JPS59196313A - ポリヒドロキシアルキルホスフインオキシドを含有するポリウレタン組成物 - Google Patents

ポリヒドロキシアルキルホスフインオキシドを含有するポリウレタン組成物

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JPS59196313A
JPS59196313A JP59049383A JP4938384A JPS59196313A JP S59196313 A JPS59196313 A JP S59196313A JP 59049383 A JP59049383 A JP 59049383A JP 4938384 A JP4938384 A JP 4938384A JP S59196313 A JPS59196313 A JP S59196313A
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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】 本発明はポリウレタン、特に改良されたポリウレタン組
成物及びコーティング、エラストマー及び接着剤として
用途に対する調製に関する。
ポリウレタンは周知の種類の市販ポリマー、その特徴構
造単位がウレタン連鎖である、より成る。広義には、か
\るポリマーはポリインシアネートの多官能性水素供与
体例えば有機ポリオール、通常はフリーのヒドロキシ基
を有するポリエステル又はポリエーテル、との縮合に依
シ製造される。反応条件の選択によって、このポリマー
の多孔体、非多孔体のいずれも得ることが出来る。
多孔体即ち、より親しみ深いものとしてポリウレタン・
ホームと呼ばれているものを製造するには、所謂“ワン
・ショット(単発的)゛方法が通常は用いられている。
この方法では、すべての原料成分を発泡剤の存在下で同
時に組合わせ、そしてその結果生じた混合物をモールド
又は型枠に送り、発泡させるか又は固化させる。柔軟な
(可撓性)フオームは、若干のインシアネートを加水分
解し発泡剤として働く二酸化炭素を発生させる少酸の水
を成分の一つとして包含させることに依って得られ;硬
質のフオームはハロゲン化炭化水素を発泡剤として使用
して製造される。非多孔性・ポリウレタンは通常、発泡
剤を使用せず製造される゛。
その技術に本発明が主としてか\わっている、非多孔性
ポリウレタンの“プレポリマー゛又は二成分製造方法で
は、過剰のポリインシアネートが先ずポリオールと反応
して中間体であるプレポリマーを形成する。これは次に
活性水素化合物−通常硬化剤と呼ばれている−と接触さ
せて、硬化剤は残存するNCO基と反応してソリッドな
ポリウレタン系を生じる。アミン及びヒドロキシ化合物
が普通用いられる硬化剤である。次のスキームでポリウ
レタンの化学の概略を示す: 0NC−R−NCO+    HO−R−OH非多孔性 R2例えば脂肪族又は芳香族に、反応物の分子量及び/
又は当量、活性水素供与体、例えばポリオール及び硬化
だの官能性並びにその他の少量ではあるが重要々成分例
えば触媒、界面活性剤等を変えることに依り大巾に異な
る性状を持った多種多様の製品を実現させることが出来
る。
ポリウレタン生成物の重要な方向の一つはエラストマー
として知られている。異なった度合いのゴム状特性を持
った実質上紛状のポリウレタンがある。これらは通常、
過剰のジイソシアネートを直鎖の長鎖ポリオール、例え
ばポリエーテル又はポリエステル、と反応させそして得
られたNGOを末端に持つプレポリマーを低分子量のア
ミン、ジオール、トリオール又はそれらの混合物で硬化
させることに依って形成される。
プレポリマー又は二成分法に依シ製造されたポリウレタ
ンeエラストマーの製造では、トルエンジイソシアネー
ト(TDI)系のプレポリマーに対する標準的な硬化剤
の一つはMOCA〔二官能性アミン4.4−メチレン−
ビス(2−クロロアニリン)についての頭字語〕である
。然し発がん性の可能性のために、MOCAの製造及び
入手可能性がかなり減っている。例えばPo1acur
e 740M (トリメチレングリコールdi−p−ア
ミノベンゾエート)の様なその他のアミン硬化剤も使用
されている。低分子量のポリヒドロキシ化合物を硬化剤
として使用するポリウレタン・エラストマーの製造も又
公知である。かXる硬化剤、殊に企業生産の目的、の例
では、重i(にして6係のトリメチロ−ルプoパン(T
MP )(!:94%の1.4−ブタンジオール(BD
)の調合物である。MDI系のプレポリマーに対する硬
化剤として一般には満足されているが、対応するMOC
A硬化ポリマーに比軟して、(TMP)(BP)はTD
Iプレポリマーで軟質の、極めて低い強度のエラストマ
ーを与える。既に報告されているその他の硬化剤には、
RIM射出成型ポリウレタン・エラストマーについての
1゜4−ブタンジオールとブチンジオールの混合物及び
シート成型ポリウレタン・エラストマー(SMUC)に
ついてのヒドロキノンジー(β−ヒドロキシエチル)エ
ーテル(HQEE)がある。
硬化r3J能を接着剤は別の価値ある棟知の製品であり
、ポリウレタン樹脂の技術に立脚して開発されて来た。
本発明が特に深い関係を有する硬化可能なポリウレタン
接着剤は別個の二成分系より成り、その一つはNeoを
末端に持つプレポリマーを含みそして他の一つは低分子
は脂肪族ヒドロキシ硬化剤化合物、1.4−ブタンジオ
ールが普通使用されている、である。トリヒドロキシ化
合物、例えばトリメチロールプロパン(TMP )、も
調節剤として包含可能であるが然し、過度の橋かけが起
らない様にその緻は普通かなり少い。
ポリウレタンの更なる価値あるそして重要な用途はコー
ティングの製造分野である。多年にわたり多くの組成処
方が開発されて米だが、ポリウレタン・コーティングは
