JPH1087583A - モノおよびポリアスパルテートの製造方法 - Google Patents
モノおよびポリアスパルテートの製造方法Info
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Abstract
びマレエートからアスパルテートを製造する方法、二成
分ポリウレタンコーチング組成物のポリイソシアネート
のための反応成分としての使用、ならびにポリウレタン
プレポリマー製造への使用の提供。 【解決手段】触媒として環構造中に2、3または4個の
窒素原子を含有する5員芳香環化合物の存在下、第一モ
ノおよびポリアミンならびにマレエートから、モノおよ
びポリアスパルテートの製造する新規な方法、このモノ
およびポリアスパルテートを二成分ポリウレタンコーチ
ング組成物のポリイソシアネート用反応性成分およびポ
リウレタンプレポリマー用反応性成分としての使用。
Description
物の存在下、第一アミンおよびマレエートからアスパル
テートを製造する新規な方法、二成分ポリウレタンコー
チング組成物のポリイソシアネートへの反応成分として
の該アスパルテートの使用、ならびにポリウレタンプレ
ポリマー製造への使用に関する。
(特にポリヒドロキシル化合物)と組合せたポリイソシ
アネートを含有する二成分コーチング組成物が公知であ
る。これらは、硬質、弾性、耐摩耗性、耐溶剤性かつ耐
候性の高品質コーチングの製造に適する。最近、二成分
表面コーチング製造業においてエステル基を含有する特
定の第二ポリアミンが確実に定着している。それらは、
低溶媒または無溶媒の高固形分コーチング組成物の結合
剤として、ラッカーポリイソシアネートと組み合わせた
ときに特に好適である。なぜなら、それらは、低温で迅
速な硬化をもたらすからである。
A−0,403,921に記載のポリアスパルテートで
ある。二成分コーチング組成物におけるイソシアネート
反応性成分のみとしての使用、または他のイソシアネー
ト反応性成分と混合した使用が、EP−A−0,40
3,921、0,639,628、0,667,36
2、0,689,881、US−A5,214,08
6、EP−A−0,669,696、0,596,36
0、およびUS−A5,243,012に記載されてい
る。
当な方法は、対応するポリアミンと、式 R1 OOC−CH=CH−COOR2 (ここで、R1 およびR2 は、同一または異なる有機基
である)に相当するマレエートまたはフマレートとの反
応により第二ポリアミンを合成するものである。該第二
アミノ基は、立体、構造および電子的効果のために、イ
ソシアネート基に対する反応性がかなり低下して、ポリ
イソシアネートと信頼性よくかつ容易に混ざる。
は、ビニルカルボニル化合物中の活性化C−C二重結合
への第一アミンの付加であり、これは文献に記載されて
いる(Chem. Ber. 1946, 38, 83; Houben Weyl, Meth.
d. Org. Chemie, vol.11/1,272(1957); Usp. Chimii 19
69, 38, 1933参照)。しかし、この反応は、現実的な反
応工程内(例えば60℃にて攪拌しながら24時間)に完了
しない。反応の実際の程度は、第一ポリアミンの形態に
依存する。したがって、1,6 −ヘキサメチレンジアミ
ンを用いたときの1日後の転化率(遊離非転化のマレエ
ートおよびフマレートの濃度により測定し、マレエート
は塩基触性媒の存在下で再転位する)は、約90〜93
%である。立体障害的に拘束された第一アミノ基を有す
る脂環式ポリアミン、すなわち4,4’−ジアミノ−
3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン(Laromin
C260、BASF)を用いたときの1日後の転化率は、ほんの
77%である。完全または本質的に完全な転化は、数日
後にのみ達成され、あるいは4,4’−ジアミノ−3,
3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンの場合には数ヶ
月後に達成される。
は、未反応のアミノ基および遊離の第一ポリアミンを、
等量の未反応マレートおよびフマレートとともに含有す
る。これにより取り扱いが難しくなる。その理由は、第
一アミノ基とイソシアネート基との活発な反応のため、
および得られるコーチングの特性の低下、例えば耐引っ
掻き性の低下(これは、実質的に製品の用途を制限す
る)のためである。これらの製品は、また、毒物学上の
観点からも不利である。
ること、または反応温度を80℃またはさらに100℃
へ上昇させることは、満足のゆく解決策ではない。とい
うのは、製品のカラーインデックスを著しく上昇させる
ためである。ゼオライトまたは有機錫(IV)の添加によ
り、ポリイソシアネートおよびポリアスパルテートをベ
ースとする二成分結合剤のポットライフを伸ばすこと
が、EP−A−0,667,362、およびUS−A
5,243,012に記載されている。しかし、これら
の手段は、不完全な転化に関係する課題の克服を意図し
たものではない。
媒を添加することにより、色、使い易さおよび反応性の
要求を満足し、製品を特別な時間保管する必要のないモ
