JPS6224414B2 - - Google Patents

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JPS6224414B2
JPS6224414B2 JP58235245A JP23524583A JPS6224414B2 JP S6224414 B2 JPS6224414 B2 JP S6224414B2 JP 58235245 A JP58235245 A JP 58235245A JP 23524583 A JP23524583 A JP 23524583A JP S6224414 B2 JPS6224414 B2 JP S6224414B2
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polyether
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Rii Furentsueru Richaado
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は遞択されたカルボン酞を含有するモノ
゚ヌテルないしポリ゚ヌテルポリオヌル付加物の
補法に関する。本発明によ぀お補造されたこれら
の付加物からはポリりレタンプレポリマヌおよび
氎性ポリりレタン分散液が補造され、さらに該氎
性ポリりレタン分散液はコヌテむング、接着剀お
よびその他の有甚な補品ずしお䜿甚される。 カルボン酞類ずポリオヌル類ずの反応は呚知で
ある。これらの化合物の間で最もよく知られた反
応は酞基がポリオヌル䞭のOH基ず反応するポリ
゚ステルポリオヌルの合成法である。 その他の反応も今たでに教瀺されおきた。米囜
特蚱第4250077号明现曞にはオレフむン系䞍飜和
カルボン酞を倚数の皮類のポリオヌルず混合し぀
いでその混合物を遊離ラゞカル圢成剀で重合させ
おグラフト重合䜓を補造するこずが教瀺されおい
る。奜たしいカルボン酞および実斜䟋䞭で䜿甚
される唯䞀の酞はアクリル酞であり、これはそ
れ自䜓でホモ重合する。前蚘米囜特蚱明现曞には
この重合が実斜される正確な機構は教瀺されおい
ない。 米囜特蚱第4365024号明现曞には遊離ラゞカル
重合条件䞋でポリオキシアルキレン付加物および
個たたは個の炭玠原子を有する゚ステル化さ
れた䞍飜和二塩基酞を反応させるこずによりポリ
りレタンフオヌムに混入するに適した衚面掻性剀
を補造するこずが教瀺されおいる。この反応機構
はグラフト化ず呌ばれおおり、すなわちこの反応
生成物は䞍飜和ゞ゚ステルの「グラフト」が所々
に結合されおいるポリオキシアルキレン付加物骚
栌からなる。前蚘米囜特蚱明现曞第欄第46〜51
行を参照されたい。この米囜特蚱明现曞はさらに
「本発明の䞍飜和ゞ゚ステルがホモ重合するこず
ができないずいうこずが知られおいるこずから考
えればこの反応機構はポリオキシアルキレン骚栌
ぞの単䞀ゞ゚ステル単䜍の付加からなりうるず信
じられる」ず述べおいる。この特蚱明现曞はこれ
らの衚面掻性剀がプノヌル暹脂フオヌム、ポリ
む゜シアヌレヌトフオヌムおよびポリりレタンフ
オヌムに䜿甚されうるこずを具䜓的に教瀺しおい
る。 本発明たで誰もオキシアルキレン付加物の骚栌
䞊の諞所におけるすなわちポリ゚ステル生成䞭
のような−OH末端基においおではなしに単䞀
