JPS63308020A - 反応射出成形用組成物 - Google Patents
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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】
産業上の利用分野
本発明は、反応射出成形(RIM)法に成形品を作るた
めの反応系として用いられる組成物に関する。かかる組
成物は高分子材料、特に成形物品を製造するのに有用で
ある。この成形高分子(重合体)物品は、芳香族イソシ
アネートとイミノ官能性イソシアネート反応性組成物と
の直接反応生成物からなる。
めの反応系として用いられる組成物に関する。かかる組
成物は高分子材料、特に成形物品を製造するのに有用で
ある。この成形高分子(重合体)物品は、芳香族イソシ
アネートとイミノ官能性イソシアネート反応性組成物と
の直接反応生成物からなる。
従来の技術及びその問題点
反応射出成形ボリュリアエラストマー類は、最近RIM
技術分野において進歩を画している。これらの重合体は
、普通は、二つの成分1すなわちポリイソシアネート(
通常は芳香族系である)と芳香族及び脂肪族ポリアミン
類の混合物とからなる反応系から成形される。ボリュリ
ア類は、すぐれた物性(すなわち耐熱性、耐湿性、寸法
安定性)と改善された生産性(すなわち短い金型滞留時
間)とを兼備する点で、初期のタイプのRIM系(すな
わちポリウレタン、ウレタンユリア及びポリアミド)を
越えた主要な技術進歩を示している。
技術分野において進歩を画している。これらの重合体は
、普通は、二つの成分1すなわちポリイソシアネート(
通常は芳香族系である)と芳香族及び脂肪族ポリアミン
類の混合物とからなる反応系から成形される。ボリュリ
ア類は、すぐれた物性(すなわち耐熱性、耐湿性、寸法
安定性)と改善された生産性(すなわち短い金型滞留時
間)とを兼備する点で、初期のタイプのRIM系(すな
わちポリウレタン、ウレタンユリア及びポリアミド)を
越えた主要な技術進歩を示している。
慣用のボリュリア反応射出成形(RI M)用エラスト
マー処方は当業界において周知であり、例えば米国特許
第4433067号、第4396729号、第4474
901号、第4444910号、第4448904号明
細書、及び欧州公告特許出願第0081701号明細書
に開示されている。
マー処方は当業界において周知であり、例えば米国特許
第4433067号、第4396729号、第4474
901号、第4444910号、第4448904号明
細書、及び欧州公告特許出願第0081701号明細書
に開示されている。
これらのポリュリアRIM系は、早期にゲル化する傾向
があるので、「急速」系である。これらのものは、非常
に高い射出速度(時間当りの射出量)を用いないと大き
な、幾何学的に複雑な金型を満たすことができない。か
かる急速なゲル化時間の故に、流動/充填問題が頻繁に
生じ、そのため約35%以上の理論ハードブロック濃度
を有しそして第1脂肪族アミンを含む処方では特に大き
な問題である。ソフトブロック源として、あるいは添加
連鎖延長剤として、脂肪族のアミン末端付きポリエステ
ル樹脂を含む35%以上のハードブロック濃度の処方は
、特に、困難な加工問題を起こしうる。そのような脂肪
族のアミン末端付きポリエステル樹脂を含む処方は現今
のボリュリアRIM技術分野において広く使用されてい
る。
があるので、「急速」系である。これらのものは、非常
に高い射出速度(時間当りの射出量)を用いないと大き
な、幾何学的に複雑な金型を満たすことができない。か
かる急速なゲル化時間の故に、流動/充填問題が頻繁に
生じ、そのため約35%以上の理論ハードブロック濃度
を有しそして第1脂肪族アミンを含む処方では特に大き
な問題である。ソフトブロック源として、あるいは添加
連鎖延長剤として、脂肪族のアミン末端付きポリエステ
ル樹脂を含む35%以上のハードブロック濃度の処方は
、特に、困難な加工問題を起こしうる。そのような脂肪
族のアミン末端付きポリエステル樹脂を含む処方は現今
のボリュリアRIM技術分野において広く使用されてい
る。
一般に、第1脂肪族アミン基を含む現今のボリュリア系
は、米国特許第4218543号明細書に記載の如き古
い時代のポリウレタンユリアRIM系よりも劣った流動
/充填特性を示す。これらの古い時代の系は、主要連鎖
延長剤として立体障害芳香族ジアミンを含む点で現今の
ポリュリア系に類似するが、古い時代の系は、第1脂肪
族アミン含有化学種(化合物)を一般には必要とせず、
まタハ含まない。従って、これらの古い時代の系は良好
な流動/充填特性を呈するのみならず、良好な混合特性
をも示し、従って現今のボリュリア系よりも一般に取扱
い加工が容易である(すなわち、類似の条件下で、同一
のハードブロック濃度で比較した場合)。
は、米国特許第4218543号明細書に記載の如き古
い時代のポリウレタンユリアRIM系よりも劣った流動
/充填特性を示す。これらの古い時代の系は、主要連鎖
延長剤として立体障害芳香族ジアミンを含む点で現今の
ポリュリア系に類似するが、古い時代の系は、第1脂肪
族アミン含有化学種(化合物)を一般には必要とせず、
まタハ含まない。従って、これらの古い時代の系は良好
な流動/充填特性を呈するのみならず、良好な混合特性
をも示し、従って現今のボリュリア系よりも一般に取扱
い加工が容易である(すなわち、類似の条件下で、同一
のハードブロック濃度で比較した場合)。
反対に、上記の欠点は別にして、現今のボリュリア系は
、古いポリウレタンユリア系と比較していくつかの利点
を有する。殊に、現今のボリュリア系は、一般に短い金
型滞留時間を示し、従って良好な生産性を示し、また良
好な物理的性質が得られる。さらには、現今のボリュリ
アは一層丈夫である。すなわちそのようなボリュリアは
、ポリウレタンユリアが依有するような酸性添加剤に依
存しないので酸性の添加剤に耐えつる。ボリュリアは、
公知のように、反応射出成形(RIM)操作中にウレタ
ン結合が実質的に形成されないことにより、最も基本的
にポリウレタンユリアから区別される。
、古いポリウレタンユリア系と比較していくつかの利点
を有する。殊に、現今のボリュリア系は、一般に短い金
型滞留時間を示し、従って良好な生産性を示し、また良
好な物理的性質が得られる。さらには、現今のボリュリ
アは一層丈夫である。すなわちそのようなボリュリアは
、ポリウレタンユリアが依有するような酸性添加剤に依
存しないので酸性の添加剤に耐えつる。ボリュリアは、
公知のように、反応射出成形(RIM)操作中にウレタ
ン結合が実質的に形成されないことにより、最も基本的
にポリウレタンユリアから区別される。
現存のボリュリアの流動/充填特性及び混合特性よりも
すぐれるか、または古い時代のポリウレタンユリア系に
少なくとも匹敵しうる特性を示すボリュリアRIM系を
得ることは望ましいことである。さらに一般的に述べれ
ば、ボリュリアの利点(すなわち、耐熱性、丈夫さ、短
い金型滞留時間)のうちの少なくともいくつかを有し、
しかも公知ボリュリア系の欠点特性(実流動性)を示さ
ないRIM加工可能なポリウレタンユリア系を得ること
は非常に望ましいことである。
すぐれるか、または古い時代のポリウレタンユリア系に
少なくとも匹敵しうる特性を示すボリュリアRIM系を
得ることは望ましいことである。さらに一般的に述べれ
ば、ボリュリアの利点(すなわち、耐熱性、丈夫さ、短
い金型滞留時間)のうちの少なくともいくつかを有し、
しかも公知ボリュリア系の欠点特性(実流動性)を示さ
ないRIM加工可能なポリウレタンユリア系を得ること
は非常に望ましいことである。
しかし、その流動性の改善は、さらに長い金型滞留時間
をもたらさないように実現されるのが好ましい。改善さ
れた流動/充填特性要件と一定金型滞留時間要件とは、
そのような系の反応特性または方式を変えない限り、相
互に相反するものである。単に反応性を低減させれば、
現今のポリュリア系の急速なゲル化時間から当然に派生
する流動/充填問題が低減される傾向があるけれども、
不利なことには最少限必要な金型滞留時間を増大させる
傾向がある。
をもたらさないように実現されるのが好ましい。改善さ
れた流動/充填特性要件と一定金型滞留時間要件とは、
そのような系の反応特性または方式を変えない限り、相
互に相反するものである。単に反応性を低減させれば、
現今のポリュリア系の急速なゲル化時間から当然に派生
する流動/充填問題が低減される傾向があるけれども、
不利なことには最少限必要な金型滞留時間を増大させる
傾向がある。
現今のポリュリア系は、多くの理由により古い時代のポ
リウレタンユリア系よりも迅速に反応するが・その理由
の一つは、先に述べたように、ジエチルトルエンジアミ
ン、DETDAのような通常ボリュリア及びポリウレタ
ンユリアRIM系で用いられる芳香族アミン連鎖延長剤
が芳香族イソシアネートと反応するよりも、100倍以
上も速く芳香族イソシアネートと反応する迅速反応性の
第1脂肪族アミン化合物が存在することである。
リウレタンユリア系よりも迅速に反応するが・その理由
の一つは、先に述べたように、ジエチルトルエンジアミ
ン、DETDAのような通常ボリュリア及びポリウレタ
ンユリアRIM系で用いられる芳香族アミン連鎖延長剤
が芳香族イソシアネートと反応するよりも、100倍以
上も速く芳香族イソシアネートと反応する迅速反応性の
第1脂肪族アミン化合物が存在することである。
現今のボリュリアは一般に、対応する先行技術ポリウレ
タンユリアよりも高い凝集エネルギー密度(CHD)、
従って高いTgを有する。高い化学反応性と相伴なった
高いCHDは、ポリウレタンユリアよりもボリュリアを
一層迅速にゲル化させることになる。最初に形成される
ゲルは、多くの場合、化学的ゲルというよりもむしろ物
理的ゲルである。物理的ゲル化は、相対的に高い濃度の
脂肪族アミン化合物(特に低分子量脂肪族アミン化合物
)を含むポリュリア系において特に問題を生じうる。明
確な二相エラストマーを形成するボリユリア系において
は、相分離によって流動/充填及び混合がさらに妨害さ
れうる。反応性が高いと相分離は非常に早期に起こりう
る。
タンユリアよりも高い凝集エネルギー密度(CHD)、
従って高いTgを有する。高い化学反応性と相伴なった
高いCHDは、ポリウレタンユリアよりもボリュリアを
一層迅速にゲル化させることになる。最初に形成される
ゲルは、多くの場合、化学的ゲルというよりもむしろ物
理的ゲルである。物理的ゲル化は、相対的に高い濃度の
脂肪族アミン化合物(特に低分子量脂肪族アミン化合物
)を含むポリュリア系において特に問題を生じうる。明
確な二相エラストマーを形成するボリユリア系において
は、相分離によって流動/充填及び混合がさらに妨害さ
れうる。反応性が高いと相分離は非常に早期に起こりう
る。
発明の目的及び構成
本発明によれば、下記の反応成分、
(A) 有機芳香族ポリイソシアネートと:(B)
イソシアネート類に対して直接に反応する少なくとも
1個のイミノ基ををし、かつ下記の構造 8、 −N−Z Y/ 〔ここにX、 Y及び2は、全体として当該化合物の残
りの部分を構成する化学的部分であり、それぞれは、H
:及び当該化合物のイミノ単位C−N −1,:対しテ
N、 C,0,S、 Si :l:タハPを介して結
合された有機ラジカル;からなる群より独立的に選択さ
れるものであり、そのイミノ単位の中心炭素原子は3個
の原子に結合されている。〕 に従う・少なくとも1fl!Iiのイミノ官能性化合1
勿力・らなるイソシアネート反応性組成物と:からなり
、反応成分(A)からなる流れと反応成分(B)からな
る流れとを衝突混合させることにより重合体を作るのに
使用される、反応射出成形法による重合体製造用の反応
系が提供される。
イソシアネート類に対して直接に反応する少なくとも
1個のイミノ基ををし、かつ下記の構造 8、 −N−Z Y/ 〔ここにX、 Y及び2は、全体として当該化合物の残
りの部分を構成する化学的部分であり、それぞれは、H
:及び当該化合物のイミノ単位C−N −1,:対しテ
N、 C,0,S、 Si :l:タハPを介して結
合された有機ラジカル;からなる群より独立的に選択さ
れるものであり、そのイミノ単位の中心炭素原子は3個
の原子に結合されている。〕 に従う・少なくとも1fl!Iiのイミノ官能性化合1
勿力・らなるイソシアネート反応性組成物と:からなり
、反応成分(A)からなる流れと反応成分(B)からな
る流れとを衝突混合させることにより重合体を作るのに
使用される、反応射出成形法による重合体製造用の反応
系が提供される。
上記の反応系において、イミノ単位の炭素原子も窒素原
子も芳香族環あるいは芳香族環系に含まれず、またその
他の完全に共役結合した環あるいはそのような共役結合
環系に含まれない。Zが炭素原子を介してイミノ単位に
結合し、そしてX及びYが独立的に水素であるが、また
はC,N及び0から選択された原子を介して結合された
有機ラジカルであるのが好ましい。X、Y及びZが、飽
和された原子(好ましくは脂肪族炭素原子)を介して結
合されているのが最も好ましい。また成分(B)が系中
のすべての反応成分の少なくとも20重量%をなすこと
、及びイミノ官能性化合物が反応系全体の少なくとも5
重量%(好ましくは少なくとも8重量%)をなすことも
好ましい。
子も芳香族環あるいは芳香族環系に含まれず、またその
他の完全に共役結合した環あるいはそのような共役結合
環系に含まれない。Zが炭素原子を介してイミノ単位に
結合し、そしてX及びYが独立的に水素であるが、また
はC,N及び0から選択された原子を介して結合された
有機ラジカルであるのが好ましい。X、Y及びZが、飽
和された原子(好ましくは脂肪族炭素原子)を介して結
合されているのが最も好ましい。また成分(B)が系中
のすべての反応成分の少なくとも20重量%をなすこと
、及びイミノ官能性化合物が反応系全体の少なくとも5
重量%(好ましくは少なくとも8重量%)をなすことも
好ましい。
好マしイー具体例において、本発明は、(A) 約t
、g〜約4.0の数平均イソシアネート官能価及び約1
20〜約1800の数平均分子量を有する芳香族ポリイ
ソシアネートであって、このポリイソシアネートの反応
性イソシアネート(−N G O)基のうちの50モル
%以上が芳香族環へ直接に結合しており、またこのポリ
イソシアネートをなす化学種のうちの少なくとも50モ
ル%がジイソシアネートである上記芳香族ポリイソシア
ネートと;(B) (1) (a)約1.8〜約3.0
の数平均の芳香族結合第1及び/または第2アミン基官
能価及び約100〜約400の数平均分子量を有する芳
香族ボ1ノアミンであって、そのポリアミンをなす化学
種のうちの少なくとも50モル%がジアミンであるよう
な上記芳香族ポリアミン0−100%、及び(b)15
00以下の数平均分子量及び約1〜約3の数平均のイソ
シアネート反応性イミノ単位官能価を有するイミノ官能
性脂肪族化合物100〜0%、からなる連鎖延長剤、及
び (ii) 1分子当り平均約1.1〜約5個のイソシ
アネート反応性イミノ基及び1500〜約10.000
の数平均分子量を有するイミノ官能性ポリエステル樹脂
であって、そのイミノ基がポリエステル樹脂中のイソシ
アネート反応性基のうちの少なくとも50モル%をなし
、そしてイミノ官能性ポリエステル化学種のうちの少な
くとも50モル%が1分子当り2個またはそれ以上のイ
ミノ基(C=N)を含む上記イミノ官能性ポリエステル
樹脂 からなるイソシアネート反応性組成物と;からなり、成
分(A)からなる流れと成分(B)からなる流れとを衝
突混合させることにより重合体を作るのに使用される、
反応射出成形法による重合体製造用反応系を提供する。
、g〜約4.0の数平均イソシアネート官能価及び約1
20〜約1800の数平均分子量を有する芳香族ポリイ
ソシアネートであって、このポリイソシアネートの反応
性イソシアネート(−N G O)基のうちの50モル
%以上が芳香族環へ直接に結合しており、またこのポリ
イソシアネートをなす化学種のうちの少なくとも50モ
ル%がジイソシアネートである上記芳香族ポリイソシア
ネートと;(B) (1) (a)約1.8〜約3.0
の数平均の芳香族結合第1及び/または第2アミン基官
能価及び約100〜約400の数平均分子量を有する芳
香族ボ1ノアミンであって、そのポリアミンをなす化学
種のうちの少なくとも50モル%がジアミンであるよう
な上記芳香族ポリアミン0−100%、及び(b)15
00以下の数平均分子量及び約1〜約3の数平均のイソ
シアネート反応性イミノ単位官能価を有するイミノ官能
性脂肪族化合物100〜0%、からなる連鎖延長剤、及
び (ii) 1分子当り平均約1.1〜約5個のイソシ
アネート反応性イミノ基及び1500〜約10.000
の数平均分子量を有するイミノ官能性ポリエステル樹脂
であって、そのイミノ基がポリエステル樹脂中のイソシ
アネート反応性基のうちの少なくとも50モル%をなし
、そしてイミノ官能性ポリエステル化学種のうちの少な
くとも50モル%が1分子当り2個またはそれ以上のイ
ミノ基(C=N)を含む上記イミノ官能性ポリエステル
樹脂 からなるイソシアネート反応性組成物と;からなり、成
分(A)からなる流れと成分(B)からなる流れとを衝
突混合させることにより重合体を作るのに使用される、
反応射出成形法による重合体製造用反応系を提供する。
反応剤(B)(i1)が、(B)成分全体のうちのいず
れの重量割合をなす場合であっても、これは本発明の範
囲内である。しかしながら、反応剤(B)(i)と(B
)(ii)との重量比が約9:1ないし約1:9の範囲
内であるのが好ましく、その比が8:2ないし2:8の
範囲内であるのが最も好ましい。
れの重量割合をなす場合であっても、これは本発明の範
囲内である。しかしながら、反応剤(B)(i)と(B
)(ii)との重量比が約9:1ないし約1:9の範囲
内であるのが好ましく、その比が8:2ないし2:8の
範囲内であるのが最も好ましい。
連鎖延長剤成分(B)(i)(b)と連鎖延長剤成分(
B) (1) (a)とのffl比は、約0〜約IOの
値、好ましくは0.1〜5の値、そして最も好ましくは
0.25〜2の値である。
B) (1) (a)とのffl比は、約0〜約IOの
値、好ましくは0.1〜5の値、そして最も好ましくは
0.25〜2の値である。
イミノ官能性連鎖延長剤と一緒になってもイミノ官能性
ではないソフトブロック成分(B)(i1)を使用する
こと、あるいは、(イミノ官能性または非イミノ官能性
の)ソフトブロック成分を化学量論的に過剰なポリイソ
シアネートrAJ成分と予備反応させることによりイソ
シアネート末端付きプレポリマーを形成することも本発
明の範囲内である。そのような−態様において、本発明
は、(A) 約1.8〜約4.0の数平均イソシアネ
ート官能価及び少なくとも約120の数平均分子量を有
する芳香族ポリイソシアネートであって、このポリイソ
シアネートの反応性イソシアネート(−NCO)基のう
ちの50モル%以上が芳香族環に直接に結合されており
、またこのポリイソシアネートをなす化学種のうちの少
なくとも50モル%がジイソシアネートである上記芳香
族ポリイソシアネートと; (B) (i)約1.8〜約3.0の数平均の芳香族
結合筒1及び/または第2アミン基官能価及び約100
〜約400の数平均分子量を有する芳香族ポリアミンで
あって、このポリアミンをなす化学種のうちの少なくと
も50モル%がジアミンである上記芳香族ポリアミン、
からなる連鎖延長剤、及び(ii)約600以下の分子
量及び約1〜約2゜5の数平均のイミノ単位官能価を有
するイミノ官能性連鎖延長剤であってそのイミノ基がイ
ソシアネート類と直接に反応しうる上記イミノ官能性連
鎖延長剤、からなり、その(B) (1)成分と(13
)(if)成分との重量比が約1:9ないし約9:1で
あるイソシアネート反応性組成物と; からなるRIM反応系を提供する。
ではないソフトブロック成分(B)(i1)を使用する
こと、あるいは、(イミノ官能性または非イミノ官能性
の)ソフトブロック成分を化学量論的に過剰なポリイソ
シアネートrAJ成分と予備反応させることによりイソ
シアネート末端付きプレポリマーを形成することも本発
明の範囲内である。そのような−態様において、本発明
は、(A) 約1.8〜約4.0の数平均イソシアネ
ート官能価及び少なくとも約120の数平均分子量を有
する芳香族ポリイソシアネートであって、このポリイソ
シアネートの反応性イソシアネート(−NCO)基のう
ちの50モル%以上が芳香族環に直接に結合されており
、またこのポリイソシアネートをなす化学種のうちの少
なくとも50モル%がジイソシアネートである上記芳香
族ポリイソシアネートと; (B) (i)約1.8〜約3.0の数平均の芳香族
結合筒1及び/または第2アミン基官能価及び約100
〜約400の数平均分子量を有する芳香族ポリアミンで
あって、このポリアミンをなす化学種のうちの少なくと
も50モル%がジアミンである上記芳香族ポリアミン、
からなる連鎖延長剤、及び(ii)約600以下の分子
量及び約1〜約2゜5の数平均のイミノ単位官能価を有
するイミノ官能性連鎖延長剤であってそのイミノ基がイ
ソシアネート類と直接に反応しうる上記イミノ官能性連
鎖延長剤、からなり、その(B) (1)成分と(13
)(if)成分との重量比が約1:9ないし約9:1で
あるイソシアネート反応性組成物と; からなるRIM反応系を提供する。
また本発明は好ましい〜態様において、下記のイソシア
ネート反応性成分 (1)約1.8〜約3.0の数平均の芳香族結合筒1及
び/または第2アミン基官能価及び約100〜約400
の数平均分子量を有する芳香族ポリアミンであって、こ
のポリアミンをなす化学種のうちの少なくとも50モル
%がジアミンである上記芳香族ポリアミンと; (ii) 1分子当り平均約1.1〜約4個のイミン
基及び約1500〜約to、oooの数平均分子量を有
するイミン末端付き脂肪族ポリエステルであって、その
イミン基がポリエステル中のイソシアネート反応性官能
基のうちの少なくとも50モル%をなし、そしてイミン
末端付き化学種のうちの少なくとも50モル%がジイミ
