JP2634877B2 - ポリイソシアナートの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は脂肪族・脂環族ポリイソシアナートの製造法
に関する。

〔従来の技術〕 ヘキサメチレンジイソシアナート（以下HDIとい
う）、イソホロジイソシアナート（IPDI）等で代表され
る脂肪族・脂環族ジイソシアナートを原料とするポリイ
ソシアナート類は、その無黄変性を活かし、塗料、コー
ティング剤、注型材、発泡材等の分野で幅広く応用され
ている。

中でも、過剰の脂肪族・脂環族ジイソシアナートと活
性水素含有化合物とを反応させ、次いで余剰のジイソシ
アナートを除去することにより得られる、ビュレット構
造を有するポリイソシアナート類（例えば特開昭49−13
4629号公報等）や、ウレタン構造を有するポリイソシア
ナート類（例えば特公昭45−11146号公報、特開昭55−3
4234号公報、特開昭56−159212号公報、特開昭61−2851
8号公報等）は、その優れた性能を高く評価されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これらポリイソシアナート類はジイソ
シアナートと活性水素化合物との反応の際、生成するポ
リイソシアナートが着色しやすいという欠点を有してお
り、若干の製品着色を避け得ないのが現状である。

従って、当業界ではジイソシアナートと活性水素化合
物との反応より得られ、かつ着色度の低いポリイソシア
ナートの製造法の出現が待たれていた。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者らは、これらの点に鑑み鋭意研究を重ねた結
果、特定の化合物を原料ジイソシアナートと共存させる
条件下でジイソシアナートと活性水素化合物との反応を
行う事により上記欠点を克服しうる事を見出し、本発明
を完成するに到った。

即ち、本発明は、過剰の脂肪族・脂環族ジイソシアナ
ートと活性水素含有化合物とを反応させ、次いで余剰の
ジイソシアナートを除去することによりポリイソシアナ
ートを製造するに際して、反応の際、２個以上の置換基
を芳香環上に有し、かつその置換基の少なくとも１個は
水酸基を有する炭素原子を１位とした場合に２位（６
位）に存在するフェノール系化合物を、脂肪族・脂環族
ジイソシアナートに対し共存させる事を特徴とするポリ
イソシアナートの製造法である。

本発明に使用される、２個以上の置換基を芳香環上に
有し、かつその置換基の少なくとも１個は水酸基を有す
る炭素原子を１位とした場合に２位（６位）に存在する
フェノール系化合物とは、通常ヒンダードフェノール系
化合物と総称される物であり、例えば下記の如き構造を
有するものが挙げられる。これらの中で、の構造式で
示した2,6−ジ−第三ブチル−４−メチルフェノールが
最も好適に用いられる。

フェノール系化合物の使用量は、脂肪族・脂環族ジイ
ソシアナートに対し、0.1〜1000ppm、更に好適には１〜
300ppm用いられる。この使用量が上記範囲より少なすぎ
る場合はその効果の発現に乏しく、また多すぎる場合は
経済的に好ましくない。

本発明に使用される脂肪族・脂環族ジイソシアナート
としては、前記HDI、IPDIの外に、例えば2,4,4−または
2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、
ドデカメチレンジイソシアナート、2.6−ジイソシアナ
トメチルカプロエート、1,3−シクロヘキサンジイソシ
アネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアナート、4,
4′−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナー
ト）、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアナー
ト、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアナート、
1,3−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、1,4
−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、ｍ−ま
たはｐキシリレンジイソシアナート（XDI）、1,3−また
は1,4−テトラメチルキシレンジイソシアナート等があ
げられる。これらのジイソシアナートモノマーは２種以
上混合して用いることも可能である。

これらジイソシアナートモノマーは、最終製品の使用
目的に応じ任意に選択されるが、特にHDI、IPDI、XDIが
好適に使用される。

ジイソシアナートと反応させるべき活性水素化合物と
しては、ビュレット構造を有するポリイソシアナートを
目的とする場合はいわゆるビュレット化剤、例えば水、
第三ブチルアルコール、メチルアミン、ヘキサメチレン
ジアミン等が用いられ、またウレタン構造を有するポリ
イソシアナートを目的とする場合には、エチレングリコ
ール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、２−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリ
メチル−1,3−ペンタンジオール、トリメチロールプロ
パン等の低分子量多価アルコール類、例えばポリエステ
ルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラ
クトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリ
オレフィンポリオール、アクリルポリオール等の高分子
量多価アルコール類等が挙げられる。

反応の際のNCO基／活性水素基の当量比は、通常３〜5
0の範囲、好ましくは５〜30の範囲で選ばれる。

反応は、溶媒を用いても用いなくても良い。溶媒を用
いる際には当然、イソシアナート基に対し反応活性を持
たない溶剤を選択すべきである。

反応温度は、通常20〜250℃、好ましくは40〜200℃の
範囲から選ばれる。

反応終了後、過剰のジイソシアナート及び溶剤を除去
し製品を得る。このジイソシアナート及び溶剤の除去は
例えば、薄膜蒸発缶や溶剤抽出法により行われる。

〔発明の効果〕

本発明方法により得られたビュレットもしくはウレタ
ン構造を有するポリイソシアナートは、非常に低い着色
度を有しており、例えば塗料、接着剤、コーティング
材、注型材、エラストマー、発泡材等のポリウレタン樹
脂用硬化剤として極めて有用である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明
は実施例によりなんら限定されるものではない。

なお、実施例中の製品着色度の評価として用いたAPHA
指数は、ASTM D−1209に準じた。

実施例１ 撹拌機、温度計、還流冷却管が取りつけた四ッ口フラ
スコに、1000gのHDI及び2,6−ジ−第三ブチル−４−メ
チルフェノール50mgを添加し、メチルセロソルブアセテ
ート300gを溶剤として、水12gと160℃で１時間反応させ
た。

反応混合物から、流下式薄膜蒸発缶を用いて、１回目
0.8mmHg/160℃、２回目0.1mmHg/160℃の条件下で溶媒及
び未反応のHDIを除去・回収し、缶底液として生成物で
あるポリイソシアナートを得た。

得られた生成物の25℃における粘度は2200mpa.s、NCO
含有量は23.1％であった。

この得られたビュレット構造を有するポリイソシアナ
ートは、ほとんど無色の透明液体であり、その着色度は
APHA30であった。

実施例２ 2,6−ジ−第三ブチル−４−メチルフェノール50mgの
代わりに、2,5−ジ−第三ブチルハイドロキノン150mgを
用いる以外は、実施例１と同様に反応及び精製を行っ
た。

得られた製品の物性は実施例１と同等であり、その着
色度もAPHA30であった。

実施例３ 実施例１と同様の装置にて、20mgの2,6−ジ−第三ブ
チル−４−メチルフェノールを添加したHDI1000gと67g
の1,3−ブタンジオールとを、160℃で１時間反応させた
後、実施例１と同様に未反応HDIを回収し、ポリイソシ
アナートを得た。

得られたウレタン構造を有するポリイソシアナートの
粘度は2300mpa.s/25℃、NCO含有量は17.9％であり、そ
の着色度はAPHA30以下であった。

比較例１ 2,6−ジ−第三ブチル−４−メチルフェノール50mgを
添加しない以外は、実施例１と同様に反応及び精製を行
った。

得られた製品の物性は実施例１と同等であったが、着
色度がAPHA100と黄色味を帯びたものであった。

比較例２ 2,6−ジ−第三ブチル−４−メチルフェノール20mgを
添加しない以外は、実施例３と同様に反応及び精製を行
った。

得られた製品の物性は実施例３と同等であったが、着
色度がAPHA70と黄色味を帯びたものであった。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】過剰の脂肪族・脂環族ジイソシアナートと
   活性水素化合物とを反応させ、ついで余剰のジイソシア
   ナートを除去することによりポリイソシアナートを製造
   するに際して、反応の際、２個以上の置換基を芳香環上
   に有し、かつその置換基の少なくとも１個は水酸基を有
   する炭素原子を１位とした場合に２位（６位）に存在す
   る炭素数４以上の分岐アルキル基であるフェノール系化
   合物を、脂肪族・脂環族ジイソシアナートに対して共存
   させることを特徴とするポリイソシアナートの製造法。