通常、7vnerican 5ociety for 
Testing Materials(アメリカ材料試
験協会” A S T M ”と略称)に依り分類され
た五つの一般的タイブに該当する。ASTMタイプ■以
外、すべて、NCOを末端に持つプレポリマーの形の反
応性プリカーサ−物質の硬化に依って得られる。後者(
NGOを末端に持つプレポリマー)は過剰のポリイソシ
アネートと有機ポリオール、普通、フリーのヒドロキシ
基を持ったポリエステル又はポリエーテル、と反応させ
;それを水素供与体、例えば水分、ポリヒドロキシ化合
物又はアミンと反応させ最終ポリマー生成物を与え、N
COを末端に持つプレポリマーの硬化を実施することに
依り形成される。ASTMタイプ■は、3から4%前後
の、非揮発分のレベルにして約40から50%の、フリ
ーのNGO含量を持ったー液型の水分で硬化可能なウレ
タン・プレポリマーである。残存(7ているインシアネ
ートは塗布されて後、大気中の水分と反応し高いパーセ
ンテージでウレア基を含有スるフイAムをもたらす。A
STMタイプ■はフェノールと結合し周囲の温度(室温
)に於ての次の反応が抑制されている大きな割合のNC
Oを持ったプレポリマーである。
このタイプの物質はブロックされているウレタンとして
知られており、そして塗布後、加熱乾燥するコーティン
グに広汎に使用されている。約350下を越えた温度で
フェノールが外れ、NGOがフェノール性ブロッキング
剤と結びついている限りは起らなかった利用し得るNG
Oと水素供与体との間の活発な反応によってコーティン
グの硬化が極めて迅速に進む。ASTMタイプ■は二液
型のウレタンで、その一方はNGOプレポリマーを含有
し、その他方に高反応性ジアミン+流れ、気油放出を促
進する他の材料成分及びその他の少量成分を含有してい
る。ASTMタイプ■も又二液型の調合処方で、第一成
分がNCOプレポリマーでありそして第二成分がポリオ
ールである。
ASTM分頑のウレタン中で、コーティング分野では最
も重要なものとしてタイプ■1が姿を現わしている。そ
れは−液型(羊−包装)のプレポリマー系であり、二液
型(二成分系)の材料に伴う混合及び比率の調節の問題
が無いことから、二液型のウレタンに勝る多くの利点を
提供する。
ブロックされているウレタンは水分の影響を受けず、そ
して一般的に輸送、使用及び取扱いが容易であり、不適
切に加熱されることから保護しておくことだけが必要と
されている。
コーティングは種々の化学的及び物理的特性、例えば損
傷、深割れ、浴剤背負、水分浸透、変色、腐食、U・■
・ブレークダウンに対する耐性、を示す心安があり;踵
皮及び硬度も重要である。然し、生地(基質)に対する
良好な付着(口が多分、最も基本的な必要条件である。
本発明によれば、際立った物理的及び化学的緒特性を示
す新規な種類のニジストマー、接看剤及びコーティング
を含むポリウレタン組成物が開発された。
ルキレンであり%R1は2乃至10個の炭素原子のアル
キル、6乃至10個の炭素原子のシクロアルキルであり
、そしてnは2乃至3の整数である)のポリヒドロキシ
アルキルホスフィンオキシドを含む、ポリヒドロキシ−
ポリエーテル又は二ポリエステルから誘導されたNGO
を末端に持つプレポリマーの硬化に依って製造出来る。
一般に、本発明のポリウレタン・エラストマーは、先行
技術の硬化剤の代りにこの場合にポリヒドロキシアルキ
ルホスフィンオキシドが使用されている以外は、公知の
方法で一般的に調製される。典型的には、NCOプレポ
リマー及び硬化剤をそれぞれ脱気し、混合しそして約8
0℃で硬化する;後硬化は通常約100℃である。
本発明の実施で使用されるフルポリマーは公知の化学的
実在物であり、その説明及び調製法はウレタン・エラス
トマー技術を対象とする専門書中に詳しく文字の形でま
とめられている。か\る中間体は過剰の有機ジイソシア
ネート又はポリインシアネートと種々のポリヒドロキシ
−含有ポリエステル及びポリエーテルとの縮合に依り得
られる。得られたインシアネートを末端に持つプレポリ
マー中の利用iJ能なNCOの比率は使用されたインシ
アネートの過剰量によって変るであろう。無溶剤プレポ
リマーは普通、約3チ乃至20%の利用可能なNGOの
パーセンテージで製造される。
E、 N、 Doyle著の良く知られている専門書”
TheDeveloprnent and Use o
f Po1yurethaneProducts″’ 
 (McGraw−Hill  Book Compa
ny)中の第35頁では、ジイソシアネートがTDIで
ある多官能性ポリエーテル及びポリエステルから誘導さ
れた以下のプレポリマーの特性が示されている。
1、TDI/ポリエステル、25当量過剰のTDIの、
810の当量を持ったポリエステル(僅かに枝分れした
ポリエチレンサクシネート)の。
2゜TDI/ポリエーテル、2.5過剰のTDII7)
、325の当量重量を持ったポリエーテル(ポリエーテ
ルジオール)の。
3、TDI/ポリエーテル、2.5 T I) Iの、
9800当量爪量のポリエーテル(ポリオキシプロピレ
ントリオール)の。
4、TDI/ポリブタジェン−ホモポリモー、3.0過
剰のTDIの、ホモポリマーの当量重量は1,150で
ある。
5、TDI+280の当量重量のポリエステル0.75
当量+960の当量重量のポリエーテ)b 0.25当
量。3.0過剰のTDIを使用したポリエステ/しはプ
ロピレンフマレートでア如ポリエステルはジオールであ
った。
6、TDI+(1,000の当量重量の)ポリオキシプ
ロピレングリコールトリオール0.75当量+ヒドロキ
シエチルアセテート0.25当量。2,5過剰のTDI
が使用された。ヒドロキシエチルアセテートは116の
当量重量を持っていた。
7、TDI+(6と同じ)ポリオキシプロピレングリコ
ールトリオール0.75当量+ソルビトール0.25当
量。
