JPH0354964B2 - - Google Patents

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JPH0354964B2
JPH0354964B2 JP59273555A JP27355584A JPH0354964B2 JP H0354964 B2 JPH0354964 B2 JP H0354964B2 JP 59273555 A JP59273555 A JP 59273555A JP 27355584 A JP27355584 A JP 27355584A JP H0354964 B2 JPH0354964 B2 JP H0354964B2
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    • 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
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/7806Nitrogen containing -N-C=0 groups
    • C08G18/7818Nitrogen containing -N-C=0 groups containing ureum or ureum derivative groups
    • C08G18/7825Nitrogen containing -N-C=0 groups containing ureum or ureum derivative groups containing ureum 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
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    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8003Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
    • C08G18/8045Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with water

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、芳銙族ゞむ゜シアネヌトおよびた
たはポリむ゜シアネヌトそのNCO基は奜たし
くは異なる反応性を瀺めすものずするを、比范
的高分子量のポリオヌル䞭でNCO圓量あたり
0.15ないし0.40モルの氎ず、NCO氎反応を促進
する、奜たしくはパヌアルキルアミノ−アルキル
゚ヌテルperalkylamino−alkyl ether、パヌ
アルキルアミノ−ポリアルキレン゚ヌテル
peralkylamino−polyalkylene etherおよ
びたたはパヌアルキル−ポリアルキレンポリア
ミンperalkyl−polyalkylene polyamineか
ら遞択された觊媒を存圚させお䜎枩床で反応させ
るこずにより尿玠基含有芳銙族ポリむ゜シアネヌ
トの分散䜓dispersionたたは溶液をその堎で
補造する方法に関する。本発明は、たた埗られる
準安定の分散䜓たたは溶液に関し、さらには該分
散䜓たたは溶液を、任意にさらに加えおもよいヒ
ドロキシル基、アミノ基たたはヒドラゞド基を有
する比范的高分子量および比范的䜎分子量の化合
物ず共に、さらには任意にさらに加えおもよいポ
リむ゜シアネヌトず共にポリりレタン圢成比ずし
お、ポリりレタンの補造に甚いるこずに関する。 尿玠基を含むゞむ゜シアネヌトは、比范的高い
融点を有するこずで通垞は区別される。その䜎い
蒞気圧のためず、尿玠基の存圚に起因しお、これ
らのゞむ゜シアネヌトは、高品䜍ポリりレタン
ポリりレアプラスチツクの補造の出発物質ずしお
奜たしく甚いられる。これらのゞむ゜シアネヌト
は、䞍掻性溶剀䞭でモルのゞむ゜シアネヌトず
モルの氎ずを反応させるこずにより通垞は補造
され、定た぀た反応工皋を達成させるには、぀
の異な぀た反応性基を有するゞむ゜シアネヌトを
甚いるこずが奜たしい。FR−PS1103329は、モ
ル比、ゞむ゜シアネヌト氎をずしお溶剀
䞭で反応させるこずによりビス−−む゜シア
ナト−−アルコキシ、−アルキル−たたはクロ
ロ−プニルりレアを補造する方法を開瀺しお
おり、この堎合溶剀は、たずえばヒドロキシル基
の圢態の反応性氎玠原子を含んでいおはならな
い。したが぀お、゚チルアセテヌト、ゞ゚チル゚
ヌテルたたはアセトンが、溶剀ずしお奜たしく甚
いられる。 米囜特蚱第3906019号は、モノマヌのゞ−む゜
シアナトトリル−りレアの補造方法を開瀺しお
