JPS6112677A - 改良されたポリイソシアネ−トの製造法 - Google Patents
改良されたポリイソシアネ−トの製造法Info
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- JPS6112677A JPS6112677A JP59131954A JP13195484A JPS6112677A JP S6112677 A JPS6112677 A JP S6112677A JP 59131954 A JP59131954 A JP 59131954A JP 13195484 A JP13195484 A JP 13195484A JP S6112677 A JPS6112677 A JP S6112677A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、改良されたポリイソシアネートの製造法に関
するものである。更に詳しくは、本発明は、耐候性かよ
く、工業的に有用な各種の性能をイ」するポリイソシア
ネートを容易に設計することのでとるポリイソシアネー
トの製造方法に関するものである。
するものである。更に詳しくは、本発明は、耐候性かよ
く、工業的に有用な各種の性能をイ」するポリイソシア
ネートを容易に設計することのでとるポリイソシアネー
トの製造方法に関するものである。
従来、アルキレンジイソシアネート、シクロアルキレン
ジイソシアネートなど無黄変型のジイソシアネート化合
物から誘導される種々のポリイソシアネートは、芳香族
ジイソシアネート化合物から誘導されるポリイソシアネ
ートに比べて耐候性がすぐれているため、ポリウレタン
樹脂の硬化剤として塗料、成型材料など各種の用途に対
して多くの研究がなされ、実用上重要な工業材料になっ
ている。
ジイソシアネートなど無黄変型のジイソシアネート化合
物から誘導される種々のポリイソシアネートは、芳香族
ジイソシアネート化合物から誘導されるポリイソシアネ
ートに比べて耐候性がすぐれているため、ポリウレタン
樹脂の硬化剤として塗料、成型材料など各種の用途に対
して多くの研究がなされ、実用上重要な工業材料になっ
ている。
かかるポリイソシアネートにあってイソシアヌレート構
造を有するポリイソシアネートは、化学構造の安定性が
高いため、特に耐候性のすぐれたポリウレタン樹脂の硬
化剤であることか知られている。
造を有するポリイソシアネートは、化学構造の安定性が
高いため、特に耐候性のすぐれたポリウレタン樹脂の硬
化剤であることか知られている。
しカル、かかるポリイソシアヌレート構造を有するポリ
イソシアネートを実用に供する際、工業的な用途、例え
ば塗料用途において、自動車、建築、橋梁等の各部への
使用にあっては、ポリイソシアネートおよびそれを原料
に用いた工業材料の耐候性に加えて、硬化性(換燥性)
、硬度、耐衝撃性、耐溶剤性、耐汚染性等々、多様な性
能を求められる場合か多い。この様に、実用上、それぞ
れの用途による多様な要求性能を満たすためには、!n
−・のジイソシアネート化合物から誘導されるインシア
ヌレート構造を有するポリイソシアネートの使用あるい
は単にジイソシアネートの種類を異にするポリイソシア
ネートの混合組合せ使用では、性能−1;不充分である
場合が多く、ヘキサメチレンツイソシアネート、インホ
ロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネー
トあるいはキシリレンノイソシアネートなど、ジイソシ
アネート化合物の中から適宜それらの種類、配合割合を
選定し、共イソシアヌレート化せしめたボIJイソシア
ネートを実用に供する必要性が多発してきている。
イソシアネートを実用に供する際、工業的な用途、例え
ば塗料用途において、自動車、建築、橋梁等の各部への
使用にあっては、ポリイソシアネートおよびそれを原料
に用いた工業材料の耐候性に加えて、硬化性(換燥性)
、硬度、耐衝撃性、耐溶剤性、耐汚染性等々、多様な性
能を求められる場合か多い。この様に、実用上、それぞ
れの用途による多様な要求性能を満たすためには、!n
−・のジイソシアネート化合物から誘導されるインシア
ヌレート構造を有するポリイソシアネートの使用あるい
は単にジイソシアネートの種類を異にするポリイソシア
ネートの混合組合せ使用では、性能−1;不充分である
場合が多く、ヘキサメチレンツイソシアネート、インホ
ロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネー
トあるいはキシリレンノイソシアネートなど、ジイソシ
アネート化合物の中から適宜それらの種類、配合割合を
選定し、共イソシアヌレート化せしめたボIJイソシア
ネートを実用に供する必要性が多発してきている。
加えて、用途に適したポリイソシアネートの多数品揃え
、更には未反応の回収除去された混合ジイソシアネート
化合物の精製、組成分析、再配合調製、再使用等々によ
るポリイソシアネート製造上の繁雑さもあって、従来技
術ではポリイソシアネート製造に伴う経済的な著しい不
利益をまぬがれることができない。
、更には未反応の回収除去された混合ジイソシアネート
化合物の精製、組成分析、再配合調製、再使用等々によ
るポリイソシアネート製造上の繁雑さもあって、従来技
術ではポリイソシアネート製造に伴う経済的な著しい不
利益をまぬがれることができない。
本発明者らは、上述の如き従来技術の欠点を効果的に克
服することのできるポリイソシアネートの製造方法につ
いて鋭意研究の結果、本発明を完成するに至った。
服することのできるポリイソシアネートの製造方法につ
いて鋭意研究の結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、アルキレンツイソシアネート、シクロ
アルキレンジイソシアネ−トおよびアルキレンツイソシ
アネートからなる群から選ばれるシ゛イソシアネート化
合物をイソシアヌレート化し、未反応の残存する該ジイ
ソシアネート化合物を除去して得られるポリイソシアネ
ートを、一分子中に2個以下の炭化水素置換基を有して
いてもよい分子量50〜500のジオールで変性するこ