ノおよびポリアスパルテートを、経済的に許容できる時
間で合成するようにアスパルテート合成反応を促進する
ことにある。この目的は、意外にも、本発明の一定の触
媒を添加することにより達成される。ビニル二重結合へ
の触媒の添加は公知であるが(Organikum, p502,
16版、VEB Duetscher Verlag der Wissenscaft, B
erlin 1986)、開示された多くの触媒は、該反応を促進
するだけでなく、製品の色に容認できない暗化をもたら
すことがわかっている。
要がある。 a)触媒は、ポリアスパルテートを製造する反応を顕著
に促進しなければならない、 b)触媒は、適当な状況下で変色をもたらすような第二
反応を促進してはならない、 c)触媒は、合成中および後(特にイソシアネート基に
対して反応性を有する他の化合物との混合工程中)の反
応混合物の変色を抑えなければならない、 d)触媒は、ポリアスパルテートおよび必要に応じて他
のイソシアネート反応性成分とポリイソシアネートとの
反応に影響を与えない、ならびに e)触媒は、最終コーチングの特性を損なわない。第一
ポリアミンおよびマレエートまたはフマレートからモノ
およびポリアスパルテートの製造するための触媒とし
て、環構造中に2、3または4個の窒素原子を含有する
5員芳香環化合物が適し、上記a)〜e)の条件を満た
すことを見出した。
て、 A) 式(II): X[−NH2 ]m (II) に相当するモノまたはポリアミンと、 B) 式(III) : R1 OOC−CH=CH−COOR2 (III) に相当する化合物とを、0〜100 ℃の温度にて、溶液中
または無溶媒下、成分A中の第一アミノ基と成分B中の
C=C二重結合の当量比を1:2〜1.5:1にて、固
体に基づいて0.1 〜10重量%、好ましくは0.1 〜5重量
%、より好ましくは0.1 〜2重量%の式(IV)〜(XI):
必要に応じて、反応末期に過剰の反応体を留去する〔こ
こで、Xは、(シクロ)脂肪族状に結合したアミノ基お
よび60〜6000の数平均分子量を有するモノまたはポリア
ミンであって、さらに100 ℃までの温度にてイソシアネ
ート基に対して反応性の官能基またはイソシアネート基
に対して不活性な官能基を有してもよい該モノまたはポ
リアミンから、第一アミノ基または基群を除いて得られ
るm価有機残基を表し、R1 およびR2 は、同一または
異なる有機基を表し、R3は、NH2 基、水素原子また
は1〜24個の炭素原子を有する有機基を表し、R4、R
5 およびR6 は、同一または異なり、NH2 基、水素原
子または1〜24個の炭素原子を有する有機基(これらの
有機基の一種またはそれ以上は必要に応じて他の環系の
構成成分でもよい)であり、mは1以上の整数を表
す〕、ことによる該製造方法に関する。
であって、結合剤として、 a)ポリイソシアネート成分、ならびに b)b1)式(I) に相当する本発明の製法により得られ
る化合物、および b2)必要に応じて他のイソシアネート反応性化合物を
含有するイソシアネート反応性成分(ここで、イソシア
ネート基とイソシアネート反応性基との当量比が0.8 :
1〜20:1である)、ならびに必要に応じて表面コーチ
ング技術に周知の添加剤を含有する該組成物に関する。
最後に、本発明は、尿素、ウレタン、アロファネートお
よび/またはビウレット構造を含有するプレポリマーで
あって、ポリイソシアネートと本発明により得られるモ
ノおよびポリアスパルテートと、必要に応じて一種また
はそれ以上のイソシアネート反応性成分の混合物との反
応生成物をベースとする該プレポリマーに関する。
は(シクロ)脂肪族状に結合したアミノ基および88〜32
2 の数平均分子量を有し、さらに100 ℃までの温度にて
イソシアネート基に対して反応性の官能基、またはイソ
シアネート基に対して不活性な官能基を有してもよいモ
ノまたはポリアミンから、第一アミノ基または基群を除
いて得られるm価有機残基を表す。その上、R1 および
R2 は、同一または異なる有機基を表し、好ましくは1
〜18個の炭素原子、より好ましくは1〜8個の炭素原子
を有するアルキル基である。また、本発明に従えば、有
機基XおよびR1 〜R6は、ヘテロ原子、例えばN、
O、SまたはSiを含有してもよく、そしてmは、好ま
しくは2以上の整数、より好ましくは2である。
知のモノおよびポリアミンのいずれもが、成分Aに使用
し得る。適する第一モノアミン(m=1)には、有機基
Xが、イソシアネート基と反応性を有していてもイソシ
アネート基に不活性でもよい一またはそれ以上の他の官
能基を含有するモノアミンが挙げられる。イソシアネー
ト反応性基、例えばヒドロキシル、第二アミノおよびカ
ルボキシル基は、イソシアネート基の付加反応の相手を
表す。該不活性官能基は、湿分硬化のような交互架橋機
構、または他の添加剤(溶媒、顔料など)との相溶性の
改良、あるいはコーチングの一定の基体への良好な接着
をもたらすものである。
ンなどのアミノアルコール;式: H2 N−R7 −SiR8 R9 R10 (ここで、R7 は2〜6個の炭素原子を有するアルキレ
ン基であり、R8 、R9およびR10は、同一または異な
り、塩素原子または1〜4個の炭素原子を有するアルキ
ルおよび/またはアルコキシ基を表す)に相当する、ア
