JPH11140041A - ポリイソシアネート及びその製造法 - Google Patents
ポリイソシアネート及びその製造法Info
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- JPH11140041A JPH11140041A JP9305645A JP30564597A JPH11140041A JP H11140041 A JPH11140041 A JP H11140041A JP 9305645 A JP9305645 A JP 9305645A JP 30564597 A JP30564597 A JP 30564597A JP H11140041 A JPH11140041 A JP H11140041A
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Abstract
シアネート及び/又はそのイソシアナート基末端プレポ
リマーを分子中に窒素化合物を含有するアミンポリオー
ルで変性したポリイソシアナート及びその製造方法。 【効果】 本発明のポリイソシアナートは耐候性に優
れ、ポリオールとの相溶性が良く、かつ反応性、貯蔵安
定性の良いウレタンプレポリマーである。
Description
アネート基を有する新規なウレタンプレポリマーに関す
る。さらに詳しくは、本発明は、樹脂、フォーム、フィ
ルム、接着剤等の原料として、特にウレタン塗料用樹脂
及び原料として極めて有用なウレタンプレポリマーに関
する。
反応させたウレタンプレポリマー化合物及びその製造法
は、多くの刊行物から公知である(例えば、ジェ.エッ
チ.サンダース及びケー.シー.フリッシュ:ポリウレ
タン, ケミストリー アンドテクノロジー パート
II「1964)P.453(J.H. Saunde
rs and K.C.Frish:Polyuret
hanes,Chemistry and Techn
ology Part II「(1964)P.45
3)。これらのウレタンプレポリマー化合物は、樹脂、
フォーム、塗料、フィルム又は接着剤等の原料として広
く使われている。特にウレタン塗料用途ではより優れた
性能を有するものをめざして様々なウレタンプレポリマ
ーが開発されてきている。例えばトリレンジイソシアナ
ート(以下TDiと略す)を原料とするウレタンプレポ
リマーは、硬化性がよく、光沢、耐薬品性、耐磨耗性等
にすぐれており、家具、木工用塗料及び防蝕塗料等に利
用されている。
料は、耐候性が極めて劣っていた。そのため耐候性の向
上を目的として、ヘキサメチレンジイソシアナート(以
下HDiと略す)又はイソホロンジイソシアナート(以
下IPDiと略す)等の脂肪族または脂環式ジイソシア
ナートより誘導されたウレタンプレポリマーが塗料用途
に開発されてきた(例えば、米国特許第3,903,1
27号明細書、独国特許第1,962,808号明細
書)。これらを用いたウレタン塗料は、従来に比較すれ
ば耐候性の面で大きく向上した。しかしながらこれらの
ウレタンプレポリマーも以下に示すような欠点を有して
おり、完全に満足のいくものではなかった。例えばHD
iから誘導されたウレタンプレポリマーは、アクリルポ
リオールに対する相溶性が悪く、これらを硬化剤及び主
剤としたウレタン塗料は、光沢、鮮鋭性、レベリング性
が低下し、用いられる主剤が限定されるという欠点を有
していた。
ポリマーは、反応に関与するイソシアナート基が2級炭
素に結合しているため反応性が低く、これを硬化剤とし
たウレタン塗料は、乾燥性が非常に悪くなるという欠点
を有していた。このような状況からウレタン塗料用とし
て、耐候性に優れ、ポリオールとの相溶性がよく、かつ
反応性のよいウレタンプレポリマーの開発が強く望まれ
ていた。
には、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピ
レンジアミン、N,N,N’,N’−ペンタメチルジエ
チレントリアミン、トリメチルアミノエチルピペラジ
ン、N,N’−ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−
(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチルモ
ルホリン、N−エチルモルホリン、トリエチレンジアミ
ン等の触媒の添加が考えられるが、これらを脂肪族また
は脂環式ジイソシアナートより誘導されたウレタンプレ
ポリマーに添加した場合、反応性は良好となるが、貯蔵
安定性が悪く、経時的に増粘し、かつ加熱または長期貯
蔵するとゲル化する等の欠点がある。
ン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テト
ラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、1,3−ジアミノブタンの如き脂肪
族アミン、o−シクロヘキシルジアミン、m−シクロヘ