とを特徴とする改良されたポリイソシアネートの製造方
法を提供するものである。
アルキレンジイソシアネ−トおよびアルキレンツイソシ
アネートからなる群から選ばれるシ゛イソシアネート化
合物をイソシアヌレート化し、未反応の残存する該ジイ
ソシアネート化合物を除去して得られるポリイソシアネ
ートを、一分子中に2個以下の炭化水素置換基を有して
いてもよい分子量50〜500のジオールで変性するこ
とを特徴とする改良されたポリイソシアネートの製造方
法を提供するものである。
本発明の方法においては、先ずアルキレンツイソシアネ
ートなど無黄変型ジイソシアネートをそれぞれ(it独
で触媒反応によりインシアヌレート化り未反応の残存す
るジイソアネート化合物を蒸留、抽出等の方法により除
去してインシアヌレ−)・構造を有するポリイソシアネ
ートを中開吟に製造する1、次に、かくして得られるポ
リイソシアヌレート構造を有し原料シ゛イソシアネート
化合物神を異にするポリイソシアネート、例えば゛ヘキ
サメチレンツイソシアネート、インホロンジイソシアネ
ート、水添キシリレンジイソシアネート等からイ:)ら
れたポリイソシアネー)Iを、具体的な用途に適する所
望の配合割合で、本発明のジオールにより変性すること
により、本発明のポリイソシアネートを製造する。具体
的な用途によっては、1述の無黄変性のりイソシアネー
ト化合物から製造された別種の化学構造を有するポリイ
ソシアネート、即ちビューレット構造(結合)を有する
ポリイソシアネート、ウレタン結合構造を有する(通称
アダクト型)ポリイソシアネートを、本発明のイソシア
ヌレート構造を有するポリイソシアネートとジオールで
共変性することにより、ポリイソシアネートを製造する
こともできる。
ートなど無黄変型ジイソシアネートをそれぞれ(it独
で触媒反応によりインシアヌレート化り未反応の残存す
るジイソアネート化合物を蒸留、抽出等の方法により除
去してインシアヌレ−)・構造を有するポリイソシアネ
ートを中開吟に製造する1、次に、かくして得られるポ
リイソシアヌレート構造を有し原料シ゛イソシアネート
化合物神を異にするポリイソシアネート、例えば゛ヘキ
サメチレンツイソシアネート、インホロンジイソシアネ
ート、水添キシリレンジイソシアネート等からイ:)ら
れたポリイソシアネー)Iを、具体的な用途に適する所
望の配合割合で、本発明のジオールにより変性すること
により、本発明のポリイソシアネートを製造する。具体
的な用途によっては、1述の無黄変性のりイソシアネー
ト化合物から製造された別種の化学構造を有するポリイ
ソシアネート、即ちビューレット構造(結合)を有する
ポリイソシアネート、ウレタン結合構造を有する(通称
アダクト型)ポリイソシアネートを、本発明のイソシア
ヌレート構造を有するポリイソシアネートとジオールで
共変性することにより、ポリイソシアネートを製造する
こともできる。
本発明においては、イソシアヌレート構造を有するポリ
イソシアネートは中間生産物であり、用途によってはそ
のままの形態で実用に供されるが、本発明の特殊なケー
スとして、箪−のジイソシアネート化合物から得られた
ポリイソシアヌレート構造を有するポリインシアネート
単独をジオールで変性する場合も含めてよく、その場合
には、ジオールの効果として、ポリウレタン樹脂の主剤
であるポリオールの種類によっては、ポリオールに対す
る相溶性が高められる等の利点が生じる。かかる効果は
、主剤ポリオールがアクリルポリオールである場合に特
に顕著である。
イソシアネートは中間生産物であり、用途によってはそ
のままの形態で実用に供されるが、本発明の特殊なケー
スとして、箪−のジイソシアネート化合物から得られた
ポリイソシアヌレート構造を有するポリインシアネート
単独をジオールで変性する場合も含めてよく、その場合
には、ジオールの効果として、ポリウレタン樹脂の主剤
であるポリオールの種類によっては、ポリオールに対す
る相溶性が高められる等の利点が生じる。かかる効果は
、主剤ポリオールがアクリルポリオールである場合に特
に顕著である。
本発明の製造方法の′#徴としては、第一に、繁雑な製
造工程を必要とせず、効率的で経済性の高いポリイソシ
アネートの品種品揃えが可能なこと、第二に、ビューレ
ット、アグクト型ボJノイソシアネー)・とも共変・メ
1腰一層多様性のあるインシアヌレート構造を含むポリ
イソシアネートが容易に製造できること、第一三七に、
本発明のポリイソシアネートはlitなるポリイソシア
ネート類の混合物ではなく、ジオールで変性することに
よって均一性の高い製品かIiられ、実用」二、良好な
性能を得られ易いこと、第四に、製造工程の多様性が高
く、極限すればポリイソシアヌレート構造を有する中間
製品を用いて実用の段階においてさえ、例えば4ミ料の
場合には7−波型ウレタン塗料の硬化剤調製の際に、ポ
リイソシアヌレート構造を有するポリイソシアヌレート
とジオールを配合、混合するだけでアミン等のウレタン
化触媒の存在下に塗料硬化剤としてのポリイソシアネー
トを製造できること、笠などをあげることかできる。
造工程を必要とせず、効率的で経済性の高いポリイソシ
アネートの品種品揃えが可能なこと、第二に、ビューレ
ット、アグクト型ボJノイソシアネー)・とも共変・メ
1腰一層多様性のあるインシアヌレート構造を含むポリ
イソシアネートが容易に製造できること、第一三七に、
本発明のポリイソシアネートはlitなるポリイソシア
ネート類の混合物ではなく、ジオールで変性することに
よって均一性の高い製品かIiられ、実用」二、良好な
性能を得られ易いこと、第四に、製造工程の多様性が高
く、極限すればポリイソシアヌレート構造を有する中間
製品を用いて実用の段階においてさえ、例えば4ミ料の
場合には7−波型ウレタン塗料の硬化剤調製の際に、ポ
リイソシアヌレート構造を有するポリイソシアヌレート
とジオールを配合、混合するだけでアミン等のウレタン
化触媒の存在下に塗料硬化剤としてのポリイソシアネー
トを製造できること、笠などをあげることかできる。
なお、本発明のインシアヌレート化反応を実施した段階
で、未反応の残存するノイソシアネート化合物を除去し