ミノアルキルアルコキシシランおよびアミノアルキルア
ルキルシランが挙げられる。
ンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,4−ジア
ミノブタン、2,5−ジアミノ−2,5−ジメチルヘキ
サン、1,5−ジアミノ−2−メチル−ペンタン(Dyte
c A 、デュポン)、1,6−ジアミノヘキサン(HDA) 、
2,2,4−および/または2,4,4−トリメチル−
1,6−ジアミノヘキサン、1,11−ジアミノウンデ
カン、1,12−ジアミノ−ドデカン、1−アミノ−
3,3,5−トリメチル−5−アミノメチルシクロヘキ
サン(IPDA)、2,4−および/または2,6−ヘキサヒ
ドロトルイレン−ジアミン(H6TDA) 、イソプロピル−
2,4−および/または2,6−ジアミノ−シクロヘキ
サン、2,4' −および/または4,4' −ジアミノジ
シクロヘキシルメタン(HMDI)、3,3' −ジメチル−
4,4' −ジアミノジシクロヘキシル−メタン(Laromi
n C260、BASF)、環置換基としてメチル基を有するジア
ミノジシクロヘキシルメタン異性体、3(4)−アミノ
メチル−1−メチルシクロ−ヘキシルアミン(AMCA)、
および脂肪族状に結合した第一アミノ基を有するポリエ
ーテル−ポリアミン〔例えばHuntsmanから入手し得るジ
ェファミン(Jeffamine)樹脂〕が挙げられる。
およびフマレートからなる。本発明に従うモノまたはポ
リアスパルテートの製造に適するマレエートまたはフマ
レートには、ジメチル、ジエチル、ジ−n−プロピル、
ジ−イソプロピル、ジ−n−ブチルおよびジ−2−エチ
ルヘキシルマレエート、または対応するフマレートが挙
げられる。
原子含有5員芳香環化合物から選ばれる。これには、式
(IV)に相当するピラゾールおよび式(V) に相当するイミ
ダゾール(これらは2個の窒素原子を含有する);式(V
I)および(VII) に相当する1,2,3−トリアゾールな
らびに式(VIII)および(IX)に相当する1,2,4−トリ
アゾール(これらは3個の窒素原子を含有する);式
(X) および(XI)の相当するテトラゾール(これらは4個
の窒素原子を含有する)を含む。式(IV)〜(XI)の環窒素
原子に結合するR3 は、NH2 基、水素原子または1〜
24個の炭素原子を有する有機基であり、好ましくは水素
原子である。式(IV)〜(XI)の環炭素原子に結合する
R4 、R5 およびR6 は、同一または異なり、NH
2基、水素原子または1〜24個の炭素原子を有する有機
基であり、これらの一またはそれ以上は必要に応じて他
の環系の構成成分であってもよい。
V)〜(XI)に相当し、ここでR3 が水素原子、R4 、R5
およびR6 は、同一または異なり、NH2 基、水素原子
または1〜6個の炭素原子を有する有機基を表す。これ
らの例には、1,2,4−トリアゾール、3,5−ジメ
チル−1,2,4−トリアゾール、3,5−ジメチルピ
ラゾールおよび1H−イミダゾールが挙げられる。
テートを得るには、成分Cの存在下、0〜100 ℃、好ま
しくは20〜80℃、より好ましくは20〜60℃にて、(i) 成
分Aの第一アミノ基と成分BのC=C二重結合との当量
比を1:2〜1.5:1、好ましくは1:1.2〜1.
2:1とし、かつ(ii)触媒成分Cを、固体に基づき0.1
〜10重量%、好ましくは0.1 〜5重量%、より好ましく
は0.1 〜2重量%として、成分Aと成分Bとを反応させ
る。
態、および反応生成物中における残余反応体の所望最高
濃度に応じて、8時間〜4日間である。過剰の反応体
は、反応の末期に留去することができる。
成分(成分A)は、初期に(成分A、成分Bおよび成分
Cの固体含有量に基づいて)1重量%の触媒成分Cとと
もに導入する。この混合物を60℃に加熱し、次いで成
分Aの第一アミノ基と成分BのC=C二重結合との比が
1:1になるように、成分Bをこの温度で8時間かけて
攪拌しながら添加する。液滴状に添加後、さらに31/2
〜4日間60℃にて攪拌を続け、次いで混合物を冷却す
る。
基の化合物、またはそれぞれ関係する基の化合物の二種
またはそれ以上の混合物から選ばれる。本発明に従うモ
ノまたはポリアスパルテートの製造方法は、溶液内また
は無溶媒中で行われる。溶媒は、例えば粘度を下げるた
めに合成工程後に添加してもよい。適する溶媒には、い
かなる有機溶媒でもよく、好ましくは表面コーチング技
術に公知のものが挙げられる。例には、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、n−ブチル
アセテート、メトキシプロピルアセテート、トルエン、
キシレンおよび高級芳香族溶媒〔例えばエクソンから得
られるソルベッソ(Solvesso)溶媒〕が挙げられる。
媒Cおよび本発明の合成方法の追跡は、ガスクロマトグ
ラフィ法により検出することができる。転化がほとんど
完了しているため、合成工程の終了後直ちに、本発明に
より得られるモノおよびポリアスパルテートをポリイソ
シアネートの反応性成分として使用してよい。
スパルテートの用途の一つは、結合剤として、 a)ポリイソシアネート成分、ならびに b)b1)式(I) に相当するモノまたはポリアスパルテ