過剰のTDIは3.0であった。
先述の式の範囲内の代表的なホスフィンオキシトには、
(HOCH2CH2CH2)3 P OH3 (HOCHCH,zCH2)3P。
↑ (HOCH2CH2CH2)2PC3H7−n↑ (HOCH2CH2CH2)2PC4H9−n↑ (HOCH2CH2CH2)2PC6J(11↑ (HOCH2CH2CH2)2 PC4Hg −sec
が包含される。
ポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシドは既知の化
学的化合物であり、技術文献中に記載されている。それ
らは、フリーラジカ/L触媒の存在下で過剰のオレフィ
ン性化合物とホスフィン化合物とを反応させて中間体の
ホスフィンを先ず生成させることに依り製造することが
可能である。
ホスフィン付加物を次に酸化剤例えば過酸化水素と接触
させてホスフィンオキシトを生成させる。一般的に言っ
て、ポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシドは加水
分解的には極めて安定である。
先述のポリウレタン接着剤系は低分子量ジヒドロキシ硬
の炭素原子のアルキレンであり、R,は2乃至10個の
炭素原子のアルキル、6−12個の炭素原子のシクロア
ルキルであり、そしてnは2乃至3の整数である)のポ
リヒドロキシアルキルホスフィンオキシドを包含するこ
とに依り達成出来る。
上述の式の範囲ににする代表的なホスフィンオキシトに
は、 (HOCH2CHz(:H2)s POH3 (HOCHCH2CH2)3PO ↑ (HOCH2CH2CH,2)2 PC3H7−nH3
0 ↑ (HOCH2CH2CH2)2PC2H5↑ (HOCf(zcHzcHz )2PC4H9n↑ (HOCH2CH2CH2)2PC4H9sec↑ (HOCJ(2CH2CH2)2PC6HI+H30 ↑ (HOCHCH2CH2)3PO が包含される。
本発明のポリウレタン接着剤組成物の製造に於ては、N
GOを末端に持つプレポリマーを低分子量、脂肪族ポリ
ヒドロキシ硬化剤と、ある量の上述のポリヒドロキシア
ルキルホスフィンオキシドをその中に包含させる以外は
、全く普通のポリウレタン接着剤組成物の製造方法と同
じやり方で混合し、そして混合物を支持板の間に置いて
硬化させる。通常、硬化は約200℃に加熱することに
よシ促進される。硬化時に支持板をしめ合わせ:その圧
力は通常は約+ 001bs /n? (45,4に9
/rrt )を越えない。約1時間の硬化佐、hZi剤
の継目を約24時間室温に保持する。
確めることが出来る限りでは、硬化させた接着剤の改良
された結合は硬化型ポリウレタン組成(2)処方中のポ
リヒドロキシアルキルホスフィンオキシドの駄に左右さ
れる。
一般的に言って、ポリヒドロキシアルキルホスフィンオ
キシドは全ヒドロキシ硬化剤系の約10乃至約60重i
%にわたるであろう。その上、脂肪族ディオールとトリ
ヒドロキシアルキルホヌフィンオキシドとの組合わせは
、先行技術の脂肪族ディオール/トリオールの組合わせ
、例えば1゜4−ブタンジオール(BD)とトリメチロ
ールプロパン(TMP)の市販混合物、に比較してすぐ
れた接着性を有している。
本発明の硬化型ポリウレタン接着剤は、それが硬化に依
り1.アルミニウムに極めて良く結合するという点で特
に有効であり価値あるものである。ある場合には、アル
ミニウムへの結合が実際上鉄鋼への場合と同一である。
アルミニウム面への良好な接着力は、それがしばしば課
題とされている接着剤業界では、並けずれたことであり
そして予期されていないものと受取られる。
先述の列挙された願望は、少くともヒドロキシ硬化剤の
一部はポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシドであ
る熱硬化可能なNCOプレポリマー/ヒドロキシ硬化剤
組成物によって著しい程に達成出来ることが今や見出さ
れ、そして該熱硬化可能なポリウレタン組成物及びそれ
から製造された熱硬化したポリウレタン・コーティング
の提供が本発明の主戦な対象及び目的を構成する。その
他の対象及び1]的については以下で明かとなろう。
本発明の実施に際しては、ポリウレタン・コーティング
は好ましくは、ASTMタイプ■のポリウレタンの使用
及びlllAl合する公知の方法で、生地(基板)にブ
ロックされているNCOプレポリマーとトリスヒドロキ
シアルキルホスフィンオキシドを含有するヒドロキシ硬
化剤との混合物を塗布し、そして所謂生地を加熱乾燥し
てブロッキング剤を除去し、そして硬化を促進すること
に依り製造される。フェノール性ブロッキン剤のウレタ
ン・プレポリマーの場合は、加熱乾燥を350’C前後
の温度で実施する。
ブロックされているウレタンは周知の化学的存在物であ
り、その説明及び製造方法は特許及び技術文献中に広汎
に文書化されている。一般には、過剰のジイソシアネー
トと水素供与体、例えばポリエーテル又はポリエステル
、とを所望の利用可能なNGOパーセントで示される様
な最高の反応に到達する迄、先ず反応させてNCOプレ
ポリマーを先ず調製し、その後ブロッキング剤を導入し
て残りのNe。
を完全にブロックする。安定性を完全にするために、殆
んどの処方は」から2チ過剰のブロッキング剤を包含し
ている。ブロックされているプレポリマーに次にブロッ
クされているNCOプレポリマー組成物を熱硬化可能な
ものとする当1ffc蛍の水素供与体、例えばアミン又
はポリヒドロキシ化合物を添加する。ブロックされてい
るウレタン及びそのコーティング組成物処方に於ける使
用に関する更に詳細については、周知の専門9 E−N
、 Doyle ” The Deve−1opmen
t and Use of Po1yurethane
 Products″1971年McGraw−Hil
l、 Irc、  刊を参考として引用しておく。
