WO2024055238A1 - Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive - Google Patents

Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive Download PDF

Info

Publication number
WO2024055238A1
WO2024055238A1 PCT/CN2022/119019 CN2022119019W WO2024055238A1 WO 2024055238 A1 WO2024055238 A1 WO 2024055238A1 CN 2022119019 W CN2022119019 W CN 2022119019W WO 2024055238 A1 WO2024055238 A1 WO 2024055238A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phenylphosphonic acid
zinc salt
moisture
acid zinc
urethane resin
Prior art date
Application number
PCT/CN2022/119019
Other languages
French (fr)
Inventor
Shuhui MA
Takuya Yoshida
Kunihiko Komatsuzaki
Lei Shi
Ruiyu Si
Zhiqiang Liu
Original Assignee
Dic Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dic Corporation filed Critical Dic Corporation
Priority to PCT/CN2022/119019 priority Critical patent/WO2024055238A1/en
Publication of WO2024055238A1 publication Critical patent/WO2024055238A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38Phosphonic acids RP(=O)(OH)2; Thiophosphonic acids, i.e. RP(=X)(XH)2 (X = S, Se)
    • C07F9/3804Phosphonic acids RP(=O)(OH)2; Thiophosphonic acids, i.e. RP(=X)(XH)2 (X = S, Se) not used, see subgroups
    • C07F9/3834Aromatic acids (P-C aromatic linkage)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4202Two or more polyesters of different physical or chemical nature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/4208Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
    • C08G18/4211Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols
    • C08G18/4216Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic dicarboxylic acids and dialcohols from mixtures or combinations of aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids and dialcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4825Polyethers containing two hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/06Polyurethanes from polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2170/00Compositions for adhesives
    • C08G2170/20Compositions for hot melt adhesives

Abstract

A method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt includes a step of reacting a phenylphosphonic acid represented by Formula (1) and a zinc compound with each other in the presence of polyethylene glycol in water:

