JPH07149860A - ビス(n−アルキルアミノシクロヘキシル)メタン類よりなるポリウレタン類及びポリウレア類の硬化剤 - Google Patents

ビス(n−アルキルアミノシクロヘキシル)メタン類よりなるポリウレタン類及びポリウレア類の硬化剤

Info

Publication number
JPH07149860A
JPH07149860A JP6163508A JP16350894A JPH07149860A JP H07149860 A JPH07149860 A JP H07149860A JP 6163508 A JP6163508 A JP 6163508A JP 16350894 A JP16350894 A JP 16350894A JP H07149860 A JPH07149860 A JP H07149860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diamine
polymer
polyol
curing agent
polyisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6163508A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2759053B2 (ja
Inventor
David W House
ダブリュ.ハウス デェイヴィド
Jr Ray V Scott
ヴィ.スコット ジューニア レイ
Mark J Gattuso
ジェイ.ガートゥソ マーク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell UOP LLC
Original Assignee
UOP LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UOP LLC filed Critical UOP LLC
Publication of JPH07149860A publication Critical patent/JPH07149860A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2759053B2 publication Critical patent/JP2759053B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225Polyamines
    • C08G18/3234Polyamines cycloaliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/6505Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen the low-molecular compounds being compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6523Compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6529Compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2120/00Compositions for reaction injection moulding processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はポリウレタン、ポリウレア類の特有
の性質をそれぞれ改善する同ポリマーの硬化剤、この硬
化剤を使用して改善された性質を有する同ポリマーの製
造方法並びに同ポリマーを提供することを目的とする。 【構成】 【化1】 (式中R1,R2は1〜10の炭素原子を有するアルキル
基、R3,R4,R5,R6は水素原子、1〜5の炭素原子
を有するアルキル基)を有するビス(N−アルキルアミ
ノシクロヘキシル)メタン類よりなるポリウレタン類、
ポリウレア類の硬化剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリウレタン類、ポリウ
レア類の硬化剤ビス(N−アルキルアミノシクロヘキシ
ル)メタン類及びこの硬化剤を用いてポリウレタン、ポ
リウレアを種々の特性を改善したポリウレタン、ポリウ
レア類を製造する方法並びにこの方法により製造したポ
リウレア、ポリウレタンに関する。
【0002】
【従来の技術】市販されているポリマー類の1つの種類
として、ポリウレタンエラストマーはいくつかの利点を
持つ性質を有している。一般的に、ポリウレタン類およ
び関連するポリウレア類は高い耐摩耗性を持っており、
さらに、高い耐負荷性、優れた耐切断性および耐剪断
性、高い硬度、およびオゾン劣化に対する優れた抵抗性
を有しており、しかも持ち運びやすく、可塑性がある。
金属と比較して、ポリウレタン類は重さが軽く、使用時
に雑音が少なく、すぐれた耐摩耗性および耐腐食性を示
すと同時に、より安価な製造が可能である。他のプラス
チックと比較して、ポリウレタン類は壊れにくく、摩耗
に対してより優れた抵抗性を示し、そして、優れたエラ
スチックメモリーを示す。ポリウレタン類は航空機の締
め具、軸受筒、罐、ガスケット、星形車、座金、スクレ
ーパの刃、羽根車、歯車などの幅広い製品に用いられて
おり、更に種々な目的のコーティングにも使われてい
る。
【0003】ポリウレタン(およびポリウレア)の有用
性は、一部には、比較的少ない反応物から非常に多様な
性質が得られることから来ている。通常、ポリウレタン
は単量体ポリイソシアネート、または低分子量プレポリ
マーの端末イソシアネート基を、鎖の延長及び、ある場
合においては架橋させることによって高ポリマーを形成
するために、多機能性化合物のイソシアネート活性水素
と反応させる(硬化する)ことによって使用現場で製造
される。ウレタンプレポリマーは、例えばジイソシアネ
ートとジオールの2:1付加物のような、ポリイソシア
ネート及び多価アルコールの付加物であり、また、ウレ
アプレポリマーは単量体及びポリアミンの付加物であ
る。ジオール、及び特にアルキレンジオールは、硬化剤
として最もよく用いられるイソシアネート活性物質であ
り、鎖の延長によって線形ポリマーを形成する。トリオ
ールまたはより多価のアルコールを用いた場合は、架橋
が起きて、非線形ポリマーが得られる。また、他の多機
能性物質、特にジアミンは理論的には適しているが、ご
く少数の例外を除いて、市販の硬化剤として実用化され
ていない。例外としては、通常MOCAと呼ばれる4,
4′−メチレン−ジ−オルソ−クロロアラニン、及び、
ジエチルトルエンジアミンまたはDETDAと呼ばれる
2,6−ジアミノ−3,5−ジエチル−1−メチルベン
ゼンで、これらは鎖延長因子及び架橋因子の両方である
硬化剤である。より最近、いくつかの第二級ジアミン及
びポリアミンも硬化剤として有効であることが確認され
ている。この第二級ジアミン類は鎖延長因子としてだけ
作用する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ポリウレタン及びポリ
ウレタンエラストマー分野でまだ解決されていない課題
の1つは、光に対するすぐれた安定性を有すると同時
に、アミンに基づいた硬化剤を用いてつくられたポリマ
ーの頑丈さを持つような製品に対する課題である。現在
使われている製品の多くの欠点は、陽光に曝されると黄
ばむ傾向を持っていることであり、一般のコーティン
グ、自動車や屋外での使用即ち屋根用のトップコート、
橋梁や甲板用コーティング、そしてある種の接着剤な
ど、特定の使用目的に使われた場合黒っぽくならない製
品があれば、非常に有益であろう。
【0005】本発明の目的は、ポリウレタン及びポリウ
レア型の光に対して安定性を持つポリマーを提供するた
めに鎖延長因子として用いることができるジアミン硬化
剤を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の1つの実施態様
は、ビス(4−アルキルアミノシクロヘキシル)メタン
及びビス(4−アルキルアミノ−3−アルキルシクロヘ
キシル)メタンなどのタイプのジアミン類で構成されい
る硬化剤である。ここでのアルキル基は窒素と結合して
いる場合は、炭素原子数が10個以下、そして、シクロヘ
キシル環に結合している場合は、炭素原子数が5個以下
の低級アルキル基である。特殊な実施態様においては、
ジアミンはビス(4−第二−ブチルアミノシクロヘキシ
ル)メタンである。別の実施態様においては、ジアミン
はビス(4−第二−ブチル−3−メチルシクロヘキシ
ル)メタンである。別の実施態様はこれら独特の鎖延長
因子を用いてつくられたポリマーである。
【0007】本発明によるポリマーは、1つ、あるいは
