JPS6281415A - ポリアミンおよびその製造方法 - Google Patents

ポリアミンおよびその製造方法

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JPS6281415A
JPS6281415A JP61228539A JP22853986A JPS6281415A JP S6281415 A JPS6281415 A JP S6281415A JP 61228539 A JP61228539 A JP 61228539A JP 22853986 A JP22853986 A JP 22853986A JP S6281415 A JPS6281415 A JP S6281415A
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、第1アミン基、好ましくは芳香族アミノ基を
有するポリアミンの単一工程製造法、並びにこれにより
製造されるポリアミンに関するものである。
〔従来の技術〕
芳香族インシアネートは酸加水分解によって第1芳香族
アミンに変換されうることが知られている。残念ながら
、この反応は完全とは云えない。
何故なら、加水分解の際に生成したアミンが未反応のイ
ンシアネートと反応して対応の尿素を生成するからであ
る。さらに、この反応は過剰の強無機酸を使用しても防
止することができない。この方法の極く最近の例は、特
公昭33−007♂2り号公報に見ることができる。
ドイツ特許第八270,0≠を号公報は、ポリアルキレ
ングリコールエーテルセグメントを有する特定の第1芳
香族アミンの製造方法を記載してお(J−) シ、この場合芳香族ジイソシアネートもしくはトリイソ
シアネートとポリアルキレングリコールエーテルおよび
/またはポリアルキレングリコールチオエーテル(好ま
しくは<100−≠OOOの分子量を有するもの)との
反応生成物を第2もしくは第6カルビノールと反応させ
、次いで不活性溶剤中で(必要に応じ酸性触媒の存在下
に)高温度にて熱分解にかける。高分解温度、並びにウ
レタンの熱分解に際し空気と混合して爆発性となる可燃
性の易揮発性アルケン類の生成がこの開示された方法の
欠点である。
ドイツ特許第へ乙りIIt、132号公報は、ヒドラジ
ン、アミノフェニルエチルアミンなどのシア4ン類とポ
リエーテルポリオールおよびポリイソシアネートのNC
OゾレボレIリマ−(NCO: NH比=/”、/J〜
/:J″)との反応による少なくとも2個の末端アミン
基を有するプレポリマーの製造を開示している。未反応
のアミンは他の工程で慎重に除去せねばならない。何故
なら、これはポリイソシアネートとの反応に対し強力な
触媒作用を(,4) 示し、短い処理時間をもたら、すがらである。
ウレタン基を有するポリアミンの他の合成方法が7s)
ンス特許第へグ/ j、3 / 7号公報に記載されて
いる。ウレタン基を有するNCO7’レポリマーは蟻酸
によってN−ホルミル銹導体まで変換され、この誘導体
は末端芳香族アミンまで加水分解される。ドイツ特許第
八/16,207号にしたがうNCOプレポリマーとス
ルファミン酸との反応もアミノ末端化合物を生成する。
さらに、ドイツ特許第八2 / j、373号公報は、
第2および第1アミノ基を有する比較的高分子量の脂肪
族プレアダクトが高温度にて触媒の存在下に比較的高分
子量のヒドロキシル化合物とアンモニアとの圧力下での
反応によって得られることを開示している。米国特許第
6.0≠≠、りgり号公報は、この種の化合物が比較的
高分子量のポリヒドロキシル化合物とアクリロニトリル
との反応に続く接触水素化によって得られることを開示
している。ドイツ特許第λ、j 11tlh、jf36
号および米国特許第6.f A 41’、7り7号によ
れば、比較的高分子量の末端化合物は、 NCOプレI
リマーとヒドロキシル基を有するエネアミン、アルジミ
ンもしくはケチミンとの反応に続く加水分解によっても
得られる。ウレタン基とエーテル基とを有するポリアミ
ンを合成するための可能性は、無水イサトン酸とジオー
ルとの反応の際に生ずる開環である。これらのポリアミ
ンはたとえば米国特許第&、/ f O,1,≠μ号並
びにドイツ特許第2,0/り、≠32号、第、2邦/ 
9.rμθ号、第2.6≠477≠号および第コ、A 
! f、125号公報に記載されている。このようにし
て得られる芳香族エステルアミンの貧弱な反応性は多く
の用途において不利となる。
さらに、貧弱な反応性は、米国特許第≠JOII−43
1−号にしたがってポリエーテルポリオールトp−7ミ
ノ安息香酸エチルエステルとの反応により得られるアミ
ノ基およびエステル基を有する化合物の欠点でもある。
ポリオールとニトロ安息香酸クロライドとの反応および
次いでニトロ基からアミノ基への反応によって得られる
ようなアはノ化合物屯貧弱な反応性を示す(ドイツ公開
公報第2、j/ムOり3号、ヨーロツノ4%許出願第6
2.31I−7号、特公昭3!−O1/L071it2
号)。
ニドロアリールイソシアネートとポリオールとの反応に
続くニトロ基から芳香族アミンへの還元も知られている
(米国特許第2.J’ f f、+t3り号)。
この方法の主たる欠点は、還元工程の高スストである。
成る種のへテロ芳香族イソシアン酸エステルが塩基性加
水分解によってヘテロ芳香族アミ:Aまで変換されうろ
ことも知られている。しかしながら、2種の特定へテロ
芳香族モノイソシアン酸エステルにつ1!■、ジョンに
よってジャーナル・シラクチカル・ケミ−1第130巻
、第67μ頁以降および第632頁以降(/り3/)に
記載された加水分解条件は、ポリーNCO化合物を脂肪
族および/lたは芳香族アミノまで変換するには全く不
適当であるだけでなく、危険でもある。
ドイツ公開公報第、2タグ?弘/り号およびドイツ公開
公報第6039600号の教示によれば、NCOプレア
ダクトを塩基(アルカリ水酸化物)の(り) 過剰量で低温度にてカルバメートまでアルカ1り加水分
解し、当量もしくは過剰量の無機酸または酸性イオン交
換樹脂によって酸性化してカルバメートを分解させ、次
いで必要に応じ過剰量の酸を塩基で中和し、次いでポリ
アミンを単離することによるポリアミンの多工程製造法
が提案されている。
ドイツ公開公報第6.73へ2/2号によれば、アルカ
リ水酸化物での加水分解により第1工程で生成されたカ
ルバメートは、その後の熱処理により分解してポリアミ
ンを生成するととができる。
単一工程法はドイツ公開公報第6.2.23.≠θθ号
、第6..2.23,3りざ号および第6,223,3
り7号公報に記載されている。ドイツ公開公報第6.2
23.II 00号においては、「エーテル溶剤」が触
媒としての第6アミンと共に使用される。ドイツ公開公
報第6..2.23,32ざ号においては、たとえばジ
メチルホルムアミドのような極性溶剤が、  ゛≧O1
/重量%(イソシアネート化合物100重量−に対し)
の第6アミンまたは0.1−/(#のアルカリ水酸化物
、アルカリ珪酸塩、アルカリシア、(/の ン化物と共に触媒として使用される。ドイツ公開公報第
6,223.3 F 7号においては、たとえばDMF
のような極性溶剤が0.0/〜2j重量%の炭酸塩もし
くはカルボン酸塩と共に触媒として使用される。
ポリアミンを製造するだめのこれら公知方法は全て複雑
である。ポリイソシアネートをポリアミンに変換させる
最後に挙げた簡単な方法でさえ、これをさらに単純化し
てポリアミンをより経済的に得られるようにするのが望
ましい。ポリアミンの製造方法については、次の特徴が
有利であろう:(1)濾過工程を必要としない、 (2)蒸留による第6アミン触媒の分離を必要としない
、 (3)必要とする触媒量が著しく減少する、および(4
)  NCO基からNH2基へのほぼ定量的な変換が得
られる。
〔発明の要点〕
今回、従来法で必要とされた濾過、分離および多葉の第
6アミン触媒を用いずに、はぼ定量的収率でポリイソシ
アネートからポリアミンへの単一工程の加水分解によっ
て、第1アミノ基を有するポリアミンが得られることを
突き止めた。これは、NGO−反応性基を介して混入し
うる触媒の存在下かη双極性非プロトン溶剤の存在下に
て特に好ましくは少なくともよ0℃の温度でイソシアネ
ートを加水分解することにより達成される。NCO化合
物と水と触媒とのほぼ均質か溶解を達成するには、水混
和性の溶剤が使用される。特に適する溶剤の7種はジメ
チルホルムアミドである。
ジメチルホルムアミドにおけるNCO7°l/ポリマー
の溶液は、エラスタンフィラメントを紡糸するのに適し
た、或いはほぼ商量の水(理論値の♂0〜/20%)を
用いて尿素基を介し連鎖延長させながら被覆するのに適
した高粘性溶液に変換されうろことが知られている(た
とえば、ドイツ公告公報第1,23 J−、!タタ号)
。混入しうる触媒の存在下にNCO化合物を過剰量の水
と反応させる際に異なる反応が生ずること、および低分
子畦のアミンが得られることは驚異的である。
イソシアネートがジアルキルホルムアミドと反応してホ
ルムアミジンを生成することも知られてbる(H,ウル
リツヒ等、ジャーナル・オーがニック・ケミストリー、
第63巻、第6り2♂−3930頁(/Pin )。し
かしながら、この反応は本発明の方法におけるポリアミ
ンへの円滑な加水分解反応を阻害しない。
本発明による方法の顕著な利点は、本発明で使用する触
媒によればCO2の除去を伴なって塩生成が生じないこ
とである。これは一般にアルカリ水酸托物を使用すると
生ずる。その結果、相当量のアルカリ(水素)炭酸塩を
濾過せねばならない。
本発明により使用する触媒は反応媒体に対し易溶性であ
るため、急速に沈降するアルカリ炭酸塩もしくは水素炭
酸塩を使用する場合(たとえば、ドイツ公開公報第6.
