JPH0912661A - イソシアヌレート基含有ポリイソシアネートの製造方法および2−成分被覆組成物におけるその使用 - Google Patents
イソシアヌレート基含有ポリイソシアネートの製造方法および2−成分被覆組成物におけるその使用Info
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Abstract
1重量%未満の遊離モノマー含有量を有すると共に低粘
度を有するイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート
基の溶液を作成する。 【解決手段】 イソシアネート基に対し不活性な溶剤に
おけるイソシアヌレート基含有ポリイソシアネートの製
造方法は、ジイソシアナトトルエンにおけるイソシアネ
ート基の0.2〜1.5%を6〜22個の炭素原子を有
する脂肪族一価アルコールと反応させ、次いでウレタン
化されたジイソシアネートにおけるイソシアネート基の
少なくとも1部をイソシアネート基に対し不活性なラッ
カー溶剤における40〜70重量%溶液として三量化さ
せることにより行われ、さらにこれらポリイソシアネー
トの2−成分ポリウレタン被覆組成物における使用。
Description
基を有し、ジイソシアナトトルエンに基づくと共に0.
1%未満の遊離ジイソシアナトトルエンの濃度を有する
ポリイソシアネートの溶液の改良製造方法、並びに2−
成分ポリウレタン被覆組成物を作成するためのこれら溶
液の使用に関するものである。
ソシアナトトルエンから作成されるイソシアヌレート基
含有ポリイソシアネートは、木材および家具を被覆する
ための2−成分ポリウレタン被覆組成物に有用な成分を
示す。これら改変ポリイソシアネートの製造は一般に、
適するラッカー溶剤における30〜70重量%溶液とし
て存在する2,4−および必要に応じ2,6−ジイソシ
アナトトルエンにおけるイソシアネート基の部分三量化
により達成される。これらポリイソシアネートはたとえ
ばDE−OS 2,414,413号、DE−OS
2,452,532号およびDE−OS 3,928,
503号に記載されている。これら従来の公開公報は、
遊離ジイソシアナトトルエンの残留濃度(すなわち0.
1%の遊離モノマー含有量)を有するイソシアヌレート
基含有ポリイソシアネートの溶液につき記載している。
この低い遊離モノマー含有量は高度の三量化にて得るこ
ともできるが、これは極めて増大した粘度をもたらし、
環境上の観点から欠点となる。低い遊離モノマー含有量
をもたらす他の可能性はDE−OS 2,414,41
3号に記載されたポスト−ウレタン化である。しかしな
がら、ポストウレタン化も相当な粘度上昇に関連する。
ソシアナトトルエンから作成されて0.1重量%未満の
遊離モノマー含有量を有すると共に低粘度を有するイソ
シアヌレート基含有ポリイソシアネート基の溶液を作成
することにある。
アネートとして使用するジイソシアナトトルエンを極め
て少量の長鎖モノアルコールにより三量体の生成前にウ
レタン化させ、次いでウレタン化された出発ジイソシア
ネートを適するラッカー溶剤における40〜70重量%
溶液として遊離出発ジイソシアネートの濃度が0.1重
量%未満に低下するまで部分三量化にかけることにより
解決される。
ラッカー溶剤におけるイソシアヌレート基含有ポリイソ
シアネートの製造方法に関するものであり、この方法は (a)(i)混合物の重量に対し80〜100重量%の
2,4−ジイソシアナトトルエンと、(ii)混合物の
重量に対し20重量%までの2,6−ジイソシアナトト
ルエンとを含有するジイソシアネート成分のNCO基の
0.2〜1.5%を一価アルコールR−OH[ここでR
は6〜22個の炭素原子を有する線状もしくは分枝鎖の
飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素基を示す]と反応さ
せてウレタン化されたジイソシアネートを生成させ、 (b)ウレタン化されたジイソシアネートにおけるイソ
シアネート基の少なくとも1部をイソシアネート基に対
し不活性なラッカー溶剤における40〜70重量%溶液
としてイソシアネート基の三量化を促進する触媒の存在
下に三量化させ、 (c)触媒毒を添加することにより三量化反応を停止さ
せて、反応混合物の重量に対し0.1重量%未満の遊離
ジイソシアナトトルエン含有量を有する反応混合物を得
ることを特徴とする。さらに本発明は、これらイソシア
ヌレート基含有ポリイソシアネート溶液を含有する2−
成分ポリウレタン被覆組成物にも関するものである。
およびこれと2,6−ジイソシアナトトルエンとの混合
物は、イソシアネート基の1部のウレタン化に続く多く
のイソシアネート基の三量化により改変させて芳香族化
合物での希釈につき向上した能力を有する生成物を得る
ことがDE−OS 3,928,503号から知られて
いる。この引例によれば、比較的高比率のジイソシアネ
ート(すなわち2.5〜7%のNCO基)をウレタン化
にかける。しかしながら、この多量のウレタン化はポリ
イソシアネートの乾燥特性を著しく阻害する。極めて少
量のモノアルコールを用いる本発明による改変が得られ