ン及び/またはトリイミンである上記イミン末端付き脂
肪族ポリエステルと;からなり、成分(1)と成分(i
i)とノ!!rf:を比が約9:工ないし約1:9であ
る、実質的に水分を含まない活性水素含有組成物を提供
する。
ネート反応性成分 (1)約1.8〜約3.0の数平均の芳香族結合筒1及
び/または第2アミン基官能価及び約100〜約400
の数平均分子量を有する芳香族ポリアミンであって、こ
のポリアミンをなす化学種のうちの少なくとも50モル
%がジアミンである上記芳香族ポリアミンと; (ii) 1分子当り平均約1.1〜約4個のイミン
基及び約1500〜約to、oooの数平均分子量を有
するイミン末端付き脂肪族ポリエステルであって、その
イミン基がポリエステル中のイソシアネート反応性官能
基のうちの少なくとも50モル%をなし、そしてイミン
末端付き化学種のうちの少なくとも50モル%がジイミ
ン及び/またはトリイミンである上記イミン末端付き脂
肪族ポリエステルと;からなり、成分(1)と成分(i
i)とノ!!rf:を比が約9:工ないし約1:9であ
る、実質的に水分を含まない活性水素含有組成物を提供
する。
本発明による別の一態様においては、芳香族ポリアミン
と、イソシアネート類と直接に反応しうるイミノ官能性
連鎖延長剤とからなる連鎖延長剤混合物の形の成分(B
)(i)であって:その連鎖延長剤が1分子当り少なく
とも1個のイソシアネート反応性イミノ(C=N)単位
を含み、また1500以下・好ましくは約100〜約6
00の数平均分子量を有し;その反応性イミノ基が前記
定義の範囲内の構造に従うものであり;かつ成分(B)
(i)中のイミノ官能性連鎖延長剤と芳香族ポリアミン
との重量比が好ましくは約9:1ないし約1:9、さら
に好ましくは8:2ないし2:8の範囲内である上記成
分(B) <4)も提供される。好ましい一態様におい
ては、そのイミノ官能性連鎖延長剤のイミノ基は、単純
イミンである。
と、イソシアネート類と直接に反応しうるイミノ官能性
連鎖延長剤とからなる連鎖延長剤混合物の形の成分(B
)(i)であって:その連鎖延長剤が1分子当り少なく
とも1個のイソシアネート反応性イミノ(C=N)単位
を含み、また1500以下・好ましくは約100〜約6
00の数平均分子量を有し;その反応性イミノ基が前記
定義の範囲内の構造に従うものであり;かつ成分(B)
(i)中のイミノ官能性連鎖延長剤と芳香族ポリアミン
との重量比が好ましくは約9:1ないし約1:9、さら
に好ましくは8:2ないし2:8の範囲内である上記成
分(B) <4)も提供される。好ましい一態様におい
ては、そのイミノ官能性連鎖延長剤のイミノ基は、単純
イミンである。
さらに本発明は、上記の諸反応系及びイソシアネート反
応性組成物から作られるポリュリア及び成形物品をも提
供する。
応性組成物から作られるポリュリア及び成形物品をも提
供する。
この明細書における「反応系」とは、その系においては
反応させられないが、使用の際には衝突混合を行なう装
置中で相互に反応させられて成形製品を作る複数の反応
成分の系または集合を意味する。
反応させられないが、使用の際には衝突混合を行なう装
置中で相互に反応させられて成形製品を作る複数の反応
成分の系または集合を意味する。
この明細書においてrRIMJとは、ポリイソシアネー
トrAJ成分及びポリイソシアネートrBJ成分として
存在する反応剤同志が衝突混合されて、閉鎖金型中へ射
出される「反応射出成形法」を指称する。
トrAJ成分及びポリイソシアネートrBJ成分として
存在する反応剤同志が衝突混合されて、閉鎖金型中へ射
出される「反応射出成形法」を指称する。
「水分を含まない条件(水分不含有条件)」あるいは「
水分を含まない(水分不含有)」とは、使用される反応
剤が実質的に無水(乾燥)状態であること、及び使用さ
れる製造加工設備も実質的に無水(乾燥)状態であるこ
とを意味する。
水分を含まない(水分不含有)」とは、使用される反応
剤が実質的に無水(乾燥)状態であること、及び使用さ
れる製造加工設備も実質的に無水(乾燥)状態であるこ
とを意味する。
この明細書において「重合体(あるいは高分子物質)」
とは、本発明による反応系の反応生成物を意味する。そ
のような重合体は、イソシアネート基とイミノ基との反
応により作られた少なくとも1個の部分を含む。そのよ
うな重合体はウレタン、ビュウレット、アロファネート
、トリアジン及び/またはイソシアヌレート基のような
その他の基もしくは結合をも含むことがある。
とは、本発明による反応系の反応生成物を意味する。そ
のような重合体は、イソシアネート基とイミノ基との反
応により作られた少なくとも1個の部分を含む。そのよ
うな重合体はウレタン、ビュウレット、アロファネート
、トリアジン及び/またはイソシアヌレート基のような
その他の基もしくは結合をも含むことがある。
この明細書においてイミノ官能性化合物に関して使用す
る「直接に反応する」という表現または類似の表現は、
イミノ基が芳香族イソシアネート基と、予めイミノ基の
開裂または加水分解を生じることなく、反応してそれら
の基の間に少なくとも1つの化学結合を形成しうろこと
を意味する0従ってその反応においては副生成は生じな
い0結合形成部位は、イミノ単位の原子、イミノ単位に
直結した原子、または両者のところでありうる。
る「直接に反応する」という表現または類似の表現は、
イミノ基が芳香族イソシアネート基と、予めイミノ基の
開裂または加水分解を生じることなく、反応してそれら
の基の間に少なくとも1つの化学結合を形成しうろこと
を意味する0従ってその反応においては副生成は生じな
い0結合形成部位は、イミノ単位の原子、イミノ単位に
直結した原子、または両者のところでありうる。
「ポリイソシアネート」なる用語は、2tTiまたはそ
れ以上のイソシアネート化学種(イソシアネート化合物
)からなる混合物、ならびに単一のポリイソシアネート
化学種からなる組成物を包含する。「芳香族ポリアミン
」、「イミン末端付き脂肪族ポリエーテル」及び「イミ
ノ官能性連鎖延長剤」なる用語も、同様に、それぞれの
混合物ならびに単一化合物(化学種)を包含するもので
ある。
れ以上のイソシアネート化学種(イソシアネート化合物
)からなる混合物、ならびに単一のポリイソシアネート
化学種からなる組成物を包含する。「芳香族ポリアミン
」、「イミン末端付き脂肪族ポリエーテル」及び「イミ
ノ官能性連鎖延長剤」なる用語も、同様に、それぞれの
混合物ならびに単一化合物(化学種)を包含するもので
ある。
この明細書において「アルキル」、「アルキレン」及び
「脂肪族」なる用語は、環状ならびに非環状の非芳香族
有機構造(すなわち芳香族環を含まない、そして芳香族
環の部分でない構造体または分子)を意味する。
「脂肪族」なる用語は、環状ならびに非環状の非芳香族
有機構造(すなわち芳香族環を含まない、そして芳香族
環の部分でない構造体または分子)を意味する。
この明細書において「イミノ官能性(の)」とは、当該
反応剤が、前記定義のようなイミノ基−N−Z を含み、かつその基がイソシアネート基と直接に反応し
うろことを意味する。好ましいイミノ官能性化合物の種
類としては、以下でさらに明らかにするような、イミン
類、オキサゾリン類、イミダリン類、N−アルキルイミ
ダシリン類、オキサジン類、ダイアジン類、イミノエス
テル類、アミジン類、イミジン類、イソ尿素類及びグア
ニジン類等がある。
反応剤が、前記定義のようなイミノ基−N−Z を含み、かつその基がイソシアネート基と直接に反応し
うろことを意味する。好ましいイミノ官能性化合物の種
類としては、以下でさらに明らかにするような、イミン
類、オキサゾリン類、イミダリン類、N−アルキルイミ
ダシリン類、オキサジン類、ダイアジン類、イミノエス
テル類、アミジン類、イミジン類、イソ尿素類及びグア
ニジン類等がある。
本発明の反応系は、液体の単量体成分A及びBから単段
階で固体重合体を作るために「塊状」(バルク)で反応
処理されるのが普通である。反応速度を緩和するために
は溶剤を使用しないのが普通である。しかしながら、こ
れにより、塊状熱硬化性ポリウレタンの処理に通常用い
られるある種の成分、及び衝突混合によって製造される
先行技術のイソシアネート起源の重合体の処理に通常用
いられるある種の成分、の使用が本発明の範囲から排除
されるものではない。これらの添加剤は当業者に周知で
あり、例としては可塑剤、難燃化剤、触媒、揮発性発泡
剤等のような単量体液体がある。
階で固体重合体を作るために「塊状」(バルク)で反応
処理されるのが普通である。反応速度を緩和するために
は溶剤を使用しないのが普通である。しかしながら、こ
れにより、塊状熱硬化性ポリウレタンの処理に通常用い
られるある種の成分、及び衝突混合によって製造される
先行技術のイソシアネート起源の重合体の処理に通常用
いられるある種の成分、の使用が本発明の範囲から排除
されるものではない。これらの添加剤は当業者に周知で
あり、例としては可塑剤、難燃化剤、触媒、揮発性発泡
剤等のような単量体液体がある。
本発明で使用しうるイミノ官能性反応剤は、その製法や
その製造条件等によって制限を受けることはない。例え
ば、イミン末端付き脂肪族ポリエステルは、多くの製法
によって製造することができる。特定的には、脂肪族ア
ミン末端付きポリエステルのアミン基(−NH2)を、
予めアルデヒド(RCH2CHO)またはケトン(R1
−Co−R” )と反応させて、それぞれに対応するア
ルジミン −N−CHCH2R または対応するケチミン を作ることができる(ここにR,R’及びR2は以下で
定義する)。あるいは、アルデヒド末端付きまたはケト
ン末端付きポリエーテルのアルデヒド及び/またはケト
ン基を、予め脂肪族第1モノアミンと反応させて、それ
ぞれに対応するアルジミン末端付き及び/またはケチミ
ン末端付きポリエーテルを作ることができる。
その製造条件等によって制限を受けることはない。例え
ば、イミン末端付き脂肪族ポリエステルは、多くの製法
によって製造することができる。特定的には、脂肪族ア
ミン末端付きポリエステルのアミン基(−NH2)を、
予めアルデヒド(RCH2CHO)またはケトン(R1
−Co−R” )と反応させて、それぞれに対応するア
ルジミン −N−CHCH2R または対応するケチミン を作ることができる(ここにR,R’及びR2は以下で
定義する)。あるいは、アルデヒド末端付きまたはケト
ン末端付きポリエーテルのアルデヒド及び/またはケト
ン基を、予め脂肪族第1モノアミンと反応させて、それ
ぞれに対応するアルジミン末端付き及び/またはケチミ
ン末端付きポリエーテルを作ることができる。
〔ここにR3はHまたはアルキル基、
R4はHまたはアルキル基である。
RおよびR4については、以下にさらに詳しく述べる。
〕
イソシアネート基含有化合物とイミン基含有化合物との
直接反応は、公知であり、例えば刊行物「ニュウ・ディ
ベロツブメンツ・イン・ポリケチミン−ポリイソシアネ
ート・ケミストリイ・アンド・ゼア・アプリケーション
に 「AC3−PMSE予稿集、 1986年秋季大会
(448〜456頁)」米国特許第3789045号明
細書及び英国特許第1288248 号明細書に記載さ
れている◎また・ケトンまたはアルデヒドのような反応
緩和溶剤中でポリイソシアネートとポリアミンとを反応
させることも公知であり、ウッドの米国特許第3892
898号及び米国特許第3897585号(前者のCI
P)明細書に記載されている。またリゲットの米国特
許第4554299号明細書に記載されるように脂肪族
ポリイソシアネートを、ポリアミン及びポリイミンの混
合物と反応させることも公知である。また水分の存在下
にポリイソシアネートとポリイミンとを反応させること
も周知であり、この水分の使用目的はイミンを加水分解
して遊離アミンを発生させ、これを存在するイソシアネ
ートと反応させることにある。このポリイミンとポリイ
ソシアネートとの間接反応法は、例えばアレントの欧州
特許第149.765号明細書に記載されている。これ
はRIMのためには有用でない。そのような間接反応は
、本発明の範囲外である。
直接反応は、公知であり、例えば刊行物「ニュウ・ディ
ベロツブメンツ・イン・ポリケチミン−ポリイソシアネ
ート・ケミストリイ・アンド・ゼア・アプリケーション
に 「AC3−PMSE予稿集、 1986年秋季大会
(448〜456頁)」米国特許第3789045号明
細書及び英国特許第1288248 号明細書に記載さ
れている◎また・ケトンまたはアルデヒドのような反応
緩和溶剤中でポリイソシアネートとポリアミンとを反応
させることも公知であり、ウッドの米国特許第3892
898号及び米国特許第3897585号(前者のCI
P)明細書に記載されている。またリゲットの米国特
許第4554299号明細書に記載されるように脂肪族
ポリイソシアネートを、ポリアミン及びポリイミンの混
合物と反応させることも公知である。また水分の存在下
にポリイソシアネートとポリイミンとを反応させること
も周知であり、この水分の使用目的はイミンを加水分解
して遊離アミンを発生させ、これを存在するイソシアネ
ートと反応させることにある。このポリイミンとポリイ
ソシアネートとの間接反応法は、例えばアレントの欧州
特許第149.765号明細書に記載されている。これ
はRIMのためには有用でない。そのような間接反応は
、本発明の範囲外である。
本発明者が知る限り、先行技術(文献)は、芳香族ポリ
アミンと脂肪族イミン末端付きポリエーテル(またはそ
の他のタイプのイミノ官能性化合物)とからなる混合物
と、芳香族ポリイソシアネートとの反応を開示しておら
ず、また反応射出成形法(RI M)におけるそのよう
な反応の独特な使用適性をも開示していない。さらに一
般的に述べれば、RIM法におけるイミノ官能性化合物
とイソシアネートとの直接反応は先行技術文献に提案さ
れたとは考えられない。
アミンと脂肪族イミン末端付きポリエーテル(またはそ
の他のタイプのイミノ官能性化合物)とからなる混合物
と、芳香族ポリイソシアネートとの反応を開示しておら
ず、また反応射出成形法(RI M)におけるそのよう
な反応の独特な使用適性をも開示していない。さらに一
般的に述べれば、RIM法におけるイミノ官能性化合物
とイソシアネートとの直接反応は先行技術文献に提案さ
れたとは考えられない。
ここに、以外にも、前述のイミノ官能性反応剤の少なく
ともあるものは、現在までにボリュリアRIMで使用さ
れてきているアミン類(殊に第1脂肪族アミン類)より
もはるかに望ましい反応進行特性を有することが判明し
た。特に、本発明に従うイミン類は混合の時点で芳香族
イソシアネートと迅速な反応を始めない(従来用いられ
たアミン類は迅速な反応を始めた)。その代りに短い誘
導期間(典型的には約1〜約3秒)があり、その間には
重合体形成反応は起こらないか、または非常に遅く進行
する。この誘導期間に続いて極めて急激かつ迅速な反応
が生じる。このような二段階式の反応進行特性はRIM
のためには理想的であり・その理由は混合及び充填がそ
の誘導期間中に達成され、そしてそれに続く急激な迅速
な重合が非常に短い金型滞留時間を可能とさせるからで
ある。
ともあるものは、現在までにボリュリアRIMで使用さ
れてきているアミン類(殊に第1脂肪族アミン類)より
もはるかに望ましい反応進行特性を有することが判明し
た。特に、本発明に従うイミン類は混合の時点で芳香族
イソシアネートと迅速な反応を始めない(従来用いられ
たアミン類は迅速な反応を始めた)。その代りに短い誘
導期間(典型的には約1〜約3秒)があり、その間には
重合体形成反応は起こらないか、または非常に遅く進行
する。この誘導期間に続いて極めて急激かつ迅速な反応
が生じる。このような二段階式の反応進行特性はRIM
のためには理想的であり・その理由は混合及び充填がそ
の誘導期間中に達成され、そしてそれに続く急激な迅速
な重合が非常に短い金型滞留時間を可能とさせるからで
ある。
本発明におけるイミンと芳香族イソシアネートとの反応
は「直接」反応である。揮発性副生物や単量体の形の副
生物はその反応では形成されない。
は「直接」反応である。揮発性副生物や単量体の形の副
生物はその反応では形成されない。
イミン類は一般的に低粘度物質であり、このことにより
イミン類が誘導期間中にあたかも流動改良剤として機能
する望ましい効果が見られる。
イミン類が誘導期間中にあたかも流動改良剤として機能
する望ましい効果が見られる。
rAJ成分
ポリイソシアネート
本発明において有用な有機ポリイソシアネート、すなわ
ち成分(A)は、1.8〜4.0、好ましくは1.9〜
2.3の数平均イソシアネート官能価及び約120〜約
1800、好ましくは約170〜約800の数平均分子
量を有する。ポリイソシアネートをなす化学種(化合物
類)中のイソシアネート基のうちの少なくとも50モル
%、好ましくは少なくとも90モル%は、芳香族環に直
接に結合している。ポリイソシアネートをなす化学種の
うちの少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも7
0モル%は、ジイソシアネートである。
ち成分(A)は、1.8〜4.0、好ましくは1.9〜
2.3の数平均イソシアネート官能価及び約120〜約
1800、好ましくは約170〜約800の数平均分子
量を有する。ポリイソシアネートをなす化学種(化合物
類)中のイソシアネート基のうちの少なくとも50モル
%、好ましくは少なくとも90モル%は、芳香族環に直
接に結合している。ポリイソシアネートをなす化学種の
うちの少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも7
0モル%は、ジイソシアネートである。
適当な芳香族ポリイソシアネートの例としては、p−フ
ェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシア
ネート、2.4−トルエンジイソシアネート、2.6−
トルエンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネー
ト、ジアニシジンジイソシアネート、ポリメチレンポリ
フェニルポリイソシアネート、2.4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネート(2,4’−M D I )、4
.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’
−M D I )、3.3′−ジメチル−4,4′−ビ
フェニレンジイソシアネート、2より大きな官能価を有
するポリジフェニルメタンジイソシアネート、これらの
ものの混合物等がある。
ェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシア
ネート、2.4−トルエンジイソシアネート、2.6−
トルエンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネー
ト、ジアニシジンジイソシアネート、ポリメチレンポリ
フェニルポリイソシアネート、2.4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネート(2,4’−M D I )、4
.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’
−M D I )、3.3′−ジメチル−4,4′−ビ
フェニレンジイソシアネート、2より大きな官能価を有
するポリジフェニルメタンジイソシアネート、これらの
ものの混合物等がある。
MDIの異性体類(2,4’及び4.4’)ならびにそ
れらの混合物及び誘導体が最も好ましい。
れらの混合物及び誘導体が最も好ましい。
ポリイソシアネートは少量の脂肪族ボリイソシアネート
を含んでいてよい。適当な脂肪族ポリイソシアネートの
例としては、イソホロンジイソシアネート、1.13−
へキサメチレンジイソシアネート、■、4−シクロへキ
シルジイソシアネート、前記芳香族ポリイソシアネート
類の飽和化類似体、これらのものの混合物等がある。
を含んでいてよい。適当な脂肪族ポリイソシアネートの
例としては、イソホロンジイソシアネート、1.13−
へキサメチレンジイソシアネート、■、4−シクロへキ
シルジイソシアネート、前記芳香族ポリイソシアネート
類の飽和化類似体、これらのものの混合物等がある。
適当なウレトンイミン変性ポリイソシアネート類を使用
することもでき、これらは下記の方法で製造される。こ
の方法は、芳香族ポリイソシアネートを、カルボジイミ
ド触媒の存在下にそのポリイソシアネートの融点以上の
温度、例えば140℃に加熱して、イソシアネート基の
うちの若干をカルボジイミド基に変え、次いでそのカル
ボジイミド基を未反応のイソシアネート基と反応させて
ウレトンイミン基を作ることからなる。
することもでき、これらは下記の方法で製造される。こ
の方法は、芳香族ポリイソシアネートを、カルボジイミ
ド触媒の存在下にそのポリイソシアネートの融点以上の
温度、例えば140℃に加熱して、イソシアネート基の
うちの若干をカルボジイミド基に変え、次いでそのカル
ボジイミド基を未反応のイソシアネート基と反応させて
ウレトンイミン基を作ることからなる。
適当なイソシアネート末端付きプレポリマーを使用する
こともでき、これらは過剰のポリイソシアネートをポリ
オール(ポリオールとしてはアミン化ポリオールも含ま
れる)と反応させることにより製造できる。その際の適
当なポリオールとしては、下記列挙のものがある。
こともでき、これらは過剰のポリイソシアネートをポリ
オール(ポリオールとしてはアミン化ポリオールも含ま
れる)と反応させることにより製造できる。その際の適
当なポリオールとしては、下記列挙のものがある。
(a) 80〜400の分子量及び1.9〜2.5の
平均ヒドロキシ官能価を有するポリエーテルポリオール
及び/または炭化水素基ポリオール類;(b) 少な
くとも400、好ましくは1000またはそれ以上の分
子量及び1.9〜4の平均ヒドロキシ官能価ををするポ
リエーテル(及び/またはチオエーテル)ポリオール類
; (e) 100〜1000の分子量及び1.9〜2.