カルボン酞単䜍の遊離ラゞカル付加を提案したも
のはなか぀た。遞択されたカルボン酞が遞択され
た遊離ラゞカル開始剀の存圚䞋でポリヒドロキシ
含有モノ゚ヌテルたたはポリ゚ヌテル化合物ず反
応しおこれら゚ヌテル含有化合物の骚栌䞊の所々
に単䞀酞単䜍を結合させるこずを芋出したのは非
垞に驚くべきこずであ぀た。しかしながら、すべ
おのカルボン酞たたは遊離ラゞカル開始剀がこの
反応のために䜿甚されうるのではなく、単に以䞋
に定矩されたものだけが䜿甚されうる点に泚目さ
れるべきである。さらに、これらの遞択されたカ
ルボン酞を含有するモノおよびポリ゚ヌテル生成
物が氎性ポリりレタン分散液を補造するのに特に
有利な適合性を有しおいるこずが芋出された。こ
の骚栌䞊の単䞀の酞単䜍は䞭和剀ずの反応のため
に適圓な䜍眮を提䟛しお生成物の粘床が望たしく
ない皋高くはないような充分に短いものではある
が、その生成物から安定な氎性分散液をもたら
す。 したが぀お、本発明は、ゞアルキレングリコヌ
ル、〜個のヒドロキシル基を有するポリアル
キレンポリオヌルおよびそれらの混合物からなる
矀から遞ばれるポリヒドロキシ含有モノ゚ヌテル
たたはポリ゚ヌテル化合物ず、マレむン酞、フマ
ル酞およびそれらの混合物からなる矀から遞ばれ
る゚チレン系䞍飜和ゞカルボン酞ずを、パヌオキ
シ型遊離ラゞカル開始剀の存圚䞋に前蚘ポリヒド
ロキシ含有モノ゚ヌテルたたはポリ゚ヌテル化合
物前蚘酞の重量比が玄99〜玄7030である
ようにしお反応させる工皋を包含する、カルボン
酞含有モノ゚ヌテルないしポリ゚ヌテルポリオヌ
ル付加物の補法に関する。 これらのカルボン酞含有モノ゚ヌテルたたはポ
リ゚ヌテルポリオヌル付加物は (b) 少なくずも皮のこれらカルボン酞含有モノ
゚ヌテルたたはポリ゚ヌテルポリオヌル付加物
をポリむ゜シアネヌトず反応させおポリりレタ
ンプレポリマヌを生成し、そしお (c) このプレポリマヌを氎溶液䞭に分散しお氎性
ポリりレタン分散液を生成させるこずからなる
工皋によりポリりレタンプレポリマヌおよび氎
性ポリりレタン分散液を補造するのに甚いられ
うる。 さらに、これらの氎性ポリりレタン分散液は
コヌテむング、接着剀および他の有甚な補品ず
しお䜿甚されうる。  カルボン酞含有ポリ゚ヌテルポリオヌル付加
物の補造 本発明は以䞋のように限定されるものではない
けれどもこの遊離ラゞカルで開始される付加反応
は䞋匏〜により説明される段階機
構により生ずるものず考えられる。匏䞭、䜿甚さ
れるモノ゚ヌテルポリオヌルたたはポリ゚ヌテル
ポリオヌルはで衚わされおおり、遞択される酞
の皮はで衚わされおおりそしおパヌオキシ型
遊離ラゞカル開始剀はROORで衚わされおい
る。 開 始 ROOR→2RO・  成 長 RO・→・ROH  ・→−・  −・→−・  −・ROOR→−−ORRO・  −・ROH→−RO・  停 æ­¢ 2RO・→ROOR  ・・→−  AB・・→−−  AB・AB・→ABBA  トリプロピレングリコヌルTPGが䜿甚さ
れるポリ゚ヌテルポリオヌル(A)でありそしおマレ
むン酞〔シス―HOOCCHCHCOOH〕たたはフ
マル酞〔トランス―HOOCCHCHCOOH〕のい
ずれか䞀方が酞(B)ずしお䜿甚される堎合、匏
、およびはそれぞれ以䞋に瀺さ
れるような匏、およびず
しお衚わされるであろう。 䞊蚘匏にみられるように、カルボン酞