てインシアヌレート構造を有するポリイソシアネートを
中間的(こ生産する工程を省略し、ポリイソシアネート
中に未反応のノイソシアネート化合物か混在したままの
形態でジオールによる変性ないし共変性を実施しても、
本発明の意図する工業的に有用な低毒性のポリイソシア
ネートを実質的に得ることかできず、本発明における種
々特徴を実現することができない。
で、未反応の残存するノイソシアネート化合物を除去し
てインシアヌレート構造を有するポリイソシアネートを
中間的(こ生産する工程を省略し、ポリイソシアネート
中に未反応のノイソシアネート化合物か混在したままの
形態でジオールによる変性ないし共変性を実施しても、
本発明の意図する工業的に有用な低毒性のポリイソシア
ネートを実質的に得ることかできず、本発明における種
々特徴を実現することができない。
本発明においては使用し得るアルキレンジイソシアネー
トの例としては、1,4−テトラメチレンジインシアネ
ート、1,6−ヘキサメチレンツイソシアネート(通常
、単にヘキサメチレンツイソシアネートと称する)、2
,2.4−又は2 、4. 、4.− )リメチルへキ
サメチレンジ゛イソシアネート、2゜6−ノイソシアネ
ートメチルカプロエート(リジンジイソシアネート)等
があげられる。
トの例としては、1,4−テトラメチレンジインシアネ
ート、1,6−ヘキサメチレンツイソシアネート(通常
、単にヘキサメチレンツイソシアネートと称する)、2
,2.4−又は2 、4. 、4.− )リメチルへキ
サメチレンジ゛イソシアネート、2゜6−ノイソシアネ
ートメチルカプロエート(リジンジイソシアネート)等
があげられる。
本発明において使用し得るシクロアルキレンジイソシア
ネートの例としては、1,3−又は1,4−ノイソシア
ネートシクロヘキサン、1,3−又は1゜4−ビス(イ
ソシアネートメチル)−シクロヘキサン(水添キシリレ
ンジイソシアネート)、ジシクロヘキ/ルメ′タン−,
1、/l’lシーンシアネート、インプロピリデン−ビ
ス(4−シクロヘキシルイソシアネ−1・)、3−イソ
シアネートメチル−3,5,5−トリメチルンク口ヘキ
ンルイソシアネート(インホロンノイソシアネート)か
あげられる。
ネートの例としては、1,3−又は1,4−ノイソシア
ネートシクロヘキサン、1,3−又は1゜4−ビス(イ
ソシアネートメチル)−シクロヘキサン(水添キシリレ
ンジイソシアネート)、ジシクロヘキ/ルメ′タン−,
1、/l’lシーンシアネート、インプロピリデン−ビ
ス(4−シクロヘキシルイソシアネ−1・)、3−イソ
シアネートメチル−3,5,5−トリメチルンク口ヘキ
ンルイソシアネート(インホロンノイソシアネート)か
あげられる。
4・発11月にす3いて1史月]し得るアルキレンジイ
ソシアネートの例としては、キシリレンジイソシア本−
)・、テ1ラメチルキシリレンジイソシアネー)・、・
1 、.1 ’−ビス(イソシアネートメチル)−ン′
フェニル、ノタン等があげられる。
ソシアネートの例としては、キシリレンジイソシア本−
)・、テ1ラメチルキシリレンジイソシアネー)・、・
1 、.1 ’−ビス(イソシアネートメチル)−ン′
フェニル、ノタン等があげられる。
イソシアヌレート化触媒の際に使用することので゛きる
イソシアヌレート化触媒は、電子密度が低くて陽イオン
性の強い原子、例えば4級の窒素原J′、ナトリウl1
、カリウム等を含む化合物であって、更に陽イオン刊の
強い原子を化合物中に複数個含んでいてもよい。また、
本発明のイソシアヌ[・−F化触媒は、1−記の陽イオ
ン性の原子に加え、水酸基などイソシアネート基と反応
性を有する活性水素を有する原子団を分イ中に含んでい
てもよ本発明の好ましいインシアヌレート化触媒の化合
物としては、上記一般式(N=(IVIの化合物等をそ
の例としてあげることができる。
イソシアヌレート化触媒は、電子密度が低くて陽イオン
性の強い原子、例えば4級の窒素原J′、ナトリウl1
、カリウム等を含む化合物であって、更に陽イオン刊の
強い原子を化合物中に複数個含んでいてもよい。また、
本発明のイソシアヌ[・−F化触媒は、1−記の陽イオ
ン性の原子に加え、水酸基などイソシアネート基と反応
性を有する活性水素を有する原子団を分イ中に含んでい
てもよ本発明の好ましいインシアヌレート化触媒の化合
物としては、上記一般式(N=(IVIの化合物等をそ
の例としてあげることができる。
(ただし、R,、R7およびR3は炭素数1〜20の炭
化水素あるいは窒素、酸素あるいはイオウ等の複素原子
を含む炭素数1−20の炭化水素基であり、R,、R2
およびR3は互いに連結していてもよく、R4は水素原
子、炭素数1〜20の炭化水素基あるいは水酸基を含む
炭素数1〜20の炭化水素基であり、×は水酸基、炭素
数1〜20の炭化水素基を有するカルボキシレートある
いはフェル−Yである。) 一般式[I]の構造で示される具体的な化合物の例とし
ては、例えば〔1a〕〜CIg)の構造を有する化合物
などをあげることができる。
化水素あるいは窒素、酸素あるいはイオウ等の複素原子
を含む炭素数1−20の炭化水素基であり、R,、R2
およびR3は互いに連結していてもよく、R4は水素原
子、炭素数1〜20の炭化水素基あるいは水酸基を含む
炭素数1〜20の炭化水素基であり、×は水酸基、炭素
数1〜20の炭化水素基を有するカルボキシレートある
いはフェル−Yである。) 一般式[I]の構造で示される具体的な化合物の例とし
ては、例えば〔1a〕〜CIg)の構造を有する化合物
などをあげることができる。
■
CH。
OH−、CH。
なお、一般式〔I〕で表わされるC Ta1l〜法など
が古くから知られ〔小竹編、大有機化学、(,112(
昭和34年、朝食書店発行)、T、Bo−(■’c )
l1llettら、 J、Am、CI+em、
、Soc、58.22(1936)〕、最近ではI 、
S 、 B echaraらの方法(USP3,89
2,687(1975)、3,993,652(197
6)、4,040,992(1977))あるいはそれ
らの方法を改良することによって容易に合成することか