2.23,377号におけるように)見られる分配平衡
は本発明の場合に生じない。
一般に、アミン生成物中に残留する触媒量は、好ましく
は少量で使用されるため面倒にならない。
さらに、イソシアネート市付加反応に対し触媒活性でな
い或いは少なくとも触媒活性が極めて低い化合物が一般
に反応の際、反応混合物の後処理の際、およびアミン生
成物の貯蔵の際に生成する。
本発明の触媒は、ポリエステルに基づ(NCOプレポリ
マーの加水分解に特に適している。何故なら、緩和な反
応条件は、加水分解反応に際しエステル基の分解を顕著
には促進しないからである。
これらの触媒は容易に得られかつ安価である。
本発明は、単一工程法における水性媒体中でのNCO基
を有する化合物の加水分解による第1アミン基を有する
ポリアミンの製造方法に関する。さらに詳細には、NC
O基(好ましくは芳香族NCO基)を有し、NCO含有
量がO6よ〜1.10重量%、好まL7くは/0.2〜
.2を重量%、より好ましくは1.1〜75重量−であ
る化合物を、NCO基の各当量肖り少なくとも1モルの
水によって、少なくとも7個のNCO反応性基を介して
混入しうる触媒の存在下で加水分解させ、前記触媒は(
1)少なくとも部分的に中和された酸基を有する化合物
、および/または(2)イソシアネート付加反応の意味
で反応性でない窒素基を有する塩基性化合物、および/
または(/4’) (3) NC0反応性基を介して混入しうる他の触媒か
ら選択され、さらに前記加水分解はNCO基を有する化
合物10000重量%し少なくとも10重量−の量の水
混和性の非プロトン双極性溶剤の存在下で行なわれる。
脂肪族、環式脂肪族、複素環式もしくは芳香族基に結合
した7個もしくはそれ以上のヒドロキシおよび/または
アミノおよび/またはチオール基を有しかつ反応環境に
おいて触媒活性でないような化合物を、必要に応じ含ま
せることができる。この加水分解は、はげ物質相におい
て20〜.210℃、好ましくは、2j〜/乙tc、特
に好ましくはjθ〜/l、!i’℃の温度で行なわれる
。反応を大気圧で行なう場合、7J′〜/3j℃の反応
温度を維持すべきである。必要に応じ、加水分解の際ま
たはその後に酸処理を行なうこともできる。
好適具体例においては、塩基性アルカリカルノン酸塩、
炭酸塩、水素炭酸塩および水酸化物、アルカリ土類カル
ボン酸塩、炭酸塩、水素炭酸塩および水酸化物と、ヒド
ロキシカルメン酸、アミノカルボン酸およびt−7ミノ
アルコールのアルカリ塩との組合せ物を触媒として使用
する。この組合せ物は、インシアネート化合物IOθ重
−Jlチに対し0.000 /〜10重量−の量で使用
される。
本発明の加水分解は、好ましくはNCOに対し化学量論
量の2〜70倍の水の存在下で行なわれる。
他の好適具体例において、加水分解はカルボン酸ジアル
キルアミド、ラクタム、テトラアルキル尿素、スルホン
、スルホキシドおよび/またはホスホルジアルキルアミ
ド基を含有する水混和性溶剤の存在下で行なわれ、前記
溶剤はJ−A−210℃の範囲の温度で沸とうする。こ
の種の溶剤は、NCO基を有する化合物10000重量
%し少なくとも50重量%の量で使用される。
加水分解は、大気圧にて7J′〜/3J′℃の範囲の温
度で行なうのが特に有利である。
さらに、ポリアミンの加水分解は連続反応で行なうのが
有利である。
さらに、本発明は、上記方法により得られるポリアミン
にも関するものである。これらの4リアミンはθ、/り
〜20.3重量−のNF2基を含有し。
かつポリウレタンの製造に際し反応成分として使用する
ことができる。
本発明の方法により製造されるポリアミンは0、/り〜
20.3重量%、好ましくはO0≠t〜/1.3重量%
、より好ましくはo、h y−6,7重量−の第1アミ
ノ基を含有する。芳香族結合した第1アずノ基を有する
ポリアミンが好適である。トリレンジイソシアネートか
ら製造されるポリアミンが特に好適である。
本発明の方法に使用しうるコ個もしくはそれ以上の好ま
しくは芳香族NCO基を有するNCO化合物(以下、r
 NCO化合物」と云う)は、イソシアネート基の幾つ
かがウレタン、尿素、ビウレット、ウレットジオン、イ
ソシアヌレートおよび/lたはウレトンイミン基に変換
して得られる種類の改変ポリイソシアネートである。或
いは、NCO反応性のH基を有しかつ62〜i、2.o
oo、好ましくはaoo−t、oooの分子量を有する
多価化合物のいわゆるNCOプレ?リマー、および(過
剰)量の芳香族ポリイソシアネート、或いは必要に応じ
NCOfレポリマーのセミゾレーリマー、およびさらに
低分子量ポリイソシアネートである。
適する改変芳香族テリイソシアネートの例は、ウレタン
基を有するポリイソシアネート(低分子量のポリオール
により改変して生成される)、尿素基を有するポリイン
シアネート(水による改変、ドイツ特許第八λ30,7
7g号)、ビウレット基を有するポリイソシアネート(
米国特許第6 、/211,601号および第6.20
八37.2号並びに英国特許第tタタ、OS O号)、
イソシアヌレート基を有するポリイソシアネート(ドイ
ツ特許第1,0コ2,71りおよび第1..2.2.2
.OA 7号)、およびジオン基もしくはウレトンイミ
ン基を有するIイマーもしくはオリゴマーのポリイソシ
アネートを包含する。
これら改変芳香族ポリイソシアネートは全て公知化合物
であるか、或いは公知方法によって得ることがてきる。
多くのクレットジオン4リインシアネートは、「アナリ
チカル・ケミストリー・オプ・ザ・−リウレタン」、第
1t/I巻、ハイ−リマー・(/l) シリーズ(ウィリー社、/り乙5;))に記載されてい
る。
本発明の方法に使用するのに適するウレタン基および/
または尿素基および/またはビウレット基および/また
はウレットジオン基および/またはインシアヌレート基
および/またはウレタンイミン基を有する改変ポリイソ
シアネートは一般にt−ttto重量%、好ましくは7
0〜2j重量%のNCO含有量を有する。
本発明の方法に使用されるNCO化合物は、好ましくは
ヒドロキシ基および/′またはアミノ基および/または
チオール基を反応性基として有する低分子量および/ま
たは比較的高分子量の化合物(分子量zλ〜約/2,0
00)と過剰のポリイックアネートとの反応により得ら
れる種類のNCOゾレポリマーである。
遊離のNGO基を有する化合物を製造する際使用するの
に適したポリイソシアネートは、原則として、たとえば
W、シーツケンによりジャスタス・リービッヒ・アナー
レン・デル・ケミ−1第56コ巻、第1j〜/36頁に
記載された種類の任意の芳香族、脂肪族および複素環式
ポリイソシアネートである。たとえば、適するインシア
ネートは式Q(NGO)  [とこでn−λ〜グ、好ま
しくはコでありかつQはV〜/J″個の炭素原子を有す
る炭化水素基、4〜75個の炭素原子、好ましくは6〜
73個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基である〕に
対応するもの、たとえば八3−およびへ+−フェニレン
ジイソシアネート、 2.4t−およびム乙−トリレン
ジイソシアネートおよびこれら異性体の混合物、ジフェ
ニル−メタン−2,’l’−および/lたは一弘、≠′
−および/または−2,2′−ジイソシアネートを包含
し、これらはアルキル−および塩素置換された誘導体、
並びにナフチレン−八よ一ジインシアネートを包含する
。他の適するジイソシアネートはドイツ公告公報第λ、
り22.り2乙号公報に記載された2、り′−ジイソシ
アナトジフェニルスルフィドおよび、たとえばヨーロッ
パ特許第、2≠、乙6j号およびドイツ公告公報第λβ
3ム3/ど号に記載されたアルキル置換のジフェニルメ
タンジインシアネートである。たとえば1.J−ヘキサ
ンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート異性体、ビウレット含有およ
びイソシアヌレート含有(たとえば三価のへ乙−ヘキサ
ンジイソシアネートもしくはインホロンジインシアネー
トに基づくポリイソシアネートも使用することができる
他の適するポジイソシアネートは、たとえばトリフェニ
ルメタン−≠、l/L’、4’−)ジイソシアネート、
アニリン−ホルムアルデヒド縮金物をホスダン化して得
られかつたとえば英国特許第♂74’、≠30号および
第♂弘r緊77号公報に記載された種類の4リフエニル
ーポリメチレンポリイソシアネート、米国特許第6.≠
111t、606号公報によるm−およびp−インシア
ナトフェニルスルホニルイソシアネート、たとえばドイ
ツ公告公報第1./17.601号(米国特許第6.2
77./ 3 f号)に記載された種類の過塩素化アリ
ールポリイソシアネート、たとえば米国特許第6.00
 1.273号、ドイツ特許第1,022.7♂り号、
第1,22.2,067号、第1.027,3り弘号、
第八りλり、0317号および第2、o o ii、o
 itK号に記載された種類のイソシアヌレート基を有
するポリイソシアネート、たとえばベルギー特許第1.