ウレタン系コーティングは、浸し塗、静電スプレー、コ
ロナ電気スプレー、エアレス−スプレー、フロー又はカ
ーテン・コーティング等の既知の技術の様な在来のプラ
ント手法を用いて使用可能である。
以下の実施例を参考として示す。
実施例1 127.5rのVibrathane8011  (T
DI及びポリエステルポリオールのジインシアネートを
末端に持つプレポリマー;%NC0=3.3、当吋M量
=127.5、Uniroyalから購入)に102の
キシレンを加え、そして混合物を85℃に加熱し、脱気
した。かく処理を行ったプレポリマーを15%のトリス
(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシト(TH
PPO)及び85%のsec −フチルビス(3−ヒド
ロキシプロピルンホスフィンオキシド(BHPPO)よ
り成る混合物の10.5rと反応させた。
シリコーン剥離剤で予め処理しである金属板上に混合物
を注ぎ、ついで真空下で脱気した。流し込みシートを1
10℃で24時間後硬化させた。
実施例2 予め脱気し、そしてIIIIJIH,,90℃で一晩乾
燥したPolyrneg 1000の1tnotKl融
したMDI(4,4’−ジフェニルメタンジインシアネ
ート)を2 rn olの割合で加えNOCプレポリル
ーを調製した。polymegは502.2の当量重量
を持った二官能性ポリエーテルでBASF/Wyand
otteより購入。添加後、試薬を約80℃より高くな
い温度で1時間反応させた。得られたプレポリマーは使
用まで乾燥N2下に保った。上述のプレポリマーを、触
媒としてジブチル錫ジラウレートの存在下で、1.05
のNC010H比で5ec−ブチルビス(ヒドロキシプ
ロピル)ホスフィンオキシトと室温で混合した。混合し
た組成物を100℃に予熱しである型枠(モールド)に
注ぎそして1時間50001b、のカニに保ち、そして
炉中120℃で1晩後硬化した。得られたエラストマー
は試、験に先立ち1週間デシケータ−中に置いた。
先行技術の例 MOCA 硬化剤に132(化学量論の95%)のMOCA、4,
4′−メチレンビス(2−クロロアニリン)を用いて実
施例1の方法を繰返しだ。
TMP/BP 硬化剤として6%のTMP (トリメチロールプロパン
)及び94%のBP(1,4−ブタンジオール)の混合
物4272を用いて実施例1の方法を繰返した。
実施例及び比較例のポリウレタン・エラストマーを次の
標準的試験方法を用いて評価した。
a、ショアー硬さ−ASTM D−2240−75三片
のエラストマーのスラブ(平板)を集めてデュロメータ
ーDで硬度を測定した。
b、応力−ひすみ特性−ASTM D−412−75引
張り係数、引張強さく破壊時)及び伸びを室温でインス
トロン卓上型1130 (In5tron Table
 Mode11130)で測定した。
試験結果は表1に要約した。
表1 1、   50  17.24b700   −−−−
−2 33 3.33640.63806.4(100
%)1108.8(200%) 1411.2(300%) 先行技術の例 MOCA    80   6260  393   
  −−−−−TMP/BD  48  523 71
4   −−(6%/94チ) (注記) a、ジョー破損 す、試料はジョーより引出された。
実施例3−10及び比較例a、 b 予め脱気し、そして1mxH,,90℃で一晩乾燥した
Polymeg 1000の1モルに溶融したMDI(
4,4−ジフェニルメタンジインシアネート)を2m 
olの割合で加えNGOを末端に持つプレポリマーをA
製した。Polyrnegは502.2の当量重量を持
った二官能性ポリエーテルでBASFから購入した。添
加後、試薬を約80℃より高くない温度で1時間反応さ
せた。得られたプレポリマーは使用する迄、乾燥NZ下
に保った。
触媒としてジブチル錫ジラウレートの存在下で、上述の
プレポリマーと本発明の硬化剤ポリヒドロキシアルキル
ホスフィンオキシドとの混合に依り硬化可能な接着剤組
成物を製造した。すみずみまで混ぜ合わせた混合物を0
.5×1 の脱気した金属片の表面上にスパチュラでひ
ろげた。もう一方の金属片をその清浄面をコーティング
と接触させて置いた。得られた伏合体を圧縮器に挿入し
、約1001b/m1″(45,4KV/r+? )を
越えない圧力で圧縮し、そして200℃に1時間加熱し
、室温へと24時間放置した。
先述の方法を用いて、様々の処方のプレポリマーと硬化
剤との組合わせを調製し、試験した。これらの実施(比
較)例とジノ新価さのデーターは表2に示した。
接漸剤の試験 a、試料の破壊荷重が全目盛の15%−85%に該当す
る様に調節。
b、荷重速度(8,2,79,65kPa/min )
を採用。
C,クロスヘッド速度= 0.05 i n 7m i
 noて求めた。
表2 1.4BD、?        0.25   0.2
5BHPPO,S’        0.06   0
.06NCO10Hi、10   1.10 ラツフ゛剪断強さ、kPa   4309.2.  3
519.11.4BD、r       O,220,
22BI(PPO,f        O,150,1
5NCO10H1,101,1,0 ラップ剪断強さ、kPa   4757.4  455
0.55   (1,4BD40%十BHPP060%
)のポリウレタン・プレポリマー、P5.005.00
1.4BD、r             O,170
,17BHPPO,r            O,2
60,26NCO10H1,101,10 ラップ剪断強さ、kPa   5458.3  517
1.16    (1,4BD90%+THPPOIO
チ)のポリウレタン−プレポリマー、?   5.00
    5.001.4BD、f          
   O,260,26BHPPO,?       