キシルジアミン、p−シクロヘキシルジアミン、シクロ
ヘキシルトリアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキ
シルメタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルスル
ホン、の如き脂環族アミン、トリエタノールアミン、ト
リイソプロパノールアミン、トリブタノールアミン等の
アルカノールアミンを、脂肪族または脂環式ジイソシア
ナートより誘導されたウレタンプレポリマーと反応させ
た場合、反応性は良好となるが、不溶物が生成するとい
う問題が生じる。
的に知られている芳香族、脂肪族または脂環式ジイソシ
アナート及びこれより誘導されたウレタンプレポリマー
等と同等の貯蔵安定性を有し、ウレタン塗料用及びその
他の用途に有用なポリイソシアナートとして耐候性に優
れ、ポリオールとの相溶性がよく、かつ反応性のよいウ
レタンプレポリマーを提供することである。
題を解決するために種々の検討をした。即ち、本発明者
等は、不溶物の生成を抑制するために、エチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テト
ラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミンの如き脂
肪族アミン、またはo−シクロヘキサンジアミン、m−
シクロヘキサンジアミン、核水添トリレンジアミン、シ
クロヘキサントリアミン、4、4’−ジアミノジシクロ
ヘキサンの如き脂環族アミンにプロピレンオキサイド及
び/又はエチレンオキサイドを付加したポリオールを脂
肪族または脂環式ジイソシアナート及びこれより誘導さ
れたウレタンプレポリマーと反応させた場合、得られた
ポリイソシアネートは、反応性が改良され、かつ不溶物
の生成もなく、粘度が低く、かつ加熱または長期貯蔵し
ても増粘またはゲル化しないことが分かり、本発明に到
達した。
る多環式脂肪族ジイソシアナート(A)及び/又はその
イソシアナート基末端プレポリマー(B)の化合物の1
種又は2種以上を分子中に窒素化合物を含有するアミン
ポリオール(C)で変性したポリイソシアネートをウレ
タンプレポリマーとして使用するものである。また、多
環式脂肪族ジイソシアナート(A)及び/又はそのイソ
シアナート基末端プレポリマー(B)とアミンポリオー
ル(C)とを、NCO基とOH基の当量比が10〜20
0となるように反応させて得られるポリイソシアネート
に関するものである。即ち、本発明は以下の(1)〜
(12)を提供するものである。 (1) 下記一般式(1)[化7]で表される多環式脂
肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソシアネ
ート基末端プレポリマー(B)を、分子中に窒素化合物
を含有するアミンポリオール(C)で変性したポリイソ
シアネート。
の整数を表す)
れる多環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそ
のイソシアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸基
価が20から800mgKOH/gであり、かつ分子中
に窒素化合物を含有するアミンポリオール(C)を、N
CO基と0H基の当量比(NCO/OH)が10から2
00となるように反応させて得られるポリイソシアネー
ト。
の整数を表す)
れる多環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそ
のイソシアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸基
価が20から650mgKOH/gであり、かつ分子中
に窒素化合物を含有するアミンポリオール(C)を、N
CO基と0H基の当量比(NCO/OH)が10から2
00となるように反応させて得られるポリイソシアネー
ト。
の整数を表す)
エーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリ
ルポリオール又はエポキシポリオールから選ばれる1種
又は2種以上の混合物であることを特徴とする(1)か
ら(3)のいずれかに記載のポリイソシアネート。
エーテルポリオールであることを特徴とする(1)から
(3)のいずれかに記載のポリイソシアネート。
肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソシアネ
ート基末端プレポリマー(B)が、2,5(6)−ジ
(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタ
ンであることを特徴とする(1)から(5)のいずれか
に記載のポリイソシアネート。
される多環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又は
