JPS617320A - 新規なプレポリマ−とその樹脂及びその製法 - Google Patents

新規なプレポリマ−とその樹脂及びその製法

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JPS617320A
JPS617320A JP59126437A JP12643784A JPS617320A JP S617320 A JPS617320 A JP S617320A JP 59126437 A JP59126437 A JP 59126437A JP 12643784 A JP12643784 A JP 12643784A JP S617320 A JPS617320 A JP S617320A
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Kaoru Kamiyanagi
薫 上柳
Hiroshi Kobayashi
博司 小林
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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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】 [発明の目的−1 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリウレタン樹脂を用いた発泡材・被覆材・接
着剤・注型樹脂等に用いられる新規なポリエーテルウレ
タンプレボリマー及びその用途に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、脂肪族のポリイソシアネートは耐候性に優れた無
黄変型のポリウレタン樹脂原料として使用出来る事が知
られている。これら無黄変型のポリイソシアネートの代
表製品としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(以
下HMDIという)やλ、2,4t−(−又はコ、4t
、4t−))リメチルへキサメチレンジイソシアネート
、イソホロンジイソシアネート(以下IPDIという)
等のジイソシアネートモノマーが有るが、これらは常温
での蒸気圧が比較的高い為にその刺激性や吸入による毒
性が問題となる。従って一般的に用いられる樹脂族系ポ
リイソシアネートは、HMDIやIPDI等をブタンジ
オールの如きジオール類やトリメチロールプロパンの如
きトリオール類と反応させたアダクト体、または水、第
3級ブタノール等のビユレット化剤と反応させたビユレ
ット体もしくは触媒により3間体化したイソシアヌレー
ト体等にオリゴマー化しかつ未反応上ツマ−を除去し蒸
気圧を下げたものである。
これら脂肪族系ポリイソシアネートオリゴマーは概して
平均分子量6θθ〜/タθθ程度、NCO含有率//−
,24を重量%程度のものであり、もっばらポリオール
類等の主剤と組み合せる為の塗料用硬化剤として用いら
れている。
一方ポリクレクン樹脂分野では、この様な塗料用硬化剤
にとどまらず、例えば発泡材分野・接着剤分野・湿気硬
化塗料分野等で更に平均分子量の大きなものとか、相溶
性や作業性を改良した物性を有するポリエーテルウレタ
ンプレポリマーが必要とされる事が多く、またこの様な
分野でも無黄変の要求が高まってきている。
かくの如きポリエーテルプレポリマーとしては、HMD
I+IPDI等ジイソシアネートモノマーと比較的分子
量の大きいポリエーテルジオール又はトリオール類等を
反応させたものや、前記ジイソシアネートのオリゴマー
とポリエーテルジオール類を反応させたものがある。
〔う亡〕男qX角!11.4井1J)5間彫りしかしな
がらジインシアネートモノマーとジオールトリオールの
組合せでは、その目的に応じ比較的自由に所望の粘度・
NCO含有量・官能基数・分子量等の物性を得る事は可
能であるが、反応生成物中にジイソシアネートモノマー
が必然的に残存し、その刺激性・毒性の為に使用が制限
される。
一方アダクト体やビユレット体、イソシアヌレート体の