5の平均ヒドロキシ官能価を有するポリエステルポリオ
ール類; (d) 1000より大きな分子量及び1.9〜4の
平均ヒドロキシ官能価を有するポリエステルポリオール
類; (e) 少なくとも1000の分子量及び1.9〜8
の平均アミン水素官能価を有するアミン末端付きポリエ
ーテル類。
平均ヒドロキシ官能価を有するポリエーテルポリオール
及び/または炭化水素基ポリオール類;(b) 少な
くとも400、好ましくは1000またはそれ以上の分
子量及び1.9〜4の平均ヒドロキシ官能価ををするポ
リエーテル(及び/またはチオエーテル)ポリオール類
; (e) 100〜1000の分子量及び1.9〜2.
5の平均ヒドロキシ官能価を有するポリエステルポリオ
ール類; (d) 1000より大きな分子量及び1.9〜4の
平均ヒドロキシ官能価を有するポリエステルポリオール
類; (e) 少なくとも1000の分子量及び1.9〜8
の平均アミン水素官能価を有するアミン末端付きポリエ
ーテル類。
60〜400の分子量を有する適当なポリエーテルまた
は炭化水素ポリオールの例としては、プロピレングリコ
ール、ジプロピレングリコール・ トリプロピレングリ
コール、2,3−ブタンジオール、1.3−ブタンジオ
ール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール及
びポリプロピレングリコールがある。
は炭化水素ポリオールの例としては、プロピレングリコ
ール、ジプロピレングリコール・ トリプロピレングリ
コール、2,3−ブタンジオール、1.3−ブタンジオ
ール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール及
びポリプロピレングリコールがある。
少なくとも400、好ましくは1000またはそれ以上
の分子量を有する適当なポリエーテルポリオールの例と
しては、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン
・ポリオキシプロピレン共重合体ジオール、ポリテトラ
メチレングリコール、高級ポリプロピレングリコール、
ポリオキシプロピレントリオール等がある。ポリオキシ
プロピレンをベースにしたポリオールが好ましい。
の分子量を有する適当なポリエーテルポリオールの例と
しては、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン
・ポリオキシプロピレン共重合体ジオール、ポリテトラ
メチレングリコール、高級ポリプロピレングリコール、
ポリオキシプロピレントリオール等がある。ポリオキシ
プロピレンをベースにしたポリオールが好ましい。
100〜1000の分子量を有する適当なポリエステル
ポリオールの例としては、脂肪族ポリエステルジオール
類、及び芳香族ポリエステルジオール類がある。これら
のポリエステルジオール類は、スクシン酸、アジピン酸
、スペリン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸
等の二基基カルボン酸と、アルキレングリコール及びオ
キシアルキレングリコールとを反応させて、対応するポ
リアルキレンエステルジオール及びポリオキシアルキレ
ンエステルジオール、あるいはそれらの共重合体を生成
させることにより得られる。
ポリオールの例としては、脂肪族ポリエステルジオール
類、及び芳香族ポリエステルジオール類がある。これら
のポリエステルジオール類は、スクシン酸、アジピン酸
、スペリン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸
等の二基基カルボン酸と、アルキレングリコール及びオ
キシアルキレングリコールとを反応させて、対応するポ
リアルキレンエステルジオール及びポリオキシアルキレ
ンエステルジオール、あるいはそれらの共重合体を生成
させることにより得られる。
少なくとも1000の分子量を有する適当なポリエステ
ルポリオールの例としては、多塩基カルボン酸を、アル
キレングリコール及び/またはオキシアルキレングリコ
ールと反応させて、少なくとも1000の分子量を有す
る対応するポリアルキレンエステル及びポリオキシアル
キレンエステル、またはそれらの共重合体とすることに
より得られるポリエステルジオール及びポリエステルト
リオールがある。使用′する多塩基カルボン酸は脂肪族
系、芳香族系またはその両方であってよい。
ルポリオールの例としては、多塩基カルボン酸を、アル
キレングリコール及び/またはオキシアルキレングリコ
ールと反応させて、少なくとも1000の分子量を有す
る対応するポリアルキレンエステル及びポリオキシアル
キレンエステル、またはそれらの共重合体とすることに
より得られるポリエステルジオール及びポリエステルト
リオールがある。使用′する多塩基カルボン酸は脂肪族
系、芳香族系またはその両方であってよい。
上記(a)〜(e)等から選択されるいくつかの化合物
の混合物を用いて、rAJ成分で使用するためのプレポ
リマーを作ることができきる。(b)タイプの化合物と
(e)タイプの化合物との混合物が好ましい。
の混合物を用いて、rAJ成分で使用するためのプレポ
リマーを作ることができきる。(b)タイプの化合物と
(e)タイプの化合物との混合物が好ましい。
少なくとも1000の分子量を有する適当なアミン末端
付きポリエーテルの例としては、ボリブロピレンオキシ
ドトリアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ならび
にポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン共重合体
ジアミン及びトリアミンがある。
付きポリエーテルの例としては、ボリブロピレンオキシ
ドトリアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ならび
にポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン共重合体
ジアミン及びトリアミンがある。
(A)流成分は、「ソフトブロック」プレポリマー、す
なわち高分子ffi (1000またはそれ以上)のポ
リエーテル及び/またはポリエステルのセグメントを含
むのが好ましい。重合体中のソフトブロック全体のうち
の少なくとも約l/3、好ましくは少なくとも40%(
Vfi量)がrAJ成分から誘導されるのが好ましい。
なわち高分子ffi (1000またはそれ以上)のポ
リエーテル及び/またはポリエステルのセグメントを含
むのが好ましい。重合体中のソフトブロック全体のうち
の少なくとも約l/3、好ましくは少なくとも40%(
Vfi量)がrAJ成分から誘導されるのが好ましい。
高分子量脂肪族ポリエーテル化合物〔すなわち、前記の
(b)及び/または(C)に入るもの〕が好ましく、特
にその化合物の分子量が約2000〜6000、そして
反応官能価が約2〜約8であるのが好ましい。(A)流
は、ポリイソシアネートと(B)流からの脂肪族イミノ
官能性成分との間の反応を促進するために、カルボン酸
(例えばラウリン酸、ステアリン酸、バルミチン酸、オ
レイン酸等の脂肪酸)または潜(伏性)酸(例えば前記
の酸類の無水物、または無水シス−1,2−シクロヘキ
サン−ジカルボン酸のような環式、酸無水物)を含んで
いてよい。そのような酸の濃度は、重合体全体の約0.
01〜4重二%エバりうる。
(b)及び/または(C)に入るもの〕が好ましく、特
にその化合物の分子量が約2000〜6000、そして
反応官能価が約2〜約8であるのが好ましい。(A)流
は、ポリイソシアネートと(B)流からの脂肪族イミノ
官能性成分との間の反応を促進するために、カルボン酸
(例えばラウリン酸、ステアリン酸、バルミチン酸、オ
レイン酸等の脂肪酸)または潜(伏性)酸(例えば前記
の酸類の無水物、または無水シス−1,2−シクロヘキ
サン−ジカルボン酸のような環式、酸無水物)を含んで
いてよい。そのような酸の濃度は、重合体全体の約0.
01〜4重二%エバりうる。
重合体中の全ソフトブロック含有量は(重合体の合計′
重量に対する重量%として)、約10〜約95%、好ま
しくは20〜80%、最も好ましくは30〜70%であ
る。
重量に対する重量%として)、約10〜約95%、好ま
しくは20〜80%、最も好ましくは30〜70%であ
る。
rBJ成分
本発明のB成分は、ソフトブロック成分として及び/ま
たは連鎖延長剤として存在して芳香族イソシアネートと
、直接に反応しうる少なくとも1種のイミノ官能性化合
物(すなわちC−N結合を開裂したり、それにより単量
体副生物を生成しない)からなるイソシアネート反応性
組成物である。
たは連鎖延長剤として存在して芳香族イソシアネートと
、直接に反応しうる少なくとも1種のイミノ官能性化合
物(すなわちC−N結合を開裂したり、それにより単量
体副生物を生成しない)からなるイソシアネート反応性
組成物である。
イミノ官能性化合物が連鎖延長剤として存在する場合、
それは一般的には、1500以下、好ましくは600以
下の分子量を有するイミノ官能性化合物であろう。イミ
ノ官能性化合物をソフトブロック(あるいはゴム様相)
において使用しようとする場合には、それは一般には、
少なくとも1500、好マシ<は2000の分子量及び
少なくとも1・IS好ましくは約2〜約4の数平均のイ
ミノ(C=N)基官能価をもつイミノ官能性脂肪族ポリ
エステル樹脂であろう。
それは一般的には、1500以下、好ましくは600以
下の分子量を有するイミノ官能性化合物であろう。イミ
ノ官能性化合物をソフトブロック(あるいはゴム様相)
において使用しようとする場合には、それは一般には、
少なくとも1500、好マシ<は2000の分子量及び
少なくとも1・IS好ましくは約2〜約4の数平均のイ
ミノ(C=N)基官能価をもつイミノ官能性脂肪族ポリ
エステル樹脂であろう。
本発明では多くのタイプのイミノ官能性化合物を使用す
ることができ、例えば下記の表Aに列挙されているもの
がある(ただしこれらに限定されるものではない)。
ることができ、例えば下記の表Aに列挙されているもの
がある(ただしこれらに限定されるものではない)。
表 A
タイプ
表 A (続き)
タイプ
OAr ’
NHAr ’
表 A (続き)
タイプ
H2
表Aにおいて、R5は二価の脂肪族有機結合基であり、
Arは二価の芳香族何機結合基であり;[F]はポリエ
ーテルまたは炭化水素鎖もしくはラジカルであって、こ
れに対してイミノ(C=N)官能基が図示のように結合
されているものであり;R6は水素、または1〜10個
の炭素原子を有する一価の有機脂肪族基であり; R及びR8は1〜10個の炭素原子を有する一価の有機
脂肪族基であり;そして Ar’ は6〜18個の炭素原子を有する一価の芳香族
有機基である。
Arは二価の芳香族何機結合基であり;[F]はポリエ
ーテルまたは炭化水素鎖もしくはラジカルであって、こ
れに対してイミノ(C=N)官能基が図示のように結合
されているものであり;R6は水素、または1〜10個
の炭素原子を有する一価の有機脂肪族基であり; R及びR8は1〜10個の炭素原子を有する一価の有機
脂肪族基であり;そして Ar’ は6〜18個の炭素原子を有する一価の芳香族
有機基である。
これらの基は周知である。かくして特定的な例としては
R5はプロピレン、Arはメトキシフェニレン、R6は
プロピル、R7はプロピル、R8はプロピルそしてAr
’ はメトキシフェニルとすることかできる。
R5はプロピレン、Arはメトキシフェニレン、R6は
プロピル、R7はプロピル、R8はプロピルそしてAr
’ はメトキシフェニルとすることかできる。
上記の式において、イミノ単位に付いた三つの置換基の
うちのいずれかの二つは、非芳香族の5または6員環の
構成員として組み込まれていてもよい。そのような環は
、そのように組み込まれた個々の置換基によって、ある
いはイミノ単位の炭素または窒素原子(あるいは両者)
も環に組み込めれられるか否かによって、炭素環式また
は複素環式となりうる。
うちのいずれかの二つは、非芳香族の5または6員環の
構成員として組み込まれていてもよい。そのような環は
、そのように組み込まれた個々の置換基によって、ある
いはイミノ単位の炭素または窒素原子(あるいは両者)
も環に組み込めれられるか否かによって、炭素環式また
は複素環式となりうる。
イミノ単位中に芳香族基が存在する場合、それらの基は
イミノ単位の炭素原子に付いているのが好ましく、芳香
族基がヒドロキシ、アルコキシ、N、N−ジアルキルア
ミド等の如き電子供与置換基を有しているのが最も好ま
しい。
イミノ単位の炭素原子に付いているのが好ましく、芳香
族基がヒドロキシ、アルコキシ、N、N−ジアルキルア
ミド等の如き電子供与置換基を有しているのが最も好ま
しい。
環式及び非環式のイミノ官能性基の調製は文献に記載さ
れ公知である。
れ公知である。
イソ尿素類は、適当な触媒の存在下でのアルコールとカ
ルボジイミドとの反応により作るのが一般的である。そ
のアルコール成分は、E、シュミット(SchIIll
dt)及びF、ムースミューラ−(MoosIIul
Ier)の文献(rLieb、 Ann、、J 59
7゜235 (195’[i))に記載されるように脂
肪族であっても、あるいはE、ボウインケル(Vovi
nkel)の文献(rchcIl、 Bar、、 96
.1702 (1963) )に記載されるように芳香
族であってもよい。これらの反応に用いられる触媒は、
銅の塩化物であることが多く、例えばE、ボウインケル
及び1.ブユセ(Buthc)の文献(rchem−B
erl 、 107.1353(1974))に記載さ
れるような塩化銅(I)、あるいはE、シュミット、E
、ダブリッツ(Dabrltz)及びに、サルヶ(Th
ulke)の文献(rLIeb、 Ann、J 。
ルボジイミドとの反応により作るのが一般的である。そ
のアルコール成分は、E、シュミット(SchIIll
dt)及びF、ムースミューラ−(MoosIIul
Ier)の文献(rLieb、 Ann、、J 59
7゜235 (195’[i))に記載されるように脂
肪族であっても、あるいはE、ボウインケル(Vovi
nkel)の文献(rchcIl、 Bar、、 96
.1702 (1963) )に記載されるように芳香
族であってもよい。これらの反応に用いられる触媒は、
銅の塩化物であることが多く、例えばE、ボウインケル
及び1.ブユセ(Buthc)の文献(rchem−B
erl 、 107.1353(1974))に記載さ
れるような塩化銅(I)、あるいはE、シュミット、E
、ダブリッツ(Dabrltz)及びに、サルヶ(Th
ulke)の文献(rLIeb、 Ann、J 。
[5,lB1 (1985) )に記載されるような塩
化銅(ii)である。
化銅(ii)である。
しかし、この反応はアルコール成分に対してアルカリ金
属を添加することによっても実施することができ、例え
ばH,G、コーラナ(Khorana)の文献(rCa
nad、 J、 Chem、 Soc、J 、 32.
261(1952))にはナトリウム金属の使用が例示
されている。
属を添加することによっても実施することができ、例え
ばH,G、コーラナ(Khorana)の文献(rCa
nad、 J、 Chem、 Soc、J 、 32.
261(1952))にはナトリウム金属の使用が例示
されている。
グアニジン類は、上記引用文献に既記されたのと類似の
方法でアミンとカルボジイミンとを反応させることによ
り製造できる。別法として、アルキルグアニジン類は、
E、A、ウニルナ−(Wcrncr)及びJ、ベル(B
ell)の文献(J、 ChetSoc、、 121.
1790 (1922) )に記載されているようにア
ルキルアミン塩とジシアンジアミドとを反応させること
によっ−Cも製造できる。さらに別の方法では、A、ア
ルバート(Albert)の「ヘテロサイクリック令ケ
ミストリイ」(1968年ロンドン。
方法でアミンとカルボジイミンとを反応させることによ
り製造できる。別法として、アルキルグアニジン類は、
E、A、ウニルナ−(Wcrncr)及びJ、ベル(B
ell)の文献(J、 ChetSoc、、 121.