複数のポリイソシアネート反応物とビス(N−アルキル
アミノシクロヘキシル)メタン類及びこれらアミン類と
他のイソシアネート活性物質、特にポリオール及び他の
ポリアミン類との混合物との反応により得られるもので
ある。(本願で用いられる『ポリマー』という用語はエ
ラストマー及びコーティングなどを含む意味で使われて
いる。)これらの反応物の可能な異なった組み合わせか
ら、多くの変形がある。1つの変形は、このポリイソシ
アネート反応物が単量体ポリイソシアネートで、この単
量体ポリイソシアネートはイソシアネート活性物質と反
応して2つの異なったポリマーをもたらす。タイプAに
おいては、この単量体ポリイソシアネートはイソシアネ
ート活性物質としてのポリアミン類とだけ反応して、尿
素結合だけを有していることを特徴とするポリウレアを
もたらす。タイプBにおいては、単量体ポリイソシアネ
ートはポリアミン及びポリオールの混合物と反応し、尿
素及びウレタン結合の両方を有するが、一般的にはウレ
タン基を有していることからポリウレタンと呼ばれるポ
リマーを提供する。しかしながら、タイプBのポリマー
が通常ポリウレタンを呼ばれるものは、これらの製品に
は比較的多くのウレタン結合を有するものから、比較的
少ないウレタン結合を持っているものまで、幅広い種類
のものが含まれている。
【0008】別の変形で、ポリイソシアネート反応物は
プレポリマーで、これは単量体ポリイソシアネートとポ
リアミンまたはポリオールとの、イソシアネートが端末
になる反応生成物である。2当量の単量体ポリイソシア
ネートを1当量のポリオールまたはポリアミンと反応さ
せた場合、生成物は『フル・プレポリマー』と呼ばれ、
2当量の単量体ポリイソシアネートを1当量より低いポ
リオールまたはポリアミンと反応させた場合、生成物は
『準プレポリマー』と呼ばれる。ポリアミンまたは多価
アルコールの当量は、ポリイソシアネート反応物内に存
在しているイソシアネート基と同じアミノ基または活性
ヒドロキシル基からのイソシアネート活性水素をもたら
す量として定義される。逆に、ポリイソシアネートの当
量とは、存在しているアミノ及び/またはヒドロキシル
水素と完全に反応するだけの量のイソシアネート基を提
供する量である。『フル・ポリマー』の具体例は、2モ
ルのジイソシアネート、OCN−Y−NCOと1モルのジオー
ル、HO−Z−OHとの反応によるつくられる生成物であ
る。
【化2】 2 OCN−Y−NCO+HO−Z−OH→OCN−Y−NHC(O)OZO(O)CNH−Y−NCO 上のイソシアネートが端末になるプレポリマーは理想的
には2:1の反応生成物として表されるが、より一般的
には、上の生成物をさらにポリオールと反応させること
により得られる短い高分子部分により構成される。フル
であるか準であるかには関係なく、これらプレポリマー
は、種々の異なったプレポリマーをもたらす、単量体ポ
リイソシアネートとポリオールかポリアミンとの反応か
ら形成することができ、そしてこれら種々のプレポリマ
ーを、本発明のポリアミン硬化剤とa)単独、b)ポリ
オールとの組み合わせ、あるいはc)他のポリアミン類
との組み合わせで反応させることで、より多様化するこ
とができる。タイプCにおいては、ウレタン結合をつく
りだすための(フルあるいは準)プレポリマーは単量体
ポリイソシアネートとポリオール(バックボーン・ポリ
オールと言われる)との反応から得られる。タイプDに
おいては、フルであるか準であるかを問わず、プレポリ
マーは尿素結合をつくりだすための単量体ポリイソシア
ネートとポリアミン(バックボーン・ポリアミンと称さ
れる)との反応の生成物である。
【0009】タイプCのプレポリマーが後で本発明の鎖
延長性ポリアミンと反応させられると、(プレポリマー
からの)ウレタン結合と(鎖延長反応からの)尿素結合
の両方を有するポリマーが形成されるが、そのポリマー
もポリウレタンと呼ばれる。タイプDのプレポリマーが
本発明による鎖延長性ポリアミンと反応させられた場
合、他のポリアミンとの組み合わせであるかどうかには
関係なく、反応の結果として得られるポリマーは尿素結
合だけを有しており、その生成物は明らかにポリウレア
である。タイプDのプレポリマーを、ポリオールと組み
合わせて本発明による鎖延長性ポリアミンと反応させた
場合、結果として得られるポリマーは尿素結合とウレタ
ン結合の両方を有している。そのエラストマーがポリウ
レアと呼ばれるか、あるいはポリウレタンと呼ばれるか
は、ウレタン結合の量に基づくより複雑な規則がある。
簡単明瞭な説明はこれで終えて、次に本発明をより詳細
に説明する。上に述べた各変形において、ポリイソシア
ネート反応物は、それがモノマーか、プレポリマーか、
あるいは何らかの混合物のいずれであるかに関係なく、
本発明によるアミンと反応する。これらのアミン類は第
二級アミン類であるので、それらは本発明によるポリマ
ーを提供するための鎖延長因子としてのみ作用する。ポ
リイソシアネート反応物を本発明によるアミンとポリオ
ールとの混合物と反応させられるので、ポリオールの特
性及び混合物内におけるポリオールの相対的な量とによ
って、さらに多様化される。これは、特にポリイソシア
ネート反応物がポリオール−ポリアミン混合物と反応さ
せられる単量体ポリイソシアネートである場合にその傾
向が顕著である。ポリイソシアネート反応物を本発明に
よるアミンと他のアミン類との混合物と反応させると、
その多様化は一層促進される。
【0010】本発明の実施において用いられるポリイソ
シアネート反応物は少なくともジイソシアネートである
単量体ポリイソシアネートである。本発明を実施する際
に用いることができるポリイソシアネートの例として
は、フェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシア
ネート(TDI)、キシレンジイソシアネート、1,5
−ナフタレンジイソシアネート、クロロフェニレン2,
4−ジイソシアネート、バイトルエンジイソシアネー
ト、ジアニシジンジイソシアネート、トリジンジイソシ
アネート、及び一般のアルキル化ベンゼンジイソシアネ
ート類、メチレン−ジフェニル−ジイソシアネートなど
のメチレンインターラップ芳香性ジイソシアネート類、
特に3,3′−ジメチル−4,4′−ジフェニル−メタ
ンジイソシアネートなどのアルキル化類似物が含まれる
4,4′−アイソマー(MDI)、シクロヘキシレンジ
イソシアネートなどの水素化物質、4,4′−メチレン
ジシクロヘキシルジイソシアネート(H12MDI)、テ
トラメチルキシリルジイソシアネートなどの混合アラル
キルジイソシアネート、OCN−C(CH3)2−C6H4C(CH3)2−N
CO、及び、一般的にはイソフォロンジシアネートと呼ば
れ、3,3,5−トリメチル−5−イソシアナト−メチ
ル−シクロヘキシルイソシアネートであるジイソシアネ
ート、及び、1,4−テトラメチレンジイソシアネー
ト、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6
−ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、1,
7−ヘプタメチレンジイソシアネート、2,2,4−及
び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ
ート、1,10−デカメチレンジイソシアネート及び2−
メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネートなど
が含まれる。また、ポリイソシアネート反応物は、単量
体ポリイソシアネートと最大0.5当量の、イソシアネー
ト活性水素、特にポリオール及びポリアミンを有する化
合物との反応生成物であるポリイソシアネートプレポリ
マーでもよい。プレポリマーが準プレポリマーである場
合、単量体ポリイソシアネートは約0.05−0.49の当量、
最も一般的には約0.05−0.3当量のイソシアネート活性
水素と反応させられる。タイプCのプレポリマー調製で
用いられるポリオールは『バックボーン・ポリオール』
と呼ばれ、幅広い多様性を示すが、かなりよく知られて
おり、通常、2価で、より少ない程度ではあるが3価及
びより高い多価ポリオールと共に用いられることもあ
る。使用に適したバックボーン・ポリオールの例として
は、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコー
ル、1,3−プロピレングリコール、1,4−及び2,
3−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンエジオー
ル、1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール、2−メチル−1,3