ート、および b2)必要に応じて他の公知のイソシアネート反応性成
分を含有するイソシアネート反応性成分を含有する二成
分コーチング組成物からコーチングを製造することであ
る。適するポリイソシアネート成分a)は公知であり、
ポリウレタン化学により公知のポリイソシアネート、例
えば低分子量ポリイソシアネートおよびこの低分子量ポ
リイソシアネートから得られるラッカーポリイソシアネ
ートが挙げられる。好ましくは、表面コーチング技術に
より公知のラッカーポリイソシアネートである。このラ
ッカーポリイソシアネートは、ビウレット基、イソシア
ヌレート基、アロファネート基、ウレトジオン基、カル
ボジイミド基および/またはウレタン基を含有し、好ま
しくは(シクロ)脂肪族ポリイソシアネートから得られ
る。
アネートの製造に適する低分子量ポリイソシアネートに
は、140〜300の分子量を有するもの、例えば1,
4−テトラ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(HDI) 、2,2,4−および
/または2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2−
メチル−1,5−ジイソシアナトペンタン、1,4−ジ
イソシアナトシクロヘキサン、1−イソシアナト−3,
3,5−トリメチル−5−イソシアナト─メチルシクロ
ヘキサン(IPDI)、2,4−および/または4,4' −
ジイソシアナト−ジシクロヘキシル−メタン、1−イソ
シアナト−1−メチル−3(4)−イソシアナトメチル
−シクロヘキサン(IMCI)、2,4−および/または
2,6−ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート(H6T
DI) 、2,4−および/または4,4’−ジイソシアナ
ト−ジフェニルメタンまたはこれらの異性体と高級同族
体との混合物(これは、既知の方法により、アニリン/
ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化により得られ
る)、2,4−および/または2,6−ジイソシアナト
トルエン、ならびにこれらの混合物が挙げられる。低分
子量ポリイソシアネート自体の使用は、好ましくない。
また、2,4−および/または2,6−ジイソシアナト
トルエンのような芳香族ポリイソシアネートから得られ
るラッカーポリイソシアネートも、大して好ましくはな
い。ウレタン基を含有するラッカーポリイソシアネート
は、好ましくは、62〜300の分子量を有する低分子
量ポリヒドロキシル化合物、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコールおよび/またはトリメチロー
ルプロパンをベースとする。
カーポリイソシアネートは、1,6−ヘキサメチレンジ
イソシアネートをベースとし、かつ16〜24重量%の
NCO含有量および23℃における最高粘度が10,0
00、好ましくは3000mPa.sのものである。
びポリアスパルテートから選ばれ、好ましくはmが2の
ものから選ばれる。Xは、好ましくは、1−アミノ−
3,3,5−トリメチル−5−アミノメチル−シクロヘ
キサン(IPDA)、4,4' −ジアミノシクロヘキシルメ
タン(HMDI)、3,3' −ジメチル−4,4' −ジアミ
ノジシクロヘキシルメタン(Lasomin C260、BASF)、ヘ
キサヒドロ−2,4−および/または2,6−ジアミノ
トルエン(H6TDA )、C−モノメチル−ジアミノジシク
ロヘキシル−メタンまたは3(4)−アミノメチル−1
−メチルシクロヘキシルアミン(AMCA)からアミノ基を
除いて得られる二価の炭化水素基を表す。好ましい出発
化合物b1)には、式(I) のR1 およびR2 がメチル、
エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチルまた
は2−エチルヘキシル基であるものが挙げられる。
個のイソシアネート反応性基を含有する公知の化合物で
あり、該反応性基には、湿分および/または熱のいずれ
かの影響下でイソシアネート基と反応する基も含まれ
る。例には、EP−A0,689,881(カナダ出願
第2,148,318)に記載のヒドロキシ官能性ポリ
アクリレートおよびポリエステルポリオール、EP−A
0,639,628(カナダ出願第2,130,16
6)に記載のオキサゾリジン、EP−A0,699,6
96(U.S.特許第5,489,704、参考のため
にここに引用)に記載のポリアミジンおよびポリケチミ
ンが挙げられる。これらの混合物を使用してもよい。
分a)、b1)および(必要に応じて)b2)の量は、
イソシアネート基とイソシアネート反応性基との当量比
が、0.8:1〜20:1、好ましくは0.8:1〜
1.2:1になるように選ばれる。この比を計算すると
きには、単環式モノまたはポリオキサゾリジンのオキサ
ゾリジン環は、イソシアネート付加反応において二官能
価の基と認められる。
タン表面コーチング技術で従来使用される溶媒の存在下
にて各成分を混合することにより得られる。適する溶媒
には、エチルアセテート、ブチルアセテート、メトキシ