1790 (1922) )に記載されているようにア
ルキルアミン塩とジシアンジアミドとを反応させること
によっ−Cも製造できる。さらに別の方法では、A、ア
ルバート(Albert)の「ヘテロサイクリック令ケ
ミストリイ」(1968年ロンドン。
オルソン・プレス発行)に記載されているようにS−メ
チルチオユリアサルフエートをアルキルアミンと反応さ
せる。
チルチオユリアサルフエートをアルキルアミンと反応さ
せる。
ゴミディト類の製造についての一般的検討は、S、バタ
イ(Patal)tQ rザ・ケミストリイ・オブ・ア
ミジンズ・アンド・イミデイトズ」第9章り、G、ネイ
ルソン(Net 1son)著[イミデイトズ・インク
ルーディング・サイクリック・イミデイトズ」 (ロン
ドン・ジョーン・ウイリイ、 1975年)に与えられ
ている。
イ(Patal)tQ rザ・ケミストリイ・オブ・ア
ミジンズ・アンド・イミデイトズ」第9章り、G、ネイ
ルソン(Net 1son)著[イミデイトズ・インク
ルーディング・サイクリック・イミデイトズ」 (ロン
ドン・ジョーン・ウイリイ、 1975年)に与えられ
ている。
rBJ成分:連鎖延長剤
本発明において有用な成分(13)(i)は、普通は、
連鎖延長剤である。好ましい連鎖延長剤の例としては、
分子量が1500以下である、芳香族ポリアミン、イミ
ノ官能性の脂肪族もしくは芳香族化合物及びそれらの混
合物がある。
連鎖延長剤である。好ましい連鎖延長剤の例としては、
分子量が1500以下である、芳香族ポリアミン、イミ
ノ官能性の脂肪族もしくは芳香族化合物及びそれらの混
合物がある。
本発明において連鎖延長剤として有用な芳香族ポリアミ
ンは、約1.8〜約2.0、好ましくは1.9〜2.2
の数平均の芳香族化合物1及び/または第2(イソシア
ネート反応性)アミン官能価、及び約100〜約400
、好ましくは122〜300の数平均分子量を有する。
ンは、約1.8〜約2.0、好ましくは1.9〜2.2
の数平均の芳香族化合物1及び/または第2(イソシア
ネート反応性)アミン官能価、及び約100〜約400
、好ましくは122〜300の数平均分子量を有する。
ポリアミンをなす(ポリアミンに含まれる)化学種のう
ちの少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも80
モル%は、ジアミンである。第1またはTS2のいずれ
かであるアミン基の少なくとも約95モル%は、芳香族
結合(芳香族環へ結合)しているのが好ましい。
ちの少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも80
モル%は、ジアミンである。第1またはTS2のいずれ
かであるアミン基の少なくとも約95モル%は、芳香族
結合(芳香族環へ結合)しているのが好ましい。
適当な芳香族ポリアミンの例としては、3.5−ジエチ
ル−2,4−)ルエンジアミン、3.5−ジエチル−2
,0−トルエンジアミン、約80重量%の3,5−ジエ
チル−2,4−1−ルエンジアミンと約20重量%の3
,5−ジエチル−2,0−)ルエンジアミンとの混合物
であるDETDASl、3.5−トリエチル−2,6−
ジアミツベンゼン、2.4−ジアミノトルエン、4.4
′−ジアミノジフェニルメタン、L3’−ジメチル−5
,5′−ジエチル−4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、3.3’、 5.5’−テトライソプロピル−4,
4’−ジアミノジフェニルメタン、ポリフェニルポリメ
チレンポリアミン等がある。
ル−2,4−)ルエンジアミン、3.5−ジエチル−2
,0−トルエンジアミン、約80重量%の3,5−ジエ
チル−2,4−1−ルエンジアミンと約20重量%の3
,5−ジエチル−2,0−)ルエンジアミンとの混合物
であるDETDASl、3.5−トリエチル−2,6−
ジアミツベンゼン、2.4−ジアミノトルエン、4.4
′−ジアミノジフェニルメタン、L3’−ジメチル−5
,5′−ジエチル−4,4′−ジアミノジフェニルメタ
ン、3.3’、 5.5’−テトライソプロピル−4,
4’−ジアミノジフェニルメタン、ポリフェニルポリメ
チレンポリアミン等がある。
(B)(i)成分において、上記の芳香族ポリアミンに
加えて、またはその代りに、(B)(+)成分の全重量
を基準にして0〜100重二%のエバ500以下の分子
量の低分子量イミノ官能性化合物であって、1分子当り
少なくとも1個のイミノ単位を含むものを使用すること
もできる。好ましくは、そのようなイミノ官能性化合物
は、600以下の数平均分子量、約1.2〜約2.5の
イミノ単位の数平均官能価を有し、それぞれのイミノ単
位が脂肪族及び/または芳香族基X、Y及びZに結合さ
れている。
加えて、またはその代りに、(B)(+)成分の全重量
を基準にして0〜100重二%のエバ500以下の分子
量の低分子量イミノ官能性化合物であって、1分子当り
少なくとも1個のイミノ単位を含むものを使用すること
もできる。好ましくは、そのようなイミノ官能性化合物
は、600以下の数平均分子量、約1.2〜約2.5の
イミノ単位の数平均官能価を有し、それぞれのイミノ単
位が脂肪族及び/または芳香族基X、Y及びZに結合さ
れている。
好ましい化合物の例は、脂肪族アミン末端基を有する脂
肪族ポリエステル樹脂であり、このような樹脂は、市販
の低分子量アミン末端付きポリエステル樹脂(例えば商
標rJEFFAMINE D−400JやrJEPPA
MINE D−230Jのもの)を、アルデヒドまたは
ケトンと反応させて、それぞれ対応するアルジミンまた
はケチミンとすることにより容易に製造できる。その他
の例としては、1,6−へキサメチレンジアミン、イン
ホロンジアミン、メタンジアミン等の単純ビスケチミン
類またはビスアルジミン類:ビスオキサゾリン類;ビス
チアゾリン類;あるいはアジポニトリルまたはアジピン
類から誘導されたビスイミダシリン類等がある。
肪族ポリエステル樹脂であり、このような樹脂は、市販
の低分子量アミン末端付きポリエステル樹脂(例えば商
標rJEFFAMINE D−400JやrJEPPA
MINE D−230Jのもの)を、アルデヒドまたは
ケトンと反応させて、それぞれ対応するアルジミンまた
はケチミンとすることにより容易に製造できる。その他
の例としては、1,6−へキサメチレンジアミン、イン
ホロンジアミン、メタンジアミン等の単純ビスケチミン
類またはビスアルジミン類:ビスオキサゾリン類;ビス
チアゾリン類;あるいはアジポニトリルまたはアジピン
類から誘導されたビスイミダシリン類等がある。
〔ここにXはO,S、NH,N−RまたはN−Arであ
り、Rは1〜10炭素原子の一価脂肪族有機基であり、
Arは6〜1B炭素原子の芳呑族有機基である。〕 脂肪族低分子量ポリアミン組成物も、流れ(I3)中の
任意連鎖延長剤として、成分(B)(i’)及び(B)
(i1)の合計重量を基準として、40重量%未満、好
ましくは10重量%以下、最も好ましくは1重量%の少
量で使用されてよい。有用な脂肪族アミンは、反応性の
(第1及び/または第2)アミン基同志の間に、非環式
線状または分枝鎖を含む。これらのアミン基は(定義に
より)、そのアミン窒素原子を介して、それに結合して
いる構造体の脂肪族炭素原子へ直接に結合されている。
り、Rは1〜10炭素原子の一価脂肪族有機基であり、
Arは6〜1B炭素原子の芳呑族有機基である。〕 脂肪族低分子量ポリアミン組成物も、流れ(I3)中の
任意連鎖延長剤として、成分(B)(i’)及び(B)
(i1)の合計重量を基準として、40重量%未満、好
ましくは10重量%以下、最も好ましくは1重量%の少
量で使用されてよい。有用な脂肪族アミンは、反応性の
(第1及び/または第2)アミン基同志の間に、非環式
線状または分枝鎖を含む。これらのアミン基は(定義に
より)、そのアミン窒素原子を介して、それに結合して
いる構造体の脂肪族炭素原子へ直接に結合されている。
本発明に使用される脂肪族ポリアミン(または脂肪族ポ
リアミンの混合物)の数平均分子量は、約1500以下
、好ましくは200〜450である。またその数平均の
イソシアネート反応性アミンの官能価は1〜3であり、
好ましくは2〜2.3である。脂肪族ポリアミン組成物
は少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも70モ
ル%のジアミンを含むべきである。
リアミンの混合物)の数平均分子量は、約1500以下
、好ましくは200〜450である。またその数平均の
イソシアネート反応性アミンの官能価は1〜3であり、
好ましくは2〜2.3である。脂肪族ポリアミン組成物
は少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも70モ
ル%のジアミンを含むべきである。
脂肪族ポリアミン組成物は、170以下の分子量の化合
物分子(イソシアネート反応性アミン基含有化合物)を
実質的に含まないのが好ましい。もし170以下の分子
量のアミン化合物が存在するならば、それは、脂肪族ア
ミン組成物合計の20重量%以下をなし、そしてボリュ
リア組成物合計の5′重量%以下をなす(反応性成分の
合計重量に基さ)べきである。
物分子(イソシアネート反応性アミン基含有化合物)を
実質的に含まないのが好ましい。もし170以下の分子
量のアミン化合物が存在するならば、それは、脂肪族ア
ミン組成物合計の20重量%以下をなし、そしてボリュ
リア組成物合計の5′重量%以下をなす(反応性成分の
合計重量に基さ)べきである。
脂肪族組成物内の第1脂肪族アミン基の過半量、最も好
ましくはそのような第1アミン基のうちの80%以上が
、第2及び/または第3炭素原子に対して直接に(アミ
ン窒素原子を介して)結合しているのが好ましい。
ましくはそのような第1アミン基のうちの80%以上が
、第2及び/または第3炭素原子に対して直接に(アミ
ン窒素原子を介して)結合しているのが好ましい。
適当な脂肪族ポリアミンの例としては、下記式(I)の
ようなアミン末端付きポリエーテル類がある。
ようなアミン末端付きポリエーテル類がある。
〔Xの値は平均2〜約6である〕。
上記式(I)のようなポリエーテルジアミン類は、下記
式(ii) 〔2の値は平均約1〜約2〕 のような高官能価ポリエーテルポリアミンとの混合物と
して使用してもよい(但し、前記の数平均分子量及び数
平均アミン官能価の要件に適合することを条件とする)
。
式(ii) 〔2の値は平均約1〜約2〕 のような高官能価ポリエーテルポリアミンとの混合物と
して使用してもよい(但し、前記の数平均分子量及び数
平均アミン官能価の要件に適合することを条件とする)
。
rBJ成分−高分子量ソフトブロック樹脂本発明で成分
(B)(i1)として用いられる好ましいイミン末端付
きポリエーテル類は、アルデヒドまたはケトンを、アミ
ン末端付きポリエーテルと反応させることにより製造で
きる。このアルデヒド−またはケトン−誘導生成物は、
非可逆的に作られるイミンであり、このものは(連鎖延
長剤及びポリイソシアネートと共に反応して)ボリュリ
アとなる。このボリュリアは重合体主鎖に沿って置換さ
れた窒素原子を有する尿素結合を含む。適当なアミン末
端付きポリエーテル類として市販されているものとして
はテキサコ社の下記のようなrJEPPAMINEJ
(商標)シリーズ製品がある。
(B)(i1)として用いられる好ましいイミン末端付
きポリエーテル類は、アルデヒドまたはケトンを、アミ
ン末端付きポリエーテルと反応させることにより製造で
きる。このアルデヒド−またはケトン−誘導生成物は、
非可逆的に作られるイミンであり、このものは(連鎖延
長剤及びポリイソシアネートと共に反応して)ボリュリ
アとなる。このボリュリアは重合体主鎖に沿って置換さ
れた窒素原子を有する尿素結合を含む。適当なアミン末
端付きポリエーテル類として市販されているものとして
はテキサコ社の下記のようなrJEPPAMINEJ
(商標)シリーズ製品がある。
rJEFPAMINEJ (商標)記号D −400
0:第1アミン末端付きのポリプロピレンオキシドジア
ミン(分子04000)。
0:第1アミン末端付きのポリプロピレンオキシドジア
ミン(分子04000)。
D −20007第1アミン末端付きポリプロピレンオ
キシドジアミン(分子ff12000)。
キシドジアミン(分子ff12000)。
T −5000:第1アミン末端付きポリプロピレンオ
キシドトリアミン(分子ff15000);T −30
00:第1アミン末端付きポリプロピレンオキシドトリ
アミン(分子ff13000);ED、2000:第1
アミン末端付きポリオキシプロピレン/ポリオキシエチ
レン 共重合体ジアミン (分子!2000)。
キシドトリアミン(分子ff15000);T −30
00:第1アミン末端付きポリプロピレンオキシドトリ
アミン(分子ff13000);ED、2000:第1
アミン末端付きポリオキシプロピレン/ポリオキシエチ
レン 共重合体ジアミン (分子!2000)。
別の種類の適当な脂肪族アミン末端付きポリエーテルと
しては下記のものがある。
しては下記のものがある。
〔ここにR9は脂肪族エーテル結合を含む有機多官能基
、例えばポリオキシプロピレン鎖である〕。
、例えばポリオキシプロピレン鎖である〕。
R9の大きさは、アミン末端付きポリエーテル樹脂の分
子量が1500またはそれ以上(最高的to、000ま
で)となるような大きさである。R9の官能価、すなわ
ち上記式におけるXの値は、好ましくは2または3であ
る。もちろん種々の化合物の混合物も、所望ならば使用
できる。上記のタイプの化学構造は、ポリエーテルポリ
オールを(アクリロニトリル等)でシアノエチル化し、
次いでニトリル末端基を還元(水素化)して遊離の第1
脂肪族アミンとすることにより、製造できる。
子量が1500またはそれ以上(最高的to、000ま
で)となるような大きさである。R9の官能価、すなわ
ち上記式におけるXの値は、好ましくは2または3であ
る。もちろん種々の化合物の混合物も、所望ならば使用
できる。上記のタイプの化学構造は、ポリエーテルポリ
オールを(アクリロニトリル等)でシアノエチル化し、
次いでニトリル末端基を還元(水素化)して遊離の第1
脂肪族アミンとすることにより、製造できる。
成分(B)(i1)を作るのに用いられるポリエーテル
をベースにした樹脂は、エーテル結合以外の基も含みう
る。例えば、アミド結合、チオエーテル結合、イミド結
合、シロキサン結合等を含みうるが、これらが、本来使
用される脂肪族イミン末端基またはその他のイミノ基に
対して化学的に不活性であることを条件とする。
をベースにした樹脂は、エーテル結合以外の基も含みう
る。例えば、アミド結合、チオエーテル結合、イミド結
合、シロキサン結合等を含みうるが、これらが、本来使
用される脂肪族イミン末端基またはその他のイミノ基に
対して化学的に不活性であることを条件とする。
好ましいイミン末端付き脂肪族ポリエーテル類を作るた
めに適当なアルデヒドは、 −CH0 なる構造であり、また好ましいケトンはR’ −C−R
2 なる構造である。これらのR,R及びR2は、1〜lO
例の脂肪族炭素原子を有する飽和脂肪族基であってよく
、また芳香族不飽和を含んでいてよい。各場合に、アル
デヒド中のカルボニル基に対してアルファ位の炭素原子
、及びケトン中のカルボニル基に対してアルファ位の少
なくとも1個の炭素原子は、飽和されているのが好まし
い。ケトンノカルボニル基に対してアルファ位の両方の
炭素原子が飽和されているのがさらに好ましい。
めに適当なアルデヒドは、 −CH0 なる構造であり、また好ましいケトンはR’ −C−R
2 なる構造である。これらのR,R及びR2は、1〜lO
例の脂肪族炭素原子を有する飽和脂肪族基であってよく
、また芳香族不飽和を含んでいてよい。各場合に、アル
デヒド中のカルボニル基に対してアルファ位の炭素原子
、及びケトン中のカルボニル基に対してアルファ位の少
なくとも1個の炭素原子は、飽和されているのが好まし
い。ケトンノカルボニル基に対してアルファ位の両方の
炭素原子が飽和されているのがさらに好ましい。
「飽和(されている)」とは、当該炭素原子がそれぞれ
4個の原子に直接に結合していることを意味する。カル
ボニルに隣接するR (R,R’ 。
4個の原子に直接に結合していることを意味する。カル
ボニルに隣接するR (R,R’ 。
R2)基の少なくとも1個が、カルボニル基に隣接する
少なくとも1個のプロトンを含むのが好ましい(アルデ
ヒド及びケトンの両方について)。
少なくとも1個のプロトンを含むのが好ましい(アルデ
ヒド及びケトンの両方について)。
適当なアルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド
、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチ
ルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ヘプタアルデヒ
ド、a−メチルバレルアルデヒド、b−メチルバレルア
ルデヒド、カプロアルデヒド、イソカプロアルデヒド、
シクロヘキシルアルデヒド、これらの混合物等がある。
、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチ
ルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ヘプタアルデヒ
ド、a−メチルバレルアルデヒド、b−メチルバレルア
ルデヒド、カプロアルデヒド、イソカプロアルデヒド、
シクロヘキシルアルデヒド、これらの混合物等がある。
適当なケトン類としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルn−プロピルケトン、ジエチルケトン、メチ
ルイソプロピルケトン、ベンジルメチルケトン、シクロ
ヘキサノン、これらの混合物等がある。
ン、メチルn−プロピルケトン、ジエチルケトン、メチ
ルイソプロピルケトン、ベンジルメチルケトン、シクロ
ヘキサノン、これらの混合物等がある。
適当なイミン末端付きポリエーテル類は、類似のポリエ
ーテルポリオール類(すなわち前記アミン末端付きポリ
エーテル類のヒドロキシル末端付き類似体)から出発し
て製造することもできる。ヒドロキシル末端付きポリエ
ーテルを酸化してケトン−またはアルデヒド−末端付き
化合物とじつる。このケトンを第1アミン基含有脂肪族
アミンと反応させることができる。そのポリアミンは1
〜20個、好ましくは1〜10個の炭素原子を含んでい
ない。1〜8個の炭素原子を有する単純な脂肪族第1ア
ミンが最も好ましく、その例としては、メチルアミン、
エチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、イ
ソブチルアミン、シクロヘキシルアミン及びヘキシルア
ミンがある。
ーテルポリオール類(すなわち前記アミン末端付きポリ
エーテル類のヒドロキシル末端付き類似体)から出発し
て製造することもできる。ヒドロキシル末端付きポリエ
ーテルを酸化してケトン−またはアルデヒド−末端付き
化合物とじつる。このケトンを第1アミン基含有脂肪族
アミンと反応させることができる。そのポリアミンは1
〜20個、好ましくは1〜10個の炭素原子を含んでい
ない。1〜8個の炭素原子を有する単純な脂肪族第1ア
ミンが最も好ましく、その例としては、メチルアミン、
エチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、イ
ソブチルアミン、シクロヘキシルアミン及びヘキシルア
ミンがある。
イミン末端付きポリエーテルを作るための反応は容品で
あるが、イミン末端付き生成物から実質上すべての水を
除くようにイミンを作り、そしてその生成物を無水状態
下に保有する場合には重要である。この反応は、アミン
末端付き化合物とカルボニル含有化合物とを一緒にして
、イミン形成反応が完結するまで(通常は20分〜数時
間)、反応で生成する水分を減圧除去しつつ、加熱する
ことにより、実施する。アミン末端付き化合物が、アミ
ン末端付きポリエーテルであるならば、反応は過剰のア
ルデヒド及び/またはケトンを用いて実施する。高分子
量ポリエーテルがカルボニル含有成分である場合には、
過剰の第1アミンを用いてイミン形成を確保するのが好
ましい。
あるが、イミン末端付き生成物から実質上すべての水を
除くようにイミンを作り、そしてその生成物を無水状態
下に保有する場合には重要である。この反応は、アミン
末端付き化合物とカルボニル含有化合物とを一緒にして
、イミン形成反応が完結するまで(通常は20分〜数時
間)、反応で生成する水分を減圧除去しつつ、加熱する
ことにより、実施する。アミン末端付き化合物が、アミ
ン末端付きポリエーテルであるならば、反応は過剰のア