    0.03    0.03NCO10H1゜1
0    1.10ラツフ1断強さ、kPa   31
71.6  1578.97    (1,,4BD8
0%+THPP020%)のポリウレタン・フ℃ポリマ
ー、?   5,00     5.001.4BD、
r             O,240,24THP
PO,r            O,060,06N
CO101(1,101,10 ラップ剪断強さ、kPa   4688.4  427
4.78   (1,4BD70%+BHPPO20チ
+THPPO10係)のポリウレタン・フ℃ポリマー、
?   5,00     5.001、aBD、r 
            O,22o、22BHPPO
,r            O,060,06T、、
HPPO,タ           0.03    
 0.03NCO10H1,101,10 ラツフ゛剪断強さ、kPa   5108.9  37
34.69    (1,4BD60%+BHPP02
0%+TI(PPO20%)のポリウレタン・プレポリ
マー、?   5,00     5.001.4BD
、f             O,200,20BH
PPO,r           ’0.07    
 0.07THPPO,r            O
,070,07NCO10H1,101,10 ラップ剪断強さ、kPa   5309.9  510
2.110    (1,4BD70%十BHPP02
0%+TMP10%)のポリウレタン・プレポリマー、
S’   5,00     5.001.4BI)、
r           O,210,21BHPPO
,r           O,060,06TMI)
 、 y             O,030,03
NCO10H1,101,10 2ツフ)咀所強さ、kPa    3874.8  2
011.2比較例      先行技術 a  (1,4BD、 100%) のポリウレタン・プレポリマー、?  5,00   
 5.001.4BD、f            O
,270,27NCO10H1,101,10 ラップ剪断強さ、kPa   3016.5  201
]、、2b    (1,4BD90%+TMP10%
)のポリウレタン・プレポリマー、?   5.00 
   5.001.4BD、r           
  O,240,24TMP、f          
  O,030,03Neo10H1,100,03 ラップ剪断強さ、kPa   2011.0  143
6.5(注記) BD=1.4−ブタンジオール TMP=)リメチロールプロパン THPPO=トリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフ
ィンオキシト B HP P O= 5ec−ブチルビス(3−ヒドロ
キシプロピル)ホスフィンオキシト プレポリマーの組成比チは当量jiUtt%をそれぞれ
使用した。
表2から、1.4−ブタンジオールをB HP P O
のみ又はTHPPOと一緒に組合わせると、実施例4.
5.6.9及び10の如く鉄鋼及びアルミニウムに対し
てすぐれた接着性が達成されたことが読取れよう。
BHPPOの敏が多いと、接着力が増加しだ;(実施例
4.5及び6)。THP))0の量を増加させても同様
な改良された接着力が得られた最良の接着力はBHPP
OとTHPPOとを共に硬化剤系に用いた時に得られた
実施例10はアルミニウムに対する接着力が実際上鉄鋼
に対するもの程]足いということでq+に注目すべきで
ある。
実施例11では本発明のT HP l) O) ’Jオ
ールを先行技術の対照試料TMPト’Jオールで置き換
えた。そしてアルミニウムに対する接着力がT HP 
P Oト’Jオール含有の実施例9の3734.2 k
Paに比較して2011.0 kPaに下った。
BDとTMPを用いた先行技術の比較例9及びbは本発
明のポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシド硬化剤
で得られたよりもより低い剪断強さを示した。
ヒドロキシル成分 子HPPOトリス(3−ヒドロキ  224..0 7
4.66  FMCジプロピル)ホスフィ      
    Corp。
ンオキシド Desnophen  ヒドロキシ末端を持つ    
  215.00  Mobay650    ポリエ
ステル樹脂           Chern。
Crelan   ヒドロキシ末端を(守り     
113330 MobayU−502ポリエステル樹脂
          Che+rhエポキシ1何脂エポ
キシ−ヒドロキシ 1000.0 500.00 5h
ellEpon 1001  を末1持つ樹脂トリメテ
ロ−三官能性       134,0 44.60ル
プロノラ  ヒドロキシ化合物 イソシアネート 成分 Crelan Hard−ブロックされている  67
2.0 336.OMobayener U−T   
芳香族ジイソシア          Chem。
III、1560℃ ネート付加物 Crelan Hard−ブロックされている  73
0.4 365.2 Mobayener U−I  
 脂肪族ジイソシア         Chern。
ネート付加物 その他の成分 触媒T−12ジブチル錫ジラウレ          
M&T(DBTDL)    −ト         
            CherrcInc。
Moda f Iow−Mo n − 流れ剤                   5an