そのイソシアネート基末端プレポリマー(B)を、分子
中に窒素化合物を含有するアミンポリオール(C)で変
性して得られるポリイソシアネートの製造方法。
の整数を表す)
される多環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又は
そのイソシアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸
基価が20から800mgKOH/gであり、かつ分子
中に窒素化合物を含有するアミンポリオール(C)を、
NCO基と0H基の当量比(NCO/OH)が10から
200となるように反応させて得られるポリイソシアネ
ートの製造方法。
の整数を表す)
される多環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又は
そのイソシアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸
基価が20から650mgKOH/gであり、かつ分子
中に窒素化合物を含有するアミンポリオール(C)を、
NCO基と0H基の当量比(NCO/OH)が10から
200となるように反応させて得られるポリイソシアネ
ートの製造方法。
の整数を表す)
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アク
リルポリオール又はエポキシポリオールから選ばれる1
種又は2種以上の混合物であることを特徴とする(7)
から(9)のいずれかに記載のポリイソシアネートの製
造方法。
リエーテルポリオールであることを特徴とする(7)か
ら(9)のいずれかに記載のポリイソシアネートの製造
方法。
脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソシア
ネート基末端プレポリマー(B)が、2,5(6)−ジ
(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタ
ンであることを特徴とする(7)から(11)のいずれ
かに記載のポリイソシアネートの製造方法。
する。本発明において使用される多環式脂肪族ジイソシ
アナート(A)とは、下記一般式(1)[化13]
の整数を表す)で表されるものである。
−ジ(イソシアナトメチル)ビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトメチル−7
(8)−イソシアナトエチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトエチル−7
(8)−イソシアナトメチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトメチル−7
(8)−イソシアナトプロピルビシクロ〔4,3,0
1,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトプロピル−7
(8)−イソシアナトメチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトメチル−7
(8)−イソシアナトブチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトブチル−7
(8)−イソシアナトメチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトメチル−7
(8)−イソシアナトペンチルビシクロ〔4,3,0
1,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトペンチル−7
(8)−イソシアナトメチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン、3(4),7(8)−ジ(イソシアナ
トエチル)ビシクロ〔4,3,01,6〕ノナン、3
(4)−イソシアナトエチル−7(8)−イソシアナト
プロピルビシクロ〔4,3,01,6〕ノナン、3(4)
−イソシアナトプロピル−7(8)−イソシアナトエチ
ルビシクロ〔4,3,01,6〕ノナン、3(4)−イソ
シアナトエチル−7(8)−イソシアナトブチルビシク
ロ〔4,3,01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナト
ブチル−7(8)−イソシアナトエチルビシクロ〔4,
3,01,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトエチル−
7(8)−イソシアナトペンチルビシクロ〔4,3,0
1,6〕ノナン、3(4)−イソシアナトペンチル−7
(8)−イソシアナトエチルビシクロ〔4,3,
01,6〕ノナン等が挙げられる。
(6)−ジ(イソシアナトメチル)ビシクロ〔2,2,
1〕ヘプタン、2−イソシアナトメチル−5(6)−イ