Description

METHOD FOR PRODUCING PHENYLPHOSPHONIC ACID ZINC SALT, POWDER OF PHENYLPHOSPHONIC ACID ZINC SALT, USE OF THE SAME AS CRYSTAL NUCLEATING AGENT, AND MOISTURE-CURABLE HOTMELT URETHANE RESIN ADHESIVE Technical Field
The present disclosure relates to a method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt, powder of a phenylphosphonic acid zinc salt, the use of the same as a crystal nucleating agent, and a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
Background Art
Moisture-curable hotmelt urethane resins have excellent adhesiveness and can adjust an adhesion time relatively freely, are thus suitable for adhesives for use in adhesion processing requiring continuous production and forming processing such as sealing work, and are used in a wide variety of fields. However, in wood wrapping applications for decorative sheets, in which initial strength is required, and electric/electronic parts and automotive parts applications, in which continuous production on high-speed lines is required, the problem can arise that the parts are  moved to the next process with urethane resin insufficiently cooled and solidified.
To solve the above problem, metal salts of phenylphosphonic acid compounds have been added to urethane resins as crystal nucleating agents to reduce a solidification time. WO 2011/030822, for example, discloses a method for producing a phenylphosphonic acid metal salt that reacts a phenylphosphonic acid compound and a metal salt, a metal oxide, or a metal hydroxide the amount of which exceeds the equivalent of the phenylphosphonic acid compound with each other as a method for producing a phenylphosphonic acid metal salt suitable as a crystal nucleating agent.
Summary of Invention
According to study by the inventors of the present invention, there is room to further reduce the solidification time of the moisture-curable hotmelt urethane resin when the phenylphosphonic acid metal salt is used as the crystal nucleating agent.
Given these circumstances, an object of an aspect of the present invention is to provide a method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt that can be suitably used as  a crystal nucleating agent that can further reduce the solidification time of a moisture-curable hotmelt urethane resin and powder of the phenylphosphonic acid zinc salt. An object of another aspect of the present invention is to provide a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive with a further reduced solidification time.
The inventors of the present invention have found out that by causing polyethylene glycol to coexist when phenylphosphonic acid and a zinc compound are reacted with each other in water, a phenylphosphonic acid zinc salt and its powder that can be suitably used as a crystal nucleating agent that can further reduce the solidification time of a moisture-curable hotmelt urethane resin can be obtained.
The present invention includes the following aspects.
[1] A method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt, the method including a step of reacting a phenylphosphonic acid represented by Formula (1) and a zinc compound with each other in the presence of polyethylene glycol in water:
Figure PCTCN2022119019-appb-000001
[2] The method for producing a phenylphosphonic acid zinc  salt according to[1] , in which an amount of the zinc compound is 1 mole or less with respect to 1 mole of the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) .
[3] Powder of a phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained by the method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt according to [1] or [2] .
Figure PCTCN2022119019-appb-000002
[4] Use of the powder according to [3] as a crystal nucleating agent.
[5] A moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive containing an isocyanate group-terminated urethane prepolymer and the powder according to [3] .
[6] The moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive according to [5] , in which a content of the powder is 0.1 to 10%by mass based on an entire amount of the moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
An aspect of the present invention can provide a method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt that can be suitably used as a crystal nucleating agent that can further reduce the solidification time of a moisture-curable hotmelt urethane resin and powder of the phenylphosphonic acid zinc salt. Another aspect of the invention can provide a  moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive with a further reduced solidification time.
Description of Embodiments
The following describes embodiments of the present invention in detail. An embodiment of the present invention is a method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt, the method including a step of reacting a phenylphosphonic acid represented by Formula (1) and a zinc compound with each other in the presence of polyethylene glycol in water (a reaction step) :