ルデヒド及び/またはケトンを用いて実施する。高分子
量ポリエーテルがカルボニル含有成分である場合には、
過剰の第1アミンを用いてイミン形成を確保するのが好
ましい。
過剰の未消費の揮発性反応剤(アルデヒドもしくはケト
ン、または単純アミン)は、生成物から蒸発除去するこ
とができ、かくして、反応中に生成された水分も蒸発除
去され、生成物を無水状態とすることができる。アセト
ンのような若干の揮発性化合物については、トルエンの
ような溶剤を添加して、共沸蒸留が行なえるようにする
か、あるいは沸点が水の沸点付近またはそれ以上となる
ようにすることが、必要となることがある。
ン、または単純アミン)は、生成物から蒸発除去するこ
とができ、かくして、反応中に生成された水分も蒸発除
去され、生成物を無水状態とすることができる。アセト
ンのような若干の揮発性化合物については、トルエンの
ような溶剤を添加して、共沸蒸留が行なえるようにする
か、あるいは沸点が水の沸点付近またはそれ以上となる
ようにすることが、必要となることがある。
単純イミン以外の多くのイミノ官能性化合物(例ニオキ
サゾリン、グアニジン、イミダシリン、オキサジン、イ
ミジン、ジアジン類)は感湿性でないので、これらのイ
ミノ群化合物の生成反応、加工処理または貯蔵中の水の
存在は、それらの反応に実質上影響を与えない。イミン
生成反応中に過剰に使用された反応剤が、反応後にその
系から都合よく (例えば減圧蒸留、またはその他の分
離法により)除去できない場合には、採用される過剰の
程度は、イミン末端付きポリエーテル樹脂中に残有する
かかる未反応物質の量が、樹脂全量の約5mm%以下、
好ましくは2重量%以下、最も好ましくは1重量%以下
となるようにすべきである。
サゾリン、グアニジン、イミダシリン、オキサジン、イ
ミジン、ジアジン類)は感湿性でないので、これらのイ
ミノ群化合物の生成反応、加工処理または貯蔵中の水の
存在は、それらの反応に実質上影響を与えない。イミン
生成反応中に過剰に使用された反応剤が、反応後にその
系から都合よく (例えば減圧蒸留、またはその他の分
離法により)除去できない場合には、採用される過剰の
程度は、イミン末端付きポリエーテル樹脂中に残有する
かかる未反応物質の量が、樹脂全量の約5mm%以下、
好ましくは2重量%以下、最も好ましくは1重量%以下
となるようにすべきである。
上記のようなイミン末端付きの脂肪族ポリエーテル生成
物は約1,6〜約3の数平均イミン官能価を有し、その
イミン基が、そのポリエーテル生成物中に存在するイソ
シアネート反応性官能基のうちの少なくとも50モル%
、好ましくは70モル%を定めるのが好ましい。
物は約1,6〜約3の数平均イミン官能価を有し、その
イミン基が、そのポリエーテル生成物中に存在するイソ
シアネート反応性官能基のうちの少なくとも50モル%
、好ましくは70モル%を定めるのが好ましい。
好ましい態様においては、ポリエーテルイミンの窒素ま
たはイミン炭素に結合されている実質上すべての基が脂
肪族、特に飽和脂肪族である。
たはイミン炭素に結合されている実質上すべての基が脂
肪族、特に飽和脂肪族である。
さらには、イミン末端付きポリエーテルソフトブロック
の数平均分子量が2000〜8000であること、及び
そのポリエーテルが約1500以下の分子量の成分を実
質的に含まないことが好ましい。また、ポリエーテルを
なすイミン末端付き化合物のうちの少なくとも70モル
%がジイミン及び/またはトリイミンであるのが好まし
い。
の数平均分子量が2000〜8000であること、及び
そのポリエーテルが約1500以下の分子量の成分を実
質的に含まないことが好ましい。また、ポリエーテルを
なすイミン末端付き化合物のうちの少なくとも70モル
%がジイミン及び/またはトリイミンであるのが好まし
い。
前記のイミノ官能性ポリエーテルに加えて、反応系の(
B)流は、高分子量のイソシアネート反応性水素含有物
質をも追加的または補充的に含みつる。この任意のソフ
トブロック樹脂として有用な活性水素含有物質は、少な
くとも1500、好ましくは少なくとも2000が約t
oo、oooまでの数平均分子量、2〜6、好ましくは
2〜3の平均活性水素基官能度を有し、その活性水素含
有基のうちの少なくとも70%、好ましくは少なくとも
85%が第1及び/または第2脂肪族及び/または芳香
族アミン基である、ものである。成分(I3)中のこれ
らの補充的な高分子量イソシアネート反応性物質の量は
、(B)(ii)成分の量の、50fflff1%以下
、好ましくは25重二部以下、最も好ましくは10重量
%以下であるべきである。この補充的高分子量樹脂中の
活性水素含有基の数と、成分(B)(it)中のイミノ
基の数との比は、0.5以下、好ましくは0.25以下
、最も好ましくは0.1以下であるべきである。
B)流は、高分子量のイソシアネート反応性水素含有物
質をも追加的または補充的に含みつる。この任意のソフ
トブロック樹脂として有用な活性水素含有物質は、少な
くとも1500、好ましくは少なくとも2000が約t
oo、oooまでの数平均分子量、2〜6、好ましくは
2〜3の平均活性水素基官能度を有し、その活性水素含
有基のうちの少なくとも70%、好ましくは少なくとも
85%が第1及び/または第2脂肪族及び/または芳香
族アミン基である、ものである。成分(I3)中のこれ
らの補充的な高分子量イソシアネート反応性物質の量は
、(B)(ii)成分の量の、50fflff1%以下
、好ましくは25重二部以下、最も好ましくは10重量
%以下であるべきである。この補充的高分子量樹脂中の
活性水素含有基の数と、成分(B)(it)中のイミノ
基の数との比は、0.5以下、好ましくは0.25以下
、最も好ましくは0.1以下であるべきである。
適当な補充的高分子量活性水素含有物質の例としては、
アミン末端付きポリエーテル、アミン末端付きオルガノ
ポリシロキサン、炭化水素主鎖を有するアミン末端付き
重合体、アミン末端付きポリアミド等がある。適当なア
ミン末端付きポリエーテルは、約2000〜約10.0
00の分子量を有し、グリセロール、エチレングリコー
ルまたはトリメチロールプロパンのような原料に対して
、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオ
キシドまたはこれらの混合物のような低級アルキレンオ
キシドを付加することにより製造される。
アミン末端付きポリエーテル、アミン末端付きオルガノ
ポリシロキサン、炭化水素主鎖を有するアミン末端付き
重合体、アミン末端付きポリアミド等がある。適当なア
ミン末端付きポリエーテルは、約2000〜約10.0
00の分子量を有し、グリセロール、エチレングリコー
ルまたはトリメチロールプロパンのような原料に対して
、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオ
キシドまたはこれらの混合物のような低級アルキレンオ
キシドを付加することにより製造される。
得られるヒドロキシル末端付きポリオールを次いでアミ
ン化する。
ン化する。
2種またはそれ以上のオキシドを用いる場合、それらは
ランダム混合物として、または・一方または他方のポリ
エーテルのブロックとして存在してよい。通常は、アミ
ン化工程は、ヒドロキシル基の全部、を完全に置換する
わけではない。本発明で使用するためには、ヒドロキシ
ル基のうちの少なくとも70%を第1及び/または第2
アミン基に変えた化合物が好ましく、ヒドロキシル基の
うちの少なくとも85%を第1及び/または第2アミン
基に変えた化合物が最も好ましい。このポリオールのア
ミン化は還元的アミン化により、あるいはシアノエチル
化及びそれに続くニトリル末端基の水素化により、実施
することができる。
ランダム混合物として、または・一方または他方のポリ
エーテルのブロックとして存在してよい。通常は、アミ
ン化工程は、ヒドロキシル基の全部、を完全に置換する
わけではない。本発明で使用するためには、ヒドロキシ
ル基のうちの少なくとも70%を第1及び/または第2
アミン基に変えた化合物が好ましく、ヒドロキシル基の
うちの少なくとも85%を第1及び/または第2アミン
基に変えた化合物が最も好ましい。このポリオールのア
ミン化は還元的アミン化により、あるいはシアノエチル
化及びそれに続くニトリル末端基の水素化により、実施
することができる。
ポリエチレンオキシドポリオールを還元的にアミン化し
ようとする場合には、ヒドロキシル末端付きポリオール
を少量の高級アルキレンオキシドでキャップして、末端
ヒドロキシル基が第2ヒドロキシル基であるようにする
のが望ましい。そのようにして作られたポリオールを先
行技法(例えば米国特許第3054370号明細書に記
載の方法)により還元的にアミン化する。
ようとする場合には、ヒドロキシル末端付きポリオール
を少量の高級アルキレンオキシドでキャップして、末端
ヒドロキシル基が第2ヒドロキシル基であるようにする
のが望ましい。そのようにして作られたポリオールを先
行技法(例えば米国特許第3054370号明細書に記
載の方法)により還元的にアミン化する。
単一の高分子量、アミン末端付きポリエーテルを使用す
ることができる。また、二官能性及び三官能性の混合物
、異なる分子量のものの混合物または異なる構造の化合
物の混合物のようなアミン末端付きポリエーテルの混合
物も使用できる。
ることができる。また、二官能性及び三官能性の混合物
、異なる分子量のものの混合物または異なる構造の化合
物の混合物のようなアミン末端付きポリエーテルの混合
物も使用できる。
適当なアミン末端付き有機ポリキロキサンの例としては
下記式のものがある。
下記式のものがある。
ここにRIO及びR11は独立的にアリール基であるか
、または1〜8個の炭素原子を含むアルキル基であ一す
、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル
、ペンチル、ヘキシル、オクチルまたはそれらの分枝連
鎖、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、
シクロへブチル及びシクロオクチル等である。RIO及
びRILは同一であっても、相異なっていてもよい。X
及びyは約3〜約lOの値であり、X及びyは同一であ
っても、相異なっていてもよい。nは、式の化合物が少
なくとも約1500の分子量を有するように選択される
数値である。そのようなポリシロキサン物質の一特定例
は、ペトラーチ(PeLrarch)システム社から市
販されているrPS−513J (商標)である。
、または1〜8個の炭素原子を含むアルキル基であ一す
、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル
、ペンチル、ヘキシル、オクチルまたはそれらの分枝連
鎖、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、
シクロへブチル及びシクロオクチル等である。RIO及
びRILは同一であっても、相異なっていてもよい。X
及びyは約3〜約lOの値であり、X及びyは同一であ
っても、相異なっていてもよい。nは、式の化合物が少
なくとも約1500の分子量を有するように選択される
数値である。そのようなポリシロキサン物質の一特定例
は、ペトラーチ(PeLrarch)システム社から市
販されているrPS−513J (商標)である。
このものは、末端アミノプロピル基を含む線状ポリジメ
チルシロキサン液体である。このものは約28.000
の分子量を有するジ第1アミンである〇炭化素生鎖を有
する適当なアミン末端付き反応性液体重合体は、米国特
許第4535147号明細書に記載されている。そのよ
うなアミン末端付き反応性液体重合体の一例は、下記の
式を有する。
チルシロキサン液体である。このものは約28.000
の分子量を有するジ第1アミンである〇炭化素生鎖を有
する適当なアミン末端付き反応性液体重合体は、米国特
許第4535147号明細書に記載されている。そのよ
うなアミン末端付き反応性液体重合体の一例は、下記の
式を有する。
ここにXは1〜10であり、
yは0〜5であり、
mは、上記式の化合物が少なくとも1500の分子量を
有するように選択され る数値である。
有するように選択され る数値である。
そのような反応性液体重合体は、B、F、グツドリッチ
(Goodrlch)社から商標rllYcARATB
N1300X IBj及び同rllYcARATBN
1300X21Jとして市販されている。
(Goodrlch)社から商標rllYcARATB
N1300X IBj及び同rllYcARATBN
1300X21Jとして市販されている。
流れ(B)は、少なくとも1500の平均分子量及び2
〜8の平均ヒドロキシル官能価を有するポリオールの一
種または混合物のようなヒドロキシル基含有物質を含ん
でいてもよい。ヒドロキシル基の合計は、成分(n)(
ii)中の脂肪族イミン基の30%以下(当量基準)、
好ましくは15%以下である。
〜8の平均ヒドロキシル官能価を有するポリオールの一
種または混合物のようなヒドロキシル基含有物質を含ん
でいてもよい。ヒドロキシル基の合計は、成分(n)(
ii)中の脂肪族イミン基の30%以下(当量基準)、
好ましくは15%以下である。
適当な高分子量ポリオールの例としては、ヒドロキシル
末端付きポリオキシプロピレン、ポリオキシプロピレン
/ポリオキシエチレン共重合体、ポリオキシプロピレン
/ポリオキシブチレン共正合体、及びポリテトラメチレ
ンオキシドジオール等がある。これらのポリオールの量
(重量%)は、イミン末端付きポリエーテル樹脂(B)
(i1)の重量の50%以下、好ましくは25%以下、
量は好ましくは10%以下であるべきである。
末端付きポリオキシプロピレン、ポリオキシプロピレン
/ポリオキシエチレン共重合体、ポリオキシプロピレン
/ポリオキシブチレン共正合体、及びポリテトラメチレ
ンオキシドジオール等がある。これらのポリオールの量
(重量%)は、イミン末端付きポリエーテル樹脂(B)
(i1)の重量の50%以下、好ましくは25%以下、
量は好ましくは10%以下であるべきである。
添加剤
本発明の反応系は、内部金型剥離剤、触媒、界面活性剤
、発泡剤、充填剤(補強剤でありうる)、可塑剤、難燃
化剤、カップリング剤等の如き添加剤をさらに含みうる
。
、発泡剤、充填剤(補強剤でありうる)、可塑剤、難燃
化剤、カップリング剤等の如き添加剤をさらに含みうる
。
適当な内部金型剥離剤の例としては、ステアリン酸銅、
ステアリン酸亜鉛、及び有機酸基を有するジメチルポリ
シロキサン(このものはダウコウニング社から商標rD
ow−Cornlng Q 2−7119Jで市販され
ている)がある。有機酸基でなく有機ヒドロキシル基を
有するその他の有機ポリシロキサンも使用できる。非常
に効果的なヒドロキシ官能性ポリシロキサン内部金型剥
離剤の一特定例は、ゴールドシュミット・シリコーンズ
社から商標rGoldsehmldt−412TJで販
売されているものである。内部金型剥離剤の使用量は、
反応剤全体の′mmの約o、oot〜約5重量26であ
りうる。
ステアリン酸亜鉛、及び有機酸基を有するジメチルポリ
シロキサン(このものはダウコウニング社から商標rD
ow−Cornlng Q 2−7119Jで市販され
ている)がある。有機酸基でなく有機ヒドロキシル基を
有するその他の有機ポリシロキサンも使用できる。非常
に効果的なヒドロキシ官能性ポリシロキサン内部金型剥
離剤の一特定例は、ゴールドシュミット・シリコーンズ
社から商標rGoldsehmldt−412TJで販
売されているものである。内部金型剥離剤の使用量は、
反応剤全体の′mmの約o、oot〜約5重量26であ
りうる。
触媒は、RIMによるボリュリアの製造中には一般には
必要とされない。しかし、所望ならば触媒を使用するこ
とができる。適当な触媒の例としては、第3アミン、ま
たは有機すず化合物、例えばジブチルすずジラウレート
、ジブチルすずジアセテート、ジエチルすずジアセテー
ト、ジヘキシルすずジアセテート、ジー2−エチルヘキ
シルすずオキシド、オクタン酸第−すず、オレイン酸第
−すず、またはこれらの混合物がある。
必要とされない。しかし、所望ならば触媒を使用するこ
とができる。適当な触媒の例としては、第3アミン、ま
たは有機すず化合物、例えばジブチルすずジラウレート
、ジブチルすずジアセテート、ジエチルすずジアセテー
ト、ジヘキシルすずジアセテート、ジー2−エチルヘキ
シルすずオキシド、オクタン酸第−すず、オレイン酸第
−すず、またはこれらの混合物がある。
第3アミン触媒の例としては、テトラアルキルアミン;
複素環アミン、例えばN−アルキルモルホリン(例えば
N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン) ;
2.2’−ビス(ジメチルアミノ)ジエチルエーテ
ル;1.4−ジメチルピペラジン、テトラエチレンジア
ミン、及び脂肪族ポリアミン(例えばN、N、N’、N
′−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン)、あるい
はアルカノールアミン(例えばN−メチルジェタノール
アミン)がある。触媒の使用量は、反応剤全体の約5重
量%以下、好ましくは1重量%以下である。第3アミン
とを機すず触媒とを組合せて使用することがしばしば行
なわれる。イソシアヌレート触媒、カルボン酸のアルカ
リ及び/またはアルカリ土類金属塩も、本発明の処方組
成物に添加しうる。
複素環アミン、例えばN−アルキルモルホリン(例えば
N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン) ;
2.2’−ビス(ジメチルアミノ)ジエチルエーテ
ル;1.4−ジメチルピペラジン、テトラエチレンジア
ミン、及び脂肪族ポリアミン(例えばN、N、N’、N
′−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン)、あるい
はアルカノールアミン(例えばN−メチルジェタノール
アミン)がある。触媒の使用量は、反応剤全体の約5重
量%以下、好ましくは1重量%以下である。第3アミン
とを機すず触媒とを組合せて使用することがしばしば行
なわれる。イソシアヌレート触媒、カルボン酸のアルカ
リ及び/またはアルカリ土類金属塩も、本発明の処方組
成物に添加しうる。
イソシアネート中アミ2反応、殊にイソシアネートと脂
肪族イミンとの反応のためにより特定的な別の柾類の触
媒としては、カルボン酸及びその前駆物質(例えば酸無
水物)がある。カルボン酸触媒の特定例としては、オレ
インL 1.12− )’デカンジオン酸、イソフタル
酸等がある。これらのタイプの触媒は、米国特許第44
99254号、第4487908号、及び第44879
12号明細書にそしてイミン・イソシアネート反応につ
いては米国特許第3789045号明細書に記載されて
いる。
肪族イミンとの反応のためにより特定的な別の柾類の触
媒としては、カルボン酸及びその前駆物質(例えば酸無
水物)がある。カルボン酸触媒の特定例としては、オレ
インL 1.12− )’デカンジオン酸、イソフタル
酸等がある。これらのタイプの触媒は、米国特許第44
99254号、第4487908号、及び第44879
12号明細書にそしてイミン・イソシアネート反応につ
いては米国特許第3789045号明細書に記載されて
いる。
本発明のボリュリア処方組成においてはイミン・イソシ
アネート反応用の触媒を使用するのが好ましいことが多
い。しかし触媒の使用は必須ではない。触媒を使用する
場合には、触媒を流れ(A)に添加し、従って衝突混合
工程の後まで触媒を流れ(B)から隔離しておくのが好
ましい。イソシアネート流中に配合しうる適当な触媒、
または潜在触媒としては、カルボン酸がある。特に好ま
しいものはオレイン酸のような脂肪酸である。有機カル
ボン酸無水物は、(A)流中で用いるための潜在触媒と
して好ましく、例えばシス−1,2−シクロヘキサンジ
カルボン酸無水物(下記1)がある。
アネート反応用の触媒を使用するのが好ましいことが多
い。しかし触媒の使用は必須ではない。触媒を使用する
場合には、触媒を流れ(A)に添加し、従って衝突混合
工程の後まで触媒を流れ(B)から隔離しておくのが好
ましい。イソシアネート流中に配合しうる適当な触媒、
または潜在触媒としては、カルボン酸がある。特に好ま
しいものはオレイン酸のような脂肪酸である。有機カル
ボン酸無水物は、(A)流中で用いるための潜在触媒と
して好ましく、例えばシス−1,2−シクロヘキサンジ
カルボン酸無水物(下記1)がある。
イソシアネートにおいて使用するためのその他の潜在(
潜伏)触媒または触媒前駆物質としては、醋酸クロリド
、安息香酸クロリドのような有機酸ハライド;上記2(
MDIを二酸化硫黄との反応生成物)のようなスルホン