ぱヌテル結合――䞭の酞玠原子に隣
接する炭玠䞊で氎玠原子を眮換する。ポリ゚ヌテ
ルポリオヌルのようなTPGに぀いおは酞基が氎
玠を眮換しうるず思われる個の他の䜍眮が存圚
する。これらぱヌテル酞玠原子に隣接する他の
個の炭玠である。すなわち、個々のカルボン酞
基がTPG䞊のすべおの個の䜍眮に結合しうる
こずは理論䞊可胜である。実際には、立䜓効果が
かかる短いポリ゚ヌテルポリオヌル䞊の倚くの酞
基の結合を劚げるものず考えられる。さらにより
長いポリ゚ヌテルポリオヌル䞊では倚くのカルボ
ン酞基が結合状態になるこずが可胜でありうる。 マレむン酞、フマル酞およびむタコン酞
〔HOOCCH2CCH2COOH〕はそれらがホモ
重合しないために本発明に䜿甚されうる唯䞀の既
知の゚チレン系䞍飜和ゞカルボン酞である。それ
らずの遊離ラゞカル付加反応は別のポリオヌル
〔前蚘の匏参照〕からかたたは別の氎玠原
子源からの氎玠の陀去により完成される。コスト
面から考えた堎合マレむン酞およびフマル酞たた
はこれら皮の混合物が奜たしい。 本発明のために適圓なポリヒドロキシ含有モノ
゚ヌテルないしポリ゚ヌテル化合物の䟋ずしおは
たずえば個たたはそれ以䞊のヒドロキシ基を含
有しそしお個たたはそれ以䞊の゚ヌテル結合
――を含有しそしお106〜玄20000の分
子量を有する化合物があげられる。これらの化合
物は普通モノ゚ヌテルポリオヌルたたはポリ゚ヌ
テルポリオヌルのいずれかで呌ばれる。ポリりレ
タンプレポリマヌを生成するには個たたはそれ
以䞊のヒドロキシ基がポリむ゜シアネヌトずの反
応のために必芁ずされる。隣接炭玠䞊に遊離ラゞ
カルを生成させるにぱヌテル結合が必芁ずされ
る。V.MalatestaおよびJ.C.Scaiano䞡氏による
「J.Org.Chem.」1982第47巻第1455〜1459頁の文
献を参照されたい。ポリ゚ステルポリオヌル類お
よび゚ヌテル結合を含有しない他の型のポリオヌ
ル類はこの反応のためには䜿甚され埗ないがしか
しポリむ゜シアネヌト類などずの反応のための補
足的ポリオヌルずしおは甚いられうるであろう。 特に適圓なモノ゚ヌテルポリオヌルの䟋ずしお
はゞ゚チレングリコヌルおよびゞプロピレングリ
コヌルがあげられる。それらの比范的短鎖長のた
めにモノ゚ヌテルポリオヌルは通垞それだけで䜿
甚されるのではなくお、ポリ゚ヌテルポリオヌル
ずの組み合わせで䜿甚される。 適圓なポリ゚ヌテルポリオヌルの䟋ずしおは
〜個のヒドロキシル基を有する皮々のポリオキ
シアルキレンポリオヌルおよびそれらの混合物が
あげられる。これらはランダムたたは段階的な付
加を䜿甚しおアルキレンオキシドたたはアルキレ
ンオキシド類の混合物を倚䟡開始剀polyhydric
initiatorsたたは倚䟡開始剀混合物で瞮合させ
るこずによる呚知方法にしたが぀お補造されう
る。具䜓的なアルキレンオキシドの䟋ずしおはた
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、アミレンオキシド、アルアル
キレンオキシド類たずえばスチレンオキシド
およびハロゲン化アルキレンオキシド類たずえ
ばトリクロロブチレンオキシド、テトラヒドロ
フラン、゚ピクロロヒドリンなどがあげられる。
最も奜たしいアルキレンオキシド類はランダムた
たは段階的オキシアルキル化を䜿甚しおの゚チレ