f、2..21,7号または米国特許第6.3 ’?1
1./ 1.11号オヨUtg3.tl14t、ll−
37号VC記載された種類のウレタン基を有するポリイ
ソシアネート、ドイツ特許第1..230.77g号に
よるアシル化尿素基を有するポリイソシアネート、並び
にたとえば米国特許第6.1. 、t !、/り6号に
記載された種類のテロマー化反応によって得られるポリ
イソシアネートである。さらに、ヨー四ツ29%許第6
7//2号(米国特許第≠、23 f、j 00号)の
方法によりジアリールアルキレンジイソシアネート中に
おいてアクリロニトリルと必要に応じ他のエチレン性不
飽和単量体とを重合させて得られるジアリールアルキレ
ンジイソシアネートも使用することができる。
一般に、容易に市販入手しうるポリイソシアネートたと
えば2.II−および2,1.− )リレンジイソ(a
υ) シアネート並びにこれら異性体の混合物(rTDIJ)
、アニリンホルムアルデヒド縮金物のホスゲン化によっ
て得られる種類の?リフェニルーポリメチレンーポリイ
ソシアネート(「粗製MDI J ) 、並びにウレタ
ン基、インシアヌレート基もしくは尿素基を有するポリ
イソシアネート(「改変ポリイソシアネート」)を使用
するのが好適である。特に好適なものはλ、ダグ−よび
/または2.乙−トリレンジイソシアネート(TDI 
)および4L、+’−および/または、2.4”−およ
び/またはλ、2′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト(MDI )から誘導される改変ポリイソシアネート
である。工業上、最も重要なものはNCOプレポリマー
を製造するためのTDIとMDI (またはその異性体
混合物)の使用である。
NC0−プレポリマーを製造するには、少なくとも7〜
g個、好ましくは一〜≠個、よシ好ましくは2〜3個の
反応性ヒドロキシル、アミノおよび/またはチオール基
(好ましくはヒドロキシル基)を1モル当しに反応性基
として含有する比較的高分子量の化合物(分子量l/l
oO〜i、2.ooo、特にtOO−乙、000 )を
使用するのが好適である。たとえば、ポリウレタン化学
で一般的に見られるようなイソシアネート−反応性基を
有するIリアセタール、ポリチオエーテル、ポリカーゴ
ネート、ポリアミド、プリシロキサンおよび/またはポ
リブタジェン、特にポリエステル、ポリアセトンおよび
ポリエーテルを使用しうるが、特にヒドロキシル基を有
するポリエーテルが好ましい。
本発明にしたがって好適に使用される少なくとも一個、
一般に2〜r個、好ましくは、2〜3個のヒドロキシル
基を有するポリエーテルは公知であり、かつたとえばエ
ポキシド(たとえば酸化エチレン、酸化プロピレン、酸
化ブチレン、テトラヒドロ7ラン、酸化スチレンもしく
はエピクロルヒドリン)自身をたとえばBP、のような
ルイス触媒の存在下で重合させて、或いはこれらエポキ
シド(好ましくは酸化エチレンおよび酸化ノロピレン)
を必要に応じ反応性水素原子を有する開始剤成分、たと
えば水、アルコール、アンモニアもしくはアミンと混合
してまたはこれらを順次に添加して得ることかできる。
出発成分の例はエチレングリコール、 1.3− モt
、<ハ1.、z−−y’ロパンジオール、トリメチロー
ルゾロノ臂ン、グリセリン、ソルビトール、≠、≠′−
ジヒドロキシジフェニルノロノ譬ン、アニリン、エタノ
ールアミンまたはエチレンジアミンである。蔗糖ポリエ
ーテル、並びにホルミトールーもしくはホルモースー出
発ポリエーテルも本発明に使用することができる。多く
の場合、主として第一〇H−基をポリエーテル中に存在
する全OB−基に対しり0重量%までの量で含有するポ
リエーテルを使用するのが好ましい。
0H−1NH−および/または8H−基を有するぼりブ
タジェンも本発明にしたがって使用するのに適している
〔プログレス・オーガニック・コーチインゲス、第1(
3)巻、第2♂ター3.29頁C/l?7り)〕。
適するIリアセタールは、たとえばジーもしくはトリエ
チレングリコールのようなグリコール、≠、4L′−ジ
ヒドロキシエトキシジフェニルメタン、ヘキサンジオニ
ルおよびホルムアルデヒドから、成りはたとえばトリオ
キサンのような環式アセター1(,2夕) ルの重合により得られる化合物を包含する。
ヒドロキシル基を有する適当なポリカーがネートは公知
であり、かつたとえばへ3−ゾロノ母ンジオール、 1
.4’−ブタンジオールおよび/またはへt−ヘキサン
ジオールのようカシオール、ジー、トリーもしくはナト
2エチレングリコールまたはチオジグリコールとたとえ
ばジフェニルカーがネートのようなジアリールカーがネ
ートまたはホスダンとの反応により得ることができる(
ドイツ公告公報第4乙り<t、o r o号、第i、y
i6yor号および第2..2.21.71/号並びに
ドイツ公告公報第、2,1,0502弘号)。
ジカルが/酸とジオールとの好適&/リエステルは、ア
ジピン酸および(大して好適ではないが)イソフタル酸
と直鎖および/または分枝鎖のジオールよりなるもの、
並びに好ましくはカッロラクトンおよび出発ジオールに
基づくラクトンポリエステルである。
ポリチオエーテルのうち、特にチオグリコール自身のお
よび/または他のグリコールとの縮合生(,2j ) 放物を挙げることができる。
既にウレタンもしくは尿素基を含有するポリヒドロキシ
ル化合物、および必要に応じ改質された天然ポリオール
も使用することができる。酸化アルキレンとフェノール
−ホルムアルデヒド樹脂或すは尿素−ホルムアルデヒド
樹脂との付加物も、本発明にしたがって使用することが
できる。さらに、アミド基をたとえばドイツ公告公報第
ミ灯カフ2号にしたがってポリヒドロキシル化合物中へ
導入することもできる。
本発明によれば、高分子量の重付加物または重縮合物ま
たは重合体を微細なまたは溶解した状態で含有するポリ
ヒト”ロキシル化合物も使用することができる。たとえ
ばこれらのポリヒドロキシル化合物は、たとえば重付加
反応(たとえばポリインシアネートとアミノ官能性化合
物との間の反応)或いは重縮合反応(たとえばホルムア
ルデヒドと7エノールおよび/またはアミンとの間の反
応)をヒドロキシル基を含有する上記化合物においてそ
の場で行なって得られる。この種の方法は、たとえはド
イツ特許第1./乙1.07 j号および第1、 J 
& 0. /グ2号並びにドイツ公告公報第2,321
A/3≠号、第、2,11.23,9 ff 4を号、
第、2.J−/ 、2,3 、r j 号、コ、t /
 、2,3ざj号、第2.!;/3.と75号、第J、
J−t O,7りを号、第コ、t j O,7り7号、
第、2.J−J−θ、♂33号、第、2.j j OJ
 J 、2号、第コ、633,273号および第コ、6
3り1.2j弘号に記載されている。しかしながら、米
国特Ff第6.fAり、’173号または第2.J″、
t o、g g o号にしたがい、作成された水性重合
体分散物を4リヒドロキモと混合し、次いでこの混合物
から水を除去することもできる。
たとえばポリエーテル類の存在下(米国特許第6.3 
f 3,3 j /号、第6.30弘、、273号、第
、3.3〜2.3,073号、第6. / / 0.乙
タタ号、ドイツ特許第1.1.3;2,63乙号)また
はポリカー日?ネートぼりオール(ドイツ特許第1,7
乙?、7’?j号、米国特許第j、g 4’ 7.t?