Figure PCTCN2022119019-appb-000003
In the reaction step, by adding an aqueous solution in which a zinc compound dissolved in water and a solution in which polyethylene glycol is dissolved in a solvent to an aqueous solution in which the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) is dissolved in water, the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) is reacted with the zinc compound, for example. In this process, the above reaction can be made to proceed by gradually adding an aqueous alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution, for example.
The amount of water in the aqueous solution of the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) may be 1,000 parts by mass or more, 2,000 parts by mass or more, or 3,000 parts by mass or more and 10,000 parts by mass or less, 7,000 parts by mass or less, or 5,000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) .
The zinc compound may be zinc halide, zinc oxide, or zinc acetate, for example. The zinc halide may be zinc fluoride, zinc chloride, zinc bromide, or zinc iodide.
The amount of water in the aqueous solution of the zinc compound may be 500 parts by mass or more, 1,000 parts by mass or more, or 2,000 parts by mass or more and 5,000 parts by mass or less, 4,000 parts by mass or less, or 3,000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the zinc compound.
The amount of the zinc compound may be 0.8 mole or more, 0.9 mole or more, or 0.95 mole or more and 1.1 mole or less, 1.05 mole or less, or 1 mole or less with respect to 1 mole of the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) .
The number average molecular weight (Mn) of polyethylene glycol may be 200 or more, 500 or more, or 800 or more and 2,000 or less, 1,500 or less, or 1,200 or less.
The solvent dissolving polyethylene glycol may be an alcohol. The alcohol may be an aliphatic alcohol. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and ethylene glycol.
The amount of the solvent in the polyethylene glycol solution may be 100 parts by mass or more, 150 parts by mass or more, or 200 parts by mass or more and 400 parts by mass or less, 350 parts by mass or less, or 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of polyethylene glycol.
A white precipitate precipitated by the reaction step is filtered out, is washed with water, and is then dried to obtain a phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) as powder (white powder) . That is, another embodiment of the present invention is powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained by the method of production:
Figure PCTCN2022119019-appb-000004
This powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) is obtained by the method of production and can thereby further reduce the solidification time of a moisture-curable hotmelt urethane resin compared to commercially available powder of a phenylphosphonic acid zinc salt, for example. Although it is unclear what kinds of structure or characteristics of the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) contribute to such an effect, the inventors of the present invention assume the reason why the above effect is produced as follows.
Polyethylene glycol can function as a dispersion medium in the reaction step, whereby when crystals of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) are formed, the dispersibility of the crystals in water becomes favorable, and crystals (powder) with less flocculation can be obtained. Thus, it is thought that when this powder as a crystal nucleating agent is mixed with the urethane resin, the contact area between the crystal nucleating agent and the urethane resin is larger, and thus crystallization of the urethane resin is promoted.
In an embodiment, the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) is obtained by the method of production and can thereby also achieve a reduction in the tack-free time of a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive, improvement in initial creep properties, and improvement in initial peeling strength compared to commercially available powder of a phenylphosphonic acid zinc salt, for example.
As described above, the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) can be suitably used as a crystal nucleating agent, and more specifically, as a crystal nucleating agent promoting crystallization of urethane resins. That is, another embodiment of the present invention is the use (application) of the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) .
Another embodiment of the present invention is a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive containing an isocyanate group-terminated urethane prepolymer and the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) above.
