JPS5812305B2 - 加水分解に対してポリエステルポリウレタンを安定化する安定剤 - Google Patents

加水分解に対してポリエステルポリウレタンを安定化する安定剤

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JPS5812305B2
JPS5812305B2 JP48121322A JP12132273A JPS5812305B2 JP S5812305 B2 JPS5812305 B2 JP S5812305B2 JP 48121322 A JP48121322 A JP 48121322A JP 12132273 A JP12132273 A JP 12132273A JP S5812305 B2 JPS5812305 B2 JP S5812305B2
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polyurethanes
polyester
polyurethane
against hydrolysis
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アジヤイブ・シン
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American Cyanamid Co
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加水分解に対してポリエステルポリウレタンを
安定化する安定剤に関するものである。
さらに詳説すると、本発明はポリエステルポリウレタン
組成物に対し安定化に有効な量の有機エポキシ化合物を
添加することによって、熱と湿気によって生ずる加水分
解減成に対し該ポリウレタン組成物を安定化することに
関するものである。
ポリウレタン分野で周知のように、ポリエステルポリウ
レタン類はポリエーテルポリウレタン類よりも加水分解
減成に対する安定性が著しく劣る。
しばしば実証されているようにポリエステルポリウレタ
ン類が湿潤状態で物理的諸性質が劣化する程度は、対応
するポリエーテルポリウレタン類よりも甚だしい。
例えば、ショーレンバーガーその他による[アドバンシ
ズ・イン・ウレタン・サイエンス・アンド・テクノロジ
J(1971)の第4章の「熱可塑性ポリウレタンの加
水分解安定性」を参照されたい。
かくて、ポリエステルポリウレタン類の用途はその加水
分解し易さのために水分との接触がほとんど無視しうる
場合に限定されている。
ポリエステルポリウレタン類の物理的性質がその他の点
では極めてすぐれていてもこのことは真実である。
当該分野でこの現象が十分に認識されているので、この
問題を解決すべき多数の企図が試みられてきた。
特にノイマンその他の米国特許第3,193,522号
は、該ポリエステルポリウレタン類に対し複数のカルボ
ジイミド基を有するポリカルボジイミド類を使用して加
水分解に対する安定化をおこなっている点が注目される
これも上記ショーレンバーガーその他の著書中にかなり
詳細に論じられている。
カルボジイミド類はポリエステルポリウレタン類の加水
分解に対するある程度の耐性を与えるが、依然としてポ
リエーテルポリウレタン類の方がポリエステルポリウレ
タン類よりもはるかに安定であることは明らかで、従っ
て一層改善された安定化剤に対する必要性は消えない。
従って加水分解に対し安定なポリエステルポリウレタン
類を提供することが本発明の第一の目的である。
本発明の他の一つの目的は加水分解による減成に対しポ
リエステルポリウレタン類を安定化する方法を提供する
ことである。
かくて本発明はポリウレタン重量を基準として約0.0
1〜10重量優の上記有機エポキシド化合物を加えるこ
とより成る加水減成に対してポリエステルポリウレタン
類を安定化する方法を提供する。
本発明の指向する所はポリエステルポリウレタン類を加
水分解に対し安定化することではあるが、本質的には加
水分解に不安定なものはポリウレタンのポリエステル部
分のエステル機能であるので、上記エポキシ化合物はエ
ステルの加水分解を防止又は妨害するものであることは
ほぼ決定的であろう。
ポリウレタン技術の立場から見て好適なポリエステル類
は、ポリエチレンアジペート、ポリプロピレンアジペー
ト、ポリ(エチレンープロピレン)アジペート、ポリブ
チレンアジペート、ポリへキサメチレンアジペート、お
よび類似物である。