如きオリゴマーと高分子ジオールとの反応生成物は、上
記の如きジイソシアネートモノマーの毒性の問題は緩和
されるが、オリゴマー中には一分子中にグ個以上のNG
O基を有する多量体が多数存在する為、プレポリマー製
造時に非常にゲル化しやすく、またゲル化に至らないま
でも粘度が高すぎたりして目的に応じた物性を持つプレ
ポリマーを得る事が困難であるという欠点を有する。
゛   41票lI露≠よ 従って、当業界ではジイソシアネートモノマーの刺激性
・毒性の問題が無く、かつ目的に応じて自由に物性の選
択出来る無黄変型プレポリマーの現が待たれていた。
本発明はこのような要求にこたえ得る新規なポリエーテ
ルウレタンプレポリマーを提供する事を目的とするもの
である。
「発明の構成」 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明者らは上記問題点を克服すべく鋭意研究の結果、
汽♂−ジイソシアナ)−4−イソシアナトメチルオクタ
ンと2官能性ポリエーテルジオールによる反応生成物と
いう文献未記載の新規化合物によりその目的を達成し得
る事を見出し本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は一般式(1)で示される化合物群からな
るポリエーテルウレタンプレポリマー〔一般式(1)中
R’、 R2、BSハそれぞれ−N=C=O基又は下記
一般式(1)を示し、 −NH−Co−0−Q−0−CO−NH−Z−R41・
・・・・・・・・・・・(Ill R1+ かつ該プレポリマー中にはR1、R2、R3のうち少く
とも7個は一般式(1)であるものを必ず含有しており
、ここで一般式(1)中のR4、R5はそれぞれ−N=
C=0基又は下記一般式(鳳)を示し、 かつ、一般式(It)及び(1)の中のZは式−CH,
−CH,−CH,−CH−CH,−CH,−CH,−C
H,−CH,− なる3官能性残基を示し、Qはλ官能性のポリエーテル
ジオールから両末端水酸基を除いた残基を示す。〕 及びその用法ならびに用途を提供するものである。
本発明による新規プレポリマーは、/、サージイソシア
ナト−グーインシアナトメチルオクタンと2官能性ポリ
エーテルジオールを反応させる事により製造される。
/、サージイソシアナト−クーイソシアナトメチルオク
タンは例えば特開昭jt−/2734t/にみられる如
く、/、♂−ジアミノーグーアミノメテルオクタンもし
くはその塩をホスゲンと反応させる事により得られる。
コ官能性ポリエーテルジオールとしては例えば通常のポ
リプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコールやポリプロピレングリコー
ルの末端にエチレンオキシドを付加させたもの、更には
例えばビスフェノールAの如き特殊なジオールを開始剤
として物性を改良したポリプロピレングリコール又はボ
リエテ。
レンゲリコール等が挙げられる。これらは必要に応じて
混合して用いる事も可能である。
反応は一般的には常温〜/ざθ℃、好ましくは乙θ〜/
グθ℃で行なわれる。反応温度が低すぎる場合は反応完
結に長時間を要し、また反応温度が高すぎる場合は副反
応の生成が起り好ましくない。反応の際、必要に応じて
例えばベンゼン、トルエン、キシレンの如き芳香族炭化
水素、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテートの如きエステル類、コーブ
タノン、グーメチル−2−ペンタノンの如きケトン類等
のような不活性溶剤や、例えば錫系化合物や第三級アミ
ン系化合物の如き反応促進触媒を用いる事が出来る。
反応に供する/、♂−ジイソシアナトーy〜イソシアナ
トメチルオクタンとポリエーテルジオールの仕込比は生
成するプレポリマーの物性に大きな影響を及ぼすため目
的に応じて慎重に選択する必要が有るが、NC010H
の当量比で2〜2θより選択される。NC010Hの当
量比が小さい程生成するプレポリマーの平均分子量及び
粘度が増大し、NCO含有量が低下する。このモル比が
、2以下の場合、生成するプレポリマーがゲル化を起し
やすく、また20以上ではプレポリマー化による/9.
