JPS6140340A - ポリウレタン用安定剤 - Google Patents

ポリウレタン用安定剤

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JPS6140340A
JPS6140340A JP59160933A JP16093384A JPS6140340A JP S6140340 A JPS6140340 A JP S6140340A JP 59160933 A JP59160933 A JP 59160933A JP 16093384 A JP16093384 A JP 16093384A JP S6140340 A JPS6140340 A JP S6140340A
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polyurethane
stabilizer
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isocyanate
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Noritsugu Ito
伊藤 典嗣
Tatsuro Tsukano
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は空気の存在下で日光、紫外線、熱、窒素酸化物
等によって変色、劣化することを少なくするポリウレタ
ンの安定化方法に関する。
(従来の技術) 一般にポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネートとか
ら、場合によってはグリコール類、水、ヒy2ジン、ポ
リアミン、その他の分子鎖伸長剤の存在下で、イソシア
ネート付加重合法によシ製造されるポリウレタンは、優
れた機械的性質を有するもので、繊維、フィルム、被覆
材、積層材、泡状プラスチック、エラストマー等、広範
囲の用途に利用されている。
しかしながら、このようなポリウレタンは一般に日光、
紫外線、熱、窒素酸化物等によって徐々に黄変するとい
う欠点を有し、この変色ははとんどの場合機械的性質の
劣化を伴って現われる。
一般に脂肪族ジイソシアネートを用いて得られるポリウ
レタン線変色が比較的少ないことが知られているが、反
応性及び生成ポリウレタンの機械的性質が低いという難
点がある。一方反応性に富み機械的性質の優れたポリウ
レタンを与える工業的に有用な芳香族ポリイソシアネー
トを用いて得られるポリウレタンは黄変劣化が起き易い
。特に泡状プラスチック、繊維、フィルム等の如き表面
積の大きいものへの用途や、他の物質を日光、水、糎こ
シ、汚染された空気等から保護する目的で使用される被
覆材料等の用途に使用する場合には、日光、酸素、熱、
窒素酸化物等による影響をより大きく受けるので強度の
変色や劣化をきたし易く、このためこれらの用途に使用
されるポリウレタンの安定化は重要な課題となっている
。
そこで、従来からもポリウレタンを安定化するために種
々の安定剤の添加が試みられたが、安定剤はその安定化
効果の他にポリウレタン樹脂の原料と反応したジウレタ
ン化反応を妨害したシしないこと、それ自体着色してい
ないこと、ポリウレタンと相溶性が良いこと、好ましく
はポリウレタンの溶剤に溶解すること、添加後ポリウレ
タンから滲出したシ揮散した杉、また水等によって抽出
されないことなどが要求され、これらの要求を十分満足
し得る。je IJタウレタン安定剤は未だ開発されて
いない。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の代表的なポリウレタン用安定剤としては、例えば
ヒドラジン又は第3級アミンとイソシアネートとの反応
物が挙げられ、日光、熱に対する安定化には有効である
ことが知られているが、この安定剤は窒素酸化物に対す
る安定化効果が不十分であり、更には最近人工皮革堰造
等で盛んに用いられるようになった湿式成膜法において
使用すると成膜中にジメチルホルムア・ミド(DMF 
)と共に水中に多鷲に抽出されてしまい、十分な安定化
効果が得られないという欠点があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、上記の如き状況に鑑み鋭意検討した結果
、従来の第3級アミン及び/又はヒドラジンとイソシア
ネートとの反応物に更にパーフロロアルキル基を導入さ
せた反応物を安定剤として用いると、上記の如き欠点の
ない、l IJタウレタン安定剤が得られることを見い
出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、 (3)第3級アルキルアミン及び/又はN、N−ジアル