で外、また一部の化合物例えば〔1e〕 フリン(
Ia)は、市販品として入手することがでとる。
が古くから知られ〔小竹編、大有機化学、(,112(
昭和34年、朝食書店発行)、T、Bo−(■’c )
l1llettら、 J、Am、CI+em、
、Soc、58.22(1936)〕、最近ではI 、
S 、 B echaraらの方法(USP3,89
2,687(1975)、3,993,652(197
6)、4,040,992(1977))あるいはそれ
らの方法を改良することによって容易に合成することか
で外、また一部の化合物例えば〔1e〕 フリン(
Ia)は、市販品として入手することがでとる。
(ただし、1(1、r<、およびR3は炭素数1〜20
の炭化水素あるいは窒素、酸素あるいはイオウ等の複素
原r・を含む炭素数1〜2()の炭化水素基であり、1
テ1.1<、およびR3は同一の窒素置換基同志でζj
いに連結していてもよく、×は炭素数1〜2()の炭化
水素鎖を有するジカルボキシレートないしジフェノレー
トである。) −・般式〔ll)の構造で示される具体的な化合物の例
としては、例えば〔l1a)の構造を有する化合物をあ
げることかできる。
の炭化水素あるいは窒素、酸素あるいはイオウ等の複素
原r・を含む炭素数1〜2()の炭化水素基であり、1
テ1.1<、およびR3は同一の窒素置換基同志でζj
いに連結していてもよく、×は炭素数1〜2()の炭化
水素鎖を有するジカルボキシレートないしジフェノレー
トである。) −・般式〔ll)の構造で示される具体的な化合物の例
としては、例えば〔l1a)の構造を有する化合物をあ
げることかできる。
なお、−・般式〔11〕で表わされる(lla)の4級
アンモニウム化合物は、前記T 、S 、B echa
raらの方法を改良することにより合成することが可能
である。
アンモニウム化合物は、前記T 、S 、B echa
raらの方法を改良することにより合成することが可能
である。
Me 0−C−R(III )
(ただし、Rは炭素数1〜15の炭化水素基あるいは窒
素、酸素、酸素あるいはイオウ等の複素原子を含む炭素
数1〜15の炭化水素基であり、Meはナトリウム又は
カリウムである。)上記一般式[111)で示される化
合物としては、プロピオン酸ナトリウム、カリウム等を
その例としてあげることができる。
素、酸素、酸素あるいはイオウ等の複素原子を含む炭素
数1〜15の炭化水素基であり、Meはナトリウム又は
カリウムである。)上記一般式[111)で示される化
合物としては、プロピオン酸ナトリウム、カリウム等を
その例としてあげることができる。
NaORCIV )
(たたし、Rは炭素数1〜15の炭化水素あるり)は窒
素、酸素あるいはイオウ等の複素原子を含む炭素数1〜
15の炭化水素基あるいは窒素、酸素あるいはイオウ等
の複素原子を含む炭素数1〜15の炭化水素基であり、
Meはナトリウムである。)十記一般式(IV)で示さ
れる具体的な化合物としては、ナトリウムニドキシド、
ナトリウム−1ドフトキシIS、ナトリウム−2−1ド
ブトキシーエトキシドなどをその例としてあげることが
でとる。
素、酸素あるいはイオウ等の複素原子を含む炭素数1〜
15の炭化水素基あるいは窒素、酸素あるいはイオウ等
の複素原子を含む炭素数1〜15の炭化水素基であり、
Meはナトリウムである。)十記一般式(IV)で示さ
れる具体的な化合物としては、ナトリウムニドキシド、
ナトリウム−1ドフトキシIS、ナトリウム−2−1ド
ブトキシーエトキシドなどをその例としてあげることが
でとる。
本発明のイソシアヌレート化触媒は、ジイソシアネート
化合物の合計仕込量に対して通常t’+ 、 t)+1
+・=f+、2重量%の範囲で用いることかでき、該触
媒は、通常、触媒を溶解する有機溶媒に希釈して1史用
することか′できる。この目的に適した溶媒としこは、
ンメチルアセトアミド、N−メチルピロリI・ン、ブチ
ルセロソルブアセテートなどがあり、その池に少量であ
ればエチルアルコール、11−ブチルアルコール、2−
エチルヘキサノール、ブチルセロソルブ、ベンノルアル
コール等のアルコール類を用いてもよく、特に望むなら
1,3−ブタンジオール、J 、 に−ヘキサンジオー
ル等のポリオールを用いてもよい。
化合物の合計仕込量に対して通常t’+ 、 t)+1
+・=f+、2重量%の範囲で用いることかでき、該触
媒は、通常、触媒を溶解する有機溶媒に希釈して1史用
することか′できる。この目的に適した溶媒としこは、
ンメチルアセトアミド、N−メチルピロリI・ン、ブチ
ルセロソルブアセテートなどがあり、その池に少量であ
ればエチルアルコール、11−ブチルアルコール、2−
エチルヘキサノール、ブチルセロソルブ、ベンノルアル
コール等のアルコール類を用いてもよく、特に望むなら
1,3−ブタンジオール、J 、 に−ヘキサンジオー
ル等のポリオールを用いてもよい。
本発明のイソシアヌレート化反応は、通常、3(1−1
2+)’Cの温度範囲で実施することができる。
2+)’Cの温度範囲で実施することができる。
12(+”cを越える温度での反応は、触媒の活性が損
なわれたり、あるいは、得られるポリイソシアネートが
着色して製品価値−を損ねることになるので・好ましく
ない。本発明のイソシアヌレート化反応は、ポリインシ
アヌレート環を有するポリイソシアネートの生成が、ジ
イソシアネート化合物の合計仕込量に対して21’)
= 65重量%の範囲内に入るように適宜に設定された
転化率で反応を終了させるのかよく、たとえば65重置
火を越える転化率になると、生成ポリイソシアネートの
分子量が高くな1)すぎて本発明の目的に合致しうるよ
うな実用上、十分な性能を発揮することが難しくなる腰
さらに極端に転化率を高めると、反応器中で生成ポリイ
ソシアネートかゲル化するようになるので、好ましくな
い。
なわれたり、あるいは、得られるポリイソシアネートが
着色して製品価値−を損ねることになるので・好ましく
ない。本発明のイソシアヌレート化反応は、ポリインシ
アヌレート環を有するポリイソシアネートの生成が、ジ
イソシアネート化合物の合計仕込量に対して21’)
= 65重量%の範囲内に入るように適宜に設定された