0 ’i’号)の存在下でスチレンとアクリロニトリル
とを重合させて得られる種類のビニル重合体により改変
された/ IJヒドロキシル化合物も本発明の方法に適
している。
本発明にしたがって使用しうる上記化合物の代表は、た
とえばハイ・ポリマー、第w巻、「ポリウレタン、化学
および工学」、サウンダースーフリツシュ、インターサ
イエンス・i97” リツシャー、ニューヨーク/ロン
ドン、 II IS Cl91.2)、 第6、?〜4
’2頁および第4AIIt−J−グ頁、並びに第■巻(
iytllt>、第j−,4頁および第1り了〜/タタ
頁、並びにり/ストストラフ−ハンドブーツ、第■巻、
フイーウエークーホツホトレン、カールーハンサー出版
、ミュンヘン(/りを乙)のたとえば、第≠j〜7/頁
に記載されている。勿論、少なくとも2個のイソシアネ
ート反応性水素原子を有しかつ4t00〜72,000
の分子量を有する上記化合物の混合物、たとえば異なる
ポリエーテルの混合物を使用することもできる。
本発明の方法に使用するNGO−ブレポリマーを製造す
るため必要に応じ7部使用しうる他の出発成分は、少な
くとも2個のイソシアネート反応性水素原子を有しかつ
/r〜3タタ、好ましくは(,29) A、2〜32りの分子量を有する化合物である。この場
合にも、問題とする化合物は水および/またはヒドロキ
シル基および/lたはア建ノ基および/またはチオール
基、好ましくはヒドロキシル基を含有する化合物であっ
て、ポリウレタン化学における当業者に連鎖延長剤もし
くは架橋剤として知られた種類のものである。これらの
化合物は一般に2〜r個、好ましくはλ〜弘個のイソシ
アネート反応性水素原子を有する。
この場合にも、少なくともコ個のインシアネート反応性
水素原子を有しかつ乙、2〜3タタの分子量を有する異
なる化合物の混合物を使用することができる。
たとえばとれらの化合物の例は水、エチレングリコール
、ムコ−およびへ3−ゾロノ9ンジオール、ム≠−およ
び、2.3−ゾタンジオール、へj−ベンタンジオール
、ムt−ヘキサンゾオール、1.、S’−オクタンジオ
ール、ネオペンチングリコール、へμmビスーヒドロキ
シメチルシク日ヘキサン、λ−メチルー1.3−7’ロ
パンジオール、ジゾロ為ブチンジオール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、八、2邦−ヘキサントリオー
ル、トリメチロールエタン、Kンタエリスリトール、キ
ニトール、マニトールおよびソルビトール、ジアンヒド
ロンルビトールおよびジアンヒドロマニトール、ヒマシ
油、ソー、トリーおよびテトラ−エチレングリコール、
ジー、トリーおよびテトラ−プロピレングリコール、ジ
プチレングリコール、並びに3タタまでの分子量を有す
る高級ポリエチレン、がリプ口ぎレンもしくはプリブチ
レングリコール、lI−、+’−pヒドロキシジフェニ
ルプロパン、ジヒドロキシエチルハイドロキノン、エタ
ノールアミン、ジェタノールアミン、N−メチルジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミンおよび3−アミノ
プロパツールでおる。
他の適する低分子量のポリオールはヒドロキシアルデヒ
ドとヒドロキシケトンとの混合物(「ホルモース」)、
およびホルムアルデヒド水和物の自己縮合で生成される
種類の還元によって得られる多価アルコール([ホルミ
トールJ)(ドイツ公告公報第、2.A 39.OIr
!号、第2,7 / 11.Off 4’号)である。
本発明に使用するのに適した脂肪族ジアミンは、たとえ
ばエチレンシアはン、へグーテト2メチレンジアミン、
1.乙−へキサメチレンジアミン、へ72−ドデカメチ
レンジアミンおよびその混合物、(ルビドロ−2#t′
−および−り、j′−ジアミノジフェニルメタン、p−
キシレンジアミン、ビス−(3−アミノゾロビル)−メ
チルアミン、ジアミノペルヒドロアントラセンおよびド
イツ公告公報第2.乙/≠、、24’V号にしたがう環
状脂肪族トリアミンである。ヒドラジンおよび置換ヒド
ラゾン、たとえばメチルヒドラジンまたはジヒドラジド
化合物も本発明にしたがって使用することができる。
芳香族ジアミンの例は、ドイツ公告公報第1.770.
j、2 j号および第1.ざOり、772号(米国特許
第6.1. j II、3 t≠号および第6,734
.2?j号)にしたがうエーテル基を有するシアミン、
j位置が適宜置換されたコーノ・ログンーへ3−フェニ
レンジアミン(ドイツ公告公報第2.001.77.2
号、第、2,02 jJり6号、および第20を名♂t
り号) 、 3.3’−ジクロル−F、4”−シアミノ
ジフェニルメタン、トリレンジアミン 4Z、≠′−ジ
アミノジフェニルメタン、≠、≠′−ジアミノジフェニ
ルジスルフィド(ドイツ公告公報第2.I/lO≠β7
乙号)、ジアミノジフェニルジチオエーテル(ドイツ公
告公報第2.j Oり、≠04を号)、アルキルチオ基
で置換された芳香族ジアミン(ドイツ公告公報第コ、乙
j f、7 Aθ号)、スルホネート基もしくはカルが
キシレート基を有する芳香族ジアミン(ドイツ公告公報
第2,7.20./ を6号)、並びにドイツ公告公報
第2.l、 3 s、弘OO号に記載された高融点のジ
アミンである。脂肪族−芳香族ジアミンの例は、ドイツ
公告公報第2,73≠、t 74A号によるアミノアル
キルチオアニリンである。
それ程好適ではないが、本発明の方法に使用するNeo
−化合物を製造する際使用しうる他の化合物は、2個の
末端イソシアネート−反応性基と式−0−81(R) 
−(ここでRはC1〜C4アルキル基もしくけフェニル
基であるが、好ましくはメチル基である)の構造単位と
を有する有機官能性、je リシロキサンである。本発
明によれば、適する出発物質は、末端有機官能性基を有
する公知の純粋なプリシロキサン並びに末端有機官能性
基を有するシロキサンポリオキシアルキレン共重合体の
両者である。
好ましくは、芳香族結合したイソシアネート基を有する
遊離のNC0−プレポリマーは、公知方法にしたがって
、反応体を溶融物または溶液のいずれかで反応させて得
ることができる。活性水素原子を有する基(好ましくは
OH−基)、に対するNCO基の当量比は常にlより大
であり、一般に1.j : /〜λ、r:/の範囲にす
べきである。勿論、これよりずっと大過剰のプリイソシ
アネートを使用することもできる。NC0−プレポリマ
ー(rNCO−プレアダクト」)は、一般に選択した出
発成分に応じて油状乃至ワックス状のコンシスチンシー
を有する。NCO対OHの比が−より大であれば、得ら
れるNC0−プレアダクトは大部分が延長されないのに
対し、NCO: OH比がλより小さければNCO−(
3≠) プレアダクトの平均分子量が増大する。上記したように
、NC0−プレポリマーの製造には比較的高分子量の出
発化合物に加えて低分子量のポリオールを連鎖延長剤と
して使用することもできる。この場合、得られるNGO
−プレアダクトも比較的高分子量となる。
このように得られたNC0−プレポリマーを蒸留(たと
えば薄層エバポレータを用いる)Kかけて単量体ポリイ
ソシアネートを除去すれば、たとえ存在しても極めて催
かの単量体ジアミンを含有する生成物が本発明の方法で
得られる。
本発明の方法に使用するNCO化合物は、好ましくは公
知方法にしたがい低分子量および/または比較的高分子
量のヒドロキシ基および/またはアミノ基および/また
はチオール基を反応性基として有する化合物(分子量6
2〜約/シ000 )と過剰のポリイソシアネートとの
反応によって得られる種類のNCO−fレポリマーであ
る。
比較的高分子量のポリオール(分子量グoo〜14oo
o)、好ましくはポリエーテルポリオールから必要に応
じ連鎖延長剤(分子量6.2〜3!7り)の存在下で/
 : 1.r〜/ : 、2.、r (好ましくは約/
 : /J〜/:2)の当量比における芳香族ジイソシ
アネートとの反応により得られるNCO−、/’レポリ
マーが本発明の方法に特に好適である。
使用するNC0−プレポリマーはo、s −IILo重
量%、好ましくは7.2〜2j重jllチ、より好まし