t。
Si l 1cone               
    Unionfluid L−Car− 522−流れ#l                 
  b i d eMEK溶媒  メチルエチルケトン 不発明の実施例及び先行技術の比較例は次の混合方法の
一つを使用して調合した。
A、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)触媒をメチ
ルエチルケトン(MEK)に溶解し、そしてこの溶液を
、NGO及びOH成分の粉末化混合物に散布した。溶媒
を除去し、その後、固体残置をボール・ミル中で24時
間すシつぶした。150メツシユの篩を通る固体分を集
めて下塗りしである金属パネルに静電スプレー・ガンを
用いて粉末をスプレーし、得られた層を200℃で加熱
乾燥した。
B、OH成分、D B ′r D L触媒及び流れ剤を
混合、溶融し均一な混合物とした。同化後、混合物を粉
砕しそしてNGO成分と混合した。固体をボール・ミル
に移し、24時間すりつぶした。150メツシユの篩を
通るフラクションを静電スプレー・ガンで下塗にしであ
る金属パネルに散布し、パネルを200℃で加熱乾燥し
た。
C1触媒(DBTDL)、流れ剤、粉末化したNGO及
びOH成分を一緒に90℃で溶融し、均一混合物が得ら
れる迄混合した。室温に冷却し、固体した塊を粉砕しボ
ー)し・ミルで48時間すりつぶした。150メツシユ
の篩を通るフラクションを集めた。このフラクションを
下塗りしである金属パネルに静電スプレー・ガンで散布
し、200℃で加熱乾燥した。
D、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL )触媒、O
H及びNCO成分及びrnodaflow−流れ剤を室
温でブレングー中で2分間混合した。固体を砕き、ガラ
スのボウル中で手で10から20分間すりつぶした。す
りつぶした粉末は150メツシユの篩を通して篩分し、
篩分したフラクションを下塗しである金属パネルに静電
スプレー・ガンでfit布し、得られたコーティングを
200℃で加熱乾燥した。
コーティング試験方法 1、外観 粉末の外観を目視で観llシ、流れのスムー
スさ、表lft1のオレンジ剥11ifG (oran
ge peel )等で判定した。
2、  Mar−耐性(+Mar−proofing)
 フィルム(塗膜)の表面上を圧力をかけつつ逆爪でぴ
ったりと引かいて測定した。残存するひつかき痕がプ、
5い揚台は、このフィルムはマー耐性ありと細断した。
3 変色 加熱乾燥後、目+F1.に依り判定。
小さな綿球をコーティングしたパネル上に置き、一時間
毎にフィルムを軟化、膨潤、ふくれ及び町密化について
チェックした。
56  衝撃強さ Bonderite 37 鉄鋼パ
ネル上でASTMD 2794−69  に従って衝撃
試験を実施、41b、の鉄鋼ロンド、%“径のメール・
パンチ及び踊“径のダイを含むGardnerS撃試験
を用いた。
6、  Sward硬さ ASTM D 1684に従
って、ガラス・パネル上でSwardロッカーを用いて
3ward硬さを測定。
・実施例11” 香族ジイソシアネート、 Crelan Hardener U−Tヒドロキシ成
分 子1(PPOO,6414,064,ODesmoph
en 650    0.23  14.0  23.
0エポキシ樹脂1001    0.13    21
・5  13・0100.00 その他の添加剤 T−12,触媒DBTDL        O0,7M
odaflow−流れ剤          2.OM
gK               40・0硬化条件 加熱乾燥温度2時間: 200 C,6mtn0試験結
果 1、フィルムの外観:a−流れ:良好 す、  Mar−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色:黄ばむ 3、耐溶剤性:a:トルエン:影響無しb=インプロパ
ノ−7L−二同上 Joule  In、/Ib。
4、衝撃強さ a、直  接  5.2   46b、
 リノく−ス   2.9    265、 8war
d硬さ:44 米 混合方法Aによる。
実施例12” Crelan Hardener U−Iヒドロキシ成
分 子HPPOO,6412,8364,0Desrnop
hen650     0.23  12.83  2
3.0エポキシ樹脂 1001     0.13  
 17.12  13.0100.0 T−12,触媒DBTDL         0.75
Modaflow−流れ剤         2.00
MEK               40.00硬化
条件 加熱乾燥温度1時間:200℃ylOmfn。
試験結果 1、フィルムの外ttbi:  a−流れ:良好す、 
 Mar−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色=f色せず 3 耐溶剤性:a、トルエン:影響無しす、インプロパ
ツール:仝上 C4酢酸エテル:仝上 4、衝撃強さ:a、直 接:   8.6   76b
、 リバース:   5.2   465、  Swa
rd硬さ:42 未 混合方法Aを使用 実施例13” ブロックされている脂  ]、、05  100.0肪
族ジイソシアネート、 Crelan Hardener U−Iヒドロキシ成
分 子HPPOO,7014,070,0 Desrnophen 650     0.25  
14.0  25.0エポキシ樹脂1001   0.