酸無水物;上記3CMDIと塩酸との反応生成物)のよ
うなカルバモイルハライド、または4がある。触媒及び
/または触媒前駆物質は、重合体の全重量の5%(v/
v)またはそれ以下、好ましくは2%(v/w)以下、
最も好ましくは1%(v/v)以下の濃度で使用される
べきである。
潜伏)触媒または触媒前駆物質としては、醋酸クロリド
、安息香酸クロリドのような有機酸ハライド;上記2(
MDIを二酸化硫黄との反応生成物)のようなスルホン
酸無水物;上記3CMDIと塩酸との反応生成物)のよ
うなカルバモイルハライド、または4がある。触媒及び
/または触媒前駆物質は、重合体の全重量の5%(v/
v)またはそれ以下、好ましくは2%(v/w)以下、
最も好ましくは1%(v/v)以下の濃度で使用される
べきである。
若干の処方においては触媒が加工助剤として有効である
ことがある。
ことがある。
適当な界面活性剤の例としては、ひまし油スルホネート
のナトリウム塩;ドデシルスルホン酸のようなスルホン
酸のアルカリ金属またはアンモニウム塩;及びエチレン
オキシドとプロピレンオキシドとの共重合体がポリジメ
チルシロキサンラジカルに結合されている構造を有する
ポリエーテルシロキサン;がある。界面活性剤の使用量
は全反応剤の重量の約2重量%以下であり、好ましくは
1重量%以下である。
のナトリウム塩;ドデシルスルホン酸のようなスルホン
酸のアルカリ金属またはアンモニウム塩;及びエチレン
オキシドとプロピレンオキシドとの共重合体がポリジメ
チルシロキサンラジカルに結合されている構造を有する
ポリエーテルシロキサン;がある。界面活性剤の使用量
は全反応剤の重量の約2重量%以下であり、好ましくは
1重量%以下である。
適当な発泡剤としては、例えば空気、CO2゜N20ま
たは窒素のような溶解または分散された気体、低沸点ハ
ロゲン化炭化水素(例えば塩化メチレン、及びトリクロ
ロモノフルオロメタン)がある。発泡剤の使用量は反応
剤全体のfIir:にの約4重n%以下である。
たは窒素のような溶解または分散された気体、低沸点ハ
ロゲン化炭化水素(例えば塩化メチレン、及びトリクロ
ロモノフルオロメタン)がある。発泡剤の使用量は反応
剤全体のfIir:にの約4重n%以下である。
適当な充填剤としては、ガラス繊維補強剤、特に約1/
16インチ(0,1[icm) 〜約1/2インチ(1
,27cm)の長さを有するもの及び1/ 10インチ
(0,1Ocm)、1/8インチ(0,32cm)また
は1/4インチ(0,64cm)等のような長さを有す
るミル処理ガラス繊維がある。一層短い繊維は、(A)
または(B)成分流の部分として配合される場合には処
理加工の8紡さの故に好ましい。その他の特に適当な充
填剤は、震母、蒸発シリカ、フレーク状ガラス、ウォル
アストナイト、炭酸カルシウム、カーボンブラック等で
ある。
16インチ(0,1[icm) 〜約1/2インチ(1
,27cm)の長さを有するもの及び1/ 10インチ
(0,1Ocm)、1/8インチ(0,32cm)また
は1/4インチ(0,64cm)等のような長さを有す
るミル処理ガラス繊維がある。一層短い繊維は、(A)
または(B)成分流の部分として配合される場合には処
理加工の8紡さの故に好ましい。その他の特に適当な充
填剤は、震母、蒸発シリカ、フレーク状ガラス、ウォル
アストナイト、炭酸カルシウム、カーボンブラック等で
ある。
プロセス
本発明の反応系及び重合体は、RIM機で反応成形(R
IM)法により加工処理される混合活性化系である。本
発明は迅速に反応し、迅速にゲル化する系における改善
された制御(改善された流動特性及び改善された混合品
質)を与える。従って、本発明は、加工処理条件下にお
いて、約1分以下、好ましくは30秒以下、さらに好ま
しくは20秒以下、最も好ましくは10秒以下のゲル化
時間を有する反応系に向けられている。本発明の反応系
は、RIMによって自動車補助部品及びパネルのような
有用な物品に成形しうるボリュリアを作るのに使用でき
る。
IM)法により加工処理される混合活性化系である。本
発明は迅速に反応し、迅速にゲル化する系における改善
された制御(改善された流動特性及び改善された混合品
質)を与える。従って、本発明は、加工処理条件下にお
いて、約1分以下、好ましくは30秒以下、さらに好ま
しくは20秒以下、最も好ましくは10秒以下のゲル化
時間を有する反応系に向けられている。本発明の反応系
は、RIMによって自動車補助部品及びパネルのような
有用な物品に成形しうるボリュリアを作るのに使用でき
る。
RIM機は当業界において周知であり、米国オハイオ州
アクロンのアドミラル・エクイップメント社;米国オハ
イオ州シンシナチのシンシナチ・ミラクゴン社;西独ミ
エネルツアーゲンのバッテンフェルト社;及び西独クラ
ウスやマッフエイ社;等により製造販売されているもの
がある。
アクロンのアドミラル・エクイップメント社;米国オハ
イオ州シンシナチのシンシナチ・ミラクゴン社;西独ミ
エネルツアーゲンのバッテンフェルト社;及び西独クラ
ウスやマッフエイ社;等により製造販売されているもの
がある。
RIM法においては、ポリイソシアネート刊成物はrA
J成分と称され、そしてポリアミン及びイミン末端付き
反応剤、すなわち成分(It)(i)及び(B)(if
) 、からなる組成物はrBJ成分と称され・このもの
は任意にその他のイソシアネート反応性物質を含みうる
。反応剤は、適当な容器中で混合され、約り0℃〜約1
00℃の湿度において50〜2500rpn+の回転速
度の高剪断ブレード(例えばカラレスCow I as
・ブレード)を用いて5〜60分間にわたりかきまぜら
れる。成分(B)の諸成分を室温(20℃)またはその
付近の温度で混合し処理するのが好ましい。成分(B)
(+)及び(13)(i1>を、−緒に加熱し一度に混
合するのは好ましくない。
J成分と称され、そしてポリアミン及びイミン末端付き
反応剤、すなわち成分(It)(i)及び(B)(if
) 、からなる組成物はrBJ成分と称され・このもの
は任意にその他のイソシアネート反応性物質を含みうる
。反応剤は、適当な容器中で混合され、約り0℃〜約1
00℃の湿度において50〜2500rpn+の回転速
度の高剪断ブレード(例えばカラレスCow I as
・ブレード)を用いて5〜60分間にわたりかきまぜら
れる。成分(B)の諸成分を室温(20℃)またはその
付近の温度で混合し処理するのが好ましい。成分(B)
(+)及び(13)(i1>を、−緒に加熱し一度に混
合するのは好ましくない。
rAJ成分及びrBJ成分をRIM機の別々の容器に入
れる。このような容器には撹拌機が設けられているのが
普通である。容器においてrAJ成分の温度は20℃〜
約125℃である。加工処理及び混合のために用いられ
るイソシネート温度は約50℃以下であるのが好ましく
、殊にイソシアネートがイミン−イソシアネート反応の
ための触媒または潜在触媒を含んでいる場合は、約50
℃以下であるのが好ましい。rBJ成分の温度は約り0
℃〜約80℃であってよいが、好ましくは約20℃であ
る。
れる。このような容器には撹拌機が設けられているのが
普通である。容器においてrAJ成分の温度は20℃〜
約125℃である。加工処理及び混合のために用いられ
るイソシネート温度は約50℃以下であるのが好ましく
、殊にイソシアネートがイミン−イソシアネート反応の
ための触媒または潜在触媒を含んでいる場合は、約50
℃以下であるのが好ましい。rBJ成分の温度は約り0
℃〜約80℃であってよいが、好ましくは約20℃であ
る。
「A」成分及びrBJ成分は、例えば「クラウス・マッ
フエイ」 (商標)混合ヘッドのような強制式混合ヘッ
ドで衝突混合される。rAJ成分及びrBJ成分は混合
ヘッドへ向けて、約700〜約5000pslの排出圧
力の計量ポンプ(例えば「バイキング・マーク21AJ
:商標)によって圧送される。若干の場合には画成分
流rAJ及びrBJを、ピストン(またはポンプ)、混
合ヘッド、及びこれらを結ぶすべての導管の中に、貯蔵
タンク内における主要な温度に比肩しうる温度で保持す
ることが必要とされる。
フエイ」 (商標)混合ヘッドのような強制式混合ヘッ
ドで衝突混合される。rAJ成分及びrBJ成分は混合
ヘッドへ向けて、約700〜約5000pslの排出圧
力の計量ポンプ(例えば「バイキング・マーク21AJ
:商標)によって圧送される。若干の場合には画成分
流rAJ及びrBJを、ピストン(またはポンプ)、混
合ヘッド、及びこれらを結ぶすべての導管の中に、貯蔵
タンク内における主要な温度に比肩しうる温度で保持す
ることが必要とされる。
これは、ヒートeトレーシングにより、及び/または成
分の独立的再循環により、そのような温度維持がなされ
ることが多い。
分の独立的再循環により、そのような温度維持がなされ
ることが多い。
混合ヘッドに向けて圧送されるrAJ成分及びrBJ成
分の量は、「A」成分とrBJ成分との重量比の形で測
定され、その比は、使用される反応剤及び所望のイソシ
アネート指数の如何に応じて約9:1ないし約1:9、
好ましくは3:1ないし1:3である。流れrAJ中の
イソシアネート当量と、流れrBJ中のイソシアネート
反応性官能基との比が0.70〜1.90.好ましくは
0.90〜l、30、さらに好ましくは0.95〜1.
lOとなるようなrAJ : rBJ比を用いるの
が好ましい。この当量比は指数(インデックス)として
知られ、多くの場合百分率値で表わされる。「イソシア
ネート反応性官能基」とは、イミン基、第1及び/また
は第2アミン基(芳香族または脂肪族)、ヒドロキシル
基、エナミン基、ケテンアミナル基、メルカプ) (−
SH)基及びカルボン酸基が包含されるものであり、こ
れらの基はを磯釣に結合しているものである。
分の量は、「A」成分とrBJ成分との重量比の形で測
定され、その比は、使用される反応剤及び所望のイソシ
アネート指数の如何に応じて約9:1ないし約1:9、
好ましくは3:1ないし1:3である。流れrAJ中の
イソシアネート当量と、流れrBJ中のイソシアネート
反応性官能基との比が0.70〜1.90.好ましくは
0.90〜l、30、さらに好ましくは0.95〜1.
lOとなるようなrAJ : rBJ比を用いるの
が好ましい。この当量比は指数(インデックス)として
知られ、多くの場合百分率値で表わされる。「イソシア
ネート反応性官能基」とは、イミン基、第1及び/また
は第2アミン基(芳香族または脂肪族)、ヒドロキシル
基、エナミン基、ケテンアミナル基、メルカプ) (−
SH)基及びカルボン酸基が包含されるものであり、こ
れらの基はを磯釣に結合しているものである。
rAJ流は、その重量の40%までの固体充填剤または
補強剤を含みうる。好ましい具体例において、rAJ流
は少なくとも70重二部の芳香族イソシアネート化合物
、30重口%以下の充填剤及び/または補強剤、及びl
O重二部以下のその他の任意成分を含む。
補強剤を含みうる。好ましい具体例において、rAJ流
は少なくとも70重二部の芳香族イソシアネート化合物
、30重口%以下の充填剤及び/または補強剤、及びl
O重二部以下のその他の任意成分を含む。
rAJ流/「B」流の衝突混合ブレンドは、約0.3ボ
ンド/秒〜約70ボンド/秒(好ましくは5〜20ボン
ド/秒)の速さで金型中へ射出される。
ンド/秒〜約70ボンド/秒(好ましくは5〜20ボン
ド/秒)の速さで金型中へ射出される。
金型は約20℃〜250℃の温度に加熱されている。
適当な金型はアルミニウムまたは鋼のような金属から作
ったものであるが、その他の材料でも、処理加工条件及
び磨耗に耐えるならば使用できる。
ったものであるが、その他の材料でも、処理加工条件及
び磨耗に耐えるならば使用できる。
普通は外部(外式)金型剥離剤を第1回の成形前に塗付
する。そのような剥離剤は、使用される金型温度におい
て固体である石ケンまたはワックスである。
する。そのような剥離剤は、使用される金型温度におい
て固体である石ケンまたはワックスである。
成形された重合体物品は、衝突混合物が金型中に約1〜
約30秒、好ましくは5〜20秒間滞まるうちに作られ
る。次いで金型を開け、成形された製品を金型から取り
出す。成形製品は、50〜約250℃の温度の炉中に約
1,5〜約3時間置くことによりポスト硬化することが
できる。
約30秒、好ましくは5〜20秒間滞まるうちに作られ
る。次いで金型を開け、成形された製品を金型から取り
出す。成形製品は、50〜約250℃の温度の炉中に約
1,5〜約3時間置くことによりポスト硬化することが
できる。
本発明における金型充填は、本発明の反応系の反応特性
の故に一層容易に達成される。一般的に約1〜5秒の誘
導期間があり、この期間中はイソシアネート成分とイミ
ノ官能性成分との間の反応は平坦であるがないしは抑制
されている。この誘導期間が過ぎると、反応が非常に加
速される。この挙動は、先行技術において第1脂肪族ア
ミンが使用された場合と極めて対照的である。これらの
先行技術アミンは芳香族イソシアネートを接触した時点
で反応し始めるようである。このような反応特性は、断
熱温度上昇法によって観察でき、この方法においては、
衝突混合装置を介して反応系(または2またはそれ以上
の個々の成分)を、熱電対付きの断熱カップ中へ導入す
る。次いで反応による温度上昇を、0.1秒またはそれ
以下の間隔で監視し、時間に関してプロットする。もち
ろん、予期されるように、誘導期間は、イミノ化合物が
そのままで(すなわちその他の成分なしで)芳香族イソ
シアネートと反応させられる場合に、最も明確に示され
る。先行技術と対比しての本発明の系の改善された流動
性は以下の実施例に示されている。成形物品は、350
”F以下、好ましくは180’F以下の金型温度におい
て、30秒(しばしば15秒)以下の金型滞留時間の後
に型から取り出される。本発明の首尾良い実施のために
は必須ではないが、本発明の反応系中へ少量の反応性成
分(本発明における必須成分と異なるもの)を配合する
ことは、本発明の範囲内である。
の故に一層容易に達成される。一般的に約1〜5秒の誘
導期間があり、この期間中はイソシアネート成分とイミ
ノ官能性成分との間の反応は平坦であるがないしは抑制
されている。この誘導期間が過ぎると、反応が非常に加
速される。この挙動は、先行技術において第1脂肪族ア
ミンが使用された場合と極めて対照的である。これらの
先行技術アミンは芳香族イソシアネートを接触した時点
で反応し始めるようである。このような反応特性は、断
熱温度上昇法によって観察でき、この方法においては、
衝突混合装置を介して反応系(または2またはそれ以上
の個々の成分)を、熱電対付きの断熱カップ中へ導入す
る。次いで反応による温度上昇を、0.1秒またはそれ
以下の間隔で監視し、時間に関してプロットする。もち
ろん、予期されるように、誘導期間は、イミノ化合物が
そのままで(すなわちその他の成分なしで)芳香族イソ
シアネートと反応させられる場合に、最も明確に示され
る。先行技術と対比しての本発明の系の改善された流動
性は以下の実施例に示されている。成形物品は、350
”F以下、好ましくは180’F以下の金型温度におい
て、30秒(しばしば15秒)以下の金型滞留時間の後
に型から取り出される。本発明の首尾良い実施のために
は必須ではないが、本発明の反応系中へ少量の反応性成
分(本発明における必須成分と異なるもの)を配合する
ことは、本発明の範囲内である。
反応系の個々の成分は、乾燥空気または窒素のような不
活性雰囲気下で貯蔵、処理されるのが望ましい。
活性雰囲気下で貯蔵、処理されるのが望ましい。
本発明の反応系処方物は、0.7〜1.90、好ましく
は0.95〜1.10のイソシアネート指数において処
理されるが、もしイソシアネート基をイソシアヌレート
基へ転化するための触媒が存在するならば、イソシアネ
ート指数は約15.00まで拡大できる。適当なイソシ
アヌレート触媒の例としては、カルボン酸のアルカリ金
属塩、例えば2−エチルヘキソン酸カリウムがある。
は0.95〜1.10のイソシアネート指数において処
理されるが、もしイソシアネート基をイソシアヌレート
基へ転化するための触媒が存在するならば、イソシアネ
ート指数は約15.00まで拡大できる。適当なイソシ
アヌレート触媒の例としては、カルボン酸のアルカリ金
属塩、例えば2−エチルヘキソン酸カリウムがある。
ボリュリアRIM以外に、本発明の反応系により与えら
れる流動/充填性の利点ならびにそれによりもたらされ
る加工性の改善は、本発明の反応系をマット補強構造/
RIM系(SRIM)において使用することの適性を与
える。このようなSRIM系においては、補強用繊維の
連続マットを金型中に置き、反応系をこのマット内部及
び周囲にポンプ送入し、かくして機械的補強付き複合材
が与えられる。SRIMについての流動性の要件は、従
って非常に重要である。マットは一般にはガラス繊維か
ら作られるが、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ナ
イロン繊維、これらの組合せ等も使用できる。個々の繊
維は、個々の成分単量体流によって導入、しつる繊維よ
りもはるかに長いものとすることができ、あるいはそれ
を引き伸ばしたときには成形品自体の長さと同等または
それ以上の長さであってもよい。本発明のボリュリア系
は、SRIMのプロセス要件を良く満足させるものであ
る。
れる流動/充填性の利点ならびにそれによりもたらされ
る加工性の改善は、本発明の反応系をマット補強構造/
RIM系(SRIM)において使用することの適性を与
える。このようなSRIM系においては、補強用繊維の
連続マットを金型中に置き、反応系をこのマット内部及
び周囲にポンプ送入し、かくして機械的補強付き複合材
が与えられる。SRIMについての流動性の要件は、従
って非常に重要である。マットは一般にはガラス繊維か
ら作られるが、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ナ
イロン繊維、これらの組合せ等も使用できる。個々の繊
維は、個々の成分単量体流によって導入、しつる繊維よ
りもはるかに長いものとすることができ、あるいはそれ
を引き伸ばしたときには成形品自体の長さと同等または
それ以上の長さであってもよい。本発明のボリュリア系
は、SRIMのプロセス要件を良く満足させるものであ
る。
本発明を以下の実施例によりさらに説明するが、本発明
はこれらの実施例のみに限定されるものではない。実施
例において曲げモジュラスはASTM D790によ
り測定した。シヨアD硬度はASTM 0224Gに
より測定した。加熱垂れ(heat sag)はAST
M D3789−85によりa11定した。CLTE
はASTM D[i9[iにより測定した。引張強度
はASTM DG3gにより測定した。
はこれらの実施例のみに限定されるものではない。実施
例において曲げモジュラスはASTM D790によ
り測定した。シヨアD硬度はASTM 0224Gに
より測定した。加熱垂れ(heat sag)はAST
M D3789−85によりa11定した。CLTE
はASTM D[i9[iにより測定した。引張強度
はASTM DG3gにより測定した。
衝撃落下fff量(「衝撃」)はASTM D302
9−84により測定した。
9−84により測定した。
実施例において使用の反応成分を同定するために下記の
用語解説を挙げる。
用語解説を挙げる。
高純度MD I : 125の平均イソシアネート当量
を有する高純度4.4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネートであり、ICIアメリカ社から商標rRubln
aLe 44 Jで市販されている。この製品は2%未
満の2 、4”−MDI異性体を含む。
を有する高純度4.4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネートであり、ICIアメリカ社から商標rRubln
aLe 44 Jで市販されている。この製品は2%未
満の2 、4”−MDI異性体を含む。
LF−168:約143の平均イソシアネート当量を有
する変性4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
であり、ICIアメリカ社から商標rRublnate
LP−188Jで市販されている。
する変性4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
であり、ICIアメリカ社から商標rRublnate
LP−188Jで市販されている。
LF−209=変性MDI及び高分子量ボ1ノエーテル
に基くプレポリマーであり、このプレポリマーは21.
5%の遊離イソシアネート(−NCO)含量である。I
CIアメリカ社から商標rRublnatc LF−2
09Jで市販されている。
に基くプレポリマーであり、このプレポリマーは21.