くは1.J′〜/j重量%のNCO含有量を有する。
好適に使用されるNCO化合物は、比較的高分子量の二
官能性もしくは三官能性ポリエーテル、ポリエステル、
ポリカー♂ネートおよび/またはポリカシロラクトンポ
リオールに基づくNco−プレポリマーであって、これ
らプレポリマーは/J〜/j重量%の芳香族結合したN
CO基を有する。遊離のカル?キシル基および/または
カル+1?キンレート基および/またはt−アミノ基を
有するNCO化合物が特に有利である。
しかしながら、いわゆる「セミプレポリマー」、すなわ
ちNC’0−プレポリマーと他の遊離ポリインシアネー
トとの混合物は、ずっと高いNGO含有量(たとえば1
JtO重量%まで)を有するが、これらも使用すること
ができる。実用上および経済上の理由、並びに単量体ポ
リインシアネートから生成される単量体アミンは多くの
用途に面倒となりうる理由から、セミプレポリマーは好
適でない。
改質インシアネート(一般にウレタン基をもたない)の
形態、或いはウレタン基を有するNGOゾレポリマーの
形態の遊離NCO基を有する化合物或りは「セミプレポ
リマー」は、00j−≠O重量%、好ましくは7.2〜
2j重量%、より好ましくは1.J−〜10重量%の全
NCO基含有量を有する。
NCOの/l[り少なくとも1モルの水を本発明の加水
分解に使用する。過剰の水、好ましくはNCOの/当用
に対し2〜70モルの水を使用するのが好適である。水
は一般にNCO化合物の100重1にチ尚り7重量%よ
り多い量で使用される。
混入しうる触媒は触媒成分として使用される。
この種の゛触媒は、少なくとも7個のNC0反応性基お
よびNCO基からN′H2基への反応を触媒する基を含
有する化合物を包含する。
(?71 適するNC0−反応性基は特にヒドロキシ、メルカプト
および第1もしくは第コアミノ基、ツエレウチノフ活性
水素を有するその他の基、および主としてインシアネー
ト付加反応による以外のメカニズムでNeo−基と反応
する基、たとえばケテンアミナール基〔米国特許第≠、
3 l/L2.♂4t1号;D、F、レーダルマン等、
ACFシン7Jeジウム・シリーズ、第、27θ巻、第
126頁(/りgり〕でおる。
適する触媒活性基は陰イオン基、たとえばアルコキシド
、メルカプチド、(チオ)−フェノレート、カルがキシ
レートおよびその他の酸基;有機金属基、たとえばジア
ルキル錫基;t−アミン基、たとえばトリアルキルアミ
ノ基およびア<−yン基、たとえばλ−テトラヒドロビ
リミノン基を包含する。
反応性かつ触媒活性の基は同一分子に固定しうるが、塩
類を使用する場合は異なる成分或いは塩の両成分にさえ
結合することもできる。
適する触媒(1)は(脂肪族)環式および芳香族カルボ
ン酸もしくはフェノールであって1反応混合(3ざ) 物中に少なくとも部分的に可溶性の塩基性アルカリ、ア
ルカリ土類および土類金属の塩の形態であシ、たとえば
ヒドロキシ−酢酸(グリコール酸)、乳酸、λ、2−ビ
ス−(ヒドロキシ−メチル)−ゾロピオン酸(ジメチロ
ールゾロピオン酸)、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、ム
チン酸、マンゾリン酸、メルカノト酢酸、チオリンゴ酸
、アミノ酢酸、メチルアミノ酢酸(N−メチルグリシン
)、3−アミノ−ゾロ・千ン酸(アラニン)、グーアミ
ノブタン酸、t−アミノ−ヘキサン酸(アミノカプロン
酸)、リジン、アス・fラギン酸、グルタミン酸、N−
7x=ルーアミノ、酢酸、さらにアオノフェノール類、
たとえば0−1−1p−アミノフェニル、μ−エチルア
ミノフェノール、λ−13−および≠−アミノー安息香
酸、3−アミノシンナミン酸、グーアミノ−(1./’
−ビフェニル)−グーカルボン酸、アミノフタル酸、ヒ
ドロギシ安息香酸、並びに0−lm−およびp−アミノ
フェノキシ酢酸である。
触媒(2)の例は次のものである:/−アミノ−,2−
ジエチルアミノエタン、 N、N?N“−トリメチルジ
エチレントリアミン、/−アミノ−λ−ジメチルアミノ
プロノ母ン、/−アミノ−λ−ジェチルアミノソロノ臂
ン、ビス−<3−yζノグゾロル)−メチルアミン、弘
−アミノ−/−ジエチルアミノペンタン、N、N−ジメ
チル=1.3−ぺ/ゼンゾアミン、N、N−ジメチルお
よびN、N−ジエチルーム≠−ベンゼンジアミン、λ−
〔(≠−アミノフェニル)−エチルアミノコ−エタノー
ル、3−アミノ−/−ジメチルアミノ−弘−メチルベン
ゼン、λ−およびグーアミノ−N、N−ジメチルベンジ
ルアミン、コー(ジメチルアミノ)−エタノール、2−
(,2−ジメチルアミノエトキシ)−エタノール、コー
ジエチルアミノエタノール、−一(2−ジメチルアミノ
エトキシ)−エタノール、λ−ジブチルアミノエタノー
ル、N−メチルジェタノールアミン、N−ブチル−ジェ
タノールアミン、トリエタノールアξン、N−メチル−
N−(3−ア之ノゾロビル)−ヱタノールアミノ、3−
ジメチルアミノ−/−7’ロバノール、/−ゾメチルア
ミノーーープロパノール、/−ジエチルアミノ−λ−ゾ
ロノfノール、ビス(2−ヒドロキシゾロビル)−メチ
ルアミン、/−メチルビペラシン、/−ピペラジノエタ
ノール、/−ビ(ラジノエチルアミン、コーアミノおよ
び弘−アミノヒリジン、1.3.j −) +7スーヒ
ドロキシエチルへキサヒドロ−j−−−)リアジン、λ
−(N−ブチルアニリノ)−エタノール、N、N−ビス
−(,2−ヒドロキシエチル)−アニリン、/−(N−
エチルアニリノ)−2−プロパツール、並びにo−lm
−およびp−)ルイジンの対応する誘導体O 触媒群(3)の例は有機錫、有機鉛、有機チタンおよび
有機ビスマス化合物であってヒドロキシ、アミノもしく
はメルカプト基を有するものである。
混入しうる触媒の使用量は、インシアネート化合物10
0重量tIJ当如少なくとも0.0001重量%、好ま
しくはQ、OθJ−−4重量%、よシ好ましくはO9,
2〜、2重量−の量とすべきである。
本発明の方法は、一般に本発明に適する全ての(ll/
 ) 触媒をその反応混合物中における絶対溶解度が保証され
るような量で使用しうるという点で効果的である。触媒
の7部が未溶解の状態に留まる程多量の固体触媒を使用
するのは不必要であり、経済上好ましくなく、したがっ
て好適でない。
本発明による触媒は好ましくはそれだけで使用されるが
、特殊の効果が要求される場合はイソシアネート化学の
面から公知の他の触媒化合物と混合して使用することも
できる。
1つの特定例においては、NCO基を含有する化合物自
身が触媒成分の単位を必要に応じ7部のみ触媒塩型とし
て含有し、ただしこれらの塩は混入しうる塩とする。こ
れらの特殊なNCO基含有化合物は公知方法で製造する
ことができる。
使用する水混和性/水溶性の非ゾロトン−双極性溶剤は
次の種類から選択することができる:(1)水溶性の脂
肪族もしくは環式脂肪族の7〜70個の炭素原子を有す
る酸アミド、たとえばジメチルホルムアミド、ジエチル
ホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメテルアセタ
ンド、(侵) カプロラクタム、ホルムアミド、好ましくはジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセタミドおよびN−メチルピロ
リドン; (2)水溶性の≠〜/2個の炭素原子を有するテトラア
ルキル化された脂肪族尿素、たとえばテトラメチル尿素
またはテトラエチル尿素;(3)水溶性の脂肪族もしく
は環式脂肪族の2〜10個の炭素原子を有するスルホン
もしくはスルホキシド、たとえばテトラメチルスルホン
またはジメチルスルホキシド、並びに (4)水溶性の脂肪族もしくは環式脂肪族燐酸アミド、
だとえはヘキサメチル燐酸トリアミド。
これらの溶剤は互いに任意の割合で混合して使用するこ
ともできる。上記溶剤のうち、後処理を簡拳化するため
常圧下にて56〜2!rO℃(よシ好ましくは3弘〜/
 A1℃)にて沸とうするものを使用するのが好適であ
る。
好適な水混和性溶剤はジメチルホルムアミド、ジメチル
アセタミド、N−メチルピロリドンおよびテトラメチレ