転化率で反応を終了させるのかよく、たとえば65重置
火を越える転化率になると、生成ポリイソシアネートの
分子量が高くな1)すぎて本発明の目的に合致しうるよ
うな実用上、十分な性能を発揮することが難しくなる腰
さらに極端に転化率を高めると、反応器中で生成ポリイ
ソシアネートかゲル化するようになるので、好ましくな
い。
上述の如くして反応を終了したのちの使用済みのインシ
アヌレート化触媒は、ドデシルベンゼンスルホン酸、モ
ノクロル酢酸、モノフルオル酢酸もしくは燐酸の如き各
種酸類、または塩化ベンゾイルの如き名種有41酸のハ
ロゲン化物などの失効側(失活剤)により、容易に触媒
作用か失効され得る。。
アヌレート化触媒は、ドデシルベンゼンスルホン酸、モ
ノクロル酢酸、モノフルオル酢酸もしくは燐酸の如き各
種酸類、または塩化ベンゾイルの如き名種有41酸のハ
ロゲン化物などの失効側(失活剤)により、容易に触媒
作用か失効され得る。。
このようにして触媒失効の済んだ反応混合物を、回転翼
式もしくは回転円板式の如と各種型式の分子蒸留、また
は塔壁もしくは回転型の如き各種の抽出法、あるいはか
かる除去手段に準する手段にかけることにより、容易に
未反応のジイソシアネート化合物か除去されて、目的と
するイソシアヌレート環構造を有するポリインシアネー
トを得ることができる。
式もしくは回転円板式の如と各種型式の分子蒸留、また
は塔壁もしくは回転型の如き各種の抽出法、あるいはか
かる除去手段に準する手段にかけることにより、容易に
未反応のジイソシアネート化合物か除去されて、目的と
するイソシアヌレート環構造を有するポリインシアネー
トを得ることができる。
かくして、本発明の申開製品であるイソシアヌレート環
構造を有するポリイソシアネートは、ジイソシアネート
の種類あるいは反応の転化率などを適宜選定することに
より、室温下で液状ないし固状の形態を有し且つ通常5
00〜1200なる数平均分子量を有するものとして得
られる。次に、本発明の方法において変性ないし共変性
に用いるン′オールは、イ列えば゛、エチレングリコ−
71%112−プロピレングリコール、1.3−プロピ
レングリコール、1.3−ブタンジオール、1,4−ブ
タンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキ
サンジオール、1,8−オクタンジオール、1.12−
ドデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールな
どのような分子量50〜500の範囲にあるものであっ
て、ポリエチレングリコールなどのような繰り返しエー
テル鎖を含まないジオールである。
構造を有するポリイソシアネートは、ジイソシアネート
の種類あるいは反応の転化率などを適宜選定することに
より、室温下で液状ないし固状の形態を有し且つ通常5
00〜1200なる数平均分子量を有するものとして得
られる。次に、本発明の方法において変性ないし共変性
に用いるン′オールは、イ列えば゛、エチレングリコ−
71%112−プロピレングリコール、1.3−プロピ
レングリコール、1.3−ブタンジオール、1,4−ブ
タンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキ
サンジオール、1,8−オクタンジオール、1.12−
ドデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールな
どのような分子量50〜500の範囲にあるものであっ
て、ポリエチレングリコールなどのような繰り返しエー
テル鎖を含まないジオールである。
エーテル鎖を含むジオールは酸化劣化を受は易く、本発
明の方法によって製造されるポリイソシアネートの性能
を損わしめるため好ましくない。
明の方法によって製造されるポリイソシアネートの性能
を損わしめるため好ましくない。
本発明の共変性に用い得るビューレット構造を有するポ
リイソシアネートは古くから製法が確立されており、既
述の各種ジインシアネート化合物より公知の一般に良く
知られた方法、例えば水をビューレット化剤に用いる方
法によって容易に製造できるものであり、1,6−へキ
サメチレンジイソシアネートより誘導されるビューレッ
ト型ボリイソシアネートは市販品として入手することが
可能である。
リイソシアネートは古くから製法が確立されており、既
述の各種ジインシアネート化合物より公知の一般に良く
知られた方法、例えば水をビューレット化剤に用いる方
法によって容易に製造できるものであり、1,6−へキ
サメチレンジイソシアネートより誘導されるビューレッ
ト型ボリイソシアネートは市販品として入手することが
可能である。
また、本発明のアグクト型ポリイソシアネートら各種の
ポリオールとの付加体として古くから良く知られた方法
によって容易に製造することのでべろものであり、ポリ
オールにトリメチロールプロパンを用いるアダクト型ポ
リイソシアネニトは、ヘキサメチレンツイソシアネート
、1,3−ビス−(インシアネートメチル)−シクロヘ
キサン、イソホロンノイソシアネートお上びキシリレン
ノイソシアネートから誘導されるタイプのものが市販品
として入手可能である。
ポリオールとの付加体として古くから良く知られた方法
によって容易に製造することのでべろものであり、ポリ
オールにトリメチロールプロパンを用いるアダクト型ポ
リイソシアネニトは、ヘキサメチレンツイソシアネート
、1,3−ビス−(インシアネートメチル)−シクロヘ
キサン、イソホロンノイソシアネートお上びキシリレン
ノイソシアネートから誘導されるタイプのものが市販品
として入手可能である。
イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート回申
あるいはインシアヌレート構造を有するポリイソシアネ
ートと7ダクト型等の他の構造を有するポリイソシアネ
ートとのジオールによる変性ないし共変性にあたっては
、ポリイソシアネートは任意の配合割合で使用すること
かできる。しかし、アラルキレンジイソシアネートから
誘導されるポリイソシアネートは例外であって、約3〜