5%の遊離イソシアネート(−NCO)含量である。I
CIアメリカ社から商標rRublnatc LF−2
09Jで市販されている。
rlsOcYANATE−24J (商標) :
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと2,4
′−ジフェニルメタンジイソシアネートの80:20混
合物であり、ICIアメリカ社から市販されている。
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと2,4
′−ジフェニルメタンジイソシアネートの80:20混
合物であり、ICIアメリカ社から市販されている。
Xl−208:約135の平均イソシアネート当量を有
する変性ジフェニルメタンジイソシアネート製品であり
、ICIアメリカ社から開発品rXI208Jとして人
手しうる。
する変性ジフェニルメタンジイソシアネート製品であり
、ICIアメリカ社から開発品rXI208Jとして人
手しうる。
V M −20: 29.1ffl量%のイソシアネー
ト含量の変性高純度MDIであり、I CI plc社
から商標r 5uprasccV M 20Jとして市
販されている。
ト含量の変性高純度MDIであり、I CI plc社
から商標r 5uprasccV M 20Jとして市
販されている。
L HT −34:ユニオン・カーバイドから市販され
ているポリオキシプロピレントリオール(OH価34)
。
ているポリオキシプロピレントリオール(OH価34)
。
T−3275:OH価32のポリオキシエチレン・キャ
ップ付きのポリオキシプロピレントリオールであり、I
CIplc社から商標rDaltocel Ta2−7
5Jで市販されている。
ップ付きのポリオキシプロピレントリオールであり、I
CIplc社から商標rDaltocel Ta2−7
5Jで市販されている。
PPB2000:OH価5Bのポリオキシプロピレンジ
アミンルであり、I CI plc社から市販されてい
る。
アミンルであり、I CI plc社から市販されてい
る。
D −2000:分子ff12000のポリオキシプロ
ピレンジアミンでありテキサコ番ケミカル社から商標r
JEPFAMINEJで市販されている。
ピレンジアミンでありテキサコ番ケミカル社から商標r
JEPFAMINEJで市販されている。
D−400:分子量400のポリオキシプロピレンジア
ミンであり、テキサコ・ケミカル社 、から商標r J
EPPAMINEJで市販されている。
ミンであり、テキサコ・ケミカル社 、から商標r J
EPPAMINEJで市販されている。
E 2103 :約2000の分子量のポリオキシエチ
レン中キャップ付きポリオキシプロピ レンジオールであり、テキサコ・ケミカル社から市販さ
れている。
レン中キャップ付きポリオキシプロピ レンジオールであり、テキサコ・ケミカル社から市販さ
れている。
DETDA:約80重量%の3.5−ジエチル−2・4
−ジアミノトルエンと約20ffl m%の3.5−ジ
エチル−2,6−ジアミノトルエンとからなる混合物で
あり、エチル (ELhyl)社から市販されている。
−ジアミノトルエンと約20ffl m%の3.5−ジ
エチル−2,6−ジアミノトルエンとからなる混合物で
あり、エチル (ELhyl)社から市販されている。
T −500吐ポリオキシプロピレントリアミンであり
、テキサコ争ケミカル社から商標 rJEFFAMINE T−5000Jで市販されてい
る。
、テキサコ争ケミカル社から商標 rJEFFAMINE T−5000Jで市販されてい
る。
その分子量は5000である。
D−400C,It、 : D−400のシクロへキ
サノンジイミン。
サノンジイミン。
T−5000MEK : T −5000のメチルエチ
ルケトントリイミン。
ルケトントリイミン。
T −5000アセトン: T −5000のアセトン
トリイミン。
トリイミン。
実施例1〜9は本発明によるボリュリア処方物であり、
これらを「アドミラル2000HPJ RI M機で加
工処理した。ボリュリアを作るために使用した各rAJ
及びrBJの組成は表1に示されている。表2は実施例
1〜9のボリュリアを作るのにそれぞれ用いた加工処理
パラメーターを示している。表3は実施例1〜9のボリ
ュリアの物理的性質を列挙している。表1〜3のそれぞ
れにおけるrC−IJ (比較対照1)は本発明によ
らない対照組成処方物である。表1〜3におけるrAJ
及びrBJ成分の種々の成分の量は、重合体を作るのに
用いた反応性成分の合計に基<重量%である(特に別の
指示がない限り)。
これらを「アドミラル2000HPJ RI M機で加
工処理した。ボリュリアを作るために使用した各rAJ
及びrBJの組成は表1に示されている。表2は実施例
1〜9のボリュリアを作るのにそれぞれ用いた加工処理
パラメーターを示している。表3は実施例1〜9のボリ
ュリアの物理的性質を列挙している。表1〜3のそれぞ
れにおけるrC−IJ (比較対照1)は本発明によ
らない対照組成処方物である。表1〜3におけるrAJ
及びrBJ成分の種々の成分の量は、重合体を作るのに
用いた反応性成分の合計に基<重量%である(特に別の
指示がない限り)。
処方組成C−1は本発明のものではなく、先行技術によ
るものであり、この従来のボリュリア処方は、実施例9
のアセトンイミンの代りにT−5000を用いた以外は
実施例9のものと同じであったので比較対照として使用
した。
るものであり、この従来のボリュリア処方は、実施例9
のアセトンイミンの代りにT−5000を用いた以外は
実施例9のものと同じであったので比較対照として使用
した。
処方9及びC−1の加工処理を注意深く詳しく検討した
(表2の条件A−D及びA−H参照)。
(表2の条件A−D及びA−H参照)。
これは機械の出力を低減し、そして射出時間を増加する
ことにより(金型がもはや充填されなくなるまで)実施
した。この実験の条件下で、処方9(本発明による)は
、rC−IJよりも良好な流動/充填特性を示した。こ
れらの実験で検討した最も低い機械出力(実施例9につ
いては条件「D」、そしてrC−IJについては条件「
H」、すなわち60℃の金型温度において250g/秒
)において、いずれの系も金型を充填することができな
かった。しかし実施例9の処方物は、ゲル化により流入
が妨げられるまでに、C−1よりも金型中へ2倍以上深
く侵入した(同一条件下で)。さらには系9(D)によ
り部分的に充填された部分は良く混合されていたことが
判り、また平滑な流動前面を示したが、対照rC−IJ
の「不足射出物」C−1(H)はその混合状態が極めて
悪く (すなわち、混合ライン、多くの色調不均一性及
び乱流パターンを有し)、そして凹凸のある流動前面を
示した。これらの観察事項は、系rC−1(H)Jの劣
悪な流動特性を明らかにするものである。
ことにより(金型がもはや充填されなくなるまで)実施
した。この実験の条件下で、処方9(本発明による)は
、rC−IJよりも良好な流動/充填特性を示した。こ
れらの実験で検討した最も低い機械出力(実施例9につ
いては条件「D」、そしてrC−IJについては条件「
H」、すなわち60℃の金型温度において250g/秒
)において、いずれの系も金型を充填することができな
かった。しかし実施例9の処方物は、ゲル化により流入
が妨げられるまでに、C−1よりも金型中へ2倍以上深
く侵入した(同一条件下で)。さらには系9(D)によ
り部分的に充填された部分は良く混合されていたことが
判り、また平滑な流動前面を示したが、対照rC−IJ
の「不足射出物」C−1(H)はその混合状態が極めて
悪く (すなわち、混合ライン、多くの色調不均一性及
び乱流パターンを有し)、そして凹凸のある流動前面を
示した。これらの観察事項は、系rC−1(H)Jの劣
悪な流動特性を明らかにするものである。
実施例1O〜11.及び対照比較処方C−2及びこれら
の実施例は本発明による組成物のすぐれた処理加工性を
さらに例示するものである。
の実施例は本発明による組成物のすぐれた処理加工性を
さらに例示するものである。
実施例1O〜11の組成物、及び対照比較処方C−2及
びC−3の組成物を、rRRI M90J成形機(米国
オハイオ州シンシナチのシンシナチ・ミラクロン社製)
で、グリルを含む複雑な自動車前面構成部材に成形した
。組成に関するデータ及び成形条件を表4に示す。
びC−3の組成物を、rRRI M90J成形機(米国
オハイオ州シンシナチのシンシナチ・ミラクロン社製)
で、グリルを含む複雑な自動車前面構成部材に成形した
。組成に関するデータ及び成形条件を表4に示す。
表 4
実 施 例 比較−2比較−31011ハードブロツ
ク(%) 45 45 45 4
5A−成分; イソシアネート24 21J1 21J1 21
JI 21JIXI−2089,139,139,1
39゜13D−200024,9124,9124,9
124,91オレイン酸 !、00
1.00 1.00 1.00B=成分: DETDA 14.513 14.50
14.5G 14.56T−500030,0930
,09 T −50007−II?トン30.09 30.09
金型温度 (”C) 65.5 05.5 G5.
5 B5.5A−成分温度 (”C) 30
30 30 30B−成分温度 (”C
) 38 3B’ 38 3G取り出し
時間 (秒) 30 30 30
30射出ユ(ボンド7秒)877G *概略値。0.192立方フイートの空間を充填するの
に13.9ボンドの射出重量が必要とされた。これに対
する割合。
ク(%) 45 45 45 4
5A−成分; イソシアネート24 21J1 21J1 21
JI 21JIXI−2089,139,139,1
39゜13D−200024,9124,9124,9
124,91オレイン酸 !、00
1.00 1.00 1.00B=成分: DETDA 14.513 14.50
14.5G 14.56T−500030,0930
,09 T −50007−II?トン30.09 30.09
金型温度 (”C) 65.5 05.5 G5.
5 B5.5A−成分温度 (”C) 30
30 30 30B−成分温度 (”C
) 38 3B’ 38 3G取り出し
時間 (秒) 30 30 30
30射出ユ(ボンド7秒)877G *概略値。0.192立方フイートの空間を充填するの
に13.9ボンドの射出重量が必要とされた。これに対
する割合。
対照処方C−2及びC−3は、アミン末端付きポリプロ
ピレンオキシドトリアミンT −500を含んでいたが
、イミン末端付き脂肪族ポリエーテルを含んでおらず、
グリル部に許容しえないV型のノツチまたはボイドを形
成させた。イミン末端付き化合物を含んでいた実施例1
O及び11の処方物はそのようなノツチやボイドを形成
させなかった。
ピレンオキシドトリアミンT −500を含んでいたが
、イミン末端付き脂肪族ポリエーテルを含んでおらず、
グリル部に許容しえないV型のノツチまたはボイドを形
成させた。イミン末端付き化合物を含んでいた実施例1
O及び11の処方物はそのようなノツチやボイドを形成
させなかった。
このことにより、本発明による組成物のすぐれた処理加
工性が示される。また実施例1(l及びIIの組成物は
、対照のC−2またはC−3のものよりも低い射出速度
によって完全にまたは一層完全に金型を満たした。この
ことも本発明組成物の良好な処理加工性を示すものであ
る。
工性が示される。また実施例1(l及びIIの組成物は
、対照のC−2またはC−3のものよりも低い射出速度
によって完全にまたは一層完全に金型を満たした。この
ことも本発明組成物の良好な処理加工性を示すものであ
る。
実施例 12
この実施例はイミン末端付きポリエーテルの実験室製造
を例示するものである。
を例示するものである。
3つ口のION丸底ガラス反応器に4000 gのT−
5000及び4000 gのメチルエチルケトンを加え
た。
5000及び4000 gのメチルエチルケトンを加え
た。
コンデンサーを反応器の一つの口に取り付け、ゆるやか
な窒素流(乾燥)をコンデンサーの頂部のところに維持
した。それと同時に反応器の別の口に温度計を備えた。
な窒素流(乾燥)をコンデンサーの頂部のところに維持
した。それと同時に反応器の別の口に温度計を備えた。
ガラス撹拌棒とポリテトラフルオロエチレン(「テフロ
ン」デュポン製)の撹拌翼を第3の口から入れて反応混
合物をかきまぜ、還流に至るまで(約80℃)加熱マン
トルにより加熱した。還流は1時間継続した。
ン」デュポン製)の撹拌翼を第3の口から入れて反応混
合物をかきまぜ、還流に至るまで(約80℃)加熱マン
トルにより加熱した。還流は1時間継続した。
還流が停止するまで温度を低下させ、撹拌を停止した。
還流コンデンサーの代りに蒸留カラムを取付け、窒素流
を反応器へその蒸発カラムを介して導入し、その蒸留カ
ラムを介して取り出した。
を反応器へその蒸発カラムを介して導入し、その蒸留カ
ラムを介して取り出した。
撹拌を再開始し、残留メチルエチルケトンの一定な蒸留
速度を維持する熱を加えた。蒸留が完了したとき、真空
源(真空ポンプ)蒸留受はフラスコに取り付けることに
より反応器に減圧を掛けた。
速度を維持する熱を加えた。蒸留が完了したとき、真空
源(真空ポンプ)蒸留受はフラスコに取り付けることに
より反応器に減圧を掛けた。
シリコーングリースを用いて反応器のすり合せ結合部分
をシールした。減圧は80℃でしずかに撹拌しつつゆる
やかに開始し、真空圧は最終的には1.5トル以下まで
1時+UJにわたり低減した。
をシールした。減圧は80℃でしずかに撹拌しつつゆる
やかに開始し、真空圧は最終的には1.5トル以下まで
1時+UJにわたり低減した。
次いで減圧を解除し、生成物のIR分析により反応の完
結塵を試験した。1710cm”におけるカルボニルビ
ークの不存在は、残留メチルエチルケトンが完全に除去
されたことを示した。teoo〜IG10cm−’にお
けるアミンビークの不存在は、T−5000が完全に反
応したことを示した。1860cm−’におけるイミン
ピークの存在は所望のT −5000MEKの生成を示
すものであった。反応剤及び生成物の両方のスペクトル
に存在する1490cm−’における参照ピークの強度
を、監視された各試料の同じ厚さを大まかに達成するた
めに塩セルに対して加えられた圧力をapl定するのに
用いた。
結塵を試験した。1710cm”におけるカルボニルビ
ークの不存在は、残留メチルエチルケトンが完全に除去
されたことを示した。teoo〜IG10cm−’にお
けるアミンビークの不存在は、T−5000が完全に反
応したことを示した。1860cm−’におけるイミン
ピークの存在は所望のT −5000MEKの生成を示
すものであった。反応剤及び生成物の両方のスペクトル
に存在する1490cm−’における参照ピークの強度
を、監視された各試料の同じ厚さを大まかに達成するた
めに塩セルに対して加えられた圧力をapl定するのに
用いた。
実施例 13
この実施例は補助溶媒蒸留法によりイミン末端付きポリ
エーテルを実験室規模で製造する場合を例示するもので
ある。
エーテルを実験室規模で製造する場合を例示するもので
ある。
lofI反応器に4500 gのT −5000,22
5Ofのアセトン及び2250 gのトルエンを仕込み
、乾燥窒素流及び撹拌を加えながら還流(約70℃)に
至るまで加熱し、1時間にわたり還流した(実施例12
と同様)。還流コンデンサーの代りに蒸留カラムを取り
付け、反応混合物を最高80℃まで加熱して、残留アセ
トン及びトルエンの定常的留出速度を維持した。反応装
置を密1.1シ、静かに減圧して、最終的に1.5トル
以下の真空度とした。この蒸留中に温度を次第に130
℃まで上昇させてトルエンを蒸留した。■、5トルまた
はそれ以下の圧力で1時間後に、減圧を解除し、生成物
を試験して反応の完結度を調べた。IRにより、実施例
12に示したのと同じピークを用いて反応が完結したこ
とが判明した。この中には1710cm’のカルボニル
ピークがあり、このピークはアセトンならびにメチルエ
チルケトンの不存在をモニターするのに使用できる。
5Ofのアセトン及び2250 gのトルエンを仕込み
、乾燥窒素流及び撹拌を加えながら還流(約70℃)に
至るまで加熱し、1時間にわたり還流した(実施例12
と同様)。還流コンデンサーの代りに蒸留カラムを取り
付け、反応混合物を最高80℃まで加熱して、残留アセ
トン及びトルエンの定常的留出速度を維持した。反応装
置を密1.1シ、静かに減圧して、最終的に1.5トル
以下の真空度とした。この蒸留中に温度を次第に130
℃まで上昇させてトルエンを蒸留した。■、5トルまた
はそれ以下の圧力で1時間後に、減圧を解除し、生成物
を試験して反応の完結度を調べた。IRにより、実施例
12に示したのと同じピークを用いて反応が完結したこ
とが判明した。この中には1710cm’のカルボニル
ピークがあり、このピークはアセトンならびにメチルエ
チルケトンの不存在をモニターするのに使用できる。
実施例 14
この実施例は生産規模でのイミン末端付きポリエーテル
の合成を例示するものである。
の合成を例示するものである。
210ボンドのT −5000を35〜40℃に加熱し
て、これを70ボンドのトルエン及び70ポンドのアセ
トンと一緒に、60ガロンの反応器に仕込んだ。このと
きこの反応器を乾燥窒素でパージ処理し、次いでT−5
000、)ルエン及びアセトンを加えた。
て、これを70ボンドのトルエン及び70ポンドのアセ
トンと一緒に、60ガロンの反応器に仕込んだ。このと
きこの反応器を乾燥窒素でパージ処理し、次いでT−5
000、)ルエン及びアセトンを加えた。
反応器には、反応混合物を加温するための熱水またはス
チーム、あるいは反応混合物を冷却するための冷水を循
環させうる金属コイルが備えられていた。乾燥窒素を反
応混合物内に散布した。
チーム、あるいは反応混合物を冷却するための冷水を循
環させうる金属コイルが備えられていた。乾燥窒素を反
応混合物内に散布した。
スチームを金属コイルに循蝶させて65℃の反応温度を
達成させた。このときに加熱マントルによる外部加熱を
加えて還流温度とした。このときに発泡が起こらないよ
うに注意した。還流を沸とうし始めてから2時間保F、
’jL、た。
達成させた。このときに加熱マントルによる外部加熱を
加えて還流温度とした。このときに発泡が起こらないよ
うに注意した。還流を沸とうし始めてから2時間保F、
’jL、た。
還流ラインを閉鎖し、温度を125℃まで上昇させて蒸
留を行なった。その125℃の設定温度に至るまでに約
95ボンドの水/アセトン/トルエンが留出した。この
時点で加熱を止め、冷水を金属コイルに循環させて反応
混合物を約75℃にまで冷却した。
留を行なった。その125℃の設定温度に至るまでに約
95ボンドの水/アセトン/トルエンが留出した。この
時点で加熱を止め、冷水を金属コイルに循環させて反応
混合物を約75℃にまで冷却した。
ストリッピングのための初期減圧段階を、約25インチ
の水銀柱減圧が達成されるまで掛けた。次いで真空を1
00+n水銀にまで下げつつ、反応混合物を約125℃
まで加熱した。この時点で加熱を止め、冷却水を金属コ
イルに循環させて約75℃の温度とした。
の水銀柱減圧が達成されるまで掛けた。次いで真空を1
00+n水銀にまで下げつつ、反応混合物を約125℃
まで加熱した。この時点で加熱を止め、冷却水を金属コ
イルに循環させて約75℃の温度とした。
凝縮物受器の液を抜き、最終の減圧ストリップを実施し
た。これは約150℃に再加熱しこの温度を約1時間保
持しつつ減圧を25mm水銀柱とすることにより実施し
た。加熱、減圧、及び窒素分散を停止し、最終のT −
5000アセトン生成物を35℃以下にまで冷却した。
た。これは約150℃に再加熱しこの温度を約1時間保
持しつつ減圧を25mm水銀柱とすることにより実施し
た。加熱、減圧、及び窒素分散を停止し、最終のT −
5000アセトン生成物を35℃以下にまで冷却した。
実施例15及び16は、実施例17と共に、連鎖延長剤
として低分子量(約1500以下のMy)のイミノ官能
性ポリエーテルの使用を例示するものである。
として低分子量(約1500以下のMy)のイミノ官能
性ポリエーテルの使用を例示するものである。
実施例 15
49.2重量部のイソシアネート−24に対して、25
.9重量部ノT−3275及び24.9重量部ノD −
2000を遂次添加することによるプレポリマーを製造
した。
.9重量部ノT−3275及び24.9重量部ノD −
2000を遂次添加することによるプレポリマーを製造
した。
13.53重量%のイソシアネート含量のこのプレポリ
マーをrAJ成分として用い、下記の組成のrBJ成分
と反応させた。
マーをrAJ成分として用い、下記の組成のrBJ成分
と反応させた。
触媒及び内部(内式)金型剥離剤 2.5重量部D−4
0050〃 DETDA 50 /lこの処
方を[バッテンフェルト S HK 65JRIM機で
処理した。このときA成分は40℃及び日成分を40℃
に維持し、これらを衝突混合して、予め65℃に予熱し
てあった金型中に射出した。ここに加工処理された処方
物のハードブロック含量は62.4重量%であった。
0050〃 DETDA 50 /lこの処
方を[バッテンフェルト S HK 65JRIM機で
処理した。このときA成分は40℃及び日成分を40℃
に維持し、これらを衝突混合して、予め65℃に予熱し
てあった金型中に射出した。ここに加工処理された処方
物のハードブロック含量は62.4重量%であった。
実施例 1G
実施例15と同様な、但し、成分子AJがさらに10f
ff量部のVM20を含むようにした処方物を実施例1
5のように加工処理した。従ってプレポリマーは下記の
成分(重量部)を反応させることにより得られた。