The isocyanate group-terminated urethane prepolymer can  be obtained by reacting a polyol (A) and a polyisocyanate (B) with each other in the presence of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) above and the zinc phosphate complex represented by Formula (4) above.
The polyol (A) may contain an aliphatic polyester polyol, contain two kinds of aliphatic polyester polyols (an aliphatic polyester polyol (a1) and an aromatic polyester polyol (a2) described below) , or contain the two kinds of aliphatic polyester polyols (the aliphatic polyester polyol (a1) and the aromatic polyester polyol (a2) described below) and another polyol (a3) other than the aliphatic polyester polyols.
The aliphatic polyester polyol (a1) is a polyester polyol produced by a known and customary method with an aliphatic polycarboxylic acid and an aliphatic polyol as main components, and the method for producing the same is not limited to a particular method.
Preferred examples of the aliphatic polycarboxylic acid used in the synthesis of the aliphatic polyester polyol (a1) include C 4-12 aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedioic acid, dodecanedioic acid,  eicosanedioic acid, citraconic acid, itaconic acid, citraconic anhydride, and itaconic anhydride.
For the aliphatic polycarboxylic acid, lower alkyl ester derivatives such as methyl esters, acid anhydrides, and corresponding acid derivatives such as acid halides may be used, for example.
The aliphatic polyol used in the synthesis of the aliphatic polyester polyol (a1) is one having at least two hydroxy groups in the molecule and is preferably a C 2-12 aliphatic polyol. The (a1) may be linear, branched, or cyclic in structure.
Examples of the aliphatic polyol include linear aliphatic polyols such as ethylene glycol, 1, 3-propanediol, 1, 4-butanediol, 1, 5-pentanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 7-heptanediol, 1, 8-octanediol, 1, 9-nonanediol, 1, 10-decanediol 1, 12-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol; branched aliphatic polyols such as neopentyl glycol, 1, 3-butanediol, 2, 2-diethyl-1, 3-propanediol, 2, 2-diethylpropanediol, 3-methyl-1, 5-pentanediol, 2-ethyl-2-butyl-1, 3-propanediol, 2-methyl-1, 8-octanediol, 2, 4-diethyl-1, 5-pentanediol, trimethylol ethane, trimethylol propane, and  pentaerythritol; and alicyclic polyols such as cyclopentanediol, cyclohexanediol, and cyclohexanedimethanol. Among these, ethylene glycol, 1, 6-hexanediol, and neopentyl glycol are preferred.
Adducts with various alkylene oxides added to hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, or the like can also be used. Polymerized products with γ-butyrolactone, ε-caprolactone, or the like subjected to ring-opening polymerization using a low molecular weight polyol as an initiator can also be used. They may be used alone or used in combination of two or more.
Among the combinations of the aliphatic polycarboxylic acid and the aliphatic polyol, the aliphatic polyester polyol (a1) produced by a combination of a C 4-12 aliphatic polycarboxylic acid and a C 2-12 aliphatic polyol is contained in the polyol (A) , whereby the viscosity stability of the hotmelt urethane resin adhesive during forming processing is further improved, and an excellent effect of preventing a reduction in melt viscosity can be produced, which is preferred.
The aromatic polyester polyol (a2) is a polyester polyol produced by a known and customary method with an  aromatic polycarboxylic acid and an aliphatic polyol or an aliphatic polycarboxylic acid and an aromatic polyol as main components, and the method for producing the same is not limited to a particular method.
The aromatic polycarboxylic acid is a carboxylic acid in which at least two carboxy groups are bonded to an aromatic ring and is preferably a C8-24 aromatic polycarboxylic acid. Examples thereof include orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, biphenyldicarboxylic acid, and naphthalene dicarboxylic acid. They may be used alone or used in combination of two or more.
For the aromatic polycarboxylic acid, lower alkyl ester derivatives such as methyl esters, acid anhydrides, and corresponding acid derivatives such as acid halides may be used, for example.
Examples of the aliphatic polyol include the same as the aliphatic polyol that can be used in the synthesis of the aliphatic polyester polyol (a1) .
The aliphatic polyol that can be used in the synthesis of the aromatic polyester polyol (a2) and the aliphatic  polyester polyol (a1) may be diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1, 4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, or the like, in which part of its carbon atoms is replaced by oxygen atoms or aromatic rings. These aliphatic polyols may also be used alone or used in combination of two or more.