50重量%、更に好ましくは約3〜35重量%に制限し
て使用することか、最終的に製造される目的ポリイソシ
アネートの耐候性を良好に保つ」二で効果的であること
に留意すべきである。
あるいはインシアヌレート構造を有するポリイソシアネ
ートと7ダクト型等の他の構造を有するポリイソシアネ
ートとのジオールによる変性ないし共変性にあたっては
、ポリイソシアネートは任意の配合割合で使用すること
かできる。しかし、アラルキレンジイソシアネートから
誘導されるポリイソシアネートは例外であって、約3〜
50重量%、更に好ましくは約3〜35重量%に制限し
て使用することか、最終的に製造される目的ポリイソシ
アネートの耐候性を良好に保つ」二で効果的であること
に留意すべきである。
変性に用いるジオールの配合量は、ポリイソシアネート
の合計仕込量に対して約2〜30重量%、更には約2〜
20重量%であることが好ましい。
の合計仕込量に対して約2〜30重量%、更には約2〜
20重量%であることが好ましい。
一般にがかるジオール類は、その使用量を増すほど、均
一−性の高い目的ポリイソシアネートを与えるが、ジオ
ールの配合量を増し過ぎると目的ポリイソシアネートの
粘度が高くなり過ぎ、また目的ポリイソシアネートをポ
リウレタン樹脂の硬化剤として用いる際に硬化架橋にあ
づかる有効インシアネート基を低下することになるため
、好ましくない。
一−性の高い目的ポリイソシアネートを与えるが、ジオ
ールの配合量を増し過ぎると目的ポリイソシアネートの
粘度が高くなり過ぎ、また目的ポリイソシアネートをポ
リウレタン樹脂の硬化剤として用いる際に硬化架橋にあ
づかる有効インシアネート基を低下することになるため
、好ましくない。
変性ないし共変性°に際しては、単にポリイソシアネー
トの2成分、特に望むならそれ以上の成分とジオールを
そのままの形で反応せしめてもよいか、それらの相溶す
る有酸溶剤で希釈した形で反応せしめてもよい。変性に
おける反応温度は、通常、室温から100℃の範囲で実
施することかでき、特に望むならウレタン化触媒として
知られる3級アミン、有(幾錫化合物の触媒量を添加、
併用してもよい、。
トの2成分、特に望むならそれ以上の成分とジオールを
そのままの形で反応せしめてもよいか、それらの相溶す
る有酸溶剤で希釈した形で反応せしめてもよい。変性に
おける反応温度は、通常、室温から100℃の範囲で実
施することかでき、特に望むならウレタン化触媒として
知られる3級アミン、有(幾錫化合物の触媒量を添加、
併用してもよい、。
本発明の方法に従って製造されるポリイソシアネートは
、ポリウレタン樹脂用の硬化剤として工渚的に極めて重
要であり、ポリウレタン樹脂の主剤ポリオール、アルキ
ド樹脂を含むポリエステルポリオール、アクリルポリオ
ールなどの各種ポリオール、場合によっては水酸基など
の如ぎイソシアホー1基と反応性を有する物質、例えば
エポキシ樹脂と糾合せて、塗料、接着剤、エラストマー
、シーリング剤、[M(べ1(内反右型)、ACM(高
性能複合利料)を含む成型利料などの各種工業用桐材と
してχ用に供することかで・きる。
、ポリウレタン樹脂用の硬化剤として工渚的に極めて重
要であり、ポリウレタン樹脂の主剤ポリオール、アルキ
ド樹脂を含むポリエステルポリオール、アクリルポリオ
ールなどの各種ポリオール、場合によっては水酸基など
の如ぎイソシアホー1基と反応性を有する物質、例えば
エポキシ樹脂と糾合せて、塗料、接着剤、エラストマー
、シーリング剤、[M(べ1(内反右型)、ACM(高
性能複合利料)を含む成型利料などの各種工業用桐材と
してχ用に供することかで・きる。
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、以ト
°において%とあるのは、特に断りのない限り、すべて
重量%を意味するものである。
°において%とあるのは、特に断りのない限り、すべて
重量%を意味するものである。
実施例 1
(1) インシアヌレ−1構造を有するポリイソシアネ
ートの合成 (1)へキサメチレンジイソシアネートからの合成 攪拌器、窒素ガス導入管、冷却器および温度計を備えた
反応器に、1,6−へキサメチレンジイソシアネート(
略号:HMD I )3500gを仕込む。
ートの合成 (1)へキサメチレンジイソシアネートからの合成 攪拌器、窒素ガス導入管、冷却器および温度計を備えた
反応器に、1,6−へキサメチレンジイソシアネート(
略号:HMD I )3500gを仕込む。
反応器を油浴にて55℃の温度に保ち、攪拌下にインシ
アヌレート化触媒としてβ−メチルコリンーパラターシ
ャリーブチルベンゾエー)((Ie)の構造を有する化
合物、略号CF’ B )の20%ブチルセロソルブ溶
液を分割添加せしめたところ、合計6.2gを添加した
時点で反応が開発すると共に発熱が認められ、反応器内
の温度は64℃まで上昇した。発熱がおさまった後、反
応器内の温度を60’Cの温度に保ち、合計5.3時間
反応せしめたところで、触媒の失効剤としてモノクロル
酢酸の6%キジロールm液を6.2g添加して反応を終
J’した1゜ 反応(111合物から分子蒸留により未反応のI]MD
Iを回収除去し、室温で流動性のある液状物11568
を11また。この液状物は分析の結果、インシアヌレー
ト構造を有するポリインシアネートであり、ゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィーによる数平均分子量は6
2′1で、インシアネート含有率は21.9%で゛あっ
た。
アヌレート化触媒としてβ−メチルコリンーパラターシ
ャリーブチルベンゾエー)((Ie)の構造を有する化
合物、略号CF’ B )の20%ブチルセロソルブ溶
液を分割添加せしめたところ、合計6.2gを添加した
時点で反応が開発すると共に発熱が認められ、反応器内
の温度は64℃まで上昇した。発熱がおさまった後、反
応器内の温度を60’Cの温度に保ち、合計5.3時間
反応せしめたところで、触媒の失効剤としてモノクロル
酢酸の6%キジロールm液を6.2g添加して反応を終
J’した1゜ 反応(111合物から分子蒸留により未反応のI]MD