11″−ジイソシアナトーグーイソシアナトメチルオク
タンの改質効果に乏しい。
〔作用〕
かくして得られたプレポリマーは熱や光に対し安定な無
黄変型であるにもかかわらすHMDIやIPDIの如き
揮発性の比較的高いジイソシアネートモノマーを全く含
有しない為、刺激臭や吸入にを選択する事により、分子
量・粘度・NGO含有量・他樹脂との相溶性・硬化特性
等の物性を目的に応じ自由に発現させる事が可能である
本プレポリマーは二液硬化型無黄変ポリウレタン樹脂の
イソシアネート成分として、また−波型無黄変湿気硬化
性樹脂として使用される。
二液型ポリウレタン樹脂のイソシアネート成分として用
いる場合は、例えばアクリル系ポリオール、ポリエステ
ル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、末端水酸
基化ポリオレフィン系ポリオール及びその水素添加物、
エポキシ系ポリオール、ポリカーポネ〜ト系ポリオール
等−分子内にコ個以上の水酸基を有する樹脂や、3,3
′−ジクロローフ、り′−ジアミノジフェニルメタンや
その変性体の如きポリアミン類等多価活性水素化合物と
組合せて硬化させる。得られるポリウレタン樹脂はフオ
ーム・注型樹脂・接着剤・塗料・シーラント・床材・エ
ラストマー及びコーティング剤等多岐の用途に使用出来
る。
一液型無黄変湿気硬化性樹脂として本発明のプレポリマ
ーを使用する場合はそのNCO含有量が72重重量幅下
の比較的低いものが有効である。
このようなNGO含量の低いプレポリマーは/、♂−ジ
イソシアナトークーイソシアナトメチルオクタンとポリ
エーテルポリオールとをNC010Hの当量比り、り以
下で反応する事により得られる。
得られたプレポリマーは無溶剤系又は溶剤希釈系にて必
要に応じ触媒・顔料その他の添加剤を加えて用いる事に
より塗料・接着剤・床材・シーラント・コーティング剤
等の分野での一液型湿気硬化樹脂として有用である。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
なお実施例中に用いた測定機器及び測定方法は以下の通
りである。
(測定機器) 粘度:エミラ回転粘度計 赤外線吸収スペクトル(I R) :日本分光工業■R
−i ゲルパーミエイションクロマトグラフイ−(GPC):
島津製作所LC−3A (カラムH8G−4tO+H8G−βθ+H8G−#−
) (測定方法) NGO含有率、JI8に一/3に乙に準じて行った。
平均分子量:ポリスチレン標品によるGPC検量線より
算出した。
塗膜物性: J Is K−j’lOθに準じて行った
実施例/ 分子量/θθθの2官能性ポリプロピレングリコールコ
θθfと/、♂−ジイソシアナトークーイソシアナトメ
チルオクタン/θ0?に触媒として得られたプレポリマ
ーの2j℃における粘度は7θθθcps、NcO含有
量は//、2重量幅であった。
GPC分析から、このものは9重量幅の/、!−ジイソ
シアナトーグーイソシアナトメチルオクタン及びり/重
量幅の分子量7000以上の高分子量体から成り、プレ
ポリマー全体の重量平均分子量は7θθ0、数平均分子
量は/20θであった。
高分子量体のうち最も分子量の低いものはGPC検量線
より7タθθの分子量を有しており、一般式(1)でR
’、R”、R3のうちコつが−N=C=O基、7つが一
般式(II)であり、かつR4、R5が−N=C=O基
、Qが分子量/θθθのポリプロピレングリコールであ
るものの分子量/j02と良い一致を示した。
また得られたプレポリマーの赤外線吸収スペクトル分析
からはコ2グθの にNCO基吸収、/7/θcrn−
”にウレタン基吸収、/ / 00 Cm−”にエーテ
ル吸収の特徴的な吸収が観測され、GPCの結果とあわ
せて、一般式(1)の構造を有する事が確認された。
このものは常温において全く有臭感は無く、安全に取扱
う事が可能であった。
第7図にこのプレポリマーのGPC溶出曲線、第2図に
赤外線吸収スペクトルを示す。
実施例、2〜7 以下実施例/と同様に反応及び分析を行った結果を第7
表に示した。
得られたプレポリマーは実施例/と同様GPC分析によ
り高分子量体を含有する事、高分子量体のうちの最も低
分子量化合物の分子量は使用したポリエーテルジオール
の両末端に/、♂−ジイソンアナトーグーイソシアナト
メチルオクタンが7個づつウレタン結合により付加した
ものと良い一致を示す事及びI Rスペクトルにより2
2グθIf−’、/7/θcrn””、//θOcm−
”の吸収が観測される事より、一般式+11に該当する
プレポリマーである事が確認された。
(以下余白) 比較例/ 汽♂−ジイソシ1′ナトーグーインシアナトメチルオク
タン10θ1の代りに、HMDIのビユレット体(NC
O含量= J 3.3係、2j’Cにおける粘度/9θ
θcp )を2/1.?使用する以外は実施例/と全く
同様に反応を行った。
水系は実施例/と同様NC010Ha−を比−3である
が、700℃で7時間加熱した時点でゲル化した。
比較例2 /、♂−ジイソシアナトークーイソシアナトメチルオク
タン/θθtの代りにHMDIを/θ0?使用する以外