キルヒドラジンと、 (B)  ”−フロロアルキル基含有アルコール及び/
又ハノ臂−フロロアルキル基含有アミンと、(C)  
末端にイソシアネート基を有する化合物との反応物から
なることを特徴とするポリウレタン用安定剤を提供する
ものである。
本発明で用いる第3級アルキルアミンとは、下記一般式 (ただし、式中のR1、R2、R5はアルキル基で1R
+H+Hの総炭素数が3〜10個のものを示す) で表わされる化合物を言い、好ましいものとしては、例
えば第3級ブチルアミン〔一般式(I)においテR=R
=R=CH3)、第3級オクチルアミン〔一般式(I)
においてR1= R’ = CH3I R2=n−c6
u13:)等が挙げられる。
またN、N−ジアルキルヒドラジンとは、下記一般式 (ただし、式中のR’ + R”は末端に置換基があっ
てもよいアルキル基で、R4+H5の総炭素数が2〜1
0個のものを示す) で表わされる化合物を言い、好ましいものとしては、例
えばN r N−ジメチルヒドラジン〔一般式(II)
においてR’ =R5=CH3:] 、 N、N−ジア
ルキルヒドラジン〔一般式(l[)においてR’ = 
R5= CH2CH20HI等が挙げられる。
本発明で用いるパーフロロアルキル基含有アルコールお
よびパー70ロアルキル基含有アミンとは、下記一般式 %式%() 〔ただし、式中のRfは炭素数6〜12の直鎖状又ハ分
枝状ツバー70ロアルキル基、Xは炭素数1〜6のアル
キレン基又はアリレン基、(−R−0+n(ただし、R
は炭素数1〜3のアルキレン基、nは1〜6の整数を示
す)、−〇−@− 〜4のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す)、
又はこれらを組み合せた2価の結合基、Yは一〇H、−
NH2又は−■、nはYが一0I(又は−■2の場合1
、Yが一■の場合2を示す〕 で表わされる化合物を言い、その具体例としては以下の
如き化合物が挙げられる。
C6F、3CH2CH20H、C3F1.CH2CH2
0H。
CI(3C,I(。
08F17S02N(CH2CH20H)2゜08F、
7802N(CH2CH20)2CH2CH20H1九 07F、5CONHCH2CH20H1C6F、3SO
2NHCH2CHCH20H2晶 田、 OH。
CH2O,H。
(C8F 1,802NCH2CH2+2旧、 C6F
、3CH2CH2Nu21九 08F、7CH2CH2NH 本発明で用いる末端にイソシアネート基を有する化合物
としては、例えばトリレン・ジイソシアネート、ジフェ
ニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、
ジシクロへキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート
等のジイソシアネート化合物、トリレンジイソシアネー
ト3量体、ヘキサメチレンジイソシアネート3量体の如
き比較的簡単な分子構造のもののほか、トリメテロール
プロノぐン1モルトトリレンジイソシア*−ト3モルと
の反応物の如き多価イソシアネート化合物と水酸基又は
アミン基を有する化合物との反応で得られる末端イソシ
アネート基を有するゾレポリマーも挙げられる。この末
端にイソシアネート基を有する化合物の平均分子量はポ
リウレタンとの相溶性、日光、紫外線、熱、窒素酸化物
に対する安定化効果の点で170〜2500が実際的で
あり、好ましい。
本発明の第3級アルキルアミン及び/又はN、N−ジア
ルキルヒドラジン(5)と、ツク−フロロアルキル基含
有アルコール及び/又はパー70ロアルキル基含有アミ
ン(B)と、末端にイソシアネート基を有する化合物(
C)とを反応させてなる安定剤は、通常(囚+ω月/(
C)= 95/100〜105/100  、(4)/
ω)=90/10〜50AOの当量比で反応させて得ら
れるが、なかでも(A)/(B) = 75/25〜6
5/350当量比で反応させた反応物が好ましい。
本発明の安定剤の添加量は、ポリウレタン100重量部
に対して、通常0.5〜35重量部、好ましくは3〜1
8重量部である。安定剤の添加量が0.5重量部未満で
は十分な安定化効果が得られず、35重量部を越えて使
用しても安定化効果の向上は望めないので、それぞれ好
ましくない。
上記(5)、(B)及び(C)の各成分を反応させる方
法は特に限定されないが、溶剤中において40〜80℃
で、通常のイソシアネートと活性水素含有化合物との反
応と同様にして反応させる方法が一般的である。
(効果) このようにして得られた本発明の安定剤は、透明あるい
は半透明のままで、又は溶剤を除去して白色あるいは淡
黄色の固体あるいは樹脂状でポリウレタンに良く相溶し