Iを回収除去し、室温で流動性のある液状物11568
を11また。この液状物は分析の結果、インシアヌレー
ト構造を有するポリインシアネートであり、ゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィーによる数平均分子量は6
2′1で、インシアネート含有率は21.9%で゛あっ
た。
以」−の方法により得られたポリイソシアネートは、酢
酸エチルで75%に希釈混合してポリイソシアネートの
中間生産物Aとした。
酸エチルで75%に希釈混合してポリイソシアネートの
中間生産物Aとした。
中間生産物Aのイソシアネート含有率は、16゜、4%
である。
である。
(ii) ]、]3−ビスインシアネートメチル)−
シクロヘキサンからの合成 1−述の反応器に、1,3−ビス(イソシアネートメチ
ル)−シクロヘキサン(略号HXDI)35008を仕
込む。反応器を油浴にて60℃の温度に保ち、攪拌下、
20%CPBブチルセロソルブ溶液の8.38を分割添
加したところで反応が開始し、引き続き、65℃の温度
で6.5時間反応せしめたところで触媒の失効剤として
6%モノクロル酢酸のキジロール溶液8.3gを添加し
て反応を終了した。
シクロヘキサンからの合成 1−述の反応器に、1,3−ビス(イソシアネートメチ
ル)−シクロヘキサン(略号HXDI)35008を仕
込む。反応器を油浴にて60℃の温度に保ち、攪拌下、
20%CPBブチルセロソルブ溶液の8.38を分割添
加したところで反応が開始し、引き続き、65℃の温度
で6.5時間反応せしめたところで触媒の失効剤として
6%モノクロル酢酸のキジロール溶液8.3gを添加し
て反応を終了した。
反応混合物を分子蒸留により精製した結果、室温で固状
のインシアヌレート構造を有するポリイソシアネー)1
470g(イソシアネート含有率19.7%、分子量6
03 )が得られた。この物を更に酢酸エチルで75%
に希釈混合して、ポリイソシアネート中間生産物Bを得
た。
のインシアヌレート構造を有するポリイソシアネー)1
470g(イソシアネート含有率19.7%、分子量6
03 )が得られた。この物を更に酢酸エチルで75%
に希釈混合して、ポリイソシアネート中間生産物Bを得
た。
中間生産物Bのインシアネート含有率は、14゜7%で
ある。
ある。
(2) 目的ポリイソシアネートの合成攪拌器、窒素ガ
ス導入管、冷却器および温度計を備えた反応器に、中間
生産物Aを345g、中間生産物Bを148g、1,3
−ブタンジオールを27gおよび酢酸エチルをl1g仕
込み、70℃の温度で8時間反応せしめて、目的ポリイ
ソシアネ−)529gを得た。
ス導入管、冷却器および温度計を備えた反応器に、中間
生産物Aを345g、中間生産物Bを148g、1,3
−ブタンジオールを27gおよび酢酸エチルをl1g仕
込み、70℃の温度で8時間反応せしめて、目的ポリイ
ソシアネ−)529gを得た。
かくして得られたポリイソシアネートは、ガードナー粘
度C−D、不揮発分75.6%、インシアネート含有率
・13.2%であり、数平均分子量の測定結果は753
であった。
度C−D、不揮発分75.6%、インシアネート含有率
・13.2%であり、数平均分子量の測定結果は753
であった。
実施例 2
(1)イソシアヌレート構造を有するポリイソシアネー
トの合成 (:)実施例1と同様にして、イソホロンジイソシアネ
ート(略号、I PD I ”)3500gを20%C
PBブチルセロソルブ溶液8.7gを用いて65℃の温
度で反応せしめ、触媒失効済みの反応混合物から分子蒸
留により未反応の1PDIを蒸留除去して、室温で固状
のイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート1
592(](イソシアネート含有率17.3%、分子量
743)が得られた。この物を酢酸エチルで75%に希
釈混合して、ポリイソシアネート中間生産物C@得た。
トの合成 (:)実施例1と同様にして、イソホロンジイソシアネ
ート(略号、I PD I ”)3500gを20%C
PBブチルセロソルブ溶液8.7gを用いて65℃の温
度で反応せしめ、触媒失効済みの反応混合物から分子蒸
留により未反応の1PDIを蒸留除去して、室温で固状
のイソシアヌレート構造を有するポリイソシアネート1
592(](イソシアネート含有率17.3%、分子量
743)が得られた。この物を酢酸エチルで75%に希
釈混合して、ポリイソシアネート中間生産物C@得た。
中間生産物Bのイソシアネート含有率は、13゜0%で
ある。
ある。
(2)目的ポリイソシアネートの合成
実施例1と同様の方法で、実施例1で合成した中間生産
物Aを345.0.本実施例の(1)で合成した中間生
産物Cを1480.ネオベンチルグリコールを28aお
よび酢酸エチルを120混合し、反応せしめて、目的ポ
リイソシアネート530gを得た。 かくして得られた
ポリイソシアネートは、ガードナー粘度D−E、不揮発
分75゜7%、インシアネート含有率12.0%であり
、数平均分子量は796であった。
物Aを345.0.本実施例の(1)で合成した中間生
産物Cを1480.ネオベンチルグリコールを28aお
よび酢酸エチルを120混合し、反応せしめて、目的ポ
リイソシアネート530gを得た。 かくして得られた
ポリイソシアネートは、ガードナー粘度D−E、不揮発
分75゜7%、インシアネート含有率12.0%であり
、数平均分子量は796であった。
実施例 3
実施例1と同様の方法で、実施例1で合成した中間生産
物Bを148g、公知の方法によりヘキサメチレンジイ
ソシアネートより誘導されたビューレット型ポリイソシ
アネート(不揮発分100%、イソシアネート含有率2
3.5%、分子量547)を259g、ネオペンチルグ
リコールを28gおよび酢酸エチルを98a混合し、反
応せしめて、目的ポリイソシアネート529を得た。
物Bを148g、公知の方法によりヘキサメチレンジイ
ソシアネートより誘導されたビューレット型ポリイソシ
アネート(不揮発分100%、イソシアネート含有率2
3.5%、分子量547)を259g、ネオペンチルグ