ソシアナトエチルビシクロ〔2,2,1〕ヘプタン、2
−イソシアナトメチル−5(6)−イソシアナトプロピ
ルビシクロ〔2,2,1〕ヘプタン、2−イソシアナト
メチル−5(6)−イソシアナトブチルビシクロ〔2,
2,1〕ヘプタン、2−イソシアナトメチル−5(6)
−イソシアナトペンチルビシクロ〔2,2,1〕ヘプタ
ン、2,5(6)−ジ(イソシアナトエチル)ビシクロ
〔2,2,1〕ヘプタン、2−イソシアナトエチル−5
(6)−イソシアナトプロピルビシクロ〔2,2,1〕
ヘプタン、2−イソシアナトエチル−5(6)−イソシ
アナトブチルビシクロ〔2,2,1〕ヘプタン、2−イ
ソシアナトエチル5(6)−ペンチルビシクロ〔2,
2,1〕ヘプタンなどが挙げられる。
(6)−ジ(イソシアナトメチル)ビシクロ〔2,2,
2〕オクタン、2−イソシアナトメチル−5(6)−イ
ソシアナトエチルビシクロ〔2,2,2〕オクタン、2
−イソシアナトメチル−5(6)−イソシアナトプロピ
ルビシクロ〔2,2,2〕オクタン、2−イソシアナト
メチル−5(6)−イソシアナトブチルビシクロ〔2,
2,2〕オクタン、2−イソシアナトメチル−5(6)
−イソシアナトペンチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ
ン、2,5(6)−ジ(イソシアナトエチル)ビシクロ
〔2,2,2〕オクタン、2−イソシアナトエチル−5
(6)−イソシアナトプロピルビシクロ〔2,2,2〕
オクタン、2−イソシアナトエチル−5(6)−イソシ
アナトブチルビシクロ〔2,2,2〕オクタン、2−イ
ソシアナトエチル−5(6)−イソシアナトペンチルビ
シクロ〔2,2,2〕オクタンなどが挙げられる。
(4),8(9)−ジ(イソシアナトメチル)トリシク
ロ〔5,2,1,02,6〕デカン、3(4)−イソシア
ナトメチル−8(9)−イソシアナトエチルトリシクロ
〔5,2,1,02,6〕デカン、3(4)−イソシアナ
トメチル−8(9)−イソシアナトプロピルトリシクロ
〔5,2,1,02,6〕デカン、3(4)−イソシアナ
トメチル−8(9)−イソシアナトブチルトリシクロ
〔5,2,1,02,6〕デカン、3(4)−イソシアナ
トメチル−8(9)−イソシアナトペンチルトリシクロ
〔5,2,1,02,6〕デカン、 3(4),8(9)−
ジ(イソシアナトエチル)トリシクロ〔5,2,1,0
2,6〕デカン、3(4)−イソシアナトエチル−8
(9)−イソシアナトプロピルトリシクロ〔5,2,
1,02,6〕デカン、3(4)−イソシアナトエチル−
8(9)−イソシアナトブチルトリシクロ〔5,2,
1,02,6〕デカン、3(4)−イソシアナトエチル−
8(9)−イソシアナトペンチルトリシクロ〔5,2,
1,02,6〕デカンなどが挙げられる。
ートの中でも、特に好ましくは、2,5(6)−ジ(イ
ソシアナトメチル)ビシクロ〔 2,2,1〕ヘプタン
(以下、NBDIと略す)および 3(4),8(9)
−ジ(イソシアナトメチル)トリシクロ〔5,2,1,
02,6〕デカン(以下、TCDIと略す)である。これ
らは単独で、あるいは任意に組み合わせて用いられる。
アナート(A)中のイソシアネート基の一部と活性水素
を有するポリオールとの反応により得られるイソシアネ
ート基末端プレポリマー(B)や、カルボジイミド変性
又はイソシアヌレート変性したもの及びオキサジアジン
トリオン環変性したものも使用できる。尚、本発明のポ
リイソシアネートは、あらかじめ多環式脂肪族ジイソシ
アナート(A)を汎用のポリエーテルポリオールで変成
し、末端にイソシアネート基を残存させたイソシアナー
ト基末端プレポリマーをポリオキシアルキレン付加アミ
ン誘導体で直接的又は間接的に変性することによって得
ることもできる。
端プレポリマー(B)とは、多環式脂肪族ジイソシアナ
ート(A)中のイソシアネート基の一部と活性水素を有
する化合物との反応により得られる。前記プレポリマー
(B)を製造する際に使用する活性水素を有する化合物
としては、少なくとも2個の活性水素を含有する化合物
が好ましく用いられる。この少なくとも2個の活性水素
を含有する化合物としては、1分子中に少なくとも2個
の活性水素を含有する化合物及び重合体が含まれる。
レングリコール、β, β’−ジヒロキシジエチルエーテ
ル(ジエチレングリコール)、ジプロピレングリコー
ル、1, 4−ブチレングリコール、1, 3−ブチレング
リコール、1, 6−ヘキサメチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ポリプロピレン−ポリエチレングリ
コール、ボリブチレングリコールなどのグリコール類;
グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオ
ール、ペンタエリスリトール、キシリトール、ソルビト
ールなどのアルカンポリオール類;グリセリンやプロピ
レングリコールなどの多価アルコールの単独または混合
物にアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、1, 2−ブチレンオキシドなど)
の単独または混合物を付加して得られるポリエーテルポ
リオール類で、アルキレンオキシドにエチレンジアミ
ン、エタノールアミンなどの多官能化合物を反応させた
ポリエーテルポリオールのようなポリエーテルポリオー
ル類;二塩基酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸などのカルボン酸からなる
群から選ばれる単独または混合物) と多価アルコール
(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
1, 4−ブチレングリコール、1, 3−ブチレングリコ
ール、1, 6−ヘキサメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンな
どからなる群から選ばれる単独または混合物) との縮合
反応によって得られるポリエステルポリオール樹脂類;
合性モノマーと、これに共重合可能な他のモノマーを共
重合することによって得られるアクリルポリオール樹脂
類、詳しくは、例えば、(a)活性水素含有アクリル酸
エステル(例えば、アクリル酸−2−ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸
−2−ヒドロキシブチルなど)、活性水素含有メタクリ
ル酸エステル(例えば、メタクリル酸−2−ヒドロキシ
エチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタ
クリル酸−2−ヒドロキシブチルなど)、あるいはグリ
セリンのアクリル酸モノエステルまたはメタクリル酸モ
ノエステル、トリメチロールプロパンのアクリル酸モノ
エステルまたはメタクリル酸モノエステルからなる群よ
り選ばれた単独または混合物を、(b)アクリル酸エス
テル(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−ブチル、ア
クリル酸−2−エチルヘキシルなど)、メタクリル酸エ
ステル(例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−
ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−
ヘキシル、メタクリル酸ラウリルなど)の群から選ばれ
た単独または混合物、および/または(c)不飽和カル
ボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸など)、不飽和アミド(例えば、アクリ
ルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミドなど)、その他の重合性モノマー(例え
ば、メタクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエ
ン、酢酸ビニル、アクリロニトリルなど)からなる群か
ら選ばれた単独または混合物と重合させて得られるアク
リルポリオール樹脂類;
状オキシラン型、グリシジルエーテル型、グリシジルエ
ステル型、グリコールエーテル型、脂肪酸不飽和化合物
のエポキシ化型、エポキシ化脂肪酸エステル型、多価カ
ルボン酸エステル型、アミノグリシジル型、ハロゲン化
型、レゾルシン型などのエポキシ樹脂類などが挙げら
れ、果糖、ブドウ糖、ショ糖、乳糖、2−メチルグリコ
キシドなどの単糖類またはその誘導体、トリメチロール
ベンゼン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌ
レートなどの芳香族またはヘテロ環族多価アルコール等
が挙げられる。
これらとその他の2個以上の活性水素を含有する化合
物、例えば、第一級または第二級アミノ基含有化合物
(例えば、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、イソホロンジアミン、ジエチ
レントリアミン、各種アルキレンポリアミンとアルキレ
ンオキシドを付加して得られるポリアミン、N,N’−
ジメチルエチレンジアミンなど)、置換尿素化合物(例
えば、N,N’−ジメチル尿素、N−メチル−N’−シ
クロヘキシル尿素など)、チオール基含有化合物(例え
ば、1, 2−エタンジチオール、1, 6−ヘキサンジチ
オール、ポリエーテルポリチオール、ポリエステルポリ
チオールなど)、カルボキシル基含有化合物(例えば、
コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、カ
ルボキシル基末端ポリブタジエンなど)または1分子中
に異なる活性水素を含有する化合物(例えば、モノエタ
ノールアミン、チオエタノールアミン、乳酸、β−アラ
ニンなど)などから選択された1種以上の化合物を混合
使用することもできる。
有するアミンポリオール(C)とは、該ポリオール分子