−プロパンジオール、グリセロール、トリメチロールプ
ロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4
−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、マンニト
ール、ソルビトール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、ポリ(エ
チレンオキシ)グリコール類、ジプロピレングリコー
ル、ポリ(プロピレンオキシ)グリコール類、ジブチレ
ングリコール、ポリ(ブチレンオキシ)グリコール類、
及び一般にはポリカプロラクトンとして知られているカ
プロラクトンからの重合グリコールである。バックボー
ン・ポリオールとして用いられるより高い分子量の他の
ポリヒドロキシ物質としては、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、スチレンオキシ
ド、及びエピクロロヒドリンなどのエポキシドと、水な
どの活性水素化合物、及びより特殊な場合としては、エ
チレングリコール、1,3−及び1,2−プロピレング
リコール、トリメチロールプロパンなどのアルコール類
とのポリマー化生成物などがある。アミノアルコール類
はアンモニア、アニリン、及びエチレンジアミンなどの
物質を用いて、上に述べたエポキシド類とでアミノ含有
化合物を得ることができる。上述のポリオールの代わり
に、あるいはそれと共に、ヒドロキシル含有ポリエステ
ル、ポリチオエーテル、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、及びポリエステルアミド類もバックボーン・ポリ
オールとして用いることができる。使用に適したポリエ
ステルは、多価アルコール類及び多塩基、好ましくは二
塩基酸などを含んでいる。しばしば用いられる多価アル
コール類には、上に述べたような2価アルコール類が含
まれる。ジカルボン酸の例としては、コハク酸、アジピ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、グルタル酸、フタル
酸、マレイン酸、及びフマル酸などが含まれる。ヒドロ
キシル含有ポリチオエーテル、ポリアセタール、ポリカ
ーボネート、及びポリエステルアミドなどもより低い頻
度でRIMエストラマーの調製に用いられる。しかしな
がら、こうしたことはこの技術の関係者にはよく知られ
ているので、これ以上詳しくは述べない。
【0011】バックボーン・ポリオールとして2価ポリ
オールを用いるのと、より多価のポリオールを用いるこ
ととの主な違いは、後者が必ず架橋を起こすことであ
る。つまり、分子中に3つ以上のヒドロキシル基を含ん
でいるすべてのポリオールは反応の結果としてできるプ
レポリマー内に三次元ネットワークを形成するための架
橋剤として有効に作用するのに対して、2価ポリオール
の使用は、ポリイソシアネートが3つ以上のイソシアネ
ート基を含んでいなければ、直鎖の形成につながるので
ある。
【0012】タイプDのプレポリマー調製に用いること
ができるポリアミンは『バックボーン・ポリアミン』と
呼ばれる。これらは当業者には良く知られているが、あ
まり詳細にではないが、以下に説明し、そして、ジアミ
ン、トリアミン、及びできるだけ高い多機能性の第一級
アミンなどを含む。そうしたアミンの1つの種類は以下
の化3で表されるアミノジフェニルメタンのエーテル及
びエステルに関連している。
【化3】 H2NC6H4CH2C6H4NHC(O)−O−X−O−C−(O)NHC6H4CH2C6N4NH2, H2NC6H4CH2C6H4NHC(O)−O−X−C(O)O−C−(O)NHC6H4CH2C6H4NH2, H2NC6H4CH2C6H4NHC(O)−O−(O)C−X−C−(O)O−C(O)NHC6H4CH2C6H4NH2 これらの化合物において、Xは通常アルキレン基、アル
キレンオキシ基、またはポリ(アルキレンオキシ)基で
ある。両方のH2NC6H4CH2C6H4NHC(O)…基をH2NC6H3(CH3)
NHC(O)…部と置換することによって、同様のバックボー
ン・ポリアミンが得られる。別のクラスのバックボーン
・ポリアミンはH2N−Y−NH2の化学式で表されている。
1つの群で、Yはアルキレン鎖である。より大きな群と
しては、Yはポリ(アルキレンオキシ)または両端にア
ルキレン基を有するポリエステル部である。したがっ
て、例えば、この群にはポリオールと、そして次にアミ
ンとアルキレンオキシド及びアミンを頭部に有するヒド
ロキシル含有ポリエステルとの反応生成物である頭部に
アミンを有するポリオールが存在している。最もよく用
いられるのは、分子量が200−6000の範囲のものであ
る。
【0013】上述のものと類似した構造の、トリまたは
さらに高度のポリアミンを用いることも可能である。例
えば、ペンタエリスリオールとアルキレン酸化物を反応
させると、その一端が以下の化4で表されるようなポリ
エーテル生成物がある。
【化4】 これは頭部にアミンを有するトリアミンを得ることもで
きるし、他端にヒドロキシル基を持つものは同様にアミ
ンを配すればテトラアミンを得る。両方の種類の生成物
ともバックボーン・ポリアミンとして用いることができ
る。上に列挙したポリアミン類は、本発明の実施にあた
って用いることができるバックボーン・ポリアミンの具
体例に過ぎない。ポリマーとしての使用に適しているバ
ックボーン・ポリアミンにはいろいろなものがあること
は、当業者には良く知られている。
【0014】ポリイソシアネート反応物は次に本発明の
ジアミン/硬化剤と反応(硬化)される。硬化は、a)
ジアミン/硬化剤だけ、b)他のポリアミンとの組み合
わせ、またはc)ポリオールとの組み合わせ、のいずれ
で行われてもよい。本発明による第二級ジアミン硬化剤
の構造を以下に示す。
【化1】 1とR2はアルキル基で、直鎖又は分岐してもよい、い
ずれも1−約10個の炭素原子を含んでいる。R1とR2
異なっていてもよいが、ほとんどの場合、調製上同一で
ある。代表的なアルキル基としては、メチル、エチル、
プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二ブ
チル、第三ブチル、及び種々の異性体ペンチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、及びデシル基である。好まし
いR1とR2は少なくとも3つの炭素原子を含んでおり、
特にブチル基が好ましく、そして後者の内では第二ブチ
ル基が特に好ましい。R3,R4,R5及びR6は水素及び
それぞれ1−約5個の炭素原子を含んでいるアルキル基
で構成される群から選択されるが、ほとんどの場合R1
とR2とは同じである。R3,R4,R5及びR6が選択さ
れるアルキル基は、それらが1〜約5個の炭素原子を含
んでいる場合は、R1及びR2と同じである。R5とR6
が水素の場合が特に好ましい。R3とR4がメチルか水素
で、R5及びR6が共に水素である場合が最も好ましい。
本発明による硬化剤は、アルキルアミノ基がCR56
に結合する環のいずれの位置にあってもよく、R3とR4
がアルキルアミノ基に対してどの位置を占めてもよいよ
うな構造である。アルキルアミノ基及びR3とR4の相対
的な位置に関しては制約はないが、アルキルアミノ基が
CR56の結合位に対して4,4′−位置にある種類が
最も一般的であり、R3とR4がアルキル基である場合、
それらが3−及び3′−の位置を占めるのが最も一般的
である。
【0015】ポリイソシアネート反応物は本発明による
第二級アミンの1当量あたり0.9−約1.25当量の範囲で
用いられ、これは90−125%ポリシアネート反応物と表
現されることがよくある。最も一般的には、ポリイソシ
アネートは化学当量にしたがって用いられ、あるいはそ
れを5−15%上回った範囲で用いられるので、つまり、
ポリイソシアネートの好ましい範囲は100−115%(鎖延
長因子の1当量に対して1.00−1.15当量)である。本発
明によるポリマーは、また、0.9−約1.25当量の本発明
のジアミンと、単量体ポリイソシアネートあるいは準プ
レポリマーの場合、1当量の本発明による上記第二級ジ
アミンとバックボーン・ポリオール(上に定義した)の
混合物との反応から、あるいは、フル・プレポリマーの
場合、本発明による上記第二級ジアミンとポリオールと
の混合物との反応から形成することができる。本発明の
こうした実施態様で用いられるポリオールは、1分子あ
たり3つ以上の活性ヒドロキシル基を含む多価アルコー
ルであり、1分子あたり3つ以上のヒドロキシル基がポ
リイソシアネートの端末イソシアネート基と反応する必
要がある。通常、これはポリオールが少なくとも3価で
あることを意味しているが、一部の3価アルコールは硬
化反応条件の下で活性を示さないヒドロキシル基を1