ンスルホンである。N、N−ジメチルホルムアミドを単
独の溶剤として使用するのが特に好適である。
さらに、大して好適ではないが、水に対し完全には混和
性でない溶剤、たとえばプロピオニ) IJル、メチル
エチルケトン、酢酸エチルまたは炭化水素類を少量使用
することも可能である。
本発明の方法に使用する水混和性溶剤の量は、加水分解
反応混合物中のNeo化合物10Q重t%当り少なくと
も10−74量チ、好ましくは少なくとも10重量%、
より好ましくは少なくとも100重量%とすべきでおる
水と溶剤とは、NCO化合物を含有するほぼ均質(大抵
の場合僅かに濁る)tたは好ましくは均質な透明溶液が
反応温度で形成されるような量で使用すべきである。工
程温度とは無関係に7相のみを有する混合物が形成され
るような量の水を使用するのが特に好適である。
触媒活性化合物は一般に溶剤と水とに添加される。成る
場合には、好適ではないが、とれらをイソシアネート基
を含有する化合物に添加するととも可能である。
NCO化合物を充分高いアミン価を有するIリアンンま
で加水分解するには(高変換率)、反応混合物中に<J
″0重量%のNCO化合物の濃度を維持するのが鳴利で
ある。溶剤(水ではない)による希釈度が高い程、加水
分解変換率が一般に良好となる。NF2基へのNCO基
の変換率が高い程、ポリアミンのアミン価も高くなる。
実用上、希釈の限界は後処理段階における経済的因子に
よってのみ与えられ、一般に約3チ溶液である。
はぼ均質な、好ましくは完全に均質な反応混合物を得る
のに少なくとも充分な水混和性溶剤を使用することが重
要である。
大して好適でない本発明の具体例においては、2個もし
くはそれ以上のヒドロキシ、アミノおよび/またはチオ
ール基を有する「H−活性」化合物を反応混合物へ添加
することもできる。上記したこれらの化合物は、62〜
2000の分子量を有する二官能性乃至必要に応じ四官
能性の化合物を包含し、特に少なくとも2個の第1ヒド
ロキシ基(4LJ″) を有するもの、たとえばエタンジオール、ブタンジオー
ル、プロパンジオール、ポリエチレングリコール、トリ
メチロールプロ・ぐンなどを包含する。
異なる「H−活性基」を有する化合物、たとえばアミノ
アルコールも勿論使用することができる。
7個のみのH−活性基を有する化合物、たとえJ ばメタノール、エタノール、シクロヘキノール、シクロ
ヘキシルアミン、アニリンおよび非対称ジメチルヒドラ
ゾンも、−官能性の連鎖停止剤として使用することがで
きる。
予備延長化(すなわち、イソシアネートと既に生成され
たアミンとが反応して尿素に連鎖結合する)が、本発明
の方法において二次的反応として生じうる。これらの二
次的反応は、主として本発明に必要とされる触媒を使用
しかつ比較的高い反応温度(たとえば70〜/3j′℃
の範囲)を維持して希釈溶液中で操作することにより抑
制することができる。これらの二次的反応はできるだけ
少なくすることが望ましいが、成る程度の予備延長化は
経済的理由で許容しうる。
(4’A) 本発明による反応は好ましくは均質相で行なわれる。僅
か過剰量の水もしくは過剰量のNeo化合物により、反
応混合物の4かな濁りが生じうる。
何故なら、出発物質はもはや完全には溶解しないからで
ある。しかしながら、反応を高度に不均質な媒体中で行
なう場合、たとえば過剰量の水の添加によってNC0−
グレIリマーの沈澱を伴なって不満足な生成物が得られ
る。最適混合比は出発化合物に依存し、かつ僅かの簡単
な予備試験によって決定することかできる。
反応は10〜its℃の範囲の温度で行なうこともでき
るが、特に好ましくは10〜/30℃の範囲の温度で行
なわれる。何故なら、最良の容V時間収率と共に高溶解
度および驚くことに極めて小さい尿素延長が得られるの
はこれらの温度であるからである。反応は混合物の沸点
にて行なうのが特に好適であシ、これは水の存在により
一般に約り0〜103℃の範囲である。成る場合には、
反応を圧力下で行なって充分高い温度で操作する必要が
ある。
反応の開始は、たとえば、20℃の温度のような低温度
においてもCO□が殆んど瞬間的に除去されることに反
映される。しかしながら、本発明によれば、反応は尿素
生成を抑制するため上記の比較的高温度で行なうのがず
っと好適である。反応体を極めて充分かつ急速に均質溶
解させながら混合するのが重要であシ、これは主として
溶剤の使用により達成される。反応を比較的高温度で行
なえば、粘度の低下により同様な効果が得られる。反応
は連続式またはパッチ式のいずれで行なってもよい。
パッチ式方法のlA具体例おいて、たとえばNCO基を
有する化合物を溶剤と触媒とを含有する水性混合物中に
導入する。これは、滴下漏斗により或いはノズルを介す
る注入によって行なうことができ、強力な攪拌により均
一分配するための手段を設ける。
工業規模の生産は特に適した連続法の/具体例において
は、 NCO化合物(必要に応じ溶液として)および水
溶液を別々に共通の反応帯域へ供給し、たとえば連続フ
ローミキサにて激しく混合して反応させ、かつミキサか
ら急速に放出させる。反応体は、たとえば目盛付き滴下
漏斗から或いはピストンおよび/またはダイヤスラム計
量ポンプ、またはその他任意の計量装置によって、計測
した量で導入することができる。連続計量の場合、両成
分を適当な適宜モータ駆動される装置を用いて極めて短
時間(秒もしくは数分の7秒)で混合し、反応させかつ
放出するのが好ましい。
イソシアネート基ど触媒含有の水性溶剤相との反応は、
各種添加物の存在によって容易化することができる。た
とえば、7種もしくはそれ以上の市販乳化剤を、ホモr
ナイズするためにたとえば反応混合物10重量%に対し
0.07〜7重量%の量で添加することができる。しか
しながら、これは均質反応混合物(溶解成分)を使用す
る場合には必要でない。
本発明による方法の連続的実施例に使用しうるフローオ
キサは、固定混合部材を備えた固定ずキサ或いはロータ
ーステータ原理にしたがって運動(t/Lり)゛ する部材を備えた動的ミキサを包含する。これらは、加
熱しても冷却してもよい。固定ミキサの場合、必要な混
合エネルギはポンプを介して供給しうるのに対し、動的
ミキサの場合には別途のモータでロータを駆動する。い
ずれの場合にも、インシアネート基からアミン基への変
換は、供給動力および発生剪断力に依存する(すなわち
、反応媒体中のNCO化合物の均質な急速分配に依存す
る)。
適する固定ミキサは、簡単な混合部材(たとえばコイル
)或いは複雑な部材(たとえば充填ミキサ)で構成され
たミキサ或いは多重チャンネルミキサを包含する。さら
に、ヘネツケ・カンパニー社(パーリング・ホーベン、
西ドイツ連邦共和国)により製作されたHK装置におけ
る混合ノズルまたは混合チェンジャーを使用することも
でき、これに出発物質を高圧下で注入する(向流注入)
本発明の方法に適する動的ミキサは、公知のインペラ型
ホモグナイザと同様にステーターロータ原理にしたがっ
て使用しうる連続フローミキサを包含する。この種のミ
キサは供給装置として使用しCIO> てはならない。混合のために加える動力は、一般に所要
に分散度、使用するミキサの種類および出発物質の粘度
に応じて、容積/を当り約/〜10kWの範囲である。
混合した後、この混合物ト必要に応じ一般に5分間未満
の短い後反応時間の後にポリアミンまで直接後処理せね
ばならず、その際反応混合物を緩和に還流させながら加
熱しく好ましくは常圧下で)、できるだけ多量の生成二
酸化炭素を除去する。しかしながら、反応混合物はよシ
長時間にわたυ欠点彦しに処理することもできるが、好
ましくは混合直後に後処理する。
後処理は連続式またはパッチ式で行なうことができる。
一般に、反応混合物は蒸留、抽出、相分離、或いはこれ
ら方法の組合せによって後処理される。
揮発成分を必要に応じ減圧下で留去する。一般に、10
0〜/30℃の溜め温度(残留ポリアミン)を蒸発の終
シーまで維持する。
薄層蒸発を使用する場合、たとえば770〜200℃の
明らかに高温度がポリアミン中に短時間で到達されうる
必要に応じ水で希釈した後の抽出工程は、水不溶性の溶
剤(たとえば塩化メチレンまたはクロルベンゼン)で行