中に窒素化合物を含有するものは全て包含される。その
製造方法としては、特に制限されるものではないが、例
えば、活性水素含有アミン化合物をエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドや、ス
チレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等のモノマ
ーの1種又は2種以上を公知の方法により付加重合させ
る事によって製造される。
(C)の開始剤としては、1個以上のアミノ基を有する
化合物であり、公知のものが使用できる。アミン化合物
の具体例としては、エタノールアミン、N−メチルジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソパノー
ルアミン、トリイソパノールアミン、エチレンジアミ
ン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、
ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエ
チレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、等が挙
げられる。さらにジメチルエチレンジアミン、トリメチ
ルジエチレントリアミン、テトラメチルトリエチレンテ
トラミン、メチルエチルエチレンジアミン、トリエチル
ジエチレントリアミン、ジメチルイソプロピルジエチレ
ントリアミン、トリメチルエチルトリエチルテトラミン
等が挙げられる。この中で、特にトリメチルジエチレン
トリアミンが好ましい。
るアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドや、ス
チレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等のモノマ
ーが挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合使用し
て良い。上記アルキレンオキサイドの中で特に好ましく
はプロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド
である。
は、OH価が20mgKOH/g以上800mgKOH
/g以下、好ましくは30mgKOH/g以上、650
mgKOH/g以下のポリオールである。OH価が20
mgKOH/g未満のポリオールを使用した場合、反応
性の改良がみられにくい傾向にあり、OH価が800m
gKOH/gを超えるアミンポリオールを使用した場
合、反応性は改良されるが、ポリイソシアネートに不溶
物が生成しやすい傾向にある。
ート(A)及び/又はそのイソシアナート基末端プレポ
リマー(B)のポリイソシアネートとアミンポリオール
(C)の使用割合としては、ポリイソシアネートのNC
O基とポリオールのOH基の当量比(NCO/OH)で
表され、その比は10〜200であり、さらに好ましく
は50〜150で反応させる。NCO基とOH基の当量
比(NCO/OH)が10未満ではイソシアネート組成
物の粘度が高くなり、且つイソシアネート中の見かけの
イソシアネート基含有率が低下するため、ポリウレタン
製造業者にとって、使用上の制約を受けやすい傾向にあ
る。またNCO基とOH基の当量比(NCO/OH)が
200を超える場合には、反応性が改善されにくい傾向
にある。
記多環式脂肪族ジイソシアナート(A)及び/又はその
イソシアナート基末端プレポリマー(B)に、窒素ガス
雰囲気下で、前記アミンポリオール(C)を添加し、4
0〜120℃で0.5〜24時間、好ましくは50〜8
0℃で1〜4時間反応した後、室温まで冷却することに
より容易に得られる。このようにして得られるポリイソ
シアネートは比較的低粘度であるが、特に必要であれ
ば、粘度調整剤としてアルキレンカーボネート類やフタ
ル酸エステル類等を使用することもできる。
実施例、参考例及び比較例をあげて説明するが、本発明
はこれらの実施例等に限定されるものではない。
測定方法については、JIS規格K1603によった。
メチレンクロライド10g、ベンジル化フェーノール樹
脂50gを挿入し、1分間攪拌混合した後、静置し、混
合物の硬化状態を表面のベタツキにより判定し、混合開
始時間からベタツキがなくなるまでの時間(タックフリ
ータイム)が短いほど反応性が良好であると判断する。
本試験では、混合前の各原料の液温ならびに気温は23
±1℃とする。
80gを挿入し、密栓をして60℃の高温槽で2週間保
管後のイソシアネート基(NCO基)含有率及び粘度を
測定し、変化率が小さいほど貯蔵安定性が良好であると
判断する。
ントリアミン) 857g(5.9mol)をオートク
レーブに入れ窒素で置換した後、プロピレンオキサイド
686g(11.8mol)を装入し、110℃で4
時間反応させた。 得られた反応生成物(ポリオール