Furthermore, mixtures of polyester polyols obtained from the aromatic polycarboxylic acid and the aliphatic polyol may also be used.
Examples of the aliphatic polycarboxylic acid that can be used in the synthesis of the aromatic polyester polyol (a2) include C 4-12 aliphatic polycarboxylic acids, which are the same as those for the aliphatic polycarboxylic acid that can be used in the synthesis of the aliphatic polyester polyol (a1) .
The aromatic polyol is not limited to a particular aromatic polyol. Examples thereof include aromatic polyols obtained from aliphatic polyols such as ethylene glycol and neopentyl glycol and aromatic polycarboxylic acids such as orthophthalic acid and terephthalic acid.
As the aromatic polyol, adducts with alkylene oxides  such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide added to bisphenol A, bisphenol F, or the like can also be used, for example.
The equivalent ratio of hydroxy groups possessed by the aliphatic polyol and the aromatic polyol to carboxy groups of the aliphatic polycarboxylic acid and the aromatic polycarboxylic acid during the synthesis of the aliphatic polyester polyol (a1) and the aromatic polyester polyol (a2) (that is, an [OH/COOH equivalent ratio] ) is preferably in a range of 1.03 to 1.50 and more preferably in a range of 1.05 to 1.30. When the [OH/COOH equivalent ratio] is in such a range, the hydroxy group-terminated polyols can be generated in a larger amount, and a urethanation reaction with the polyisocyanate (B) can be made to proceed more easily, which is preferred.
The polycondensation conditions during the synthesis of the aliphatic polyester polyol (a1) and the aromatic polyester polyol (a2) are not limited to particular conditions so long as no abnormal reaction is caused and normal products can be obtained. Normally, certain amounts of the aliphatic polycarboxylic acid and the aliphatic polyol or the aromatic polycarboxylic acid and the aliphatic polyol may be subjected to an esterification reaction or an  ester exchange reaction at an internal temperature of 150 to 250℃ for 5 to 50 hours in the presence or in the absence of a catalyst and then be subjected to a polycondensation reaction.
The polycondensation reaction is preferably performed in the presence of a catalyst because the reaction easily proceeds. The catalyst is not limited to a particular catalyst. Examples thereof include titanium-based catalysts such as titanium tetrabutoxide and tin-based catalysts such as dibutyltin oxide.
The catalyst may be charged together with the aliphatic polyol and the aliphatic polycarboxylic acid or the aliphatic polyol and the aromatic polycarboxylic acid or added after prepolymerization in the absence of a catalyst.
In the production of the aliphatic polyester polyol (a1) and the aromatic polyester polyol (a2) , it is desirable to make almost all both ends hydroxy groups and to leave as few carboxy group ends as possible, and for this purpose it is effective and preferred to add the catalyst after performing the prepolymerization.
The number average molecular weight (hereinafter,  referred to as "Mn" ) of the aliphatic polyester polyol (a1) and the aromatic polyester polyol (a2) is preferably in a range of 500 to 6,000, more preferably in a range of 1,000 to 5,000, and particularly preferably in a range of 2,000 to 4,000. When the Mn of (a1) and (a2) is in such a range, a balance of properties such as strength and elongation according to applications can be obtained, which is preferred.
Examples of the other polyol (a3) include polycarbonate polyols, polylactone polyols, and polyether polyols. Examples of the polycarbonate polyols include polycarbonate polyols obtained using the linear aliphatic polyols such as 1, 4-butanediol, 1, 5-pentanediol, and 1, 6-hexanediol. Examples of the polylactone polyols include polycaprolactone polyols obtained by ring-opening polymerization of caprolactone monomers. Examples of the polyether polyols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol.
The content ratio of the aliphatic polyester polyol (a1) /the aromatic polyester polyol (a2) /the other polyol (a3) may be 20 to 60 parts by mass/10 to 50 parts by mass/0 to 50 parts by mass and preferably 30 to 50 parts by mass/20 to 40 parts by mass/10 to 20 parts by mass in 100 parts by  mass of the polyol (A) . When the content ratio is in such a range, the melt viscosity of the polyol (A) can be adjusted to an appropriate range, and a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive exhibiting excellent workability and miscibility and having further excellent solidification properties can be obtained.