ff量部のVM20を含むようにした処方物を実施例1
5のように加工処理した。従ってプレポリマーは下記の
成分(重量部)を反応させることにより得られた。
T −327525,9重量部
D−200024,9〃
イソシアネートー24 49.2〃VM−2010
,0l/ このプレポリマーのイソシアネートdlALは14.9
5重二部であった。処理処方物(すなわち最終重合体)
の7\−ドブ口・ツクaJ−LLは67.7%であった
。
,0l/ このプレポリマーのイソシアネートdlALは14.9
5重二部であった。処理処方物(すなわち最終重合体)
の7\−ドブ口・ツクaJ−LLは67.7%であった
。
実施例 17
実施例16と同様な、但しrBJ成分中のD−400の
代りに同量のD−400C,H,を用いた処方物を実施
例16と同様に加工処理した。従ってrBJ成分は下記
のものを含んでいた。
代りに同量のD−400C,H,を用いた処方物を実施
例16と同様に加工処理した。従ってrBJ成分は下記
のものを含んでいた。
触媒及び内部金型剥離剤 2.5重量部D−4
00C,H,50l/ DETDA 50 /l処理し
た処方物のハードブロック自足は67.796であった
。
00C,H,50l/ DETDA 50 /l処理し
た処方物のハードブロック自足は67.796であった
。
イミノ官能性連鎖延長剤を用い本発明によるものである
実施例17の処方物は、対応する脂肪族アミンを用い本
発明によるものでない実施例15及び16の処方物より
もはるかに良好な流動性を示した。
実施例17の処方物は、対応する脂肪族アミンを用い本
発明によるものでない実施例15及び16の処方物より
もはるかに良好な流動性を示した。
さらに特定的には実施例15及びlOのゲル化時間は1
秒よりも少ないが、実施例17のものは1.13秒のゲ
ル化時間を示した。
秒よりも少ないが、実施例17のものは1.13秒のゲ
ル化時間を示した。
表5は、実施例15〜17の組成物から成形された試験
片の物理的性質を示すものである。試験片は、厚さ3m
11の1−1孔方フイートのものであった。
片の物理的性質を示すものである。試験片は、厚さ3m
11の1−1孔方フイートのものであった。
表 5
実施例 15 18 17
曲げモジュラス (MPa) 532 800
912密 度 (kg/M3’) 10
72 1110 1101ショアD硬度
GG 69 75引張強度 (KPa)
29407 27850 29072伸 び
率 (%) 130 60 1
7加熱垂れ (180℃) 30秒 11.5 4.5 8.560秒 2
0.5 9.0 +4.5* 6 CLTE (10/’C) 130 126
135衝撃(ジュール) 室温 50 38 39 −20℃ 41 15 21’CLTE−
線膨張係数 実施例 18 本実施例は、イミノ官能基がグアニジン基である場合の
イミノ官能性ソフトブロック樹脂の合成を示す。
912密 度 (kg/M3’) 10
72 1110 1101ショアD硬度
GG 69 75引張強度 (KPa)
29407 27850 29072伸 び
率 (%) 130 60 1
7加熱垂れ (180℃) 30秒 11.5 4.5 8.560秒 2
0.5 9.0 +4.5* 6 CLTE (10/’C) 130 126
135衝撃(ジュール) 室温 50 38 39 −20℃ 41 15 21’CLTE−
線膨張係数 実施例 18 本実施例は、イミノ官能基がグアニジン基である場合の
イミノ官能性ソフトブロック樹脂の合成を示す。
7500 gのT −5000(1,5モル)及び77
0.8にのN、N’−ジシクロへキシルカルボジイミド
(以下DCCと称す) (3,74モル)を、触媒であ
る7、5gのCu (1)Cj!と共にlOリットル
の反応器に入れた。反応器に撹拌機、窒素スパージャ−
及び温度制御用熱電対を備えた。温度を130℃に設定
した。反応の進行度を、IR分析の、DCCの消費を示
す2130c+n−’におけるピークの減少及びグアニ
ジン末端基の形成を示す1640crn −’における
ピークの生長によって観察した。1120分後に採取し
て測定したIRスペクトルが、実質的に反応が完了した
ことを示したので、生成物を冷却し、取り出した。
0.8にのN、N’−ジシクロへキシルカルボジイミド
(以下DCCと称す) (3,74モル)を、触媒であ
る7、5gのCu (1)Cj!と共にlOリットル
の反応器に入れた。反応器に撹拌機、窒素スパージャ−
及び温度制御用熱電対を備えた。温度を130℃に設定
した。反応の進行度を、IR分析の、DCCの消費を示
す2130c+n−’におけるピークの減少及びグアニ
ジン末端基の形成を示す1640crn −’における
ピークの生長によって観察した。1120分後に採取し
て測定したIRスペクトルが、実質的に反応が完了した
ことを示したので、生成物を冷却し、取り出した。
実施例 19
本実施例は、イミノ官能基がイソユリア基である場合の
イミノ官能性ソフトブロックの合成を示す。
イミノ官能性ソフトブロックの合成を示す。
5000 gのP P G 2000(2,5モル)
、1289.0gのD CC(6,25モル)及び触媒
として12.5gのCu (I)Cflを、撹拌機、
窒素スパージャ−及び温度制御用熱電対を備えた10リ
ツトルの反応器に入れた。温度を130℃に設定した。
、1289.0gのD CC(6,25モル)及び触媒
として12.5gのCu (I)Cflを、撹拌機、
窒素スパージャ−及び温度制御用熱電対を備えた10リ
ツトルの反応器に入れた。温度を130℃に設定した。
反応の進行度を、IR分析の、P P 02000の消
費を示す35000111−’におけるブロードOHバ
ンドの減少、DCCの消費を示す2130(至)−1に
おけるピークの減少及びイソユリア末端基の形成を示す
IGGOcm−1におけるピークの生長により観察した
。110分後に採取して測定したIRスペクトルは、反
応が開始したことを示した。1210分後、IRスペク
トルが反応の速度が非常に低下したことを示したので、
更に1g:の触媒を加えた。1475分後、IRスペク
トルがもはやOHピークの減少を示さなかったので、反
応が完了したと考え、1490分後に加熱を停止した。
費を示す35000111−’におけるブロードOHバ
ンドの減少、DCCの消費を示す2130(至)−1に
おけるピークの減少及びイソユリア末端基の形成を示す
IGGOcm−1におけるピークの生長により観察した
。110分後に採取して測定したIRスペクトルは、反
応が開始したことを示した。1210分後、IRスペク
トルが反応の速度が非常に低下したことを示したので、
更に1g:の触媒を加えた。1475分後、IRスペク
トルがもはやOHピークの減少を示さなかったので、反
応が完了したと考え、1490分後に加熱を停止した。
実施例 20
本実施例は、イソエリア官能性反応物からボリユリアの
合成を示す。
合成を示す。
イソシアネート末端付きプレポリマーを、2B、54p
b’vのT −3275及び25.38pbvのD −
2000を49.94pbvのイソシアネート−24に
逐次加えることにより形成した。このプレポリマーを、
下記に示す「対照」 「B」成分及び「実施例20J
rBJ成分と衝突混合した。ここで「イソウレア」は
実施例19中の如くして発生したイソユリアソフトブロ
ックを意味する。
b’vのT −3275及び25.38pbvのD −
2000を49.94pbvのイソシアネート−24に
逐次加えることにより形成した。このプレポリマーを、
下記に示す「対照」 「B」成分及び「実施例20J
rBJ成分と衝突混合した。ここで「イソウレア」は
実施例19中の如くして発生したイソユリアソフトブロ
ックを意味する。
対 照 実施例 20
P P G 2000 00pbw イソユリア
60pbvD E T D A 40pbw D
E T D A 40pbvrAJ成分対rBJ成
分の重量比は1.64であった。
60pbvD E T D A 40pbw D
E T D A 40pbvrAJ成分対rBJ成
分の重量比は1.64であった。
イソシアネートインデックスは105であった。
200バールの圧力で衝突混合する前に、成分を40℃
に維持し、そして100℃に予備加熱された金型に射出
した。次の表に、対照配合及び実施例20配合から成形
された試験ブラックの物理特性を示す@単位は表5と同
じである。
に維持し、そして100℃に予備加熱された金型に射出
した。次の表に、対照配合及び実施例20配合から成形
された試験ブラックの物理特性を示す@単位は表5と同
じである。
秋−里 イソユリア
曲げモジュラス 423 579ショアD硬度
8066 密 度 1075 1089加熱垂
れ 30秒 10 60秒 16.5 CLTE 121 122実施例 21 49.1flIffi部(7)D −2000を50.
9fIIr:L部ノイソシアネート−LF209に加え
ることによって、プレポリマーを製造した。イソシアネ
ート含量が14.50ffi量%のプレポリマーをrA
J成分として使用し、次の組成を有するrBJ成分と反
応させた。
8066 密 度 1075 1089加熱垂
れ 30秒 10 60秒 16.5 CLTE 121 122実施例 21 49.1flIffi部(7)D −2000を50.
9fIIr:L部ノイソシアネート−LF209に加え
ることによって、プレポリマーを製造した。イソシアネ
ート含量が14.50ffi量%のプレポリマーをrA
J成分として使用し、次の組成を有するrBJ成分と反
応させた。
触媒及び内部用離型剤 2.5pbvD −400
50pbv D E T D A 50pbv前
記配合物を、パチンフェルト(I3aLtcnf’el
d)SHK RIM機で加工したが、衝突混合をする
前にrAJ成分及びrBJ成分を40℃に維持し、そし
て65℃に予備加熱した金型中に射出した。加工した配
合物のハードブロック含量は65重置火であった。
50pbv D E T D A 50pbv前
記配合物を、パチンフェルト(I3aLtcnf’el
d)SHK RIM機で加工したが、衝突混合をする
前にrAJ成分及びrBJ成分を40℃に維持し、そし
て65℃に予備加熱した金型中に射出した。加工した配
合物のハードブロック含量は65重置火であった。
実施例 22
rBJ成分中のD −400を等量のD−400C,H
,に変えた以外は実施例15と同じ配合のものを加工し
た。rAJ対rBJ成分のffT量比も又D −400
対D−400C,H,の等量を考慮して調節した。従っ
て、rBJ成分は 触媒及び内部用離型剤 2.5pbvD −400
C,H,50pbν D E T D A 50pbvを
含有した。
,に変えた以外は実施例15と同じ配合のものを加工し
た。rAJ対rBJ成分のffT量比も又D −400
対D−400C,H,の等量を考慮して調節した。従っ
て、rBJ成分は 触媒及び内部用離型剤 2.5pbvD −400
C,H,50pbν D E T D A 50pbvを
含有した。
加工済配合物のハードブロック含量は66重量%であっ
た。
た。
イミノ官能性鎖エキステンダーを使用し、且つ本発明の
範囲内の実施例16の配合は、相当する脂肪族アミンを
使用し、且つ本発明の範囲内でない実施例15の配合よ
りも、より一層良好な流動性を与えた事が判明した。よ
り特定的には、ゲル化時間が、実施例15の配合に対し
て1秒未満で実施例16に対しては約1.6秒であった
。金型滞留時間は両配合共20秒であった。これは、イ
ミノ官能性鎖エキステンダーを使用することにより系循
環時間の損失なく良好な流動性を有することを示す。
範囲内の実施例16の配合は、相当する脂肪族アミンを
使用し、且つ本発明の範囲内でない実施例15の配合よ
りも、より一層良好な流動性を与えた事が判明した。よ
り特定的には、ゲル化時間が、実施例15の配合に対し
て1秒未満で実施例16に対しては約1.6秒であった
。金型滞留時間は両配合共20秒であった。これは、イ
ミノ官能性鎖エキステンダーを使用することにより系循
環時間の損失なく良好な流動性を有することを示す。
表5に実施例15及び16の配合物から成形された試験
ブラックの物理特性を示す。試験ブラックの大きさは厚
さ3關で1平方フイートであった。
ブラックの物理特性を示す。試験ブラックの大きさは厚
さ3關で1平方フイートであった。
表 5
曲げモジュラス(MPa) 1,046 .98
0密 度 (kg/M3) 1,080
1.050ショアD硬度 6969引張
強度 (KPa) 17.85030.800伸び
率 (%)10 l1l CLTE’ (a’ 10G/”C) 140
134衝撃(ジュール) 室温 5.02 9.0
0−20℃ 2.51 3.05 *CLTE−線熱膨張係数 実施例 23 この実施例は、グアニジン官能性反応剤からのポリュリ
アの合成を例示する。
0密 度 (kg/M3) 1,080
1.050ショアD硬度 6969引張
強度 (KPa) 17.85030.800伸び
率 (%)10 l1l CLTE’ (a’ 10G/”C) 140
134衝撃(ジュール) 室温 5.02 9.0
0−20℃ 2.51 3.05 *CLTE−線熱膨張係数 実施例 23 この実施例は、グアニジン官能性反応剤からのポリュリ
アの合成を例示する。
49.94 fIf量部のイソシアネート24に対して
28.54重量部のT −3275及び25.38重量
部のD−2000を順々に添加することによりプレポリ
マーを作った。
28.54重量部のT −3275及び25.38重量
部のD−2000を順々に添加することによりプレポリ
マーを作った。
このプレポリマーを下部rBJ成分と衝突混合させた。
ここで「グアニジン」は実施例18で作ったグアニジン
ソフトブロックである。
ソフトブロックである。
「グアニジン」60重量部
D E T D A 40重量部rA
J成分とrBJ成分との重量比は1.58であった。イ
ソシアネート指数は105であった。各成分を40℃の
温度に維持した後に、200バールの圧力で衝突混合し
て、100℃に予熱してあった金型に射出した。下記の
表は実施例23の処方物から成形された試験片の物理的
性質を示しである。
J成分とrBJ成分との重量比は1.58であった。イ
ソシアネート指数は105であった。各成分を40℃の
温度に維持した後に、200バールの圧力で衝突混合し
て、100℃に予熱してあった金型に射出した。下記の
表は実施例23の処方物から成形された試験片の物理的
性質を示しである。
各単位は表5と同じである。
曲げモジュラス 592ショア硬度
63
63
Claims (7)
- (1)下記の反応成分、 (A)有機芳香族ポリイソシアネートと: (B)イソシアネート類に対して直接に反応する少なく
とも1個のイミノ基を有し、かつ下記の構造 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ここにX、Y及びZは、全体として当該化合物の残り
の部分を構成する化学的部分であり、それぞれは、H;
及び当該化合物のイミノ単位C=N−に対してN、C、
O、S、SiまたはPを介して結合された有機ラジカル
;からなる群より独立的に選択されるものであり、その
イミノ単位の中心炭素原子は3個の原子に結合されてい
る。〕 に従う、少なくとも1種のイミノ官能性化合物からなる
イソシアネート反応性組成物と; からなり、反応成分(A)からなる流れと反応成分(B
)からなる流れとを衝突混合させることにより重合体を
作るのに使用される、反応射出成形法による重合体製造
用の反応系。 - (2)(A)約1.8〜約4.0の数平均イソシアネー
ト官能価及び約120〜約1800の数平均分子量を有
する芳香族ポリイソシアネートであって、このポリイソ
シアネートの反応性イソシアネート(−NCO)基のう
ちの50モル%以上が芳香族環へ直接に結合しており、
またこのポリイソシアネートをなす化学種のうちの少な
くとも50モル%がジイソシアネートである上記芳香族
ポリイソシアネートと; (B)(i)(a)約1.8〜約3.0の数平均の芳香
族結合第1及び/または第2アミン基官能価及び約10
0〜約400の数平均分子量を有する芳香族ポリアミン
であって、そのポリアミンをなす化学種のうちの少なく
とも50モル%がジアミンであるような上記芳香族ポリ
アミン0〜100%、及び(b)1500以下の数平均
分子量及び約1〜約3の数平均のイソシアネート反応性
イミノ単位官能価を有するイミノ官能性脂肪族化合物1
00〜0%、からなる連鎖延長剤、及び (ii)1分子当り平均約1.1〜約5個のイソシアネ
ート反応性イミノ基及び1500〜約10,000の数
平均分子量を有するイミノ官能性ポリエステル樹脂であ
って、そのイミノ基がポリエステル樹脂中のイソシアネ
ート反応性基のうちの少なくとも50モル%をなし、そ
してイミノ官能性ポリエステル化学種のうちの少なくと
も50モル%が1分子当り2個またはそれ以上のイミノ
基(C=N)を含む上記イミノ官能性ポリエステル樹脂 からなるイソシアネート反応性組成物と; からなり、成分(A)からなる流れと成分(B)からな
る流れとを衝突混合させることにより重合体を作るのに
使用される、反応射出成形法による重合体製造用反応系
。 - (3)下記の反応成分 (A)約1.8〜約4.0の数平均イソシアネート官能
価及び少なくとも約120の数平均分子量を有する芳香
族ポリイソシアネートであって、このポリイソシアネー
トの反応性イソシアネート(−NCO)基のうちの50
モル%以上が芳香族環に直接に結合されており、またこ
のポリイソシアネートをなす化学種のうちの少なくとも
50モル%がジイソシアネートである上記芳香族ポリイ
ソシアネートと; (B)(i)約1.8〜約3.0の数平均の芳香族結合
第1及び/または第2アミン基官能価及び約100〜約
400の数平均分子量を有する芳香族ポリアミンであっ
て、このポリアミンをなす化学種のうちの少なくとも5
0モル%がジアミンである上記芳香族ポリアミン、から
なる連鎖延長剤、及び(ii)約600以下の分子量及
び約1〜約2.5の数平均のイミノ単位官能価を有する
イミノ官能性連鎖延長剤であってそのイミノ基がイソシ
アネート類と直接に反応しうる上記イミノ官能性連鎖延
長剤、からなり、その(B)(i)成分と(B)(ii
)成分との重量比が約1:9ないし約9:1であるイソ
シアネート反応性組成物と; からなる反応射出成形法による重合体製造用反応系。 - (4)(A)約1.9〜約2.3の数平均官能価及び約
170〜約800の数平均分子量を有する有機ポリイソ
シアネートであって、このポリイソシアネートの反応性
イソシアネート(−NCO)基のうちの90モル%以上
が芳香族環に直接に結合されており、そしてこのポリイ
ソシアネートをなすイソシアネート含有化学種のうちの
少なくとも70モル%がジイソシアネートである上記有
機ポリイソシアネートからなる液体流(A)と; (B)(i)1.9〜2.2の数平均の芳香族結合第1
及び/または第2アミン基官能価及び122〜300の
数平均分子量を有する芳香族ポリアミンであって、その
アミン基のうちの少なくとも95%が芳香族結合第1及
び/または第2アミン基であり、そしてこのポリアミン
をなすアミン含有化学種のうちの少なくとも80モル%
がジアミンである上記芳香族ポリアミン、及び(ii)
1分子当り平均約1.6〜約3個のイミン基 ▲数式、化学式、表等があります▼ 及び約2000〜約8000の数平均分子量を有するイ
ミン末端付き脂肪族ポリエステルであって、そのイミン
基がポリエステル中のイソシアネート反応性基の少なく
とも70モル%を構成し、そのポリエステルをなすイミ
ン末端基付き化学種のうちの少なくとも70モル%がジ
イミン及び/またはトリイミンであり、そのポリエステ
ルが1500以下の分子量のポリエステル化学種を実質
的に含まない上記イミン末端付き脂肪族ポリエステル、
の両イソシアネート反応性成分を55重量%以上、(B
)(i)と(B)(ii)とを1:5ないし3:1の重
量比で含む混合物からなる液体流(B)と; の少なくとも2つの液体流を、流れ(A)と流れ(B)
との相対量をイソシアネート指数が0.70〜1.5と
なるようにして、衝突混合させ、かくして複数の尿素結
合を有する重合体を生成させる反応射出成形法によって
得られた重合体。 - (5)下記のイソシアネート反応性成分 (i)約1.8〜約3.0の数平均の芳香族結合第1及
び/または第2アミン基官能価及び約100〜約400
の数平均分子量を有する芳香族ポリアミンであって、こ
のポリアミンをなす化学種のうちの少なくとも50モル
%がジアミンである上記芳香族ポリアミンと; (ii)1分子当り平均約1.1〜約4個のイミン基 ▲数式、化学式、表等があります▼ 及び約1500〜約10,000の数平均分子量を有す
るイミン末端付き脂肪族ポリエステルであって、そのイ
ミン基がポリエステル中のイソシアネート反応性官能基
のうちの少なくとも50モル%をなし、そしてイミン末
端付き化学種のうちの少なくとも50モル%がジイミン
及び/またはトリイミンである上記イミン末端付き脂肪
族ポリエステルと;からなり、成分(i)と成分(ii
)との重量比が約9:1ないし約1:9である、実質的
に水分を含まない活性水素含有組成物。 - (6)約200〜約10,000の数平均分子量、約1
.0〜約4.0の数平均イミノ官能価を有し、そのイミ
ノ官能価がイソシアネート基と直接に反応性である、イ
ミノ官能性を末端に有するポリオキシアルキレン樹脂。 - (7)成分(B)がイミノ官能性化合物として、完全置
換されたグアニジン化合物を含む特許請求の範囲第1項
に記載の反応系。
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