リコールを28gおよび酢酸エチルを98a混合し、反
応せしめて、目的ポリイソシアネート529を得た。
かくして得られたポリイソシアネートは、ガードナー粘
度B−C1不揮発分75.6%、イソシアネート含有率
13.9%であり、数平均分子量は735であった。
度B−C1不揮発分75.6%、イソシアネート含有率
13.9%であり、数平均分子量は735であった。
実施例 4
実施例1と同様の方法で、実施例1で合成した中間生産
物Aを345g、公知の方法によりキシリレンジイソシ
アネートとトリメチロールプロパンより誘導されたアダ
クト型ポリインシアネー1〜の75%濃度の酢酸エチル
溶液(イソシアネート含有率11.5%、分子量780
)を1489゜1.3−’7タンジオールを27111
.4jよび酢酸エチルを11!+混合し、反応せしめて
、目的ポリイソシアネート528gを得た。
物Aを345g、公知の方法によりキシリレンジイソシ
アネートとトリメチロールプロパンより誘導されたアダ
クト型ポリインシアネー1〜の75%濃度の酢酸エチル
溶液(イソシアネート含有率11.5%、分子量780
)を1489゜1.3−’7タンジオールを27111
.4jよび酢酸エチルを11!+混合し、反応せしめて
、目的ポリイソシアネート528gを得た。
かくして得られたポリイソシアネートは、ガードナー粘
度G−1−11不揮発分75.2%、イソシネート含有
率11.2%であり、数平均分子量は840であった。
度G−1−11不揮発分75.2%、イソシネート含有
率11.2%であり、数平均分子量は840であった。
実施例 5
実施例1と同様に、中間生産物Aを345g、中間生産
物Bを148(1,1,3−ブタンジオールを15gお
よび酢酸エチルを6g混合し、70℃の温度で8時間反
応せしめて、目的ポリイソシアネート513gを得た。
物Bを148(1,1,3−ブタンジオールを15gお
よび酢酸エチルを6g混合し、70℃の温度で8時間反
応せしめて、目的ポリイソシアネート513gを得た。
かくして得られたポリイソシアネートは、ガードナー粘
度B−C,不揮発分75.1%、イソシアネート含有率
14.0%であり、数平均分子量の測定結果は705で
あった。
度B−C,不揮発分75.1%、イソシアネート含有率
14.0%であり、数平均分子量の測定結果は705で
あった。
Claims (1)
- アルキレンジイソシアネート、シクロアルキレンジイソ
シアネートおよびアラルキレンジイソシアネートからな
る群から選ばれるジイソシアネート化合物をイソシアヌ
レート化し、未反応の残存する該ジイソシアネート化合
物を除去して得られるポリイソシアネートを、一分子中
に2個以下の炭化水素置換基を有していてもよい分子量
50〜500のジオールで変性することを特徴とする改
良されたポリイソシアネートの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59131954A JPS6112677A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 改良されたポリイソシアネ−トの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59131954A JPS6112677A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 改良されたポリイソシアネ−トの製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6112677A true JPS6112677A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15070091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59131954A Pending JPS6112677A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 改良されたポリイソシアネ−トの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6112677A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2002293873A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Asahi Kasei Corp | ポリイソシアネート組成物 |
JP2008101088A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Sumika Bayer Urethane Kk | 脂肪族ポリイソシアネート組成物およびそれを用いたポリウレタン樹脂塗料組成物 |
JP2012111934A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Dow Global Technologies Llc | ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンおよび脂肪族ジイソシアナートからのイソシアヌラート組成物を含む2コンポーネントポリウレタンコーティング組成物 |
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JPS58162581A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-27 | Nippon Polyurethan Kogyo Kk | ポリウレタン塗料用組成物 |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59131954A patent/JPS6112677A/ja active Pending
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