プロピルアセテート、メチルイソブチルケトン、メチル
エチルケトン、キシレン、N−メチルピロリドン、軽
油、クロロベンゼン、ソルベッソ溶媒およびこれらの混
合物が挙げられる。本発明のコーチング組成物におい
て、結合剤成分a)およびb)と溶媒との重量比は、好
ましくは40:60〜100〜0、より好ましくは6
0:40〜90:10である。
ーチング技術に公知の添加剤を含有してもよい。これら
には、顔料、充填剤、流れ制御剤、触媒および抗沈殿剤
が挙げられる。
ーチングの特性は、出発成分a)、b1)およびb2)
の種類および比の適当な選択により調整し得る。コーチ
ング組成物は、いかなる基体に、単層または幾層に、既
知の方法、例えばスプレー塗布、塗装、含浸、浸漬(fl
ooding)あるいはローラーまたはスプレッダーを使用す
ることにより塗布することができる。本発明のコーチン
グ組成物は、金属、プラスチック、木またはガラスのよ
うな基体にコーチングを調製するのに適する。該コーチ
ング組成物は、特に車体、機械類、外装パネル、バレル
(barrel)および容器の製造に使用されるコーチング鋼
板を塗装するのに適する。本発明のコーチング組成物を
塗布するのに先立ち、該基体に適当なプライマーコート
を用いてもよい。コーチングの乾燥は約0〜160℃の
温度にて行ええばよい。
ポリアスパルテートを使用したコーチングの製造方法
を、尿素、ウレタン、アオファネートおよびビウレット
構造を含有するプレポリマーの製造に使用し得る。この
プレポリマーを製造するために、成分b1)に使用され
るモノおよびポリアスパルテートは、好ましくは有機基
Xに、100℃までの温度にてイソシアネート基に対し
て不活性な一またはそれ以上の他の官能基を含む化合物
から選択される。この官能基は、湿分硬化のような交互
架橋機構の可能性を提供する。
り、nは2以上の整数であり、O、PおよびQは、同一
または異なり、C1 〜C4 アルキルおよび/またはC1
〜C14アルコキシ基を表す)に相当する、アルコキシシ
ラン、アルキルシランおよび/またはアルコキシアルキ
ルシラン基を含有するモノアスパルテートが挙げられ
る。
よびポリアスパルテートとは対照的に、本発明により得
られるモノおよびポリアスパルテートはほとんど完全な
転化率を達成するので、合成の完了後に直接使用し得
る。マレエート、フマレートおよび第一アミノ基の含有
量が低いので、これらの生成物の毒物学上および生理学
上無害であるだけでなく、イソシアネート基に対して
(激しくとは反対に)適度な反応性を示す。粘度が低い
ために、反応性希釈剤として以前から使用され、環境を
汚染する有機溶媒の適当な代替剤となり、したがって高
品質、低溶媒または無溶媒の高固形分二成分コーチング
組成物に使用し得る。
原子を環構造に含有する5員芳香環系であって、第一モ
ノおよびポリアミンのマレエートまたはフマレートへの
付加によるモノおよびポリアスパルテートの合成による
触媒効果を示す。本発明の触媒の添加、および(比較の
ために)無添加の反応を示す。製造工程後の特定の転化
率(パーセント)、ポリアスパルテートの特性(粘度、
色)およびそれらのポリイソシアネートとの反応性(ゲ
ル時間、薄膜形成および薄膜特性)を示す。すべての部
および%は、他に示さない限り重量による。
でフマレートに再転位する)の濃度測定を、Carlo Erba
CO.から入手のSFC3000装置を用いた超臨界液体
クロマトグラフィ(SFC)により行った。測定値を重
量%の量で示す。転化率は、このデータから、マレエー
トまたはフマレート中の第一アミノ基とC=C二重結合
との1:1当量比に基づいて、以下の式を用いて計算さ
れる。
ート)の当量数、 Equiv A :NH2 基に基づいたポリアミンの当量
(g)、 [F] :未反応フマレート(F)の濃度(重量%)、 Equiv F :C=C結合に基づいた(1Equiv =1モル)フマ
レートの当量(g)、 M C :使用した触媒成分Cの量(g)(無触媒なら
0)〕 以下の実施例では、主に第一ジアミン(nA =2)およ
びジエチルフマレート(DEF 、MDEF =172.18g)を使
用したので、前記式は、
「Viscotester VT 181」を用いて23℃にて測定した。本
発明の触媒、すなわち、1,2,4-トリアゾール、3,5-ジメ
チル-1,2,4- トリアゾールおよび3,5-ジメチルピラゾー
ルを、通常の実験法を用いて調製した。
較例) 2当量のジアミン(1モル)を最初に、攪拌機、滴下ロ
ート、還流冷却器および内部温度計付き1リットル四つ
口フラスコに窒素雰囲気下で入れ、60℃に加熱し、次い
で2当量のジエチルマレエート(344.36g 、2モル)
を、この温度で8時間かけて攪拌しながら添加した。攪
拌を60℃にて3〜4日続けた。全反応期間を通じて、穏
やかな窒素流を反応混合物の上に通した。
トリアゾールの触媒作用による本発明のポリアスパルテ
ートの一般的調製手順 反応バッチの固体含有量に基づいて1重量%の触媒を最
初にジアミンとともに入れた点を除き、I)で記載した手
順に従った。
した。DEF の濃度は14%であり、これは76.3%の転化率
に相当した。室温にて8か月保管後、94.4%の転化率
(=3.3 %DEF )を達成した。この間、粘度が2100mPa.