る生成物の遊離モノマー含有量および粘度に対し顕著な
作用を及ぼすことは極めて驚異的と見なさねばならな
い。何故ならDE−OS 3,928,503号におけ
る開示は、比較的多量のアルコールを使用するにも拘ら
ず上記作用を示していないからである。本発明による方
法は、DE−OS 3,928,503号における方法
とは解決すべき課題およびこれら課題を解決するために
行う工程の両者に関し相違する。本発明による方法の出
発物質は2,4−ジイソシアナトトルエンまたはこれと
混合物の重量に対し20重量%までの2,6−ジイソシ
アナトトルエンとの混合物である。純2,4−ジイソシ
アナトトルエンの使用が好適である。
イソシアネート基に対し不活性なラッカー溶剤の存在下
に行われる。これら溶剤の例は酢酸エチル、酢酸n−ブ
チル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
酢酸メトキシプロピルおよびこの種の溶剤の混合物を包
含する。本発明による方法の第1段階では、最初に存在
する溶解ジイソシアネートにおけるイソシアネート基の
0.2〜1.5%、好ましくは0.2〜1%を一価アル
コールまたは後記する一価アルコールの混合物と反応さ
せる。適する一価アルコールは式 R−OH [式中、Rは6〜22個、好ましくは8〜18個の炭素
原子を有する線状もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和
脂肪族炭化水素基を示す]に対応するものである。適す
る一価アルコールの例は1−ヘキサノール、1−オクタ
ノール、2−エチル−ヘキサノール、1−デカノール、
1−ドデカノール、1−テトラデカノール、ステアリル
アルコール、リノレイルアルコール、オレイルアルコー
ル、ベヘニルアルコールを包含し、1−ドデカノールが
特に好適である。
イソシアネートにおけるイソシアネート基の0.2〜
1.5%、好ましくは0.2〜1%を一価アルコールま
たは一価アルコールの混合物との反応によりウレタン化
させる。ジイソシアネートとモノアルコールとの反応は
約0〜120℃、好ましくは20〜80℃の温度にて上
記溶剤の存在下もしくは不存在下で行われる。溶剤はウ
レタン化に続く三量化反応のための反応媒体として作用
する。ウレタン化の場合、反応は溶剤の不存在下で行わ
れ、部分ウレタン化された出発ジイソシアネートを三量
化前に溶剤もしくは溶剤混合物に溶解させる。その後の
イソシアネート基の三量化は20〜80℃にてウレタン
化出発ジイソシアネートの40〜70重量%溶液を用い
て触媒的に行われる。適する三量化触媒は任意公知の三
量化触媒、たとえばホスフィン、アルカリ金属塩、アル
カリ金属アルコラートおよび第三アミンを包含する。好
適触媒はDE−OS 2,452,532号(ここに引
用する米国特許第3,996,223号)に開示された
マンニッヒ塩基である。三量化は、未反応出発ジイソシ
アネートの濃度、すなわちウレタン基しくはイソシアヌ
レート基を含まないジイソシアネートの混合物における
濃度が溶液の重量に対し0.1重量%未満に低下するま
で持続される。これはウレタン化の後にまだ存在するイ
ソシアネート基の約50〜60%の三量化に相当する。
れる。その例はホスフィンを触媒として使用する場合は
硫黄を包含し、また好適マンニッヒ塩基を触媒として使
用する場合はたとえばトルエンスルホン酸メチルのよう
なアルキル化剤を包含する。さらに、たとえば塩化ベン
ゾイルのようなアシル化剤も触媒毒として適している。
本発明の方法により得られるイソシアヌレート基含有ポ
リイソシアネート溶液は固形物に基づき12〜17重量
%のNCO含有量を有する。匹敵する固形物含有量と匹
敵する残留モノマー含有量とにつき、本発明の方法によ
り製造される生成物は従来技術からの生成物よりも相当
低い粘度を示す。これを後記の実施例で例示する。本発
明の方法により製造されるポリイソシアネートは、イソ
シアネート反応性化合物(好ましくはポリオール)を他
の結合剤成分として含有する2−成分ポリウレタン被覆
組成物の硬化剤として特に適している。これらは他の市
販のラッカー結合剤に対し良好な適合性を示すと共に、
芳香族溶剤で容易に希釈することができる。2−成分ポ
リウレタン被覆組成物において、本発明の方法により製
造される生成物は、ウレタン改変されてないポリイソシ
アネートと比較しうる顕著な乾燥特性を付与する。
さらに説明し、ここで部数および%は全て特記しない限
り重量による。以下の実施例において、粘度はDIN
53 019による単一点測定として回転粘度計で測定
した(ハーケ粘度計VT02、回転体No.1)。触媒
は、式
液とした。
に導入し、60℃まで加熱した。3.7gの溶融n−ド
デカノールをこの温度にて添加した。ウレタン化を4
7.7%のNCO化含有量に達するまで60℃にて行っ
た。次いで混合物を480gの酢酸ブチルで希釈し、次
いで混合物を40℃まで冷却した。1gの触媒溶液を添
加することにより40℃にて三量化を開始させた。三量
化を40℃の温度で行った。0.4gの触媒溶液を12
時間毎に添加してポスト触媒反応を行い、三量化を約4
8時間後に7.5%のNCO含有量が得られるまで持続