なうこともできるが、大して好ましくない。成る場合に
は、冷却による反応混合物の相分離は、比較的高温度に
てかつ溶解度限界の比較的多量の水の存在下で加水分解
を行なった場合に生ずる。相分離は水の添加により達成
しまたは向上させることができる。必要に応じ溶剤を含
有しかつ大抵の場合には触媒をも含有する水相を、ポリ
アミン相から分離除去する。大抵の場合、水相を次いで
直接に再使用することができる。
後処理後に本発明によって得られるポリアミンは、一般
に無色乃至僅かに着色した中庸乃至高い粘度を有し、場
合によっては比較的高融点の生成物である。製造するた
めの出発物質に応じて、これらのポリアミンはさらにウ
レタンおよび/または尿素および/またはウレットジオ
/および/またはインシアヌレートおよび/まだはビウ
レット基を有し、かつ/またはエーテルおよび/または
アセタールおよび/′またはカーブネートおよび/また
はエステルおよび/またはチオエーテルおよび/または
ジアルキルシロキサン基をも有し、かつ/またはNCO
化合物中に既に存在しているポリブタツエンの残基をも
含有することができる。しかし々から、二次反応を介し
てさらに結合を形成させることもできる。たとえば尿素
基は、既に加水分解したフラクションおよび残留NCO
基から加水分解反応の際に形成することができる。ボリ
ア7ン中に存在する第1アミノ基の量は多くともNCO
化合物におけるNCO基の量に対応し、すなわち0、/
り〜20.3重量%のNT12.好ましくはo、t、t
6〜/1.3重量%のNH2、より好ましくはo、r 
r〜乙、7重量%のNH2の量に和尚する。
低蒸気圧のため、本発明により得られる芳香族ポリアミ
ンは、ポリウレタン(ポリウレタン尿素)、場合によっ
ては気泡ポリウレタンプラスチックまたはポリウレタン
フォームを製造する際の適宜封鎖されたポリイソシアネ
ートに対する反応体としくj3) て好適に使用される。とれらはイソシアネート反応性基
を有する他の低分子量(分子量32〜3タタ)および/
または比較的高分子量(分子11tLtoo〜約/2,
000)の化合物と組合せることもできる。
ポリウレタン7Dラスチツクを製造するための適する出
発成分はプレポリマー製造に関して上記した通シであシ
、さらにドイツ公告公報第2,302JAF号、ドイツ
公告公報第2.≠3.2,76弘号(米国特許第6.り
03.in 72号)、およびドイツ公告公報第2.乙
3り、0g3号、第2.j / 2.3gj号、第2、
、!f / 3.了/j号、第2.t j O,776
号、第、2.t j O,7!;’ 7号、第、2.J
−J−OJ j 3 号、第コ、、t J−0JzO号
、第2.j 、t O,ど62号にも記載されている。
ポリウレタンを製造する際に適宜使用しうる補助剤およ
び添加剤もこれらの刊行物に記載されている。
本発明は、さらにポリウレタン(尿素)を製造する九め
の本発明により生成され九−リアミンの使用にも関する
ものである。本発明のポリアミンを使用することにより
、溶融物、溶液、分散物或(1+) いは反応成分の混合物からニジストマー、被覆およびフ
ィラメントを製造することができる。
本発明によ如製造されたポリアミンはさらに、たとえば
ノアゾ染料用のカップリング成分として、エポキシおよ
びフェノール樹脂用の硬化剤として、或いはたとえばア
ミド−もしくはイミド−生成反応のようなその他任意の
公知のアミンを含む反応に使用することもできる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明の詳細な説明し、特記しない
限り、量は重量部または重量%として表わす。
実施例/ / 7.!f011のN、N−ジメチルホルムアミド(
DMF)と30111の水と/9のN、N−ブチルジェ
タノールアミンとの20℃まで加熱した混合物を先ず最
初に反応容器中へ導入した。コ、μ−トリレンジイソシ
アネートとポリゾロピレングリコール(OH価j A 
) トt−Neo:onノait比ヲ、2 : / 、
!: シーCl 0℃にて3時間攪拌することにより作
成した50oIのプレポリマー(NCO含有量3.1.
 Jチ)を、次いで、20分間かけてCO2の発生を伴
いながら添加した。添加後、この混合物を5分間攪拌し
た。次いで、DMFと残留水とを最初に/j)−ルで、
次いでO0/トールで蒸留除去した。生成物が淡色油状
物として残留した。
(NH+OH)価(Ae2(しVリジン) : 3.2
.、t yq Koyg酸価:0.39KOV9 NH価: (HClO4) : J j、7119KO
H/gTDA−含有量(HPLC) : 0.Ot≠チ
実実施コ コ7301/のDMF’とtoyの水と39のN、N−
ブチルジェタノールアミンとの2θ℃まで加熱した混合
物を最初に反応容器中へ導入した。実施例/に記載した
と同様に作成したsoogのプレポリ  ゛マー(NC
O含有量3.1. fb ’)を次いで攪拌しながら2
0分間かけて添加し1次いで実施例/におけると同様に
後処理した。
NH価(HClO4) : 3 j、、2〜KOH≠実
施例3 /1009のDMFと、2j9の水と3gのN、N−ジ
メチルアミンエタノールとの混合物を最初に反応容器中
へ導入した。実施例/に記載したと同様に作成したzo
ogのプレポリマー(NCOiJ有量j、、2%)を次
いで20分間かけて攪拌しなからり0℃に添加し、次い
で実施例/におけると同様に後処理した。
NH価(HC!104) : 3 ’1.ざIn9KO
H/g実施例グ /10011のDMFと、2611の水とo、i gの
メチルアミノ酢酸ナトリウム塩との5Ps℃に加熱され
た混合物を最初に反応容器中へ導入した。実施例3のプ
レポリマー5ooiを次いで攪拌し表から、20分間か
けて満願し、次いで実施例/におけると同様に後処理し
た。
−NH価(HClO4) :≠3.≠ダKOH/gNu
価(Ao 20 /ピリジン)  : 4A t、3 
my KoH/g酸価: 0.2 Q KOH1.1i
tTDA−含有量(HPLC) : 0.3り7チ<n
> 実施例よ /10θIのDMFと2.!;flの水と7gのりシル
イン酸ナトリウムとの20℃まで加熱した混合物を最初
に反応容器中へ導入した。実施例3のNCOグレポリマ
ー50θgを次いで攪拌しながら、20分間かけて添加
し、次いで実施例/におけると同様に後処理した。
NH価(HClO4) : I/Lj、/ダKOH/7
7冊価(Ae 20 /ピリジン): xi 1..7
q Kon/g酸価:O,コダKOH/g TDA−含有量(HPLC) : 0.グO/%実施例
t 1100gのDMFと、:zzgの水と7gのジメチロ
ールゾロピオン酸ナトリウム塩との2O′cまで加熱し
た混合物を最初に反応容器中へ導入した。実施例3ON
CO″;fレポリマーzoogを次いで攪拌しながら、
20分間かけて前記温度にて添加し、次いで実施例/に
おけると同様に後処理した。
NH価(HClO4) ニゲ3.tダKOH/g、■価
(Ac20/ピリジン)  : j O,j q KO
H/pgr) 酸価:0.2ダKOH/g TDA−含有量(HPLC) : 0J30チ実施例7 7100gのDMFと2611の水と0./ flのジ
メチロールプロピオン酸ナトリウム塩との70℃まで加
熱した混合物を最初に反応容器中へ導入した。
実施例/に記載したプレポリマーと同様に同じ材料から
作成した!;009のプレポリマー(NCO含有i−3
,≠%)を次いで攪拌しながら同温度にて、20分間か
けて添加し、次いで実施例/におけると同様に後処理し
た。
NH価(HClO4) : 4Z 3J〜KOH/pN
H価(AQ 20 /ピリジン): F 1.79KO
H/g酸価(A(+20 /ピリジン):0.2TDA
−含有量(HPLC) : 0.//3チ実施例♂ //θθ9のDMFと2jflの水とjIIのジメチロ
ールプロピオン酸ナトリウム塩とのyo’cまで加熱し
た混合物を最初に反応容器中へ導入した。実施例7のプ
レポリマー50θgを次いで攪拌しながら90℃にて2
0分間かけて添加し、次いで実施例/におけると同様に
後処理(〜た。
NH価(HClO4) : 3 ?、/〜KOH1.!