A)は無色透明でわずかなアミン臭を有する液体で、O
H価430mgKOH/g、pH11.6、水分0.2
重量%、粘度25cps/25℃であった。
1000g仕込み、これにポリオールB 120gを窒
素ガス雰囲気下、攪拌しながら室温で添加し、10分間
混合攪拌後30分で80℃まで昇温し、80℃で3時間
反応後、室温まで冷却し、ポリイソシアネートを得た。
得られたポリイソシアネートは、NCO基含有率:3
1.0%、粘度:45cps/25℃、反応性(タック
フリータイム):60分であった。またこのポリイソシ
アネートを、60℃の恒温槽中に2週間放置後の性状
は、NCO基含有率:30.8%、粘度65cps/2
5℃であり、優れた貯蔵安定性を示した。その結果を表
−1に示す。
10gを使用した以外は、実施例1と同様の操作を行
い、ポリイソシアネートを得た。得られたポリイソシア
ネートの性状を表−1に示す。
外は、実施例1と同様の操作を行い、プレポリマーを得
た。得られたポリイソシアネートプレポリマーの性状を
表−1に示す。
実施例1と同様の操作を行い、ポリイソシアネートを得
た。得られたポリイソシアネートプレポリマーの性状を
表−1に示す。
Cを30g添加した以外は、実施例1と同様の操作を行
い、ポリイソシアネートを得た。得られたポリイソシア
ネートプレポリマーの性状を表−1に示す。
Eを10g添加した以外は、実施例1と同様の操作を行
い、ポリイソシアネートを得た。得られたポリイソシア
ネートプレポリマーの性状を表−2に示す。
00g、ポリオールEを10g添加した以外は、実施例
1と同様の操作を行い、ポリイソシアネートを得た。得
られたポリイソシアネートプレポリマーの性状を表−2
に示す。
−2に示す。
た以外は、実施例1と同様の操作を行い、ポリイソシア
ネートプレポリマーを得た。得られたポリイソシアネー
トプレポリマーの性状を表−2に示す。
添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ポリイ
ソシアネートを得た。得られたポリイソシアネートプレ
ポリマーの性状を表−2に示す。
した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ポリイソシ
アネートを得た。得られたポリイソシアネートプレポリ
マーの性状を表−2に示す。
た以外は、実施例1と同様の操作を行い、ポリイソシア
ネートを得た。得られたポリイソシアネートプレポリマ
ーの性状を表−2に示す。
式構造であるため、耐候性、耐熱性及びポリオールとの
相溶性に優れるうえ、分子内に三級窒素を含有しかつ末
端イソシアネート基は一級炭素に結合したイソシアネー
ト基を有するため、ポリオールとの反応性が高く硬化剤
としてもちいた場合に優れた硬化性及び乾燥性を示すの
で、塗料等の用途に有効である。
Claims (12)
- 【請求項1】 下記一般式(1)[化1]で表される多
環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソ
シアネート基末端プレポリマー(B)を、分子中に窒素
化合物を含有するアミンポリオール(C)で変性したポ
リイソシアネート。 【化1】 (式中、kは0〜2、jおよびmは1〜5、hは0〜2
の整数を表す) - 【請求項2】 下記一般式(1)[化2]で表される多
環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソ
シアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸基価が2
0から800mgKOH/gであり、かつ分子中に窒素
化合物を含有するアミンポリオール(C)を、NCO基
と0H基の当量比(NCO/OH)が10から200と
なるように反応させて得られるポリイソシアネート。 【化2】 (式中、kは0〜2、jおよびmは1〜5、hは0〜2
の整数を表す) - 【請求項3】 下記一般式(1)[化3]で表される多
環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソ
シアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸基価が2
0から650mgKOH/gであり、かつ分子中に窒素
化合物を含有するアミンポリオール(C)を、NCO基
と0H基の当量比(NCO/OH)が10から200と
なるように反応させて得られるポリイソシアネート。 【化3】 (式中、kは0〜2、jおよびmは1〜5、hは0〜2
の整数を表す) - 【請求項4】 アミンポリオール(C)が、ポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリ
オール又はエポキシポリオールから選ばれる1種又は2
種以上の混合物であることを特徴とする請求項1から3
のいずれかに記載のポリイソシアネート。 - 【請求項5】 アミンポリオール(C)が、ポリエーテ