した。触媒を被毒させるため、2gのトルエンスルホン
酸メチルを添加し、混合物を80℃にて1時間加熱し
た。次の特性を有する透明な淡黄色溶液が得られた: 固形物含有量: 約50% 粘度: 700mPas(23℃)(D=80.7s-1) NCO含有量: 7.5% 遊離ジイソシアネート含有量:0.03% ウレタン基含有量: NCO基の0.36モル%がウレタン化された。
−デカノールをモノアルコールとして使用した。次の特
性を有するイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート
の溶液が得られた: 固形物含有量: 約50% 粘度: 800mPas(23℃)(D=80.7s-1) NCO含有量: 7.4% 遊離ジイソシアネート含有量:<0.03%(検出限界) ウレタン基含有量: NCO基の0.5モル%がウレタン化された。
ルを使用しなかった。得られた生成物は次の特性を有し
た: 固形物含有量: 約50% 粘度: 1700mPas(23℃)(D=80.7s-1) NCO含有量: 8.0% 遊離ジイソシアネート含有量:0.15%例4 :比較例 実施例1に示した手順を用いたが、ただしモノアルコー
ルを使用しなかった。得られた生成物は次の特性を有し
た: 固形物含有量: 約50% 粘度: 6800mPas(23℃)(D=80.7s-1) NCO含有量: 7.6% 遊離ジイソシアネート含有量:0.04%
タン被覆組成物の性質と本発明によらないものとの比較 実施例1と例3とからのポリイソシアネート溶液をそれ
ぞれ0.7:1のNCO:OH当量比にて4.0%のO
H含有量を有する市販のポリオール(デスモフェン13
00、バイエルAG社から入手)と合した。45%の固
形物含有量が酢酸ブチルでの希釈により得られた。18
0μmの潤滑フィルム厚さにてガラス板上にフィルムを
展延させた。
果は、従来技術の被覆組成物から得られた結果に少なく
とも匹敵する。これは、本発明の生成物におけるウレタ
ン基の存在が得られるコーチングの性質に対しマイナス
作用を及ぼさないことを示す。
たが、この詳細は単に例示の目的に過ぎず、本発明の思
想および範囲を逸脱することなく種々の改変をなしうる
ことが当業者には了解されよう。
Claims (9)
- 【請求項1】 イソシアネート基に対し不活性なラッカ
ー溶剤におけるイソシアヌレート基含有ポリイソシアネ
ートの製造方法において、 (a)(i)混合物の重量に対し80〜100重量%の
2,4−ジイソシアナトトルエンと、(ii)混合物の
重量に対し20重量%までの2,6−ジイソシアナトト
ルエンとを含有するジイソシアネート成分のNCO基の
0.2〜1.5%を一価アルコールR−OH[ここでR
は6〜22個の炭素原子を有する線状もしくは分枝鎖の
飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素基を示す]と反応さ
せてウレタン化されたジイソシアネートを生成させ、 (b)ウレタン化されたジイソシアネートにおけるイソ
シアネート基の少なくとも1部をイソシアネート基に対
し不活性なラッカー溶剤における40〜70重量%溶液
としてイソシアネート基の三量化を促進する触媒の存在
下に三量化させ、 (c)触媒毒を添加することにより三量化反応を停止さ
せて、反応混合物の重量に対し0.1重量%未満の遊離
ジイソシアナトトルエン含有量を有する反応混合物を得
ることを特徴とするイソシアヌレート基含有ポリイソシ
アネートの製造方法。 - 【請求項2】 NCO基の0.2〜1%を一価アルコー
ルと反応させる請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ジイソシアネート成分が実質的に2,4
−ジイソシアナトトルエンよりなる請求項1に記載の方
法。 - 【請求項4】 ジイソシアネート成分が実質的に2,4
−ジイソシアナトトルエンよりなる請求項2に記載の方
法。 - 【請求項5】 Rが8〜18個の炭素原子を有する線状
もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素基
を示す請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 Rが8〜18個の炭素原子を有する線状
もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素基
を示す請求項2に記載の方法。 - 【請求項7】 Rが8〜18個の炭素原子を有する線状
もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素基
を示す請求項3に記載の方法。 - 【請求項8】 Rが8〜18個の炭素原子を有する線状
もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和脂肪族炭化水素基
を示す請求項4に記載の方法。 - 【請求項9】 請求項1に記載のイソシアヌレート基含
有ポリイソシアネートとイソシアネート反応性化合物と
からなる2−成分被覆組成物。
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