05  7・05・0ioo、。
その他の添加剤 T−12,触媒DBTDL          0.5
Modaflow−流れ剤         1゜50
硬化条件 加熱乾燥温度2時間:200℃、15m1n0試験結果 1、フィルムの外イ硯:  a、  流れ:良好す、 
 Mar−耐性:良好 2 加熱乾燥後の変色:変色せず 3、耐溶剤性:a、トルエン:影響無しす、インプロパ
ツール:仝上 C0酢酸エチル:仝上 4、衝撃強さ:a、直 接:   6.8   60b
、 リバース:    3.4    305、 3w
ard硬さ:50 来 混合方法Bによる 実施例14” ブロックされている脂  1.050 100.00肪
族ジイソシアネート、 Crelan Hardener U−ITt(PP0
        .775  17.03  77.5
Desmophen 650     .175  1
0.22  17.5エポキシ樹脂1001   .0
50   6.81   5.0100.0 その他の添加剤 T−1,2,触媒           0.50Mo
daflow−流れ剤         200硬化条
件 加熱乾燥温度2時間:200℃r  ’ Oml n 
試験結果 16  フィルムの外観:  a、  流れ:良好す、
  Mar−耐性:良好 2、耐溶剤性:a、トルエン:影響無しす、インプロパ
ツール:仝上 C3酢酸エチル:仝上 3、衝撃強さ:a、直 接:  1]、、3  100
b、 リバース:   ’9.0   804、  S
ward硬さ:64 来 混合方法Cによる (注記) 実施例15−17.比較例(a)、  (b
)は混合方法りによった。
実施例15 肪族ジインシアネート、 Crel an Hardener 、 U−Iヒドロ
キシ成分 子HPPOO,502,56 Crelan U−5020,4030,42エポキシ
樹脂1001     0.10      3.33
その他の添加剤 T−12,触媒DBTDL             
 O,15Mod a f l ow−流れ剤    
         0.28(0,8%) 硬化条件 加熱乾燥温度2時間=200℃、lQmin。
試験結果 1、フィルムの外観:a、流れ:良好 す0Mar−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色:変色せず 3、衝撃強さ:a、直 接:   ]、8.1  16
0b、  リノく一ス:    18.1    16
04、  Sward硬さ:36 5、耐溶剤性: トルエン      軟化 同左同左同左 同左同左 
同左酢酸エチル    軟化ふくれ 実施例16 Crelan Hardener 、 U−Iヒドロキ
シ成分 子HPP0  、       0.7500    
 7.81Crelan U−5020,187527
,70エポキシ樹脂1001    0.0625  
    4.07その他の添加剤 T−12,触媒DBTDL             
0.375Mod a f [ow−流れ剤     
       1.000(2,5%) 硬化条件 加熱乾燥温度2時間:200℃、lQmin0試験結果 1、フィルムの外観:a、流れ:良好 1)、  Mar−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色:変色せず 3、衝撃強さ:a、直 接:   13.6   12
0b、 リバース:    5.5     504、
  Sward硬さ:38 5、耐溶剤性: トルエン     サMし→ ←  軟化−一→イ′プ
0  ←−影響無し ノくノール 酢酸エチル    軟化ふくれ 実施例17 NCO成分      NCOヌは0順紛の壬 重霊部
フ゛ロックされている8旨    1.05     
30.00肪族ジイソシアネート、 Crelan Hardener 、 U−Iヒドロキ
シ成分 子I(PPO1,006,01 T−12,触媒DBTDL             
 0.225Moda f I ow−流れ剤    
         0.60(10,0%) 硬化条件 加熱乾燥温度2時間:200℃+  10 ms n 
1、フィルムの外観:  a、  流れ:良好b−Ma
r−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色:変色せず 3、衝撃強さ:a、直 接:   5.6    s。
b、  リノく一ス:     1.7      1
54、  Sward硬さ:36 5、耐溶剤性: トルエン    ←影響無し→ ←軟 化−(77°0
   −影響無し−−軟 化−71°ノール 酢酸エチル          軟  化先行技術の比
較例(a) NCO成分      NCO又はOHの当量  重量
部ブロックされている脂    1.05     2
0.00肪族ジイソシアネート、 Crelan I(ardener 、 U−ICre
lan U−5020,8047,28エポキシ樹脂 
1001    0.20      5.22その他
の添加剤 T−12,触媒DBTDL             
 O,15Modaflow=流れ剤        
    0.40(0,8%) 硬化条件 加熱乾燥温度2時間:200℃+  12 min 。
試験結果 1、フィルムの外観:  a、  流れ:良好す、  
Mar−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色:変色せず 3、衝撃強さ:a、直 接:   zs、t    1
60b、 リバース:   18.1    1604
、  Sward硬さ:38 5、耐溶剤性: トルエン    影響無し       軟  化酢酸
エチル   軟化ふくれ 先行技術の比較例(b) NCO成分      NCQ又はOHの当量   重
量部ブロックきれている脂    1.05     
50.000肪族ジインシアネート、 Crelan Hardener、 U−Iヒドロキシ
成分 トリメチロールプロパン       0.80   
    4.653TMP  Crelan、 U−5
020,2029,554その他の添加剤 T−12,触媒DBTDL             
O1375Modaflow−流れ剤        
    0.630(1,8チ) 硬化条件 加熱乾燥温度1時間=200℃+  12 rrl 1
 n 。
試験結果 1、フィルムの外観:a、流れ:良好 す、  Mar−耐性:良好 2、加熱乾燥後の変色:変色せず Joule  In、/lb。
3、衝撃強き:a、直 接:   9.Os。
b4  リバース:    5.6    504、、
Sward硬さ:38 5 耐溶剤性: トルエン         軟化  省M  溶解イン
プロパツール     軟化  溶解  溶解酢酸エチ
ル       軟化  溶解  沼解手続補正省(方
式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第49383号 2、発明の名称 ポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシド會含有する
ポリウレタン組成物 34補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 エフ エム シー コーポレーション元板大成ビ
ル(′@話582−7161)/(・ 。
氏名 弁理士 (6323)  用油 民泊l;  ・
・補正はない。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 IA、ポリヒドロキシ官能性ポリエーテル及びポリエス
    テルより成る群から選ばれたポリオールからつくられた
    N(式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレンでち
    り、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、6乃至
    12個の炭素原子のシクロアルキルであり、そしてnは
    2乃至3の整数である)のポリヒドロキシアルキルホス
    フィンオキシドを含有する硬化剤を用い硬化させ形成し
    たポリウレタン・ニジストマー生成物、 B、ポリヒドロキシ官能性ポリエーテル及びポリエステ
    ルより成る群から選ばれたポリオールからのNCOを末
    端に持つウレタン・プレポリマー及び、ポリヒドロキシ
    (式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレンであり
    、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、6乃至1
    2個の炭素原子のシクロアルキルであり、そしてnは2
    乃至3の整数である)のポリヒドロキシアルキルホスフ
    ィンオキシドを含むことを特徴とする硬化可能なポリウ
    レタン組成物、又は (式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレンであシ
    、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、6乃至1
    2個の炭素原子のシクロアルキルであシ、そしてnは2
    乃至3の整数である)のポリヒドロキシアルキルホスフ
    ィンオキシドであるヒドロキシ硬化剤を含有する熱硬化
    可能なポリウレタン・コーティング組成物より成るポリ
    ウレタン組成物。 2、ポリヒドロキシ官能性ポリエーテル及びポリエステ
    ルよシ成る群から選ばれたポリオールからつくられたN
    GO(式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレンで
    あり、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、6乃
    至12個の炭素原子のシクロアルキルであり、そしてn
    は2乃至3の整数である)のポリヒドロキシアルキルホ
    スフィンオキシドを含有する硬化剤を用いて硬化させ形
    成したポリウレタン・エラストマー生成物からなる特許
    請求の範囲第1項記載の組成物。 3、ポリヒドロキシ官能性ポリエーテル及びポリエステ
    )Lより成る廊から選ばれたポリオールからのNCOを
    末端にもつウレタン・プレポリマー及び、ポリヒドロキ
    シ脂肪族(式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレ
    ンであり、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、
    6乃至12個の炭素原子のシクロアルキルであり、そし
    てnは2乃至3の整数である)のポリヒドロキシアルキ
    ルホスフィンオキシドを含む硬化可能なポリウレタン組
    成物からなる特許請求の範囲第1項記載の組成物。 (式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレンでアリ
    、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、6乃至1
    2個の炭素原子のシクロアルキルでるり、そしてnは2
    乃至3個の整数である)のポリヒドロキシアルキルホス
    フィンオキシドであるヒドロキシ硬化剤を含有する熱硬
    化可能なポリウレタン・コーティング組成物からなる特
    許請求の範囲第1項記載の組成物。 5、NGOを末端に持つプレポリマーが該ポリオールと
    トルエンジイソシアネートとの反応に依シ形成されてい
    る特許請求の範囲第2項記載のエラストマー生成物。 6、NCOを末端に持つプレポリマーが該ポリオールと
    4゜4′−ジフェニルメタンジイソシアネートとの反応
    に依り形成されている特許請求の範囲第2項記載のエラ
    ストマー生成物。 7、硬化剤が化合物(HOCH2CH2CH2)2P 
    −C4Hg −Secである特許請求の範囲第2項記載
    のエラストマー生成物。 8、硬化剤が主要量の(HOCH2CH2CH2)zP
    −C4H9−sec↑ 及び少量の(HOCH2CH2CH2) 3 P Oの
    混合物である特許請求の範囲第2項記載のニジストマー
    生成物。 9、硬化剤が化合物(HOCHzCHzCIl(z )
    3 POである特許請求の範囲第2項記載のニジストマ
    ー生成物。 lO,ヒドロキシル硬化剤の一部はポリヒドロキシアル
    キルホスフィンオキシドである特許請求の範囲第3項記
    載の組成物。 11、唯一のヒドロキシル硬化剤がポリヒドロキシアル
    キルホスフィンオキシドである特許請求の範囲第3項記
    載の組成物。 12、ポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシドがト
    リス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシトで
    ある特許請求の範囲第11項記載の組成物。 ↑ 13.ホスフィンオキシトが(HOCH2CH2CH2
    )2 P −C4H9−seeである特♂tiiW求の
    範囲第4項記載の組成物。 14、ホスフィンオキシトが(HOCH2CH2CH2
    )3 POである特許請求の範囲第4項記載の組成物。 15、ポリヒドロキシ官能性ポリエーテル及びポリエス
    テルより成る群から1鶴ばれたポリオールからのNCO
    を末端にもつウレタン・プレポリマー及び、ポリヒドロ
    キシ脂肪族(式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキ
    レンであり、R,は2乃至10個の炭素原子のアルギル
    、6乃至12個の炭素原子のシクロアルキルであり、そ
    してnは2乃至3の整数である)のポリヒドロキシアル
    キルホスフィンオキシドを含むことを特徴とする硬化可
    能なポリウレタン−コーティング組成物の熱硬化に依り
    生成させた被膜。 16、唯一のヒドロキシル硬化剤がポリヒドロキシアル
    キルホスフィンオキシドであるq?yif請求の範囲第
    13項記載の被膜。 17、ポリヒドロキシアルキルホスフィンオキシドがト
    リス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシトで
    ある特許請求の範囲第13項記載の被膜。 (式中、Rは3乃至6個の炭素原子のアルキレンであり
    、R1は2乃至10個の炭素原子のアルキル、6乃至1
    2個の炭素原子のシクロアルキルで211、そしてnは
    2乃至3の整数である)のポリヒドロキシアルキルホス
    フィンオキシドであるヒドロキシ(系)硬化剤を含有す
    る熱硬化可能なポリウレタン・コーティング組成物から
    の硬化させたポリウレタン接着剤。 ↑ 194ホスフインオキシトが(HOCHzCHzCHz
     )2P −C4H?−secである特許請求の範囲第
    18項記載の接着剤。 b、ホスフィンオキシトが(HOCH2CH2CH2)
    3P Oである特許請求の範囲第18項記載の接着剤。
JP59049383A 1983-03-17 1984-03-16 ポリヒドロキシアルキルホスフインオキシドを含有するポリウレタン組成物 Granted JPS59196313A (ja)

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