つ、あるいは複数含んでいる場合があるので、3価アル
コールで十分だというのは必ずしも真実ではない。特
に、フェノール性ヒドロキシル部及び第三炭素原子に結
びついたヒドロキシル基は通常ポリイソシアネートの硬
化においては反応を示さないが、第一級及び第二級アル
コールと結びついたヒドロキシル部分は反応を示す。1
分子あたり3つ以上のヒドロキシル基を有するポリオー
ルを用いた場合は、こうした物質が架橋剤及び鎖延長因
子として作用することは明らかである。使用可能なポリ
オールには、1,1,1−トリ(ヒドロキシルメチル)
プロパン、又は2,2−ジ(ヒドロキシルメチル)−1
−ブタノールとして知られているもの、1,1,1−ト
リ(ヒドロキシメチル)エタン、N,N,N′,N′−
テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミ
ン、2,4,6−トリス(N−メチル−N−ヒドロキシ
メチルアミノメチル)フェノール、1,2,6−ヘキサ
ントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ペンタ
エリスリトール、マンニトール、ソルビトール、トリグ
リコール、カスターオイル、トリイソプロパノールアミ
ン、及びN,N,N′,N′−テトラキス(ヒドロキシ
エチル)エチレンジアミンなどがある。ポリオールは通
常本発明によるジアミンの1当量あたり約0.10−約1.0
当量の範囲で用いられる。
【0016】本発明によるポリマーは、また、0.9−約
1.25当量のポリイソシアネート反応物を、単量体ポリイ
ソシアネートまたは準プレポリマーの場合、本発明によ
る上記第二級アミンとバックボーン・ポリアミン(上に
定義した)との混合物を反応させることによって、ま
た、フル・プレポリマーの場合は、本発明による上記第
二級アミンとポリアミンとの混合物と反応させることに
よって形成することもできる。本発明のこの実施態様に
おいて用いられるポリアミンは、1分子あたり3つ以上
の活性アミンを有している多機能性アミンであり、つま
り、1分子あたり3つ以上のアミン基がポリイソシアネ
ートの端末イソシアネート基と反応しなければならな
い。通常、これはポリアミンが少なくとも3機能性であ
ることを意味している。第一級アミンは2つの水素を含
んでいるが、2番目の水素は硬化のための反応条件の下
では反応性を示さない。例えば、2番目の水素が立体障
害上制約を受けすぎたり、反応温度が十分に高くない場
合、反応は起こらない場合がある。また、立体障害によ
ってアミノ基全体が反応性を示さない場合もある。1分
子あたり3つ以上の活性アミン水素を有するポリアミン
を用いた場合、そうした物質が架橋剤及び鎖延長因子の
両方として作用することは明らかである。用いられる可
能性のあるポリアミンには、分子量が1000以下のバック
ボーン・ポリアミンとして前に定義されたもの、炭素原
子の総数が2−20の範囲の直鎖あるいは分岐アルキルジ
アミン、炭素原子が5−20の範囲の3機能性鎖状または
分岐鎖状アルキルアミン、トリス(2−アミノエチル)
アミンなどの置換ジアミン、イソフォロンジアミン、ビ
ス(4−アミノシクロヘキシル)メタン及びビス(4−
アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンなどのビス
(アミノシクロヘキシル)メタン類である。
【0017】別の変形において、ポリマー類はポリイソ
シアネート反応物を、本発明による第二級ジアミンをバ
ックボーン・ポリオール及びポリアミンと混合させる
か、あるいは本発明の第二級ジアミンをバックボーン・
ポリアミン及びポリオールと混合させたものとポリイソ
シアネート活性成分と反応させてつくることもできる。
本発明によるアルキル化ジアミンは前駆体第一級アミン
に対して用いられる従来のアルキル化手順によって調製
され、本明細書中にその代表例を紹介する。
【0018】硬化時間はジアミンのアルキル基のタイプ
ばかりでなく、もし硬化ブレンド内に他のイソシアネー
ト活性物質が存在している場合はその量と性質に依存す
る。例えば、一般的に、R1とR2に関連の硬化時間は、
Rが第一アルキル<第二アルキル<第三アルキルの順で
増大する。こうした点を考えれば、本発明の硬化剤が非
常に幅広い硬化時間を示すことが予想できることは明ら
かであろう。こうした多様性は、使用者がその特殊な要
求に合わせてジアミンを加工する上で明確な利点を提供
する。反応を通じて得られるエラストマーの性質も本発
明によるジアミンの性質に対応して変化し、そして、多
くのジアミンを同じ硬化時間の下で選ぶことができるの
で、使用者は通常、最終製品のために求められる性能特
質によって、自由に本発明によるジアミンを選択するこ
とができる。硬化を促進するために触媒が必要な場合、
有機錫化合物が最もよく用いられ、錫(II)アセテート、
錫(II)オクトエート、錫(II)エチルヘキソエート、及び
錫(II)ラウレートなどのカルボン酸の錫(II)塩、及びジ
ブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブ
チル錫マレエート、及びジオクチル錫ジアセテートなど
で例示されるカルボン酸のジ錫塩などが挙げられる。こ
うした錫塩は単独でも、あるいは、アミノピリジン、ア
ミノピリミジン、ジドラジノピリジン、及びテトラヒド
ロピリミジンなどとの複合物として用いてもよい。鉛、
鉄、水銀、ビスマス、コバルト、及びマンガンなどの物
質を基にした触媒も用いられている。そして、コバルト
(III)アセチルアセトネート、コバルトナフトエート、
マナガンナフトエート、鉛オレエート、ビスマスネオデ
カノエート、亜鉛ナフテネート、及びジルコニウムナフ
テネートなどの化合物を含んでいる。使用可能な他の触
媒としては、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N
−メチルモルフォリン、1,4−ジアザ−ビシクロ−
(2,2,2)−オクタン、N−メチル−N′−ジメチ
ルアミノエチルピペラジン、N,N−ジメチルベンジル
アミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、及び
1,2−ジメチルイミダゾールなどの第三級アミンを含
んでいる。シラアミン及びテトラアルキルアンモニウム
水酸化物などの塩基性窒素化合物、水酸化ナトリウムな
どのアルカリ金属水酸化物、及びナトリウムメチレート
などのアルカリ金属アルコレートなど他の触媒も触媒と
して用いられている。これらの触媒は通常、ポリイソシ
アネートの量と、ポリイソシアネートに反応する物質の
量とに基づいて、約0.01−約10%(重量)、好ましくは
約0.05−約1.0%(重量)の範囲で用いられる。以下の
実施例は本発明を説明するためのものである。
【0019】
【実施例】
ポリマーの調製 ポリマー成分を調合し、次に『ワン・ショット法』を用
いて混合されるが、準プレポリマー及びプレポリマーに
基づく方法も用いることができる。調合、混合、及び硬
化は室温で行われる。B側の成分(イソシアネート活性
化合物のすべて、触媒、及び添加剤)を紙コップに入れ
て、1分間攪拌した。攪拌パドルをカップ内に残して泡
の発生を最小限にとどめるようにし、B側を30分間ガス
抜きして、泡や溶存空気を取り除いた。ガス抜き後、B
側を高トルク攪拌機に移して、攪拌パドルを再びつな
ぎ、そしてA側(イソシアネート)を素早くB側に移し
た。混合物は泡の発生を最小限におさえるように注意し
つつ、その物質の可使時間に応じて30秒から60秒の時間
範囲で攪拌した。この混合物を、次に、カバーをかけ、
まっすぐ立てておくことができるステンレススチール成
型容器(深さ:1/8インチ即ち3.2mm)に注ぐか、あるい
は、約33ミル(0.82mm)に設定したドクターナイフを用
いてガラス板上に置いた。この硬化剤の当量は通常理論
通りの100%である。ポリマーは試験開始前、2週間、
室温でポストキュアされた。ASTM法を用いて、これ
らポリマーの特性を測定した。硬さはASTM法D224
0、引裂き抵抗はD624、引裂き伝播抵抗はD1938を、圧
縮永久ひずみ、そしてレジェンス(バッシャーの反撥)
はD2632を用いて、それぞれ測定された。弾性係数、引
張り強さ、そして伸びはD412を用いて測定した。可使
時間はガラス温度を用いて1インチ(25.4mm)引張り挙
げ、ストリングが最低10秒間壊れない時間と定義され
る。ゲル化時間はガードナー・ゲル・タイマー(Paul
N. Gardner Company, Inc.)を用いて判定された。指触
乾燥時間はポリマーの粘着がまったくない時間と定義さ
れる。
【0020】鎖延長因子アミン、ビス(N−第二−ブチ
ル−4−メチルシクロヘキシル)メタン(ジアミンB)
の調製:ジアミンAを、水素の存在下、アルミナ上に0.