、高温でも分解することのない安定な物質であシ、日光
、紫外線、熱、窒素酸化物による。!? +Jウレタン
の変色及び強度劣化に対して優れた防止効果を示す。ま
た水によシ抽出されないため湿式成膜法においても極め
て優れた効果を示すという利点がある。更にそれは化学
的に中性でウレタン化反応や網状化反応に影響を与える
ことがなく、ポリウレタンの製造及び使用の任意の段階
で適用することができる。もちろん、かかる反応物を所
望に応じて2種以上併用すること、あるいは他の公知の
?リウレタン用安定剤等と併用することもできる。
(作用) 本発明の安定化剤の日光、紫外線、熱、窒素酸化物に対
する安定化機構は未だ解明されていないが、従来から効
果のあると言われているように(4)と(C’)との反
応部が主に安定化効果を示し、(B)のパーフロロ基が
日光、紫外線、熱、窒素酸化物の影響をうけやすいウレ
タン皮膜の表面にきれいに配列するため、非常に効率的
に安定化効果を発揮させることができるためと考えられ
る。
(実施例) 以下に実施例、比較例および試験例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。尚、例中の部および係はすべて重量
基準である。
また、例中の試験は以下の如く行った。
耐光性試験二カーぎンアークフェードメーター〔スガ試
験機■製〕によ)試料に紫外線を40〜140時間照射
し、試料の変色を目視によシ評価する。
耐熱性試験:試料を120℃のギヤオーブン中に200
時間放置し、試料の変色を目視によシ評価する。
耐窒素酸化物性試験: JIS−L−0855に基き二
酸化窒素ガス雰囲気中に3ユニツト曝露し、試料の変色
を目視によシ評価する。
尚、上記各試験の目視による評価基準は以下の如くであ
る@ ◎:極めて良好(変色なし) ○:良好(淡黄色) Δ:やや不良(黄色) ×:不良(褐色) 寞:極めて不良(褐色、樹脂劣化) 実施例1〜4 フラスコに表−1に示す溶剤、(B)成分および(C)
成分を仕込み、攪拌しながら60℃で2時間反応させ、
次いでフラスコ内を50℃以下に冷却しながら表−1に
示す(4)成分を30分かけて滴下し、更に50℃で1
時間反応させて、不揮発分60係の淡黄色透明粘稠な本
発明のポリウレタン用安定剤溶液(I)〜■を得た。尚
、表−1で(C)成分として用いたプレポリマー(&)
および(b)は以下に示すプレイリマーである。
プレポリマ−(a) : ) !Jメチロールプロパン
67部とへキサメチレンジイソシアネート252部とを
メチルエチルケトン(以下、MEKと略す)106部中
で反応させて得られた末端にイソシアネート基を有する
プレポリマー(不揮発分75俤)。
プレポリマー(b):1,3−ブタンジオール30部、
トリメチロールゾロ・9789.3部およびトリレンジ
イソシアネート348部を酢酸エチル155.7部中で
反応させて得られた末端にイソシアネート基を有するゾ
レポリマー(不揮発分75チ)。
実施例5 H3 278部を仕込み、フラスコ内を50℃以下に冷却しな
がら攪拌下にヘキサメチレンジイソシアネート三量体を
30分かけて滴下した。次いでフラスコ内を50℃以下
に冷却しながら第3級ブチルアミン36.5部とN、N
−ジメチルヒドラジン30部の混合物を1時間かけて滴
下し、更に50℃で1時間反応させて、不揮発分60%
の無色透明粘稠な本発明のポリウレタン用安定剤溶1f
Lci)を得た。
比較例1 フラスコにMEK 165部および第3級ブチルアミン
73部を仕込み、フラスコ内を50℃以下に冷却しなが
ら攪拌下にトリレンジイソシアネート三量体174部を
30分かけて滴下し、更に5゜℃で1時間反応させて不
揮発分60%の淡黄色粘稠な比較対照用のポリウレタン
用安定剤溶液(1′)を得た。
比較例2 フラスコにジメチルホルムアミド518部、C3F1,
5o2NCH2CH20H167,1部およびプレポリ
マ0H。
−(a) 85.1部を仕込み、攪拌しながら60℃で
2時間反応させて不揮発分30チの淡黄色の比較対照用
の/リウレタン用安定剤溶液(■′)を得た。
試・験例1 1.4−ブタンジオールとアジピン酸とから得た分子量
1000の末端に水酸基を有するポリエステル200部
に、1.4−ブタンジオール27部を80℃で十分混合
し、これに45℃に保ったジフ二ニルメタンー4.4′
−ジイソシアネート123.8部を加えて激しく攪拌し
、2分径粘稠となった反応生成物を素早くバットの中に
流し出した。次にこれを90℃のオープンにて10時間
熟成してから冷却し、得られたポリウレタンエラストマ
ーをチップ状に粉砕した。このポリウレタンチップを7
0℃でジメチルフォルムアミドに溶解し、不揮発分20
俤の粘稠なポリウレタン溶液とした。
次にこの/ IJウレタン溶液に、実施例1〜5で得ら