s /23 ℃へ顕著に増加し、前の薄い黄色の生成物が強い
黄色になった。 b)2日後、DEF 濃度〔その場で測定〕は9.5 %であ
り、これは87.1%の転化率に相当した。 c)4日後、DEF の濃度は4.8 %であり、これは93.5%
の転化率に相当した。生成物は、1110mPa.s /23 ℃の粘
度および強い黄色を有した。
量%の触媒の添加により合成工程終了後、直ちに高転化
率を達成した。粘度値は、反応の完了についてのもう一
つの指標である。例2 (本発明、例1との比較) 238.4 gの3,3'- ジメチル-4,4'-ジアミノ- ジシクロヘ
キシルメタン(2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量)、 5.9 gの1,2,4-トリアゾール(MW=69.07g、触媒とし
て) 反応時間: 1日 DEF 濃度: 7.6% 転化率: 87.0% 粘度[mPa.s/23℃] 750 色: 薄い黄色
キシルメタン(2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量)、 5.9 gの3,5-ジメチル-1,2,4- トリアゾール(MW=97.12
g)
キシルメタン(2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量)、 5.9 gの3,5-ジメチルピラゾール(MW=96.13g 、触媒と
して)
3,3'- ジメチル-4,4'-ジアミノ- ジシクロヘキシルメタ
ンをジアミン成分として用い、60℃にて4日間の反応時
間にて、そして本発明の触媒を用いると、ほとんど完全
に熟成した生成物が充分に得られることである。反対に
従来の方法の60℃1日(比較例1)は、引き続き室温保
管すると、4〜8か月の保管後に同等の転化率の生成物
を得た。
I ;2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量)
たら、97.9%の転化率を達成するのに16週間かかった。
当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量) 5.6 gの3,5-ジメチル-1,2,4- トリアゾール(触媒とし
て)
当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量) 5.6 gの3,5-ジメチルピラゾール(触媒として)
ミン(H6TDA 、2,4 および2,6 異性体の80:20 混合物;
2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量)
ミン(2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量) 4.8 gの3,5-ジメチル-1,2,4- トリアゾール(触媒とし
て)
ミン(2当量) 344.4 gのジエチルマレエート(2当量) 4.8 gの3,5-ジメチルピラゾール(触媒として)
キシルメタン(2当量) 344.4 gのジエチルマレエート( 2当量)、 5.9 gの1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネ-5- エン 60 ℃にて1日の反応時間後、反応混合物中のDEF 濃度
は7.9 %であることを見出し、これは86.5%の転化率
(粘度540mPa.s/23 ℃)に相当した。しかし、この生成
物は、例2a、3aおよび4aの薄い黄色または無色の
生成物と比べて、深い黄橙色を呈した。
パルテート、およびポリイソシアネート成分を含有する
コーチング成分組成物を調製した。ゲル時間を測定する
ため、およびコーチングを製造するために、以下の表に
示す各ポリアスパルテートと、1,6-ヘキサメチレンジイ
ソシアネートから得られるイソシアヌレート含有ポリイ
ソシアネート(Byer AG から入手したデズモジュール
(Desmodur) N 3300 :粘度3000./23 ℃、NCO 含有
量:21.6%、当量:195g)との混合物を、NCO 基とNCO
反応性基との当量比1:1にて調製し、次いでブチル
アセテートと混合して80%含有量の固体を得た。
の混合から混合物を攪拌できなくなる時までの時間間隔
である。脱脂したガラス板にスプレッダーの刃を用いて
薄膜に塗布し、次いで室温で乾燥した。該層の厚みは、
すべての例において90μmであった。乾燥を室温にて行
った。コーチングの耐溶剤性は、溶媒で湿した脱脂綿の
束をラッカーの上に1分間置くことにより測定した(0
=薄膜は変化せず、5=薄膜は破損)。
る硬度の鉛筆を用いたスクラッチテストにより測定し
た。薄膜の表面にスクラッチを作るのに要する最低硬度
を示す(HB=きわめて軟質、H=軟質、3H=きわめ
て硬質)。ジメチルマレエートに基づいての当量のポリ
アスパルテートおよび (i) 3,3'- ジメチル-4,4'-ジアミノジシクロヘキシル
メタン(例1〜4、11):約292 g/NH (ii) 4,4'- ジアミノジシクロヘキシルメタン(例5〜
7) :約278 g/NH (iii)2,4- および2,6-ヘキサヒドロトルイレンジアミン
(例8〜10) :約237 g/NH
トの場合、この測定値を、 1/0.99(1重量%の触媒添加) のファクターにより調整する必要がある。
たが、これは単に例示のためであり、特許請求の範囲に
より限定されるものを除き、当業者により本発明の精神
および範囲から離れることなく変更がなされると解され
るべきである。
て、 A) 式(II): X[−NH2 ]m (II) に相当するモノまたはポリアミンと、 B) 式(III) : R1 OOC−CH=CH−COOR2 (III) に相当する化合物とを、0〜100 ℃の温度にて、溶液中
または無溶媒下、成分A中の第一アミノ基と成分B中の