375%のプラチナを配した触媒上で、メチルエチルケト
ン(MEK)を用いてジ−(4−アミノシクロヘキシ
ル)メタンを還元的アルキル化して調製した。この触媒
は反応器のサイズ及びタイプに応じて、粉末、サイズを
調整した粒子、あるいは1/16インチ(1.6mm)径の球と
して用いることができる。反応器は水素で加圧した。こ
れらの材料を攪拌オートクレーブを用いて調製した際、
圧力は1,000−1,500psi(6895−10343kPa)の範囲であ
り、反応時間は5−8時間の範囲であった。連続、固定
床反応器を用いて調製した場合、圧力は800psi(5516kP
a)程度に維持され、原料供給速度は約1LHSV/hr~
1であった。これらの反応で用いることができる温度
は、100−140℃の範囲で、好ましくは100−120℃の範囲
である。MEKのアミンに対する比率はアミン1モルに
対して、MEK約6−8モルの範囲である。反応が終了
すると、過剰なMEKと水は反応混合物から分離され、
ジアミンだけが残る。連続反応器の最後に乾燥カラムを
配置して、反応系から水を除去するようにしてもよい。
生成物は澄んだ、ほとんど無色の液体である。ジアミン
Bは反応開始時のアミンとしてジ−(4−アミノ−3−
メチルシクロヘキシル)メタンを用いて調製され、同様
の結果が得られた。
【0021】ジアミンBからのポリマー、周囲温度での
硬化 ジアミンBはポリオール100部分に対して0−30部分の
範囲で用いられた。この場合、ポリオール100部分はバ
ックボーン・ポリオールの総量である。ポリイソシアネ
ートはMiles Laboratories社がDesmodur W[登録商
標]として販売しているビス(4−イソシアネートシク
ロヘキシル)メタンで、バックボーン・ポリオールはプ
ロピレンオキシドを、触媒としてジブチル錫ジラウレー
ト、及びUOP社が販売しているUnisiv 3A ペースト
を掃水剤としてキャスターオイル中で用いることによ
り、ARCOケミカル社(ARCO Chemical Co.)が販売
しているプロピレン・ジオール(Arcol[登録商標]PPG
-1025)またはグリセロール(Arcol[登録商標]LG-16
8)でポリマー化した生成物の混合物であった。表1に
その結果を要約して示す。
【0022】
【表1】
【0023】この表はポリマーの最終的な性質に対する
ジアミンBレベルの影響を示している。ジアミンBのレ
ベルはポリオール(php)100部分に対して0−30部分の
範囲で変えられた。左側のカラムは標準組成を示してお
り、ジアミンBはまったく含まれていない。なお、可使
時間は極めて長く、指触乾燥時間が異常に長い。標準的
な組成は引張り強さが低く、伸びもなく、そして引裂き
抵抗も低い非常に柔らかな物質を提供する。一般的に、
このポリマーはもろい傾向(引張り強さの弱さと伸びの
低さ)を示す。ジアミンBを加えると、処理時間が変化
し始める。20phpジアミンBの場合、ポリマーは一昼夜
は粘着を示さず、これはパーキング区分とか屋根のコー
ティングなど、工業的なコーティングにとって重要であ
る。ジアミンBの量が増大すると、ポリマーの頑丈さが
劇的に良くなる。例えば、引張り強さは320psiから3009
psiに増大し、伸びは181%から324%に増大する。弾性
係数と引裂き抵抗もジアミンBレベルが増大すると、大
幅に向上する。すべての場合に、線形の縮みはジアミン
Bを含んだサンプルの場合、0.5%以下であった。ジア
ミンBを取り替えた他の鎖延長因子を用いてポリマーが
作成されたが、その性質を表2に示す。ここで1,4−
BDは1,4−ブタンジオールであり、PPG−425はARCO
Chemical Co.が販売している分子量425程度のポリプ
ロピレン・グリコールである。
【0024】
【表2】
【0025】この表はジアミンBを含有しているサンプ
ルを組成は同じだがジアミンBを通常のポリオール硬化
剤と置き換えたサンプルと比較して示している。用いら
れたポリオール硬化剤の量は用いられたジアミンBの当
量数と同じで、phpで示してある。上にも述べた通り、
ジアミンBを用いたサンプルのプロセス時間は、ジアミ
ンB含有サンプルの場合一昼夜の硬化時間が得られるの
に対して、両方の対照サンプルでは粘着性のない物質が
得られるまでに数日かかるという意味で、コーティング
により適している。ジアミンB含有サンプルはポリオー
ル硬化標準サンプルよりかなり優れた性質を示した。
1,4−BD(1,4−ブタンジオール)を含んだサン
プルは物理的性質(高度が同様である点に注意)におい
てはジアミンBに最も近いが、ジアミンB含有サンプル
の方が1,4−BDサンプルより2倍以上高い引張り強
さを示した。加えて、ジアミンB含有サンプルはより高
い弾性係数、同様の伸び(引張り強さは急激に高くなる
が)を示し、そして引裂き抵抗もより改善される。この
場合も、ジアミンBを使用がはるかに頑丈な物質の作成
を可能にする。
【0026】架橋作用に関する試験 この試験ではバックボーン・トリオールARCOL LG
−168のレベルを変えて、ジアミンBを用いての室温硬
化によるポリマー上での架橋作用のレベルを示した。そ
の結果を表3に示す。
【0027】
【表3】
【0028】表1及び2は、ジアミンBの使用が、ジア
ミンBの添加が架橋作用の増大と結びついていない場
合、圧縮永久ひずみの増大をもたらす。表3はジアミン
Bを用いてつくったポリマーの物理的性質に対して架橋
作用の増大がどのような影響を及ぼすかを示している。
架橋作用はトリオールARCOL LG−168を用いて導
入され、その量は0−100phpの範囲で変えられた。ジア
ミンBのレベルは一定に抑えた。すべてのサンプルの処
理時間は同様であったので、架橋作用レベルを変化させ
ても、測定精度の範囲では可使時間または指触乾燥時間
に対してはほとんど影響を及ぼさなかった。予想通り、
架橋作用のレベルが増大すると、圧縮永久ひずみ値は減
少した(改善された)。トリオールを含まないサンプル
の場合、熱可塑性ポリマーをもたらしたが、100%トリ
オールに基づくポリマーの圧縮永久ひずみは31%であっ
た。トリオールのサイズが大きいことから、100%トリ
オールの場合も架橋密度は普通のレベルであった。この
ことは100%トリオールでのポリマーの硬さが僅か91シ
ョアの硬さであり伸びが150%以上であることによって
裏づけられている。架橋レベルを増大させると、引張り
強さと弾性係数は大幅に改善されたか、伸びにおいては
予想された通りの劣化が生じた。上にも述べた通り、ジ
アミンBを用いたポリマーは圧縮に対してすぐれた抵抗
性を示した。
【0029】ジアミン及びイソシアネートを変更させた
場合のポリマーの性質 ジアミンA及びジアミンBを用いたこのシリーズにおい
ては、ポリマーは種々のイソシアネート及びポリオール
から作成された。VORANOL[登録商標]234−630はDow C
hemical U. S. A社が販売している、平均分子量267のポ
リエーテルトリオールである。Dabco T-12はジブチル
錫ジラウレートのAmerican Cyanamid社による商標であ
る。
【0030】
【表4】
【0031】表4はジアミンA及びBが異なったタイプ
の脂肪族イソシアネートの使用した試験結果が示されて
いる。この表ではキャスト成型とフィルム成型法の両方
の使用結果が示されている。Des WはDesmodur W,Des
ZはDesmodur Z-4370/2(イソフォロン・ジイソシア
ネートのトリマー、70%固体)で、いずれもMiles Labo
ratories社から販売されており、TMXDIはAmerican
Cyanamid社から販売されているメタ−テトラメチルキ
シリレンジイソシアネートである。上から5つのポリマ
ーはジアミンBを硬化剤として用いており、最後の2つ
のポリマーはジアミンAに基づいている。すべての組成
が優れた物質をつくりだした。Des Zに基づいたものは
Des WまたはTMXDIに基づくものより硬い物質をつ
くりだした。100%のトリオールARCOL LG−168と
Des W及び20phpジアミンBを用いた組成は引張り強さ
が3,000psi以上、引裂き抵抗が約340pliの物質をつくり
だした。
【0032】ポリウレアポリマー;ジアミンA この試験では、Texaco Chemical Co. が販売しているJe
ffamine[登録商標]シリーズから選択された。Jeffami
ne Tシリーズのポリアミンはグルセロール(T−5000
の場合)を用いてのプロピレンオキシドのアミンでアミ
ノキャップしたポリマー化生成物である。3機能T−50
00は5,000という適切な分子量を持っている。Jeffamine
Dシリーズの化合物はポリ(プロピレンオキシ)ジア
ミン、つまり、アンモニアと両方の末端にアミンを有す
るプロピレンオキシドの反応生成物である。D−2000は
約2,000の分子量を有している。これらのポリマーの結
果を表5に示す。
【0033】
【表5】
【0034】表5はイソシアネートTMXDIに基づく
ポリウレア・コーティングとバックボーンとしてのJeff
amineポリアミンと共にジアミンAを用いた場合の結果
を示している。ジアミンAのレベルはジアミンA/Jeff
amine比の関数として調べられ、この比率はそれぞれの
当量数に基づく比率である。この表の最も重要な情報は
コントロール組成に関する情報である。ジアミンAを含
んでいないものは反応速度が速過ぎて、標準的な成型装
置を用いてのコーティングにさえ用いることができな
い。コントロールの可使時間が9秒以下の場合、通常、
RIM(射出成型反応)技術に基づく特殊な混合及び繰
り出し装置が必要である。ジアミンAの使用は反応速度
を劇的に低下させると同時に、可使時間を9秒以下から
3分程度に増大させる。組成にジアミンAを用いると、
通常の成型及び繰り出し装置を用いてポリウレア・コー