Examples of the polyisocyanate (B) include known and customary aliphatic, aromatic, and alicyclic polyisocyanates. Examples thereof include aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI; a 4, 4′ form, a 2, 4′ form, a 2, 2′ form, mixtures thereof, and crude MDI) , carbodiimide-modified MDI (modified MDI) , polymethylene polyphenyl polyisocyanate, carbodiimidated diphenylmethane polyisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI; a 2, 4 form, a 2, 6 form, and mixtures thereof) , xylylene diisocyanate (XDI) , 1, 5-naphthalene diisocyanate (NDI) , tetramethyl xylene diisocyanate, and phenylene diisocyanate; aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI) , dimer acid diisocyanate, norbornene diisocyanate, lysine diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate; and alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI) , hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) , hydrogenated xylylene diisocyanate (hydrogenated XDI) , cyclohexane diisocyanate,  dicyclohexylmethane diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Among these, MDI and XDI are preferred because of their fast reaction with the polyol (A) and moisture (water) to give excellent workability. They may be used alone or used in combination of two or more.
The ratio between the polyol (A) and the polyisocyanate (B) used when the isocyanate group-terminated urethane prepolymer (hereinafter, referred to as a "prepolymer" ) is synthesized may be in a range that does not adversely affect reaction behavior, product quality, and the like. Normally, the equivalent ratio of isocyanate groups possessed by the polyisocyanate (B) to hydroxy groups possessed by the polyol (A) (hereinafter, referred to as an [NCO/OH equivalent ratio] ) is preferably in a range of 1.2 to 4.0 and more preferably in a range of 1.5 to 3.0. When the [NCO/OH equivalent ratio] is in such a range, the melt viscosity of the objective moisture-curable hotmelt urethane resin composition is in an appropriate range and performance such as excellent workability, film properties, and further excellent solidification properties can be exhibited.
The reaction conditions may be set in a range that does not adversely affect reaction behavior, product quality, and the like and are not limited to particular conditions.  Normally, the reaction is preferably conducted at a reaction temperature of 80 to 130℃ for 1 to 10 hours.
For the reaction method, a known reaction method such as batch reaction, semi-continuous reaction, or continuous reaction can be selected, for example.
The reaction can be performed in a solvent or solvent-free. However, when the reaction is performed in a solvent, it is preferable to remove the solvent during the reaction or after the end of the reaction to finally eliminate the solvent. The method of removing the solvent is not limited to a particular method.
The content of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) may be 0.1%by mass or more, 10%by mass or less, or 0.1 to 10%by mass based on the entire amount of the moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive. The lower limit of the total content may be 0.3%by mass, 0.5%by mass, or 1%by mass based on the entire amount of the moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive. The upper limit of the total content may be 7%by mass, 5%by mass, or 3%by mass based on the entire amount of the moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
The moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive of the present embodiment may further contain other resins such as previously known thermoplastic resins and thermosetting resins and may further contain other additives. Examples of the other additives include foam stabilizers, antioxidants, antifoaming agents, UV absorbers, abrasive grains, fillers, pigments, dyes, colorants, thickeners, surfactants, fire retardants, plasticizers, lubricants, antistatic agents, heat-resistant stabilizers, adhesion imparting agents, curing catalysts, stabilizers, fluorescent whitening agents, silane coupling agents, and waxes.
The following describes the present invention further specifically based on examples. The present invention is not limited to the examples.
[Example 1]
(Production of phenylphosphonic acid zinc salt)
To a 1-liter four-neck flask, 10 parts by mass (63.3 mmol) of the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) and 400 parts by mass of water were added to prepare an aqueous solution. To this flask, an aqueous solution that had been prepared from 8.6 parts by mass (63.1 mmol) of zinc chloride and 200 parts by mass of water and 6.9 parts by mass of polyethylene glycol (Mn = 1,000) dissolved in 19.7  parts by mass of ethanol were further added to be mixed together. To this solution, with stirring, 129 parts by mass of a 1.0 M aqueous sodium hydroxide solution was added over 3 hours to be reacted. The precipitated white precipitate was filtered out, was washed with water, and was then dried under reduced pressure at 80℃ for 2 hours or more to obtain the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) as white powder.
(Production of Moisture-Curable Hotmelt Urethane Resin Adhesive)
In a 1-liter four-neck flask, mixed together and melted were 30 parts by mass of polypropylene glycol (Mn = 1,000) , 40 parts by mass of an aliphatic polyester polyol (Mn = 4,500) obtained by reacting 1, 6-hexanediol (HD) and adipic acid (AA) with each other in a mass ratio of HD/AA = 46/54, and 30 parts by mass of an aromatic polyester polyol (Mn = 5,000) obtained by reacting 1, 6-hexanediol (HD) , neopentyl glycol (NPG) , ethylene glycol (EG) , isophthalic acid (iPA) , and terephthalic acid (tPA) with each other in a mass ratio of HD/NPG/EG/iPA/tPA = 7/14/18/40/21 to prepare a polyol (A) .
Next, 1.2 parts by mass (1.0%by mass based on the entire amount of the adhesive) of the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained as described above as a crystal nucleating agent  was added to the (A) , and the mixture was heated up to 110℃and was dehydrated until the moisture content reached 0.05%by mass under a reduced pressure condition.
Subsequently, it was cooled to 70℃, to which 19 parts by mass of 4, 4-diphenylmethane diisocyanate was added, and the mixture was then reacted at 90℃ for 3 hours until the NCO content (%) became constant to obtain a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was performed except that the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained as described above was not added to obtain a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
[Comparative Example 2] 
The same operation as in Example 1 was performed except that Ecopromote (manufactured by Nissan Chemical Corporation) , which is commercially available powder of a phenylphosphonic acid zinc salt, was used in place of the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained as described above to obtain a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
[Comparative Example 3]
The same operation as in Example 1 was performed except that Ecopromote NP (manufactured by Nissan Chemical Corporation) , which is commercially available powder of a phenylphosphonic acid zinc salt, was used in place of the powder of the phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained as described above to obtain a moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
[Evaluation of Solidification Time (Open Time) ]
Each of the obtained moisture-curable hotmelt urethane resin adhesives of the examples and the comparative examples was made into a heated and melted state at 120℃ and was applied onto a polypropylene sheet as a base so as to have a thickness of 50 μm. Next, kraft paper as a surface member was placed on the adhesive layer applied as described above, which was immediately left in a thermostatic oven at 35℃. Based on the point in time when left in the thermostatic oven, a time (in seconds) until the kraft paper ceased to adhere to the adhesive layer was measured and was determined to be a solidification time at 35℃ (an open time at 35℃) . Furthermore, based on the point in time when left in the thermostat oven, a time (in seconds) until a feeling of adhesion by touching the adhesive layer with a finger was lost was measured to be a tack-free time at 35℃. The  results are listed in Table 1.
[Evaluation of Initial Creep Properties]
Each of the obtained moisture-curable hotmelt urethane resin adhesives was made into a heated and melted state at 120℃, the melted moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive was applied onto a polypropylene sheet with a width of 1 inch so as to have a thickness of 50 μm, and then a medium-density fiberboard (MDF) was placed on the applied adhesive layer and was bonded thereto. Three minutes after bonding, in a 35℃ atmosphere, a load of 150 g was applied to the MDF in a 90° direction, and a time (seconds) until a peeled length of 4 cm was reached was measured and was determined to be initial creep properties at 35℃. The results are listed in Table 1.
[Evaluation of Initial Peeling Strength]
Each of the obtained moisture-curable hotmelt urethane resin adhesives was made into a heated and melted state at 120℃, the melted moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive was applied onto a polypropylene sheet with a width of 1 inch so as to have a thickness of 50 μm, and then a medium-density fiberboard (MDF) was placed on the applied adhesive layer and was bonded thereto. Three minutes after bonding, in a room temperature atmosphere, the MDF was  peeled off in a 180° direction, and tensile strength (N) during the process was measured and was determined to be three-minutes-later initial peeling strength. The results are listed in Table 1.
[Table 1]
Figure PCTCN2022119019-appb-000005

Claims (6)

  1. A method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt, the method including a step of reacting a phenylphosphonic acid represented by Formula (1) and a zinc compound with each other in presence of polyethylene glycol in water:
    Figure PCTCN2022119019-appb-100001
  2. The method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt according to claim 1, wherein an amount of the zinc compound is 1 mole or less with respect to 1 mole of the phenylphosphonic acid represented by Formula (1) .
  3. Powder of a phenylphosphonic acid zinc salt represented by Formula (2) obtained by the method for producing a phenylphosphonic acid zinc salt according to claim 1 or 2:
    Figure PCTCN2022119019-appb-100002
  4. Use of the powder according to claim 3 as a crystal nucleating agent.
  5. A moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive comprising:
    an isocyanate group-terminated urethane prepolymer; and
    the powder according to claim 3.
  6. The moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive according to claim 5, wherein a content of the powder is 0.1 to 10%by mass based on an entire amount of the moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive.
PCT/CN2022/119019 2022-09-15 2022-09-15 Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive WO2024055238A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2022/119019 WO2024055238A1 (en) 2022-09-15 2022-09-15 Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2022/119019 WO2024055238A1 (en) 2022-09-15 2022-09-15 Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024055238A1 true WO2024055238A1 (en) 2024-03-21

Family

ID=90274114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2022/119019 WO2024055238A1 (en) 2022-09-15 2022-09-15 Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024055238A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1938378A (en) * 2004-03-30 2007-03-28 日产化学工业株式会社 Polylactic acid resin composition
CN102482303A (en) * 2009-09-09 2012-05-30 日产化学工业株式会社 Method For Producing Metal Phosphonate And Thermoplastic Resin Composition Containing Metal Phosphonate
WO2015064566A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 日産化学工業株式会社 Polylactic acid resin composition having excellent hydrolysis resistance
JP2018009115A (en) * 2016-07-14 2018-01-18 日産化学工業株式会社 Aromatic polyether ketone resin composition containing phosphonic acid metal salt

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1938378A (en) * 2004-03-30 2007-03-28 日产化学工业株式会社 Polylactic acid resin composition
CN102482303A (en) * 2009-09-09 2012-05-30 日产化学工业株式会社 Method For Producing Metal Phosphonate And Thermoplastic Resin Composition Containing Metal Phosphonate
WO2015064566A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 日産化学工業株式会社 Polylactic acid resin composition having excellent hydrolysis resistance
JP2018009115A (en) * 2016-07-14 2018-01-18 日産化学工業株式会社 Aromatic polyether ketone resin composition containing phosphonic acid metal salt

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARTIN KEVIN J.ET AL.: "The crystal and molecular structure of zinc phenylphosphonate", INORGANICA CHIMICA ACTA, vol. 155, no. 1, 31 December 1989 (1989-12-31), pages 7 - 9, XP026607178, DOI: 10.1016/S0020-1693(00)89271-3 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016507619A (en) Moisture curable polyurethane composition comprising a raw material that is produced sustainably
JP4658972B2 (en) Moisture curable melt adhesive, process for its production and use of the moisture curable melt adhesive
EP1550695A1 (en) Polyol mixture, reactive hot-melt composition obtained from the mixture, and molded article obtained with the composition
JP3700645B2 (en) Compatibilizer and polyester polyol mixture containing the same and melt adhesive using the mixture
EP1553120A1 (en) Liquid carboxy-containing polyester oligomer, water-compatible polyurethane resin, and process for producing the same
WO2024055238A1 (en) Method for producing phenylphosphonic acid zinc salt, powder of phenylphosphonic acid zinc salt, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive
EP1149850B1 (en) Crystalline polyesterpolyol and hot-melt adhesive
JP4994670B2 (en) Adhesive composition and its adhesive sheet
WO2018148231A1 (en) Reactive hot-melt adhesive composition containing a polyester-polyurethane
WO2024055237A1 (en) Composition containing phenylphosphonic acid zinc salt and zinc phosphate complex, method for producing the same, use of the same as crystal nucleating agent, and moisture-curable hotmelt urethane resin adhesive
EP0894104B1 (en) Moisture curing hot melt adhesives
EP1693396B1 (en) Crystalline polyester polyol and hot melt adhesive
JP3410581B2 (en) Polyurethane and molded articles comprising it
EP0159053A1 (en) Polyester-ester urethane
JP2007063449A (en) Carboxy group-containing polyester polyol, water-based polyurethane resin composition and manufacturing method thereof
JPS63202610A (en) Production of polyurethane
JP3324890B2 (en) Polyurethane and polyester diol used for it
JPH0458491B2 (en)
JP3298499B2 (en) Polyester polyol composition for urethane prepolymer containing terminal isocyanate group, urethane prepolymer composition containing terminal isocyanate group, and reactive hot melt adhesive
JP3063309B2 (en) Polyurethane and method for producing the same
TW202241987A (en) Polyester polyol, urethane prepolymer and polyurethane
JPH093321A (en) Thermoplastic polyurethane composition
JP3350922B2 (en) Reactive hot melt adhesive
JPH0764934B2 (en) Polyester polyamide copolymer
JPH09132627A (en) Production of cured polyurethane

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22958431

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1