C=C二重結合の当量比を1:2〜1.5:1にて、固
体に基づいて0.1 〜10重量%の式(IV)〜(XI):
必要に応じて、反応末期に過剰の反応体を留去する〔こ
こで、Xは、(シクロ)脂肪族状に結合したアミノ基お
よび60〜6000の数平均分子量を有するモノまたはポリア
ミンであって、さらに100 ℃までの温度にてイソシアネ
ート基に対して反応性の官能基またはイソシアネート基
に対して不活性な官能基を有してもよい該モノまたはポ
リアミンから、第一アミノ基または基群を除いて得られ
るm価有機残基を表し、R1 およびR2 は、同一または
異なる有機基を表し、R3は、NH2 基、水素原子また
は1〜24個の炭素原子を有する有機基を表し、R4、R
5 およびR6 は、同一または異なり、NH2 基、水素原
子または1〜24個の炭素原子を有する有機基(これらの
有機基の一種またはそれ以上は必要に応じて他の環系の
構成成分でもよい)であり、mは1以上の整数を表
す〕、ことによる該製造方法。
n−プロピル、イソプロピル、n−ブチルまたは2−エ
チルヘキシル基を表す、上記第1項の方法。 3.Xが、 H2 N−R7 −SiR8 R9 R10 (ここで、R7 は2〜6個の炭素原子を有するアルキレ
ン基であり、R8 、R9およびR10は、同一または異な
り、塩素原子または1〜4個の炭素原子を有するアルキ
ルおよび/またはアルコキシ基を表す)に相当する、 ア
ミノアルキルアルコキシシランまたはアミノアルキルア
ルキルシランからアミノ基を除いて得られる基を表す、
上記第1項の方法。
アミン、1,2−ジアミノアプロパン、1,4−ジアミ
ノブタン、2,5−ジアミノ−2,5−ジメチルヘキサ
ン、1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン、1,6−
ジアミノヘキサン、2,2,4−および/または2,
4,4−トリメチル−1,6−ジアミノヘキサン、1,
11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカ
ン、1−アミノ−3,3,5−トリメチル−5−アミノ
メチルシクロヘキサン、2,4−および/または2,6
−ヘキサヒドロトルイレンジアミン、イソプロピル−
2,4−および/または2,6−ジアミノシクロヘキサ
ン、2,4' −および/または4,4' −ジアミノ−ジ
シクロヘキシルメタン、3,3' −ジメチル−4,4'
−ジアミノシクロヘキシルメタン、環置換基としてメチ
ル基を有するジアミノジシクロヘキシルメタン異性体、
3−および/または4−アミノメチル−1−メチルシク
ロヘキシルアミン、および脂肪族状に結合した第一アミ
ノ基を有する高分子量ポリエーテルポリアミンからアミ
ノ基を除いて得られる基を表す、上記第1項の方法。
方法。 6.R4 、R5 およびR6 は、同一または異なり、NH
2 基、水素原子または1〜6個の炭素原子を有する有機
基である、上記第1項の方法。 7.成分A中の第一アミノ基と成分B中のC=C二重結
合との当量比が1:1.2〜1.2:1である、上記第
1項の方法。 8.成分Cが、固体に基づき0.1〜2重量%の量で存
在する、上記第1項の方法。 9.反応を20〜80℃の温度にて行う、上記第1項の
方法。
0 ℃の温度にて、溶液中または無溶媒下、成分A中の第
一アミノ基と成分B中のC=C二重結合の当量比を1:
2〜1.5:1にて、 A)式(II): X[−NH2 ]m (II) に相当するモノまたはポリアミンと、 B)式(III) : R1 OOC−CH=CH−COOR2 (III) に相当する化合物とを、固体に基づいて0.1 〜10重量%
の式(IV)〜(XI):
で、Xは、(シクロ)脂肪族状に結合したアミノ基およ
び60〜6000の数平均分子量を有するモノおよびポリアミ
ンであって、さらに100 ℃までの温度にてイソシアネー
ト基に対して反応性の官能基またはイソシアネート基に
対して不活性な官能基を有してもよい該モノまたはポリ
アミンから、第一アミノ基または基群を除いて得られる
m価有機残基を表し、R1 およびR2 は、同一または異
なり、有機基を表し、R3 は、NH2基、水素原子また
は1〜24個の炭素原子を有する有機基を表し、R4 、R
5 およびR6 は、同一または異なり、NH2 基、水素原
子または1〜24個の炭素原子を有する有機基であって、
これらの基の一種またはそれ以上は必要に応じて他の環
系の構成成分でもよく、mは1以上の整数を表す〕こと
により得られる該第二モノまたはポリアミン、ならびに b2)必要に応じて他のイソシアネート反応性化合物を
含有するイソシアネート反応性成分(ここでイソシアネ
ート基とイソシアネート反応性基との当量比が0.8 :1
〜20:1である)、ならびに必要に応じて表面コーチン
グ技術に周知の添加剤を含有する、二成分コーチング組
成物。
リメチル−5−アミノメチルシクロヘキサン、4,4'
−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、3,3' −ジメ
チル−4,4' −ジアミノジシクロヘキシルメタン、ヘ
キサヒドロ−2,4−および/または2,6−ジアミノ
トルエン、環置換基としてメチル基を有するジアミノジ
シクロヘキシルメタン異性体、または3(4)−アミノ
メチル−1−メチルシクロヘキシルアミンからアミノ基
を除いて得られる基を表す、上記第10項の方法。 12.R1 およびR2 が、メチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチルまたは2−エチルヘキシ
ル基を表す、上記第10項の方法。 13.mが2以上の整数である、上記第10項の方法。 14.成分a)のイソシアネート基と、成分b)のイソ
シアネート反応性基との当量比が、0.8:1〜1.