ティングを作成することが可能になる。一般に、ジアミ
ンAを用いてつくったポリウレアは引張り強さが600psi
以上、そして伸び値が400%程度の優れた物質をもたら
す。コーティングにとって重要な特性である引裂き抵抗
は、引裂き抵抗が170pli以上、そして引裂き伝播抵抗が
130pli以上であった。興味深いことに、試験の対象とな
ったジアミンAの範囲では、物理的性質は比較的一定し
ていた。これらのコーティングも優れた収縮抵抗を持っ
ている。
【0035】ポリウレア・ポリマー;ジアミンB これはジアミンBを用いたこと以外、上述の試験と同様
である。
【0036】
【表6】
【0037】この表は、ジアミンBが用いられており、
イソシアネートがDesmodur Wであることを除けば、表
5と同じ試験の結果を示している。表5の場合と同様、
(本発明によらない)コントロール組成は反応速度が速
過ぎて、通常の成型及び繰り出し装置で用いることはで
きない。表5の組成の可使時間は表5の場合と同様であ
るが、Desmodur WがTMXDIより反応の早いイソシ
アネートであることを留意する必要がある。この事実は
ジアミンAとジアミンBアミン類の間の反応性の相違を
説明するのに役立つ。反応速度が速いDesmodur W-Jeffa
mineシステムの場合、可使時間が3分以上であることを
希望する場合、より反応速度が遅いジアミンBの使用が
好ましい。なお、表6のゲル化時間(作業時間)及び指
触乾燥時間は表5の場合よりかなり長い。表6の組成は
ジアミンBのレベルが増大すると、引張り強さ、弾性係
数、及び引裂き抵抗の確実な上昇を示す。伸び値は非常
に高く、525%(引張り強さが787psiの場合)から1025
%(引張り強さが386psiの場合)の範囲である。最高レ
ベルのジアミンB(高度:85ショアA)を用いた組成で
は、引張り強さが934psi、伸び値が610%、引裂き抵抗
が290pli、そして引裂き伝播抵抗が265pliである。
【0038】ポリウレアポリマー;バックボーンの効果 この試験ではバックボーンをいろいろに変えて、その結
果得られるジアミンAのポリマーの性質を表7に、そし
てジアミンBのポリマーの性質を表8に示す。
【0039】
【表7】
【0040】表7は架橋作用を増大した場合の、ジアミ
ンAを用いたポリマーの物理的性質に対する影響につい
て示している。架橋作用は3機能性Jeffamine T−5000
により付加され、用いられたJeffaminesの総量における
Jeffamine T−5000のパーセントとして記載され、ポリ
アミン100部分に対する部分(php)として表されてい
る。Jeffamine T−5000の分子量が比較的高いので(50
00程度)、100%T−5000でも僅かな程度の架橋密度を
つくりだすだけである。架橋作用のレベルを変えること
により、硬さには僅かの影響を及ぼすだけで、最終的な
ポリマーの性質を調製することができる。なお、Jeffam
ine T−5000が50%の場合、硬さが78ショアA、引張り
強さが811psi、伸び値が1,370%、そして引裂き抵抗が2
43psiのコーティングが得られる。
【0041】
【表8】
【0042】表8は表7の場合と同じ試験を示している
が、ただし、TMXDIとジアミンAとの代わりにDesm
odur WとジアミンBが用いられている。表7の場合と
ほぼ同様の物理的な傾向が観察された。この場合も、ジ
アミンAとジアミンBとの間の反応性の相違は、製造者
が処理時間をコントロールし、さらに、例えばDesmodur
とTMXDIのように、組成成分の選択も可能にするこ
とを明記しておくことが重要である。
【0043】ポリウレタン・コーティングの比較
【表9】
【0044】表9はジアミンA及びジアミンBに基づく
コーティングと、文献(D. J. Primeaux,32nd Annual
Polyurethane Technical/Marketing conference, Octob
er1−4,1989)に紹介されているTexacoによるものと
の比較を示している。なお、本明細書はTexacoの組成を
比較の目的で用いたが、比較のために選ばれた本発明の
組成がTexacoの組成とぴったり取り替えられる代替品と
して機能すると主張している訳ではない。それらは異な
ったシステムであり、他の条件では異なった物理的性質
を示す場合もある。Texacoの組成はポリウレア・スプレ
イ・システムであり、Jeffamineポリアミンを用いて作
られたTMXDIに基づくプレポリマーを用いる。示さ
れている本発明の組成は『ワン−ショット』、準プレポ
リマー、またはプレポリマー法に基づいており、従来の
装置及びRIMに基づく装置を使って用いることが可能
である。
【0045】この表で指摘すべき重要な点は、Texacoの
組成が60℃で処理されているのに対して、ジアミンA及
びジアミンBに基づく組成は室温で処理されていること
である。Texacoの組成のゲル化時間は3秒であるのに対
して、ジアミンAを用いた組成のゲル化時間は3分、そ
してジアミンBを用いた組成のゲル化時間は16分であ
る。これら3つの組成の硬さ値は同じではないが、ポリ
マーの硬さの大ざっぱな頑丈さを可能にする程には近接
している。本発明に基づく組成は、Texacoのポリマーと
同様の引張り強さ、及び引裂き抵抗を有しているが、本
発明のポリマーの伸び値は圧倒的に高い。ジアミンBを
用いたポリマーの伸び値はTexacoのものと比較して130
%高く、さらにジアミンAを用いたポリマーの伸び値は
220%以上高い。
【0046】
【発明の効果】本発明はビス(N−アルキルアミノシク
ロヘキシル)メタンは、単量体ポリイソシアネート及び
イソシアネート端末プレポリマーの両方から、エラスト
マーでありコーティングでもあるポリウレタン及びポリ
ウレア・ポリマーの形成における優れた硬化剤または鎖
延長因子である。これらの鎖延長因子は単独でも、ある
いは他のポリアミン及びポリオールとの組み合わせで用
いることができる。多様な性質をもった幅広い独特なポ
リマー性物質をつくることができる。
フロントページの続き (72)発明者 レイ ヴィ.スコット ジューニア アメリカ合衆国 60193 イリノイズ,シ ャウムブアク,イースト ビーチ ドライ ヴ 434 (72)発明者 マーク ジェイ.ガートゥソ アメリカ合衆国 60067 イリノイズ,パ ラタイン,ウェスト オースティン レイ ン 1029

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 【化1】 (式中R1及びR2はそれぞれ1〜10の炭素原子を有する
    アルキル基、R3,R4,R5及びR6はそれぞれ水素原子
    及び1〜5の炭素原子を有するアルキル基より選ばれ
    る)の構造を有するビス(N−アルキルアミノシクロヘ
    キシル)メタン類よりなるポリウレン類及びポリウレア
    類の硬化剤。
  2. 【請求項2】 R1及びR2がそれぞれ少なくとも3個の
    炭素原子を有するアルキル基である請求項1の硬化剤。
  3. 【請求項3】 R1,R2がブチル基、R3,R4が水素原
    子又はメチル基、及びR5,R6が水素原子である請求項
    1または2の硬化剤。
  4. 【請求項4】 0.9〜1.25の当量のポリイソシアネート
    反応物又はポリイソシアネート反応物混合物を1)請求
    項1,2又は3記載の硬化剤;2)該硬化剤とポリーオ
    ルとの混合物;3)該硬化剤の混合物;4)該硬化剤と
    ポリーオル及びポリアミンの混合物よりなる群から選択
    されるイソシアネート活性水素を有する化合物の当量と
    を反応させることを特徴とするポリマーを製造する方
    法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の方法で得られるポリマ
    ー。
JP6163508A 1993-09-20 1994-07-15 ビス(n−アルキルアミノシクロヘキシル)メタン類よりなるポリウレタン類及びポリウレア類の硬化剤 Expired - Fee Related JP2759053B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/122,946 US5312886A (en) 1993-09-20 1993-09-20 Bis(N-alkylaminocyclohexyl)methanes as curing agents for polyurethanes and polyureas
US08/122,946 1993-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07149860A true JPH07149860A (ja) 1995-06-13
JP2759053B2 JP2759053B2 (ja) 1998-05-28

Family

ID=22405822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6163508A Expired - Fee Related JP2759053B2 (ja) 1993-09-20 1994-07-15 ビス(n−アルキルアミノシクロヘキシル)メタン類よりなるポリウレタン類及びポリウレア類の硬化剤

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5312886A (ja)
EP (1) EP0644215B1 (ja)
JP (1) JP2759053B2 (ja)
KR (1) KR0149051B1 (ja)
CN (1) CN1038038C (ja)
AU (1) AU674250B2 (ja)
BR (1) BR9403513A (ja)