おり、この堎合反応は、非混和性の反応䜓トル
むレンゞむ゜シアネヌトず奜たしくは、氎の䞀
方を過剰にしお20ないし40℃で行なう。出発物質
のいずれにも溶解しないりレアは、䞻にモノマヌ
の圢態で、収率玄60ないし85で分離され、これ
は、さらに粟補されなくおはならない。蚘茉され
おいる反応にたいし、觊媒ずしおルむス酞たたは
ルむス塩基が䜿甚されおもよいが、ピリゞンが奜
たしい。 党おのこれらの反応は、溶剀䞭で行われる。ゞ
む゜シアネヌトは、非垞によく溶けなくおはなら
ず、加えられる氎は、溶剀䞭に少なくずも郚分的
に混和されねばならない。溶剀は、む゜シアネヌ
トに重合䜜甚を瀺しおはならず、たたむ゜シアネ
ヌト反応性官胜基を有しおいおはならない。りレ
アゞむ゜シアネヌトは、僅溶解性の化合物ずしお
埗られろ過により単離される。ポリりレタンの補
造のために、これらのりレアむ゜シアネヌトをさ
らに凊理するには、ろ過を行ない、さらに枛圧䞋
で溶剀を陀去しお埗たりレアゞむ゜シアネヌトを
適圓な粉砕操䜜により埮现な圢態に倉えるこずが
必芁である。このようにしないず、これらむ゜シ
アネヌトりレアの高融点ず難溶性ずのために、反
応䞭にしばしば䞍均質な生成物が埗られる。 DE−A2902469によれば、モルの芳銙族ゞむ
゜シアネヌトをNCOプレポリマヌに溶解させ、
箄0.4ないし0.8モルの氎ず反応させるこずにより
む゜シアネヌトにポリ−りレア−ゞむ゜シア
ネヌトを含む分散䜓が補造される。異なる反応性
NCO基を有する有機ゞむ゜シアネヌトを甚いお、
NCOプレポリマヌ、さらには、ポリりレアゞ
む゜シアネヌトが補造される。たずえば長鎖ヒド
ロキシポリ゚ヌテルたたはヒドロキシポリ゚ステ
ルのようなNCO反応性の有機溶剀䞭で有機ポリ
む゜シアネヌトを氎ず反応させるこずにより尿玠
基を含有するポリむ゜シアネヌトが盎接埗られる
方法は、これたでに公知ではない。埓来の技術に
よれば、NCO基に関しポリ゚ヌテルたたはポリ
゚ステルのヒドロキシル基が、氎ず通垞ほが同じ
反応性を有するために、このような方法は、有望
ずは思われおいない。すなわち、ポリ゚ヌテルた
たはポリ゚ステル䞭での氎ずのポリむ゜シアネヌ
トの反応䞭、NCO基が氎ず、およびポリオヌル
のOH基ず、ほが同じ皋床で反応するず予想され
る。 りレア−ゞむ゜シアネヌトを分離しお埗るこ
ず、その単離ず粟補、さらには、比范的に高分子
量のポリオヌルぞのりレア−ゞむ゜シアネヌトの
埌続する分散たたは溶解は、技術的芳点から費甚
のかかるものずなる。本発明の目的は、簡単で経
枈的な方法で技術的に容易に入手できる芳銙族ゞ
む゜シアネヌトから比范的高分子量のポリオヌル
䞭でりレアゞむ゜シアネヌトを盎接合成しお、こ
れらのりレアゞむ゜シアネヌトポリオヌル分散
䜓たたは溶液をポリりレタンの合成に盎接䜿甚で
きるようにするこずである。 比范的䜎枩床で、ある皮觊媒の存圚䞋で芳銙族
ポリむ゜シアネヌトず氎からのその堎での補造に
より比范的高分子量のポリオヌル䞭に尿玠基含有
芳銙族ゞむ゜シアネヌトを含む分散䜓たたは溶液
を合成するこずが可胜であるこずが明らかずな぀
た。生成物は、宀枩たたは僅かに高められた枩床
で数日間以䞋の比范的長期間の保存で安定であ
り、次にこれらは、反応性氎玠原子を含む他の䜎
およびたたは比范的高分子量の化合物および
たたは他のポリむ゜シアネヌトを任意には加えお
もよいようにしお、ポリりレタン、およびポリり
レタンりレアの合成に盎接䜿甚できるようにな
る。驚くべきこずに、比范的高分子量のポリオヌ
ル䞭での芳銙族ポリむ゜シアネヌトず氎ずの反応
は、特定の觊媒の存圚で調節できるので、りレア
ゞむ゜シアネヌトの圢成を優先的に䌎぀お明らか
にNCOポリオヌル反応の前に、NCO氎反応
が起こる。ポリりレアむ゜シアネヌトが䞀床生ず
るず、ポリオヌルずのその埌続する反応は、非垞
に遅らされるので、分散䜓たたは溶液は、準安定
系ずしお、宀枩たたは僅かに高められた枩床で容
易に取扱われ埗お、高枩床でのポリりレタンの補
造に䜿甚される。 したが぀お、本発明は、芳銙族ゞむ゜シアネヌ
トおよびたたはポリむ゜シアネヌトを溶剀䞭で
氎ず反応させるこずにより尿玠基含有芳銙族ポリ
む゜シアネヌトの分散䜓たたは溶液をその堎で補
造する方法においお、 (a) 異なる反応性NCO基を有する芳銙族ゞむ゜
シアネヌトおよびたたはポリむ゜シアネヌ
ト、奜たしくはゞむ゜シアネヌトを、 (b) 分子量400ないし10000、奜たしくは600ない
し60000を有する比范的高分子量の液䜓たたは
䜎融点の二䟡たたは倚䟡のポリオヌル䞭で、奜
たしくは䞻に第二ヒドロキシル基を有する液䜓
ポリ゚ヌテルポリオヌル䞭で、 (c) 前蚘(a)の党NCO圓量に基づいお0.15ないし
0.40モル、奜たしくは0.22ないし0.28モルの氎