は実施例/と全く同様に反応を行った。
得られたプレポリマーは2j℃における粘度21θθc
p、NCO含有量は//、7重量%であった。このもの
は遊離のHMDIを/グ、2重量係含有しており強い刺
激臭を有していた。
実施例と 実施例λで得られたプレポリマーとアクリルポリオール
(アクリディックA−J’θ/:大日本イこれにシンナ
ーとして酢酸エチル/トルエン/酢酸ブチル/キシレン
/酢酸セロソルブ(重量比=3θ/3θ/2θ//s/
s)の混合溶剤を加え、フォードカップ#グで20秒/
2θ℃に調製した。
得られた塗料溶液をエアスプレーガンにて乾燥膜厚jθ
μになるように塗装し、20℃/乙j % RH下で7
θ日間放置後の物性を測定した。
得られたポリウレタン樹脂塗膜は第2表に示した如く優
れた性能を有していた。
実施例ワ 実施例グで得られたプレポリマー/θθ?にジブチルス
ズシラクレート0./lを加え、実施例1と同様にシン
ナーで希釈し塗装した。
得られた塗膜はλθ℃/乙タRHチ下で20時間以内に
湿気硬化し、同条件下70日放置後の物性は第2表に示
した如く優れたものであった。
第  2  表 実施例/θ 実施例3で得られたプレポリマーと分子量金型内で!θ
℃、2θ分加熱硬化させてボリウレ樹脂を成型した。プ
レポリマーとポリプロピレングリコールは均一に相溶し
、得られたポリウレタン樹脂も無色透明であった。
比較例3 実施例3のプレポリマーの代りに、比較例/で用いたH
MDIのビユレット体を用いる他は実施例/θと同様に
してポリウレタン樹脂を得た。HMDIのビユレット体
とポリプロピレングリコールとは均一に相溶せず、得ら
れたポリウレタン樹脂も白濁不透明であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は同じ〈実施例/で得られたプレポリマーの赤外
線吸収スペクトルを示す。第2図は実施例/で得られた
プレポリマーのGPC浴出曲線。 特許出願人 旭化成工業株式会社 辷 早 柴 爺 号 稟 蕃 第2図 (分子量) 手続補正書(自発) 昭和59年7月jl 日 特許庁長官 志 賀   学 殿 L 事件の表示   昭和59年特許願第126437
号2 発明の名称 新規なプレポリマーとその樹脂及びその製法& 補正を
する者 事件との関係   特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜1丁目2番6号(003)旭化
成工業株式会社 覗 補正の対象 5、補正の内容 (1)明細書第7頁第13行「用法」を「製法」と訂正
する。 (2)同第13頁第18〜19行「第1図にこの・曲間
吸収スペクトルを示す。」を「第1図に赤外線吸収スペ
クトル、第2図にプレポリマーノGPc溶出曲線を示す
。」と訂正する。 以上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I )で示される化合物群からなるポリ
    エーテルウレタンプレポリマー。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・( I
    ) 〔一般式( I )中R^1、R^2、R^3はそれぞれ
    −N=C=O基又は下記一般式(II)を示し、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
    ・・・(II) かつ該プレポリマー中にはR^1、R^2、R^3のう
    ち少くとも1個は一般式(II)であるものを必ず含有し
    ており、ここで一般式(II)中のR^4、R^5はそれ
    ぞれ−N=C=O基又は下記一般式(III)を示し、▲
    数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・・
    ・・(III) かつ、一般式(II)及び(III)の中のZは式▲数式、
    化学式、表等があります▼ なる3官能性残基を示し、Qは2官能性のポリエーテル
    ジオールから両末端水酸基を除いた残基を示す。〕
  2. (2)ポリイソシアネート成分として一般式( I )で
    示されるプレポリマーを使用する事を特徴とするポリウ
    レタン樹脂。
  3. (3)一般式( I )で示されるプレポリマーを主成分
    とする一液型湿気硬化性ポリウレタン樹脂。
  4. (4)1,8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチ
    ルオクタンと数平均分子量200〜10000の2官能
    性ポリエーテルジオールとをNCO/OHの当量比2〜
    20で反応させる事を特徴とする一般式( I )で示さ
    れるプレポリマーの製造方法。
JP59126437A 1984-06-21 1984-06-21 ポリエーテル系ポリイソシアネート組成物 Expired - Lifetime JPH0723419B2 (ja)

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