CA (1) CA2127088C (ja)
DE (1) DE69417827T2 (ja)
ES (1) ES2129588T3 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008237A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Ebara Corp 耐スラリーエロージョン性の流体機械部品及びその部品を有する流体機械
JP2008119484A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Acushnet Co 変性されたアミン硬化剤を含むゴルフボール層組成物
JP2013504007A (ja) * 2009-09-04 2013-02-04 バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー ポリウレタンタービン翼のための自動化された製造方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4337236A1 (de) * 1993-10-30 1995-05-04 Huels Chemische Werke Ag Kalthärtende, lösungsmittelarme oder lösungsmittelfreie 2K-Polyurethan-Polyharnstoff-Massen
US5470890A (en) * 1994-06-17 1995-11-28 Uop Bis-(N-alkylaminocyclohexyl)methanes as curing agents in polyurethane and polyurea flexible foam manufacture
US6013755A (en) * 1997-03-11 2000-01-11 Huntsman Petrochemical Corporation Method of preparing an aliphatic polyurea spray elastomer system
US6399736B1 (en) * 1997-03-11 2002-06-04 Huntsman Petrochemical Corporation Method of preparing spray elastomer systems
US6187376B1 (en) * 1998-10-01 2001-02-13 Basf Corporation Method for improving the adhesion of a repair coating to a previously coated substrate
US6403752B1 (en) 2000-07-17 2002-06-11 Uop Llc Secondary aliphatic diamines as curing agents for polyurethanes and polyureas prepared using high-pressure impingement mixing
US7196154B2 (en) 2000-12-11 2007-03-27 Light Black Inc. Method of producing polymer resins
US6642344B1 (en) 2001-02-12 2003-11-04 Dorf Ketal Chemicals, Llc Curing agents for epoxy-based polymers
EP1404732B1 (en) * 2001-06-15 2007-07-25 Huntsman Petrochemical Corporation Synergistic amine chain-extenders in polyurea spray elastomers
US6992163B2 (en) * 2002-05-31 2006-01-31 Callaway Golf Company Thermosetting polyurethane material for a golf ball cover
US20040220369A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-04 Chen Harry (Zhong-Xiao) Methods for preparing and applying polyurea elastomers and coatings
US7125032B2 (en) * 2004-04-06 2006-10-24 Wood Manufacturing Company, Inc. Polyurea coated trailer
US20050244626A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 David Leslie Multilayer polyurea insulated roofing system
US8076518B2 (en) 2005-03-28 2011-12-13 Albemarle Corporation Chain extenders
US8212078B2 (en) * 2005-03-28 2012-07-03 Albemarle Corporation Diimines and secondary diamines
US7964695B2 (en) * 2005-03-28 2011-06-21 Albemarle Corporation Chain extenders
US20070066786A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 The Hanson Group, Llc Methods of preparing and using polyurea elastomers
EP2102265A1 (en) * 2007-01-10 2009-09-23 Albermarle Corporation Formulations for reaction injection molding and for spray systems
US8198395B2 (en) 2007-02-07 2012-06-12 Air Products And Chemicals, Inc. Alkylated aminopropylated ethylenediamines and uses thereof
US8318309B2 (en) 2007-02-07 2012-11-27 Air Products And Chemicals, Inc. Benzylated aminopropylated alkylenediamines and uses thereof
US7993751B2 (en) 2007-02-07 2011-08-09 Air Products And Chemicals, Inc. Alkylated aminopropylated methylene-di-(cyclohexylamine) and uses thereof
US20090062035A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Shawn Ricci Golf equipment formed from castable formulations with resiliency comparable to ionomer resins
WO2009061679A2 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 3M Innovative Properties Company Flexible polyurea
US8168299B1 (en) 2008-03-05 2012-05-01 Dct Holdings, Llc Polymeric coating and lining system
US20100048832A1 (en) 2008-08-22 2010-02-25 Air Products And Chemicals, Inc. Alkylated 4-Aminobenzyl-4-Aminocyclohexane
US8026318B2 (en) * 2008-08-22 2011-09-27 Air Products And Chemicals, Inc. Mixed polycycloaliphatic amines (MPCA) and MPCA alkylates
KR20120030045A (ko) * 2009-04-16 2012-03-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 음용수 파이프라인을 코팅하기에 적합한 방법 및 조성물
JP2012121970A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Canon Chemicals Inc ポリウレア樹脂組成物及び脂肪族又は脂環族ポリイソシアネート類の硬化剤
EP2691486B1 (en) 2011-03-30 2019-03-27 3M Innovative Properties Company Composition comprising cyclic secondary amine and methods of coating drinking water pipelines
MX2014014527A (es) * 2012-05-29 2015-02-24 3M Innovative Properties Co Composiciones para demarcacion del pavimento.