れたポリウレタン用安定剤(I)〜(至)、比較例1〜
2で得られたポリウレタン用安定剤(■す〜(■′)サ
ノールLS−770(チバガイギー社製安定剤)のいず
れか一種を表−1に示す割合で添加し十分均一に溶解さ
せ、この溶液を離型紙上に塗布し、120℃で3分間、
次いで150℃で3分間乾燥して乾式法、で作成した厚
さ0.06mの透明な安定剤含有Iリウレタンフィルム
を得た。また安定剤を含有しないポリウレタンフィルム
も同様にして作成した。
これらのフィルムの耐光性試験、耐熱性試験、耐窒素酸
化物性試験の結果を表−1に示す。
7′ 、/ 試験例2 1,4−ブタンジオールとアジピン酸とから得た分子量
2000の末端に水酸基を有する。l IJエステル2
50部、1,4−ブタンジオール33.8部、ジフェニ
ルメタン−4,4′−ジイソシアネート122、5部を
用いた以外は試験例1と同様にして不揮発分20L16
のポリウレタンエラストマー溶液を得、これに表−2に
示す割合で安定剤をそれぞれ加えて均一に溶解させた。
この溶液を厚さ1 mmの、l IJエステル不織布に
充分含浸させた後、0,7耶のクリアランスのマングル
ロールを通し、20℃の水槽に5分間浸漬した。次いで
50℃の温水で30分間洗浄した後、120℃で10分
間乾燥して湿式成膜法で作成した厚さ0.6關の安定剤
含有ポリウレタンエラストマーフィルムを得た。また、
安定剤を含有しないポリウレタンエラストマーフィルム
も同様にして作成した。
これらのフィルムの耐光性試験、耐熱性試験、耐窒素酸
化物性試験の結果を表−2に示す。
表−2 実施例6 フラスコにMEK 61部および08F、7C馬C■准
24663部を仕込み、分子量400のポリオキシプロ
ピレングリコール40部と゛トリレンジイソシアネー)
 34.8部とをMEK 25部中で反応させて得られ
た末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(不揮
発分75%)99.7部を、フラスコ内を50℃以下に
冷却しながら攪拌下に30分かけて滴下した。次いでフ
ラスコ内を50℃以下に冷却しながら第3級ブチルアミ
ン7.3部を1時間かけて滴下し、更に50℃で1時間
反応させた後、減圧蒸留してMEKを除去し、不揮発分
99.71の淡黄色の樹脂状の本発明のポリウレタン用
安定剤Mを得た。
試験例3 トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドを付加し
て得られた水酸価56のポリオキシゾロピレントリオー
ル100部にポリウレタン用安定剤(7)18部、水3
部、トリエチレン2フ4フ0.15部、オクチル酸スズ
0.3部およびシリコン油工部を混和し、次いでトリレ
ンジイソシアネート40部を加え、激しく攪拌してポリ
ウレタンフォームを製造した。別に同様にして安定剤を
含まないポリウレタンフォームを作成し、両フオームを
それぞれ厚さ工αの板に切断して、耐光性試験、耐熱性
試験、耐窒素酸化物性試験を行った。結果を表−3に示
す。
表−3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)第3級アルキルアミン及び/又はN,N−ジアル
    キルヒドラジンと、 (B)パーフロロアルキル基含有アルコール及び/又は
    パーフロロアルキル基含有アミンと、 (C)末端にイソシアネート基を有する化合物との反応
    物からなることを特徴とするポリウレタン用安定剤。
JP59160933A 1984-07-31 1984-07-31 ポリウレタン用安定剤 Granted JPS6140340A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007270374A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Komatsu Seiren Co Ltd 撥水撥油性布帛およびその製造方法
JP2018525515A (ja) * 2015-08-21 2018-09-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 難燃性熱可塑性ポリウレタン

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JP2021155744A (ja) * 2015-08-21 2021-10-07 ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアBasf Se 難燃性熱可塑性ポリウレタン

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