ず、 (d) NCO氎反応を促進する奜たしくはパヌア
ルキルアミノ−アルキル゚ヌテル、パヌアルキ
ルアミノ−ポリアルキレン゚ヌテルおよびた
たはパヌアルキル−ポリアルキレンポリアミン
から遞択された觊媒を芳銙族ポリむ゜シアネヌ
トに基づいお0.1ないし1.5重量、奜たしくは
0.4ないし1.2重量存圚させお、枩床80℃以
䞋、奜たしくは10ないし50℃で反応させ、 反応をCO2の発生がやむたで行なうこずを特城
ずする䞊蚘方法を提䟛する。 本発明は、遊離NCO基含有量0.1ないし10、
奜たしくはないしを有する比范的高分子量
のポリオヌル䞭に尿玠基含有芳銙族ポリむ゜シア
ネヌトを含むようにした分散䜓たたは溶液であ
り、該分散䜓たたは溶液がその堎での本発明の方
法により補造されたこずを特城ずする分散䜓たた
は溶液を提䟛する。 本発明は、比范的高分子量のポリオヌル䞭に尿
玠基含有芳銙族ポリむ゜シアネヌトを含むように
した本発明のその堎での補造により埗られる分散
䜓たたは溶液を、任意にさらに加えおもよい䜎分
子量およびたたは比范的高分子量の化合物、奜
たしくは掻性氎玠む゜シアネヌト反応性基、特に
ヒドロキシル基、第䞀および第二アミノ基およ
びたたはヒドラゞド基を含む二およびたたは
倚官胜性化合物ず共に、さらに任意にさらに加え
おもよい他のポリむ゜シアネヌトず共に、ポリり
レタン圢成比ずしお、奜たしくはNCO察反応性
氎玠の比0.7ないし1.3、特に0.9ないし
1.15ずしおポリりレタンりレアの補造に甚い
るこずをさらに提䟛する。 NCO氎反応の特定の觊媒を甚いた堎合、本
発明に埓うポリオヌル䞭でりレアゞむ゜シアネヌ
トを補造する反応がこのように良奜に起こるこず
は、驚くべきこずであ぀たなぜなら、溶剀䞭、
たずえばアセトン䞭で反応を行なうようにする
ず、これらの觊媒が、党く異なる生成物、すなわ
ちオリゎマヌりレアゞむ゜シアネヌトたたはポリ
りレアを生ずるからである比范䟋を参照された
い。尿玠基を含有する芳銙族ゞむ゜シアネヌト
の分散䜓たたは溶液の補造のために本発明に埓぀
お甚いられる觊媒は、ポリりレタン化孊で公知で
ある。これらは、可撓性ポリりレタンフオヌムの
補造で倚量に甚いられおいる。この堎合、觊媒
は、フオヌム圢成の氎NCO反応を、む゜シア
ネヌトずポリオヌルずの間の他の反応ず調和させ
るように働き、これらの反応がポリりレタンマト
リツクスを぀くり䞊げる。 J.Cellular Plastics1965幎版第76〜84頁に
蚘茉されおいるように行われたテストで、少なく
ずも1.5奜たしくは2.0の氎反応察アルコヌル反応
kH2OkROHの速床定数の比を瀺す觊媒が
本発明に埓぀お甚いるのに適圓である。 この皮の觊媒は、たずえば次の特蚱に蚘茉され
おいる FR−PS 1426198US−PS 3645925DE−
−2139317DE−−2624524DE−−
1804361。 奜たしい觊媒を次に瀺すパヌアルキルアミノ
−アルキル゚ヌテルたずえばビス−ゞメチル−
アミノ゚チル−゚ヌテル、ビス−モルホリノ゚
チル−゚ヌテル、−ゞメチルアミノ゚チル−
−ゞメチルアミノプロピル−゚ヌテル、ビス
〔−−ゞメチルアミノ−−メチル゚
チル〕−゚ヌテル、−−ゞメチルアミ
ノ−゚チル−−−ゞメチルアミノ−
−メチル゚チル−゚ヌテル、ビス−〔−
−ゞ゚チルアミノ゚チル〕−゚ヌテルメチ
ル−−〔−ゞメチルアミノ−゚チル゚ヌ
テルおよびビス−〔−−ゞメチルアミノ
−プロピル〕−゚ヌテルパヌアルキルアミノ−
ポリアルキレン゚ヌテル、たずえばCH32N.
CH2CH2.O.CH2CH2.O.CH2.CH2.O.CH2CH2−
CH32C2H52.N.CH22−−CH22.O.
CH22.O.CH22.−C2H52およびたたはパ
ヌアルキルポリアルキレン−ポリアミン、−ペ
ンタメチル−ゞ゚チレントリアミン、−ヘキサ
メチルトリ゚チレンテトラミンおよび−ヘプタ
メチル−テトラ゚チレン−ペンタミン。他の適圓
な化合物は、たずえば次のものがある〔
−ビス−ゞメチルアミノ−プロピル−〕−
−ゞメチルアミノ゚チル−゚ヌテル、−メチル
−モルホリン、−゚チル−モルホリンおよび
N′N′−テトラメチル−−ブタ
ンゞアミン。 これらの觊媒は、芳銙族ゞむ゜シアネヌトに基
づいお、0.1ないし2.5重量の濃床で甚いられ、
より奜たしくは0.4ないし1.2重量の濃床で甚い
られる。 特に、異なる反応性NCO基を有する党おの可
溶性芳銙族ゞむ゜シアネヌトが本発明の方法で芳
銙族ポリむ゜シアネヌトずしお適圓である。たず
えば、そのようなゞむ゜シアネヌトは、個の遊
離しおいお、すなわち立䜓障害を受けおいなく、
芳銙族に結合したaromatically boundむ゜
シアネヌト基に加えお、オルト䜍眮で少なくずも
個の眮換基により立䜓障害を受けおいお芳銙族
に結合したもう個のむ゜シアネヌト基を有する
ゞむ゜シアネヌトである。む゜シアネヌト基の立
䜓障害をもたらし埗るこの皮の眮換基には、特
に、C1〜C8アルキル、C6〜C10アリヌル、C1〜C8
アルコキシ、C1〜C8アルコキシカルボニル、ク
ロロ、ブロモ、たたはシアノが挙げられる。芳銙
族に結合したむ゜シアネヌト基が立䜓障害を受け
るのは、ゞむ゜シアネヌトの基本構造が、任意に
は橋員bridge memberたずえばアルキレン
基、゚ヌテル基、スルホキシド基たたはスルホン
基を介しお結合しおいおもよい、いく぀かの芳銙
環の系である堎合、および立䜓障害を受けおい
るむ゜シアネヌト基が぀の芳銙環を結合しお
いる橋員に察しオルト䜍眮にある堎合である。 特に奜たしい芳銙族ゞむ゜シアネヌトは、たず
えば次の䞀般匏およびに盞圓するも
のである ここで R′およびR″は、それぞれ無関係に、む゜シア
ネヌト基の立䜓障害を起こす前蚘に䟋瀺した皮類
の基を瀺し䞀般匏に盞圓する生成物の堎
合、基R′およびR″の䞀方は、氎玠を瀺しおもよ
くあるいは䞀般匏の堎合、R′および
R″の䞡方は、む゜シアネヌト基が橋に぀い
おオルト䜍眮にあるずき氎玠であ぀およく、ある
いはのずきでむ゜シアネヌト基が巊偎の芳
銙族基に関しオルト䜍眮にあるずき氎玠であ぀お
よいは、芳銙環を結合しおいる前蚘に䟋瀺
した皮類の橋を瀺し は、たたはである。 本発明では芳銙族ゞむ゜シアネヌトの混合物を
甚いるこずも可胜で、この際この混合物は、同じ
反応性のむ゜シアネヌト基を有する芳銙族ゞむ゜
シアネヌトたずえば4′−ゞむ゜シアナトゞフ
゚ニルメタンたたは−ゞむ゜シアナトトル
゚ンを含み、このずき、同じ反応性のむ゜シアネ
ヌト基を有するこのようなゞむ゜シアネヌトの割
合は、党混合物に基づき50重量、奜たしくは40
重量の䞊限を越えないものずする。 特に奜たしく本発明の方法に適圓なゞむ゜シア
ネヌトは、たずえば次のものである−ゞ
む゜シアナトトル゚ン任意には−ゞむ゜
シアナトトル゚ンを党混合物に基づいお50重量
以䞋含むようにした混合物ずしおもよい、およ
び4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタン任
意には4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタン
を党混合物に基づいお50重量含むようにした混
合物ずしおもよい。たずえば次のものも適圓で
ある4′−ゞむ゜シアナトゞプニルプロパ
ン、4′−ゞむ゜シアナトゞプニル゚ヌテ
ル、4′−ゞむ゜シアナトゞプニルスルホ
ン、4′−ゞむ゜シアナトゞプニルスルホゞ
オキシド、−メチル−4′−ゞむ゜シアナト
ゞプニルメタン、−゚チル−4′−ゞむ゜
シアナトゞプニルメタン、−む゜プロピル−
4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタン、
−ゞメチル−4′−ゞむ゜シアナトゞプニ
ルメタン、−ゞ゚チル−4′−ゞむ゜シ
アナトゞプニルメタン、−ゞむ゜プロピ
ル−4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタン、
−カルボキシメチル−4′−ゞむ゜シアナト
ゞプニルメタンおよび−カルボキシ゚チル−
4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタン。 本発明では、りレアゞむ゜シアネヌトの補造に
適する比范的高分子量の二䟡たたは倚䟡ポリオヌ
ルは、ポリ゚ステル、ポリ゚ヌテル、ポリチオ゚
ヌテル、ポリアセタヌル、ポリカヌボネヌトたた
はポリ゚ステルアミドであり、これらは、奜たし
くはないし個のヒドロキシル基、特に個の
ヒドロキシル基を有し、か぀分子量400ないし
10000、奜たしくは600ないし6000を有するものず
し無気泡質たたは気泡質ポリりレタンの補造で公
知のものである。液䜓たたは宀枩で50℃未満
で沞隰するポリ゚ヌテルポリオヌルたたはポリ
゚ステルポリオヌルが奜たしく甚いられる。特
に、個たたはそれ以䞊のヒドロキシル基を有す
る公知の皮類の液䜓ポリ゚ヌテルが本発明に埓぀
お甚いられる。これらは、たずえば゚ポキシド、
たずえば゚チレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、゚ピ
クロロヒドリンおよびテトラヒドロフランをたず
えばBF3の存圚䞋でそれ自䜓を重合しお、たたは
氎、アルコヌルたたはアミンのような反応性氎玠
原子を有する出発物質にこれら゚ポキシドを任意
には混合物ずしおあるいは順次に加えるようにし
お補造される。䞻に第二ヒドロキシル基を有する
ポリ゚ヌテルがしばしば奜たしい。しかしながら
倚量の゚チレンオキシド基を含むポリ゚ヌテル
は、ポリりレタンの合成のための混合物の埌の䜿
甚でのポリオヌルずしおより反応性に富み、高含
有量の゚チレンオキシドを有するポリ゚ヌテル
は、生成するりレアゞむ゜シアネヌトに察し良奜
な溶剀である。適切なら、これらは、適圓なポリ
゚ヌテルに完党なたでに溶解する。 ポリ゚ヌテルの存圚䞋でのたずえばスチレンお
よびアクリロニトリルの重合により、補造された
ずきビニルポリマヌにより改質された゚ヌテルも
適圓である。ヒドロキシル基を含み、比范的高分
子量のポリオヌル(b)ずしお含むようにされる液䜓
たたは䜎融点ポリ゚ステルは、倚塩基、奜たしく
は二塩基カルボン酞、カルボン酞無氎物たたはカ
ルボン酞゚ステルず二䟡およびたたは倚䟡ポリ
オヌルずの公知の反応生成物である。ポリカルボ
ン酞は、脂肪族、脂環匏、芳銙族およびたたは
耇玠環匏であ぀およく、眮換基を有しおよくたず
えばハロゲン原子で眮換されおいおよく、か぀
たたは䞍飜和であ぀おもよい。次に䟋を瀺す琥
珀酞、アゞピン酞、セバシン酞、フタル酞、む゜
フタル酞、無氎フタル酞、トリメリツト酞、無氎
テトラクロロフタル酞、無氎グルタル酞、無氎マ
レむン酞、テレフタル酞ゞメチル゚ステルおよび
テレフタル酞−ビス−グリコヌル゚ステル。 倚䟡アルコヌルにはたずえば次のものがある
゚チレングリコヌル、プロパンゞオヌル−
および−、ブタンゞオヌル−、−
および−、ヘキサンゞオヌル−、
ネオペンチルグリコヌル、−メチル−−
プロパンゞオヌル、トリメチロヌルプロパン、ゞ
゚チレングリコヌル、ゞプロピレングリコヌル、
ゞブチレングリコヌルおよび他の倚䟡アルコヌ
ル。液䜓ポリ゚ステルを補造するのには、出発成
分の混合物が奜たしく甚いられる。ラクトンたず
えばε−カプロラクトンのポリ゚ステルたたはヒ
ドロキシカルボン酞のポリ゚ステルを甚いおもよ
く、たずえばヒドロキシル基を含むポリカヌボネ
ヌトたたはりレタンたたは尿玠基を含むポリヒド
ロキシル化合物があり、たた任意には倉性させお
あ぀おもよい倩然のポリオヌルたずえばひたし油
が甚いられおもよい。本発明に埓぀お甚いられる
これら化合物の䟋は、High Polymers第巻、
“Polyurethanes、Chemistry and Technology”
Saunders−Frisch、Interscience Publishers、
New York、London第巻1962幎版第32
〜42頁および第44〜54頁および第巻1964幎
版第〜頁および第198〜199頁、および
Kunststoff−Handbuch第巻Vieweg−
Hošchtlen、Carl−Hanser−Verlag、Munich
1966幎版のたずえば45〜72頁に蚘茉されおい
る。 圓然、䞊蚘化合物の混合物、たずえばポリ゚ヌ
テル類およびポリ゚ステル類の混合物を甚いおも
よい。 芳銙族ゞむ゜シアネヌトからりレアゞむ゜シア
ネヌトを぀くるために甚いられる氎の量は、ポリ
む゜シアネヌト(a)の党NCO圓量に基づいお理論
的に0.25モルの氎ずなる。しかしながら、甚いら
れる氎の量は、ある限床内で倉化させおよく、た
ずえばNCO1圓量圓り氎0.22ないし0.28モルで倉
えおよく、この堎合、ほんのいくらかのむ゜シア
ネヌト基がりレアゞむ゜シアネヌトに倉換される
か、たたは少量のりレアゞむ゜シアネヌトが、さ
らに反応しお尿玠を圢成する。各䟋に瀺したよう
に、りレアゞむ゜シアネヌトがほずんど生ずる
が、同時に、ゞむ゜シアネヌトず、およびたた
はりレアゞむ゜シアネヌトず、比范的高分子量の
ポリオヌル(b)ずのある反応がさらにあるこずが刀
明した。このこずは、通垞、理論倀未満にある本
発明に埓う分散䜓たたは溶液䞭の残りのNCO含
量から認められる。しかしながら、このポリオヌ
ルのために、特に尿玠基を含有するゞむ゜シアネ
ヌトの分散䜓は、沈殿に察し保護されるなぜな
ら、りレタン結合を介しお結合しおいる少量のポ
リオヌルのために分散䜓が、より効果的に分散可
胜ずな぀おいるからである。 本発明に埓う方法は、ポリオヌル、蚈算量の氎
および特定の觊媒からなる混合物を、遞択した反
応枩床で芳銙族ポリむ゜シアネヌトず混合するよ
うにしお奜たしくは行われる。その反応は、80℃
以䞋、奜たしくは玄10〜50℃で通垞、起こる。 反応の進行は、気䜓尿玠の生成䞭の二酞化炭
玠の発生の䜓積を枬定するこずにより、远跡ず
調節が容易にできる。溶解限床を越えた埌に、僅
溶性のりレアゞむ゜シアネヌトが、埮现な圢態で
生じ、倧郚分、沈降安定性の分散䜓が埗られる。
出発物質の粘床ず、埗られるりレアゞむ゜シアネ
ヌトの濃床ずに䟝存しお、宀枩で流動性のりレア
ゞむ゜シアネヌトの分散䜓は、ペヌストの圢態で
あるか、あるいは、最高枩床80℃たで加熱するこ
ずにより液化し埗る。ポリオヌル混合物䞭のりレ
アポリむ゜シアネヌト濃床15重量以䞋の堎合、
たた液状の流動性分散䜓が通垞埗られる。比范的
高い極性を有する、したが぀おその堎で生成する
りレアポリむ゜シアネヌトに察し良奜な溶解胜を
有するポリオヌルを甚いるず、りレアポリむ゜シ
アネヌトの溶液が、埗られるか、たたは比范的長
期間の静眮埌にのみ、たたは接皮により、分散盞
が生成する。 氎の芳銙族ゞむ゜シアネヌト(a)ずの反応は、通
垞、非垞に完党に起こるので、埗られる分散䜓
は、ほんの少量の残量の遊離の未反応モノマヌゞ
む゜シアネヌト(a)を含む䟋を参照のこず。こ
のこずは、比范的高い蒞気圧を有するゞむ゜シア
ネヌト(a)たずえばゞむ゜シアナトトル゚ンが
甚いられるずき、生理孊的な点から特に重芁であ
る。ゞシむアネヌトの0.6重量よりも少ないモ
ノマヌゞむ゜シアネヌトの含量を有するりレアゞ
む゜シアネヌト分散䜓は、少なくずも理論量の氎
0.25モルの氎NCO圓量が甚いられたずき、
本発明に埓぀お埗られる。 りレアむ゜シアネヌトNCO基ずのポリオヌル
(b)ずの反応により、さらに手を加えるこずが䞍胜
ずなる粘床が達成されるたで、分散䜓は、䜿甚す
るポリオヌルに䟝存しお、宀枩で数日間保存でき
る。前蚘したように、本発明に埓぀お埗られたり
レアゞむ゜シアネヌトの分散䜓たたは溶液は、ポ
リりレタンりレアの補造に䜿甚されるが、この際
奜たしくは加熱を行うようにし、たた任意には、
他の通垞のポリりレタン觊媒を加えた埌に䜿甚す
るするようにしおもよく、さらに任意には他のゞ
−たたはポリむ゜シアネヌトおよびたたは反応
性氎玠原子を含む䜎分子量およびたたは比范的
高分子量の化合物すなわちゞオヌル、ゞアミンた
たはヒドラゞド化合物に基づいた鎖長延長剀たた
は比范的高分子量のポリオヌルたたは比范的高分
子量のポリアミンを加えた埌に䜿甚するようにし
おもよい。りレアポリむ゜シアネヌトのNCO基
は、分散剀ずしお働く特にポリオヌルのOH基
ず、高められた枩床で反応する。ポリりレタンを
぀くるこず硬化䜜甚は、通垞、80ないし150℃の
枩床、より奜たしくは110ないし130℃で起こる。
本発明に埓いその堎で補造されるりレアゞむ゜シ
アネヌトは、ポリオヌル䞭で甚いられお䞀般的方
法の各皮具䜓䟋でポリりレタンりレアが補造
され埗る。 ポリオヌル䞭のOH基ずNCO基がほが同じ圓量
で存圚するなら、ポリりレタンりレアの補造
のための硬化操䜜は、完党加熱により簡単な圢で
行われ埗る。しかしながら、通垞甚いられる鎖長
延長剀がこの堎合存圚しないので、比范的柔軟な
だけのポリりレタン゚ラストマヌが、非粘着性だ
けが埗られる。 りレアゞむ゜シアネヌトポリオヌル分散䜓に
加えお、掻性氎玠原子を含む他の䜎分子量鎖長延
長剀たずえばポリオヌルたたは芳銙族ゞアミ
ンが同時に甚いられるず、より硬質な皮類の゚ラ
ストマヌが生ずる。む゜シアネヌトポリオヌル
分散䜓100郚に察し奜たしくは20郚の前蚘の皮類
の䜎分子量の延長剀および比范的高分子量の化合
物、たずえばポリオヌルたたはポリアミン、奜た
しくは芳銙族ポリアミンたずえば、NCOプレ
ポリマヌのアルカリ性加氎分解により埗られる
および任意に加えおもよい他のゞ−およびたた
はポリ−む゜シアネヌトを加えるこずが可胜であ
る。このようにしお、埗られるポリりレタンり
レアの合成を広い範囲内で所望のように倉化さ
せるこずができる。もう぀の具䜓䟋では、りレ
アゞむ゜シアネヌトポリオヌル分散䜓のゞむ゜
シアネヌト基が、たず、䞀䟡アルコヌルたずえば
メタノヌル、゚タノヌルおよびオクタノヌル、モ
ノアミンたずえばアンモニア、メチルアミン、ア
ニリン、トルむゞン、ナフチルアミンおよびゞ゚
チルアミン、たたは二官胜䟡化合物たずえばゞオ
ヌル䟋ずしお゚チレングリコヌル、ブタンゞオヌ
ル−およびビスプノヌルず郚分的にた
たは完党に反応させられる。同じたたは奜たしく
は異なる反応性基を含む過剰量の二官胜䟡たたは
倚官胜䟡の化合物が甚いられるず、たずえば゚チ
レングリコヌル、ブタンゞオヌルたたはアミノア
ルコヌル䟋ずしお゚タノヌルアミン、ゞ゚タノヌ
ルアミンたたは−メチル゚タノヌルアミンが甚
いられるず、充填剀を含み、任意にはむ゜シアネ
ヌト掻性ずしおおけるポリオヌル分散䜓が埗られ
る。充填剀を含み、任意にはむ゜シアネヌト反応
性ずしおあ぀おもよく、䞀官胜䟡たたは二官胜䟡
化合物を甚い本発明の方法に埓぀お補造されるポ
リオヌル分散䜓は、他の鎖長延長剀たたは比范的
高分子量の化合物たずえばポリオヌルたたはポリ
アミンを添加しさらに他のゞ−たたはポリ−む゜
シアネヌトを加えた埌、反応させおポリりレタン
りレアを補造するようにできる。この反応は、
枩床範囲80〜150℃で通垞は起こり、䜿甚出発成
分に䟝存しお、柔軟ないし硬質の物質が埗られ
る。 もちろん、りレアゞむ゜シアネヌトポリオヌ
ル分散䜓たたは溶液は、埓来のポリりレタン觊
媒、さらには助剀および添加剀を甚いおポリりレ
タンを補造するずき、これらは、唯䞀の合成成分
ずしおたたは合成成分の぀ずしお䜿甚できる。
このような助剀および添加剀には、光−たたは
UV−安定剀、付着防止剀、顔料たたは染料たた
は発泡剀これは気泡質たたはフオヌム様ポリり
レタンの補造を可胜ずするがある。 䟋 −プロパンゞオヌルから出発したもので
あ぀お、OH䟡56、分子量2000を有するプロピレ
ンオキシドポリ゚ヌテル5000.25モル、氎
4.50.25モルおよび第䞉アミン觊媒0.5か
らなる混合物ぞ、−トルむレンゞむ゜シア
ネヌト87.00.5モルを玄時間かけお宀枩
で滎䞋する−、第衚を参照のこず。次
にこの混合物を宀枩で時間、50℃で時間以内
撹拌する。 次の衚は、䜿甚觊媒の働きずしおの結果を挙
げおある。副反応を䌎わないトルむ゚ン−りレア
−ゞむ゜シアネヌトの遞択的生成で、NCO含量
3.6重量が、5.6のCO2暙準状態での発生を
䌎う理論倀である。 衚の結果に瀺すように、サンプルでは、反
応は、ポリ゚ヌテルポリオヌルのヒドロキシル基
ず、より反応性のNCO基ずの間でのみ実質的に
起こり、觊媒を甚いない堎合は、実質的に氎反応
はない。サンプルでは、本発明に埓わない觊媒
が甚いられるず、觊媒された氎反応が、ポリ゚ヌ
テルずの觊媒されたヒドロキシル反応のように同
時に起こり、よ぀お、蚈算量のCO2が発生する
が、分散䜓のNCO含量は理論倀よりもさらに枛
少し、぀のNCO基ずのポリマヌ合成反応の結
果ずしお分散䜓の粘床自䜓がかなり䞊昇する。 サンプルの本発明に埓わない觊媒でも、ポリ
マヌの結合ずほんの僅かのりレア圢成を䌎うポリ
゚ヌテルヒドロキシルずの反応が䞻にあるCO2
の発生を䌎う氎反応。 本発明に埓うサンプル−では、非垞に激げ
しいCO2の発生が、本発明に埓う觊媒の働きに起
因しおあるすなわち、りレアは、分散䜓の粘床
を実質的に䞊昇させるこずなしに圢成する。この
こずは、NCOヒドロキシル基反応が僅かに起
こるこずを瀺しおいる。本発明に埓う分散䜓−
は、良奜な分散安定性を瀺す。ガスクロマトグ
ラフ分析によれば、サンプルは、遊離−
トルむレンゞむ゜シアネヌト0.03重量未満を含
む。
【衚】 䟋  ポリ゚ヌテル各皮ポリ゚ヌテルに぀いお次の
衚を参照されたい500、氎4.50.25モ
ルおよびヘプタメチルテトラ゚チレンペンタミ
ン0.5からなる混合物ぞ、−トルむレン
−ゞむ゜シアネヌト87.00.5モルを宀枩で
時間かけお滎䞋する。次にこの混合物を宀枩で
0.5ないし時間撹拌し、50℃で時間撹拌する。 衚は、䜿甚した比范的高分子量のポリ゚ヌテ
ルポリオヌルの働きが刀る結果を瀺しおいる。 比范的高分子量のポリオヌルも、本発明で甚い
られるこずが刀り、第二ヒドロキシル基を含むポ
リオヌルが、分散䜓の補造に関し第䞀ヒドロキシ
ル基よりも䞀般的により適するこずが刀り、たた
ポリ゚ヌテル䞭の゚チレンオキシドブロツクの割
合がりレアゞむ゜シアネヌトに察しより倧きな可
溶性を䞎えるこずが刀る。
【衚】 䟋  4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタン60重
量ず、4′−ゞむ゜シアナトゞプニルメタ
ン40重量ずからなる混合物64.750.25モル
を、OH䟡56を有する線状ポリプロピレングリコ
ヌルポリ゚ヌテル500ず、氎2.250.125モ
ルず、ヘプタメチルテトラ゚チレンペンタミン
0.25ずからなる混合物ぞ、宀枩で玄時間かけ
お滎䞋する。次にこの混合物を、2.7のCO2が
発生するたで50℃で撹拌する。 埗られる分散䜓は、NCO含量1.5重量ず粘床
4600Pa.s25℃を有しおいる。 䟋  䟋(C)で埗た分散䜓のサンプルを平坊な金型䞭
で1.5時間、120℃に加熱する。柔軟で非粘着性の
プラスチツク物質が埗られ、これは、シペアヌ
衚面硬床55を有する。 䟋  (A) 䟋(A)で埗られる分散䜓を、19.61の゚チ
レングリコヌルず混合し、50℃で撹拌し、党お
のNCO基を反応させる。粘床11000Pa.s25
℃を有する分散䜓が埗られ、OH䟡は、59.1ず
なる。 (B) NCO含量2.4を有する䟋(A)に埓぀お埗ら
れる分散䜓1105を、57.2のブタンゞオヌル
−ず混合し、50℃で撹拌し、党おの
NCO基が反応するようにする。粘床250000
Pa.s25℃を有する分散䜓が埗られる。 (C) 䟋(G)に埓぀お埗られる分散䜓200を、
5.38の゚チレングリコヌルず混合し、党おの
NCO基が反応するたで50℃で撹拌する。粘床
25000Pa.s25℃の透明垯黄色の溶液が埗ら
れる。 (D) 䟋(A)で埗られる分散䜓250をゞメタノヌ
ルアミン15.0ず混合し、宀枩で時間撹拌す
る。粘床5000Pa.sを有する分散䜓が埗られ
る。 䟋  OH䟡41.2、酞䟡0.8を有するゞ゚チレングリコ
ヌルアゞピン酞ポリ゚ステル500ず、氎4.5
0.25モルず、ヘプタメチルテトラ゚チレンペ
ンタミン0.5ずからなる混合物ぞ、−ト
ルむレンゞむ゜シアネヌト87.00.5モルを
宀枩で玄時間かけお滎䞋する。次にこの混合物
を、50℃で玄30分間撹拌する。党量で5.4の
CO2が発生する。 NCO含量1.8重量の高粘床分散䜓が埗られ、
これは、宀枩で埐々に固化する。 この分散䜓のサンプルを120℃に加熱するず、
非粘着性で、高匟性で、柔軟なフオヌムが玄30分
埌に埗られる。 䟋  OH䟡56の線状ポリプロピレングリコヌルポリ
゚ヌテル1000、氎0.5モルおよびヘプ
タメチルテトラ゚チレンペンタミン1.0からな
る混合物ぞ、−トルむレンゞむ゜シアネヌ
ト174モルを、宀枩で時間かけお滎䞋
する。次にこの混合物を40℃で撹拌し、11.2の
CO2が発生するようにする。 NCO含量2.74重量の分散䜓が埗られる。 分散䜓500をブタンゞオヌル29.25ず宀枩で
混合し、40〜50℃で撹拌し、党おのNCO基を反
応させる。 分散䜓 宀枩で11000Pa.s。 ゞ゚タノヌルアミン33.125を分散䜓500ぞ
冷华を行いないながら滎䞋する。次にこの混合物
を党おのNCO基が反応するたで撹拌する。 分散䜓 宀枩で8000Pa.s。 分散䜓(A)50郚を、液䜓の4′−ゞむ゜シアナ
トゞプニルメタン8.9郚ず混合し、玄分間50
℃で脱泡し、次に金型䞭で120℃で完党に熱する。
玄時間埌、シペアヌ衚面硬床25の非粘着性の
板が埗られる。 分散䜓(B)50郚を、液䜓の4′−ゞむ゜シアナ
トゞプニルメタン12.6郚ず混合し、玄分間50
℃で脱泡し、次にプレヌトモヌルド䞭で時間、
120℃で完党に熱する。シペアヌ衚面硬床75の
匟性板が埗られる。 䟋  比范的高分子量のポリオヌル䞭の代りに䜎分
子量の溶剀アセトン䞭で行な぀た比范実
隓 アセトン180mlず−トルむレンゞむ゜シ
アネヌト43.50.25モルずの混合物ぞ、氎
2.250.125モル、アセトン10mlず、−ヘプ
タメチル−テトラ゚チレンプンタミン0.2ずか
らなる混合物を、宀枩で加える。次にこの混合物
を宀枩で時間撹拌する。吞匕ず也燥の埌、40.5
の固圢物が埗られ、これは、融点250℃、NCO
含量僅か7.5重量を有する。 高収量のりレアゞむ゜シアネヌトが埗られる
が、生成物は䜎いNCO含量しか有しないなぜ
なら氎ずの付加反応は、モノりレアの段階にずど
たらないで、オリゎマヌ段階たで続くからであ
り、かなり枛少したNCO含量ず、高分子量すな
わち小さくな぀た溶解性ずを有するようになる。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  芳銙族のゞむ゜シアネヌトおよびたたはポ
    リむ゜シアネヌトを氎ず溶剀䞭で反応させるこず
    により尿玠基含有芳銙族ポリむ゜シアネヌトの分
    散䜓たたは溶液をその堎で補造する方法におい
    お、 (a) 芳銙族のゞむ゜シアネヌトおよびたたはポ
    リむ゜シアネヌトを、 (b) 分子量400ないし10000を有する比范的高分子
    量の液䜓のたたは䜎融点の二䟡たたは倚䟡のポ
    リオヌル䞭で (c) 前蚘(a)の党NCO圓量に基づいお0.15ないし
    0.40モルの氎ず、 (d) NCOヒドロキシル反応よりも倧きい皋床
    NCO氎反応を促進する觊媒を芳銙族ポリむ
    ゜シアネヌトに基づいお0.1ないし1.5重量存
    圚させお、枩床80℃以䞋で反応させ、 反応をCO2の発生がやむたで行なうこずを特城
    ずする䞊蚘方法。  異なる反応性のNCO基を有する芳銙族ゞむ
    ゜シアネヌトが(a)ずしお甚いられる、特蚱請求の
    範囲第項蚘茉の方法。  ポリ゚ヌテルに基づいた液䜓のたたは50℃未
    満の枩床で溶融するポリオヌルであ぀お、䞻に第
    二ヒドロキシル基を有しか぀分子量600ないし
    6000を有するポリオヌルが(b)ずしお甚いられる、
    特蚱請求の範囲第項たたは第項蚘茉の方法。  (a)のNCO1圓量あたり氎0.22ないし0.28モル
    が甚いられる、特蚱請求の範囲第〜項のいず
    れか䞀぀の項蚘茉の方法。  パヌアルキルアミノアルキル゚ヌテル、パヌ
    アルキルアミノ−ポリアルキレン゚ヌテルおよ
    びたたはパヌアルキル−ポリアルキレンポリア
    ミンから遞択された觊媒が(d)ずしお甚いられ、ゞ
    む゜シアネヌトが液䜓ポリオヌル(b)䞭で枩床50℃
    以䞋で反応させられる、特蚱請求の範囲第〜
    項のいずれか䞀぀の項蚘茉の方法。
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