CN104583258B (zh) * 2012-06-26 2019-01-04 陶氏环球技术有限责任公司 双组分聚氨酯粘合剂
CN104402735A (zh) * 2014-10-08 2015-03-11 景县本源精化有限公司 一种n,n’烷基化二氨基二环己基甲烷类固化剂的制备方法
CN106083607B (zh) * 2016-06-14 2018-10-02 本源精化环保科技有限公司 一种n,n’烷基化甲基环己二胺及制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR901921A (fr) * 1943-02-16 1945-08-09 Deutsche Hydrierwerke Ag Produits de poly-condensation et leur procédé de préparation
US3579591A (en) * 1967-10-19 1971-05-18 Bayer Ag 4,4'-bis-(hydroxyarloxy)-phenylsulfone
US3600358A (en) * 1969-01-28 1971-08-17 Allied Chem Polyurethane-urea elastomers prepared from 4,4'-methylene bis (cyclohexyl-isocyanate),neopentyl adipate and an aromatic diamine
DE3414804A1 (de) * 1984-04-19 1985-10-24 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neue triamine, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als vernetzer bzw. haerter fuer epoxidgruppen oder isocyanatgruppen aufweisende kunststoffe bzw. kunststoffvorlaeufer
US4578446A (en) * 1985-03-25 1986-03-25 Uop Inc. Secondary aromatic diamines as curing agents in polyurethane manufacturing
US5204439A (en) * 1990-01-16 1993-04-20 Miles Inc. Two-component polyurethane adhesive
DE4028284A1 (de) * 1990-09-06 1992-03-12 Huels Chemische Werke Ag Lichtbestaendige, reaktive 2 k-pur-lacke, die bei raumtemperatur haerten
US5470890A (en) 1994-06-17 1995-11-28 Uop Bis-(N-alkylaminocyclohexyl)methanes as curing agents in polyurethane and polyurea flexible foam manufacture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008237A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Ebara Corp 耐スラリーエロージョン性の流体機械部品及びその部品を有する流体機械
JP2008119484A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Acushnet Co 変性されたアミン硬化剤を含むゴルフボール層組成物
JP2013504007A (ja) * 2009-09-04 2013-02-04 バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー ポリウレタンタービン翼のための自動化された製造方法
JP2015214981A (ja) * 2009-09-04 2015-12-03 バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーBayer MaterialScience LLC ポリウレタンタービン翼のための自動化された製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR950008574A (ko) 1995-04-19
ES2129588T3 (es) 1999-06-16
CN1106828A (zh) 1995-08-16
DE69417827T2 (de) 1999-08-12
US5312886A (en) 1994-05-17
EP0644215B1 (en) 1999-04-14
CA2127088C (en) 2004-09-21
JP2759053B2 (ja) 1998-05-28
AU674250B2 (en) 1996-12-12
BR9403513A (pt) 1995-05-23
CA2127088A1 (en) 1995-03-21
EP0644215A1 (en) 1995-03-22
KR0149051B1 (ko) 1998-10-15
CN1038038C (zh) 1998-04-15
DE69417827D1 (de) 1999-05-20
AU7301294A (en) 1995-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2759053B2 (ja) ビス(n−アルキルアミノシクロヘキシル)メタン類よりなるポリウレタン類及びポリウレア類の硬化剤
US6403752B1 (en) Secondary aliphatic diamines as curing agents for polyurethanes and polyureas prepared using high-pressure impingement mixing
US4328322A (en) Synthetic polymers by polyisocyanate polyaddition process
JP3034001B2 (ja) 噴霧性かつ流延性ポリ尿素エラストマー
US20030105220A1 (en) Polyurea coating compositions
JPS63273623A (ja) 反応射出成形エラストマー製造用組成物
US20170298171A1 (en) Flexible polyurea sealant compositions
GB2046281A (en) Process for producing polyurethane elastomer
US20130116379A1 (en) Binder combinations for structural drinking water pipe coatings
JPH11217420A (ja) アロファネート改変ジフェニルメタンジイソシアネートに基づく軟質フォームおよび軟質成形フォーム、並びにこれらフォームの製造方法
US5470890A (en) Bis-(N-alkylaminocyclohexyl)methanes as curing agents in polyurethane and polyurea flexible foam manufacture
JPS6142527A (ja) 優れた圧縮永久ひずみ特性を有するp―TMXDIポリウレタンエラストマーの製造方法
JPH0616768A (ja) 鎖長延長剤としてポリオキシアルキレン4官能性または多官能性アミンを用いて製造されるポリ尿素エラストマー
JPS60181116A (ja) ポリ尿素エラストマーの製造方法
US4868223A (en) Use of amine initiated butylene oxide polyols in polyurethane products
JPH0730286B2 (ja) ポリウレタンを基剤とする反応性素材とその塗料製造のための使用
JPH0859787A (ja) 脂環式熱可塑性ポリウレタン エラストマー
JPH03131620A (ja) 噴霧性かつ流延性ポリ尿素エラストマー
KR20020081591A (ko) 폴리트리메틸렌 카보네이트 연질 세그먼트로 제조된열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(티피유)
JP3145147B2 (ja) ポリウレタン/ポリ尿素軟質発泡体の製造方法
JPH02107624A (ja) エナミノ基含有脂肪族ポリエーテル樹脂を含んだ系の反応射出成形によるポリウレア
US5109098A (en) Imines and secondary amines containing hydrogen bonding moieties in their backbone and polymers made therefrom
CA2025010A1 (en) Polyurethane elastomers of low hardness
JP2002121474A (ja) 2液型硬化性スプレー組成物
JP2011001397A (ja) 脂肪族ポリウレア樹脂組成物及び脂肪族ポリウレア樹脂

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110313

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140313

Year of fee payment: 16

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees