JPS58950A - 低温貯蔵安定性液体ジフエニルメタンジイソシアネ−ト - Google Patents

低温貯蔵安定性液体ジフエニルメタンジイソシアネ−ト

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JPS58950A
JPS58950A JP57101503A JP10150382A JPS58950A JP S58950 A JPS58950 A JP S58950A JP 57101503 A JP57101503 A JP 57101503A JP 10150382 A JP10150382 A JP 10150382A JP S58950 A JPS58950 A JP S58950A
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diphenylmethane
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 室温(即ち約2SC)で液体のジインシアネートは、混
合および加工がより容易なので固体ジづンシアネートに
対し多くの利点を有することはよく知られている。しか
し、室温で液体の、大きな工業的規模で使用される、ト
ルエンジイソシアネートまたはへキサメチレンジ1ソシ
アネートノヨうなジインシアネートは、一般に、それら
の高い蒸気圧のために、生理学的に有害であシ、従って
或種の安全対策がとられてはじめて使用し得る。
この理由から、室温で通常液体のジインシアネートから
出発して或種の処置によシそれらの生理学的影響を減少
させるか、または室温で固体のシイ化する種々の試みが
なされてきた。しかしどちらの場合も、価数のよ)高い
イソシアネート即ちトリーまたはポリインシアネートか
、またはより高分子量のジづソシアネートを得るか、あ
るいはこれらの効果の組合せを得るのが通常である。
室温で固体であシそして大きな商業的規模で容易に入手
し得る最も重要なジづソシアネートは、それぞれ39℃
および3 ’1.!i℃で溶融する+、ll’−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートおよびその2、lI’−異
性体でおる。弘、y′−ジフェニルメタンジインシアネ
ート、および乞り′−ジフェニルメタンジインンアネー
トと少量の2.り′−異性体との混合物、の両方を液化
する試みが既になされている。
斯して例えば米国特許第3乙グ4tlI57号において
ば、1モルのジフェニルメタンジインシアネートを、約
0./ないし約0.3モルのポリー/、2−プロピレン
エーテルグリコールと反応させている。
この特許により製造される生成物は商業的に成功したが
、それらi尚重大な欠点を有する。特に、それら付加物
は一般に3℃から、25′C,までのどこでも結晶化す
ることが見出された。事実、商業的量−で供給される場
合、これら付加物は一般に加熱トラックで輸送される。
更に、該物質を溶かすために、それらを30°ないし6
0℃を超す成魚まで加熱することが一般に必要である。
温暖な気候では問題はないかもしれないが、泰冷な地域
で該生成物がタンク内にしばらく貯蔵される場合には、
この結晶化傾向は非常に重大な問題となり得る。
液体ノジフェニルメタンジイソシアネートを生成させる
同様の試みが例えば米国特許第33g1lt、33”。
3ググ923乙および339ダ/6グ号に記載されてい
る。これらの場合における液化する試みは、或ケースで
はトリヒドロカルビル0ホスフエートの、そして他やケ
ースでは少量の燐酸の付加に基づいている。いずれにし
ても、これら両方の型の生成物の貯蔵安定性はやはり室
温付近では全く良好だが、温度が低下するに従い、両方
の型の物質とも結晶化する傾向がある。
液体ジフェニルメタンジイソシアネートの製造に関して
は多数の他の特許文献がある。採られているアプローチ
のいくつかは、4ソシアネートとN、N−ジ(,2−ヒ
ドロキシプロピル)アニリンの燐酸の存在下における反
応(米国特許第339’1lIJ号);イソシアネート
へのカルボジイミド基の導入(米国″特許第グ/77:
103’、31.グ1093;3bti−oq6ろ: 
4tO/ 493!; : 315.2/42;’l0
gg1,6jt;l10727/2:’l/’1306
3および4 / 、ffF 732号);および1ンシ
アネートと(i)ポリオキシエチレングリコールとの反
応(米国特許第11/ / 5 tI29 オヨU’I
O!;!3’1g号);(11)プロピレングリコール
との反応(米国特許第グ//gill/および3g9.
26q/号);(Ill)N、N′−ジ置換チオ尿素と
の反応(米国特許第31.7’1g、2g号);および
(1い低分子量ポリエーテルポリオールとの反応(米国
特許第ll102g33号)を含む。他のアプローチは
オルガノシリコンの付加(米国特許第3!f;g!;2
30号);ジペンゾエートの付加(米国特許第370/
796号);および部分カル痕ジ1ミド化と、インシア
ネートとジオールの反応生成物との組合せ(米国特許第
11031021、号)を含む。該技術は商業的に受容
れられる液体ジフェニルメタンジインシアネートのだめ
の探索を続行中であることは明らかで散る。
一般に用いられている液体ジフェニルメタンジインシア
ネート製造法の一つは、二官能性ポリプロピレングリコ
ールとジフェニルメタンジインシアネートの反応を含む
(例えば米国特許第36グググ57号参照)。得られる
液状生成物は未反応ジフェニルメタンジインシアネート
と、グリコールとイソシアネートの種々の付加物からな
る。付加物は一般に、2モルの1ンシアネートと1モル
のグリコール、3モルの1ンシアネートとコモルのグリ
コール、タモルのインシアネートと3モルのグリコール
から生成したもの、およびより高次の付加物である。付
加物の存在によシ惹起される1ンシアネートの凝固点降
下は、付加物の数の調整により変え得る。一般に、付加
物分子の量が増加するに従い、凝固点は降下し、そして
粘度は上昇する。必然的に、実際的拘束は、生成物が液
体であると同時に容易に加工しうるために充分な低い粘
度を有するように添加されうるグリコールの量におかれ
る。
上記定義した生成付加物は1ソンアネート中に有意に可
溶性でなければならない。エチレングリコール、/、l
I−ブタンジオールおよび/、乙−ヘキサンジオールの
ような短鎖ジオールは、ジフェニルメタンジインシアネ
ートと、ジイソシアネート中に不溶性で、+5C(即ち
インシアネート自身の融点より上)で溶液から沈澱する
付加物を生成する。これらの型のジオールの付加物は、
アルキル置換を有するジオールを使用することによシ、
および骨格中に酸素結合を有するジオールを使用するこ
とにより、可溶性にすることができる。エーテル結合と
アルキル置換の両方が必要であると思われゐ。斯して/
、3−お↓びノ、3−ブタンジオールおよびジエチレン
グリコールは過剰のジフェニルメタンジインシアネート
と反応した時固体またはゲルを生成し、一方ジーおよび
トリープロピレングリコールは該1ソシアネートと液体
を生成する。
ポリウレタン重合体中に尿素結合を導入することは、剛
性の増大、耐熱性の向上および引張強度の向上を含む有
利な効果を有することも知られている。しかし、同時に
液体生成物を生じさせつ\尿素基をジフェニルメタンジ
インシアネート中に組込むことができるとは考えられな
かった。
従って、本発明の目的は、室温より低い温度でも液状で
そして安定な、改善された液体有機ジインシアネートを
提供することである。本発明の他の目的は、低い温度で
貯蔵しても液体のままである有機ジづンシアネートを提
供することである。
本発明の更に他の目的は、尿素結合を含む液体インシア
ネートを製造することである。
本発明は室温またはそれよシ低い温度で安定でありそし
て液5体である新規な1ンシアネ一ト化合物に向けられ
ている。本発明のインシアネート化合物d20fxいし
27重量係のづソシアネート含量を有し、そしてジフェ
ニルメタフジ1ソシ了ネートとN−置換エタノールアミ
ンの反応生成物を含む。該原料はNC010H当量比約
3:/ないし約/S:/、好ましくは約3二/ないし約
70:/、そして最も好ましくは約3:/ないし約6:
/で反応させる。
N−置換エタノールアミンとづンシアネートは、室温(
即ち約ss℃)から約/ J、F℃までの範囲のどの温
度でも反応させることができる。好ましくは、反応温度
は室温ないし約90℃、そして最も好ましくは約llO
℃ないし約go℃である。
本発明によシ使用しうるジフェニルメタンジインシアネ
ートは一般に+ 、tl’−異性体1.2.4’−異性
体および/またはコツ2′−異性体を含み、そして少量
のジフェニルメタンジインシアネートの高級オリコマ−
を含んでもよい。
本発明によシ製造し得る液体ジイソシアネートは比較的
低い粘度を有し、従って非常に容易に加工することがで
き、例えばそれらはポンプで注入または計量することが
できる。更に、それらは非常に低い蒸気圧を有し、従っ
て実質的に生理学的に無害である。反応は一般に比較的
低い温度で実施し得るので、該方法の生成物のジインシ
アネート構造は完全に保存される。生成するウレタン基
とインシアネート基の反応によるアロファネート形成に
よるポリインシアネートの生成は大した程度には起らな
いようである。これは反応生成物が/、23’Cの温度
で生成する場合でもそうである。
本発明による有用なN−置換エタノールアミンは次の一
般式: に相当する。
上記式中Rばc6ctoアリールであシ、そしてR,は
同一または異なυそしてC□−C8アルキル、フェニル
、水素を表わし、少なくとも1つのR1は水素である;
Rは好ましくはフェニルであシ、そして1つのR1は好
ましくは水素であり、他方は水素かまたはフェニルであ
るのが好ましい。最も好ましい化合物ij: N−フェ
ニルエタノールアミンでアル。
本発明の方法はアミンを1ンンアネート中に室温ないし
約/2!;’Cの温度で攪拌下に導入することによシ実
施しうる。代シに、ジインシアネートをアミン中に導入
することもできる。本方法の生成物の1ンシ了ネート含
量は一般に約20係ないし27%に達する。
本発明のN−置換エタノールアミンは他のヒドロキン官
能性原料と混合してもよい。該ヒドロキシ官能性g料が
ジフェニルメタンジイソシアネートと液体生成物を形成
しないなら、N−置換エタノールアミンは、エタノール
アミンと付加的ヒドロキン官能性原料の重量を基準にし
て少なくとも50重量%の量使用すべきである。添加さ
れるヒドロキシ官能性原料がジフェニルメタンジインシ
アネートと液体付加物を形成する場合には、エタノール
アミン使用量は僅か70重量%であることもできる。上
記のような混合物を使用する場合、NC010H当量比
は前述の範囲内にあるべきである。
しかし一般に、エタノールアミンを単独で使用するのが
好ましい。
本方法の生成物はラッカーおよびプラスチックス工業に
おけるあらゆる型の異なる重付加反応に、例えばポリウ
レタンフォームまたはポリウレタンエラストマー(これ
らはクッションまたは歯車の製造にそれぞれ有用である
)の製造に使用しうる。
該生成物はポリウレタン製造において、単独の1ソシア
ネ一ト成分として使用しそもよいし、または他のインシ
アネートと混合してもよい。その低い凝固点の故に、該
物質は比較的冷い温度で輸送および貯蔵することができ
る。
次の実施例によシ本発明を更に説明する。実施例中「部
」は別にことわらない限り重量部である。
例/−グ 300部の<z、4t’−ジフェニルメタンジインシア
ネートを含み、そして攪拌器、マントルヒーターおよび
窒素パージを取付けた反応器に、約99部のN−フェニ
ルエタノールアミンを添加した。反応は乙θ℃で7時間
後には完了していた。得られた生成物は室温で液体で、
約27チのNCO含量および2S℃で/ 3200 c
Psの粘度を有していた。
同様にして、表■に示した量の+、4t’−ジフェニル
メタンジ1ンシアネート(MDI )とN−フェニルエ
タノールアミン(NPEA)を反応させた。生成物はす
べて室温で液体でチシ、そして表Iに記したNGO含量
と粘度を有していた。
表  ■ 、2 2/1.、 21. 23.b  g7!;3 
2’10 2ダ 、2ダ、S グ5SII2.26/7
 21.、’l  /グ3代理人の氏名  川原1)−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  ジフェニルメタンジインシアネートト式:(
    式中RばC6ないしCtOアリールを表わし、そして少
    なくとも7つのR1は水素を表わし、そして他のR1は
    水素、C1ないしC3アルキルおよびフェニルからなる
    群から選ばれる) のN−置換エタノールアミンとの反応生成物を含む室温
    貯蔵安定性液体1ンシアネート。 <2)20ないし27重量%のNCO含量を有する特許
    請求の範囲第1項記載のインシアネート。 (S)シ(ンシアネートとエタノールアミンをNGO対
    OH当量比約3:/ないし約/S:/で反応させる特許
    請求の範囲第1項記載の1ンシ了ネート。 (4)  ジイソシアネートとエタノールアミンをNG
    O対OH当量比約3:lないし約10:/で反応させる
    特許請求の範囲第3項記載のづンシアネート。 (5)  ジイソシアネートとエタノールアミンをNC
    O対OH当量庄約3:/ないし約6:/で反応させる特
    許請求の範囲第グ項記載の4ソシ了ネート。 <6)20ないし、27重量−のNCO含量を有する特
    許請求の範囲第S項記載の1ンンアネート。 (ア)前記エタノールアミンがN−フェニルエタノール
    アミンである特許請求の範囲第3項記載のづンシアネー
    ト。
JP57101503A 1981-06-22 1982-06-15 低温貯蔵安定性液体ジフエニルメタンジイソシアネ−ト Pending JPS58950A (ja)

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