その他ポリウレタン技術で有用と認められるポリエステ
ル類として、カブロラクトン類の重合から得られるもの
および特にコハク酸、マロン酸、ピメリン酸、セバシン
酸およびスベリン酸のようなジカルボン酸と、エチレン
グリコール、1,2−プロパンジオール、1.3−7ロ
パンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジ
オール、1,4−ブタンジオール、1.5−ペンタルジ
オール、1,6−へキサンジオールおよび類似物のよう
なジオール類との縮合によって得られるものである。
或る条件下ではポリカルボン酸と多価アルコールから得
られる2より大なる数の官能差を持つポリエステル類が
ポリウレタン類の製造に用いられ、例えばペンキおよび
フェスのような塗料に利用される。
本発明によって安定化されるポリウレタン類の調製は周
知の方法による。
すなわち、上述のヒドロキシル端を有する一つまたは二
つ以上の上述のポリエステルを望むべくは化学量論的に
過剰の有機ジイソシアネート例えば2.4−トリレンジ
イソシアネート、2.6−−リレンジイソシアネート(
およびその異性体混合物)又はメチレンビス(4−フエ
ニルイソシアネート)と反応せしめる。
生成したイソシアネート端を有するプレポリマーを次に
さらに特にジアミノ卆、アミノアルコール類およびグリ
コール類と反応させることによって繊維、エラストマー
および樹脂被覆剤のような有用な製品に転化する。
かくして得たポリエステルポリウレタン類は、分子量が
60より小ならざる有機エポキシ含有化合物を添加する
ことによって加水分解に対して安定なものとなる。
有用なエポキシ含有化合物には、1,2−および2,3
−エポキシブタン、エビクロロヒドリン、アルキルグリ
シジルエーテル類、シクロヘキセン酸化物、ビニルシク
ロヘキセンジエポキシド、スチレン酸化物、ブタンジオ
ールのジグリシジルエーテル、インプロピリデンビスフ
ェノールのジグリシジルエーテル(ビスフェノールA)
、メチレンビスフェノール類のグリシジルエーテル類お
よびエポキシシラン類を挙げることが出来る。
ポリウレタン組成物中に上記エポキシ化合物を添加する
方法は、調製すべき製品の性質によって最も便宜な方法
でよい。
添加方法として粉砕、プレポリマー中への溶解、エポキ
シドの存在のもとにポリウレタンを調製する、ポリマー
中に膨潤含浸させる、又はポリマー又はその成分溶液に
添加する等が用いられる。
ポリエステルポリウレタン安定化に使用するエポキシド
の量はポリエステルポリウレタン重量を基準として約0
.01〜10重量デの程度、望ましくは約0.1〜5重
量優である。
次に実捲例によって本発明を説明する。
実捲例 1 エラストマー性ポリエステルポリウレタンの加水分解に
対する安定性 次の4種類のポリウレタンを調製した: A 1当量のポリ(テトラメチレンエーテルグリコール
)(分子量1000)を1.7当量の2.4−トリレン
ジイソシアネートと反応せしめて、4.2重量優のイソ
シアネートを含有するプレボリマーを得る。
これを化学量論量の95%のメチレンビス(0−クロロ
アニリン)と反応させるO B li量のポリ(エチレンアジペート)(分子量20
00)を1,8当量の2.4−トリレンジイソシアネー
トと反応せしめて、3重量優のイソシアネートを含有す
るプレポリマーを得る。
これを化学量論畳の95%の童のメチレンビス(0−ク
ロロアニリン)と反応させる。
CBの組成物と同じであるが、2重量チのポリ力ルポジ
イミド(STABOXOL PCD,ナフトンケミカル
ズ製品)を含有する。
DBの組成物と同じであるが、1重量優のエポキシシラ
ン(A−187、ユニオンカーバイド製品)を含有する
上記のポリマー類を100℃に60分加熱して6llx
6“xo.oso”の薄板に圧縮成形し、続いて100
C20時間のアト処埋をする。
各試料から引張りテスト用試料を切り取り、相対湿度9
8%、温度70℃の炉の中で保持する。
この試料を定期的に取り出し40℃で20時間0.1n
nHgのもとに水分を排気除去し、さらに試験前に少な
くとも12時間25℃相対湿度50%に平衡状態に保つ
第1表に保持時間後の300%モジュラスおよび引張り
強度を示す。
第1表の測定結果から、組成物Bは組成物Aよりもはる
かに多く臓成すること、エポキシ化合物を1%加えたも
の(組成物D?は祥来知られたカルボジイミドを2%加
えたもの(組成物C)と匹敵する安定度を有することが
明らかである。
実捲例 2 2.4−トリレンジイソシアネートをポリエチレンアジ
ペート(分子量1800)と反応させて安窒化剤として
試験した化合物 1 対称 2 1優ビニルシク口ヘキセンジエポキシド、ERL
4206 (ユニオン カーバイド) 得た3.17重量裂のイソシア不一トを含有するポリウ
レタンプレポリマーを種々の下記の安定化剤の存在のも
とに当量のメチレンビス(0−クロロアニリン)と反応
させた。
得たる種々の組成物を圧縮成形し、試験試料を70℃/
相対湿度98%の湿条件下に保持した。
保持後の物理的性質を非処理試料の最初の値に比較した
残留百分率を次の第2表に示す。
3 1%スチレン1キシド 4 1%(3.4−エポキシシク口ヘキシル)酢酸の(
3.4−エポキシシク口ヘキシ ル)エステル、ERL 4221(ユニオンカーバイド
) 5 1%1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテ
ル、アラルダ1ト RD−2(チバ) 6 1%4j4’−イソプロピリデンビスフェノールの
ジグリシジルエーテル、 DER−332(ダウケミカル) 保持後残留率(%) 2日 96 86 92 91 94 9
6 91 96 90 98 100 89
4日 90 76 84 83 91 9
0 85 93 90 94 94 85
7日 82 52 82 76 88 7
9 82 91 81 84 90 77
11日 61 36 75 66 80 7
1 76 71 79 76 85 73
18日 − 7 67 46 61 4
2 70 53 70 62 79 60
実施例 3 2.4−gリレンジイソシアネートを分子量2000の
ポリエチレンアジペートと反応させて4.2%のイソシ
ア不一トを含有するポリウレタンプレポリマーを得た。
これを化学量論量のメチレンビス(0−クロロアニリン
)と次の第3表に示す種々の安定化剤の存在のもとに反
応せしめた。
かくして得た種々の組成物を圧縮成形して作成した試料
を約93.3℃(200’F)/相対湿度95楚の湿条
件下に保持した。
保持後の物理的性質の残留百分率を第3表に示す。
(6) 第3表の結果より湿条件下でポリエステルウレタン対照
物は急速に劣化するが、比較として試験したアジプレン
L−100(デュポン製)のポリエーテルポリウレタン
はより安定であることが示される。
エポキシ安定化剤の存在のもとてポリエステルポリウレ
タンは加水分解に対し極めて耐性が高いことが示される
次に本発明の実権の態様を列挙する。
(1)有機エポキシド化合物が1,4−ブタンジオール
のジグリシジルエーテルである特許請求の範囲1の安定
剤。
(2)有機エポキシド化合物が4,4′−イソプロピリ
デンビスフェノールのジグリシジルエーテルである特許
請求の範囲1の安定剤。
(3)有機エポキシド化合物が、これとポリエステルポ
リウレタンとの混合物に対して約0.1乃至5%(重量
)の割合で使用される特許請求の範囲2の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 60よりも小でない分子量と、1個または2個のエ
    ポキシド基とを有する有機エポキシド化合物からなるこ
    とを特徴とする加水分解に対してポリエステルポリウレ
    タンを安定化する安定剤。
JP48121322A 1972-10-30 1973-10-30 加水分解に対してポリエステルポリウレタンを安定化する安定剤 Expired JPS5812305B2 (ja)

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CH (1) CH602860A5 (ja)
DE (1) DE2353784A1 (ja)
ES (1) ES420094A1 (ja)
FR (1) FR2204653A1 (ja)
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ES420094A1 (es) 1976-07-01
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AU6002973A (en) 1975-03-06
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BR7307589D0 (pt) 1974-09-05
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