2:1である、上記第10項の方法。 15.尿素、ウレタン、アロファネート、および/また
はビウレット構造を含有するプレポリマーであって、ポ
リイソシアネートと請求項1で得られるモノまたはポリ
アスパルテートと必要に応じて一種またはそれ以上の他
のイソシアネート反応性成分の混合物との反応生成物で
ある該プレポリマー。
Claims (3)
- 【請求項1】式(I) : 【化1】 に相当する第二モノまたはポリアミンの製造方法であっ
て、 A) 式(II): X[−NH2 ]m (II) に相当するモノまたはポリアミンと、 B) 式(III) : R1 OOC−CH=CH−COOR2 (III) に相当する化合物とを、0〜100 ℃の温度にて、溶液中
または無溶媒下、成分A中の第一アミノ基と成分B中の
C=C二重結合の当量比を1:2〜1.5:1にて、固
体に基づいて0.1 〜10重量%の式(IV)〜(XI): 【化2】 に相当する触媒成分Cの存在下にて反応させ、次いで、
必要に応じて、反応末期に過剰の反応体を留去する〔こ
こで、Xは、(シクロ)脂肪族状に結合したアミノ基お
よび60〜6000の数平均分子量を有するモノまたはポリア
ミンであって、さらに100 ℃までの温度にてイソシアネ
ート基に対して反応性の官能基またはイソシアネート基
に対して不活性な官能基を有してもよい該モノまたはポ
リアミンから、第一アミノ基または基群を除いて得られ
るm価有機残基を表し、R1 およびR2 は、同一または
異なる有機基を表し、R3は、NH2 基、水素原子また
は1〜24個の炭素原子を有する有機基を表し、R4、R
5 およびR6 は、同一または異なり、NH2 基、水素原
子または1〜24個の炭素原子を有する有機基(これらの
有機基の一種またはそれ以上は必要に応じて他の環系の
構成成分でもよい)であり、mは1以上の整数を表
す〕、ことによる該製造方法。 - 【請求項2】結合剤として、 a)ポリイソシアネート成分、および b)b1)式(I) : 【化3】 に相当する第二モノまたはポリアミンであって、 A) 式(II): X[−NH2 ]m (II) に相当するモノまたはポリアミンと、 B) 式(III) : R1 OOC−CH=CH−COOR2 (III) に相当する化合物とを、0〜100 ℃の温度にて、溶液中
または無溶媒下、成分A中の第一アミノ基と成分B中の
C=C二重結合の当量比が1:2〜1.5:1にて、固
体に基づいて0.1 〜10重量%の式(IV)〜(XI): 【化4】 に相当する触媒成分Cの存在下にて反応させ、次いで、
必要に応じて、反応末期に過剰の反応体を留去する〔こ
こで、Xは、(シクロ)脂肪族状に結合したアミノ基お
よび60〜6000の数平均分子量を有モノまたはポリアミン
であって、さらに100 ℃までの温度にてイソシアネート
基に対して反応性の官能基またはイソシアネート基に対
して不活性な官能基を有してもよい該モノまたはポリア
ミンから、第一アミノ基または基群を除いて得られるm
価有機残基を表し、R1 およびR2 は、同一または異な
る有機基を表し、R3 は、NH2 基、水素原子または1
〜24個の炭素原子を有する有機基を表し、R4 、R5 お
よびR6 は、同一または異なり、NH2 基、水素原子ま
たは1〜24個の炭素原子を有する有機基(これらの有機
基の一種またはそれ以上は必要に応じて他の環系の構成
成分でもよい)であり、mは1以上の整数を表す〕こと
により得られる該第二モノまたはポリアミン(式(I) に
相当する本発明の製造方法により得られる化合物)、な
らびに b2)必要に応じて他のイソシアネート反応性化合物、
を含有するイソシアネート反応性成分(ここでイソシア
ネート基とイソシアネート反応性基との当量比が0.8 :
1〜20:1である)、ならびに必要に応じて表面コーチ
ング技術に周知の添加剤を含有する二成分コーチング組
成物。 - 【請求項3】尿素、ウレタン、アロファネート、および
/またはビウレット構造を含有するプレポリマーであっ
て、ポリイソシアネートと請求項1で得られるモノまた
はポリアスパルテートと必要に応じて一種またはそれ以
上の他のイソシアネート反応性成分の混合物との反応生
成物をベースとする該プレポリマー。
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