ルポリオールであることを特徴とする請求項1から3の
いずれかに記載のポリイソシアネート。 - 【請求項6】 一般式(1)で表される多環式脂肪族ジ
イソシアネート(A)及び/又はそのイソシアネート基
末端プレポリマー(B)が、2,5(6)−ジ(イソシ
アナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタンである
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のポ
リイソシアネート。 - 【請求項7】 下記一般式(1)[化4]で表される多
環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソ
シアネート基末端プレポリマー(B)を、分子中に窒素
化合物を含有するアミンポリオール(C)で変性して得
られるポリイソシアネートの製造方法。 【化4】 (式中、kは0〜2、jおよびmは1〜5、hは0〜2
の整数を表す) - 【請求項8】 下記一般式(1)[化5]で表される多
環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソ
シアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸基価が2
0から800mgKOH/gであり、かつ分子中に窒素
化合物を含有するアミンポリオール(C)を、NCO基
と0H基の当量比(NCO/OH)が10から200と
なるように反応させて得られるポリイソシアネートの製
造方法。 【化5】 (式中、kは0〜2、jおよびmは1〜5、hは0〜2
の整数を表す) - 【請求項9】 下記一般式(1)[化6]で表される多
環式脂肪族ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソ
シアネート基末端プレポリマー(B)と、水酸基価が2
0から650mgKOH/gであり、かつ分子中に窒素
化合物を含有するアミンポリオール(C)を、NCO基
と0H基の当量比(NCO/OH)が10から200と
なるように反応させて得られるポリイソシアネートの製
造方法。 【化6】 (式中、kは0〜2、jおよびmは1〜5、hは0〜2
の整数を表す) - 【請求項10】 アミンポリオール(C)が、ポリエー
テルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポ
リオール又はエポキシポリオールから選ばれる1種又は
2種以上の混合物であることを特徴とする請求項7から
9のいずれかに記載のポリイソシアネートの製造方法。 - 【請求項11】 アミンポリオール(C)が、ポリエー
テルポリオールであることを特徴とする請求項7から9
のいずれかに記載のポリイソシアネートの製造方法。 - 【請求項12】 一般式(1)で表される多環式脂肪族
ジイソシアネート(A)及び/又はそのイソシアネート
基末端プレポリマー(B)が、2,5(6)−ジ(イソ
シアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタンであ
ることを特徴とする請求項7から11のいずれかに記載
のポリイソシアネートの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30564597A JP3930124B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | ポリイソシアネート及びその製造法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2859207A1 (fr) * | 2003-08-27 | 2005-03-04 | Mitsui Chemicals Inc | Polyisocyanate, procede et compose de depart de preparation de ce polyisocyanate, et utilisations de ce polyisocyanate |
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-
1997
- 1997-11-07 JP JP30564597A patent/JP3930124B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US7132495B2 (en) | 2003-08-27 | 2006-11-07 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyisocyanate compound, method for producing the same, and uses thereof |
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