?NH十OH価(Ac20/ビリソy): 3A、I/
lIn9KoH7g酸価: 0.’l IQ KOH/
flTDA−含有量(HPI、C) :θ、θH〕実施
例り /73−0gのDMFと50gの水と3gのN、N−ブ
チルエタノールアミンとo、oosgのNaOHとの7
0℃まで加熱した混合物を最初に反応容器中へ導入した
。実施例1におけるプレポリマーと同様な手頴で同じ材
料から作成したsoogのNCOゾレポリマ−(NCO
含有量 3.J′%)を次いで20分間かけて同温度に
て添加し、次いで実施例/におけると同様に後処理した
NH価(HClO4) : IItlsJ 〜KOI(
a/g実施例/θ 2.2θθ−のジメチルホルムアミド(DMF )とJ
Qyrlの水と3gのN−ブチルジェタノールアミンと
0.0 / gのNaOHとの90Cまで加熱した混合
物を最初に反応容器中へ導入した。トリレンジイソ7ア
ネートとヒドロキシル価tgを有するエチレンブタンジ
オール−へ≠−アジペート(エチレングリコール:ブタ
ンジオール−八≠の比/:/)とを2:/のNCO: 
OH比にて♂θ℃で3時間攪拌することにより作成した
1000gのNCOルポリマ−(NGO含有量 3.4
Z%)を添加した。反応生成物を実施例/におけると同
様に後処理した。
NH価(HClO4) : l/LO,3m9 KOH
/1■価(Aa 20 /ピリシン)  : 31J 
Ip KOH/N酸価(AC+207ピリジン)  :
 0.4ZW19KOH/gTDA−含有量=0.3♂
11t% 実施例// 2.2 tのDMFと3011の水と0./ 9のNa
OHとの混合物を最初に反応容器中ヘタθ℃にて導入し
た。
次いで、実施例10のNCOプレIリマー/ 000/
iを同温度にて20分間かけて添加した。実施例/にお
けると同様に後処理した後、0.369の2−エテルヘ
キサン酸を添加した。
(t/) NH価(HClO4)  : lItり、7 #IP 
KOH/gNH価(A(+20 /ピリジン)  : 
1LtA、4ttry Ko■7g酸価(Ac20/ビ
リソy)  : 0.71111i’ KOH/g実施
例/2 /10100t(DDと、2.r#I!(7)水ト3.
1 is 9 (7)NaOHとの混合物を最初に反応
容器中へ導入した。1モルの/ I7プロピレングリコ
ール(OH価t+)とOJモルのジメチロールプロピオ
ン酸と3モルのトリレンジイソシアネートとの混合物を
rO℃にて≠時間攪拌することにより得られた5ooy
のブレ/ IJママ−Neo含有量IAタチ)を次いで
20分間かけて添加した。実施例/に記載したと同様に
後処理して、37.6〜KOH力の開側(ncto4)
を有するIリアミンを得た。
実施例/3 /100flのDMFと23−flの水とo、i pの
ジメチルゾロピオン酸ナトリウム塩とのtIt0℃まで
加熱した混合物を反応容器中へ導入した。実施例/にお
けると同様に作成[7た3、クチのNCO含有量を有す
る!θθlのプレポリマーを攪拌しなから2θ(Ω) 分間かけて加えた。この混合物を次いで実施例/に記載
したと同様に後処理した。
NH価(HClO4) : 4t 1.、2 tng 
KoH/gNH価(A c 20 /’ピリジン)  
: il 1./ 9 Ko■7g酸価(AO20/ピ
リジン)  : 0..21yKOH1.9TDA−含
有量(HPLC) : 0.02弘チ以上、本発明を説
明の目的で詳細に記載したが、これは単に説明の目的で
あって、本発明の思想および範囲を逸脱することなく尚
業者により多くの改変をなしうろことが了解されよう。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)(a)NCO基を有し、NCO含有量が0.5〜
    40重量%である化合物を、 (b)前記(a)におけるNCO基の各当量につき少な
    くとも1モルの水により、 (c)少なくとも1個のNCO反応性基を介して混入す
    ることができかつ (1)酸基を含有し、少なくとも部分的に中和されてい
    る化合物、および/または (2)窒素を含有し、イソシアネート付加反応にて反応
    しない塩基性化合物、および/ または (3)NCO反応性基を介して混入しうるその他の触媒 よりなる群から選択される触媒、および (d)前記(a)の100重量%に対し少なくとも10
    重量%の水混和性の非プロトン双極性溶剤 の存在下で20〜210℃の温度にて、反応混合物が加
    水分解に際し実質的に均質状態を保持するように加水分
    解することを特徴とする第1アミノ基を有するポリアミ
    ンの単一工程製造法。 (2)(a)が1.2〜25重量%のNCO含有量を有
    する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)(a)が1.5〜15重量%のNCO含有量を有
    する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (4)加水分解に際し、(e)脂肪族、環式脂肪族、複
    素環式もしくは芳香族基に結合したヒドロキシおよび/
    またはアミノおよび/またはチオ基を有する非触媒を存
    在させる特許請求の範囲第1項記載の方法。 (5)触媒(c)をアルカリカルボン酸塩、アルカリ炭
    酸塩、アルカリ水素炭酸塩、アルカリ水酸化物、アルカ
    リ土類カルボン酸塩、アルカリ土類炭酸塩、アルカリ土
    類水素炭酸塩およびアルカリ土類水酸化物よりなる群か
    ら選択される混入しうる塩基性触媒との組合せ物として
    使用する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (6)触媒(c)がヒドロキシカルボン酸のアルカリ塩
    、アミノカルボン酸のアルカリ塩およびt−アミノアル
    コールのアルカリ塩よりなる群から選択される少なくと
    も一員である特許請求の範囲第1項記載の方法。 (7)触媒(c)を前記(a)の100重量%当り0.
    0001〜10重量%の量で使用する特許請求の範囲第
    6項記載の方法。 (8)水(b)を前記(a)におけるNCOの各当量に
    つき2〜10モルの量で使用する特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 (9)水混和性の非プロトン双極性溶剤(d)を、カル
    ボン酸ジアルキルアミド、ラクタム、テトラアルキル尿
    素、スルホンスルホキシドもしくはホスホロ−ジアルキ
    ルアミド基を有しかつ56〜250℃の沸点を有する溶
    剤から選択する特許請求の範囲第1項記載の方法。 (10)溶剤(d)を前記(a)の100重量%当り少
    なくとも50重量%の量で使用する特許請求の範囲第9
    項記載の方法。 (11)(a)が、比較的高分子量の二価もしくは三価
    のポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートもし
    くはポリカプロラクトンポリオールに基づく芳香族結合
    したNCOを1.5〜15重量%の量で含有するNCO
    プレポリマーである特許請求の範囲第1項記載の方法。 (12)(a)が遊離カルボキシル基および/またはカ
    ルボキシレート基および/またはt−アミノ基を有する
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 (13)連続的に行なう特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 (14)加水分解生成物を酸で処理する特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 (15)特許請求の範囲第1項記載の方法により製造さ
    れた0.19〜6.7重量%のNH_2基を含有するポ
    リアミン。 (16)特許請求の範囲第1項記載の方法により製造さ
    れたポリアミンをポリイソシアネートと反応させること
    を特徴とするポリイソシアネート付加化合物の製造方法
    。 (17)ポリオールを反応混合物中に含ませる特許請求
    の範囲第16項記載の方法。
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