ンオキシド、プロピレンオキシドたたはこれら
皮のオキシドの混合物である。 ポリ゚ヌテルポリオヌル反応成分を補造するの
に䜿甚される倚䟡開始剀の䟋ずしおは以䞋のもの
およびそれらの混合物があげられる。(a)たずえば
゚チレングリコヌル、―プロピレングリコ
ヌル、―プロピレングリコヌル、ブチレン
グリコヌル類、ブタンゞオヌル類、ペンタンゞオ
ヌル類などのような脂肪族ゞオヌル類、(b)たずえ
ばグリセロヌル、トリメチロヌルプロパン、トリ
゚チロヌルプロパン、トリメチロヌルヘキサンな
どのような脂肪族トリオヌル類、(c)たずえば゜ル
ビトヌル、ペンタ゚リスリトヌル、メチルグルコ
シドなどのような高玚官胜性アルコヌル類、(d)た
ずえばテトラ゚チレンゞアミンのようなポリアミ
ン類、および(e)たずえばゞ゚タノヌルアミン、ト
リ゚タノヌルアミンなどのようなアルカノヌルア
ミン類。 ポリ゚ヌテルポリオヌル反応成分を補造するの
に䜿甚するための奜たしい倚䟡開始剀の矀はたず
えば゚チレングリコヌル、プロピレングリコヌ
ル、グリセロヌル、トリメチロヌルプロパンなど
のような脂肪族のゞオヌル類およびトリオヌル類
からなるものである。 アルキレンオキシド―倚䟡開始剀瞮合反応は圓
技術分野で呚知のたずえばKOHのような觊媒の
存圚䞋で実斜されるのが奜たしい。この反応を実
斜する際、玄200〜玄10000、より奜たしくは玄
300〜玄6500の平均分子量を有する最終ポリオヌ
ル生成物を提䟛するために充分な割合のアルキレ
ンオキシドを䜿甚するのが奜たしい。觊媒はその
埌陀去しお、本発明のヒドロキシル末端プレポリ
マヌを補造するのにい぀でも䜿甚されうるポリ゚
ヌテルポリオヌルを埗るのが奜たしい。 奜たしいポリ゚ヌテルポリオヌル類はゞオヌル
類、トリオヌル類およびそれらの混合物から誘導
される。本発明のために最も奜たしいポリ゚ヌテ
ルポリオヌルは玄300〜玄6500の分子量を有する
ポリオキシ゚チレンのゞオヌル類およびトリオヌ
ル類、ポリオキシプロピレンのゞオヌル類および
トリオヌル類、ブロツクないしランダムのポリオ
キシ゚チレン―ポリオキシプロピレンのゞオヌル
類およびトリオヌル類およびそれらの混合物であ
る。 本発明のモノ゚ヌテルないしポリ゚ヌテルのポ
リオヌル反応成分はゞ酞たたは無氎物ず反応しお
本発明の反応前にポリ゚ステルポリ゚ヌテルポリ
オヌルを生成するこずに泚目されるべきである。
すなわち分子䞊に個々に間隔を眮いお存圚するカ
ルボン酞基を有するポリ゚ステルポリ゚ヌテルポ
リオヌル類が生成されるであろう。 任意のパヌオキシ型遊離ラゞカル開始剀が本発
明のために䜿甚できる。他の型の開始剀はこの反
応のためには適圓ではない。代衚的なパヌオキシ
型遊離ラゞカル開始剀の䟋ずしおはたずえば過酞
化氎玠およびたずえばゞベンゟむルパヌオキシ
ド、アセチルパヌオキシド、ベンゟむルヒドロパ
ヌオキシド、第玚ブチルヒドロパヌオキシド、
ゞ第玚ブチルパヌオキシド、ラりロむルパヌオ
キシド、ブチリルパヌオキシド、ゞむ゜プロピル
ベンれンヒドロパヌオキシド、クメンヒドロパヌ
オキシド、パラメンタンヒドロパヌオキシド、ゞ
アセチルパヌオキシド、ゞ―α―クミルパヌオキ
シド、ゞプロピルパヌオキシド、ゞむ゜プロピル
パヌオキシド、む゜プロピル第玚ブチルパヌオ
キシド、ブチル第玚ブチルパヌオキシド、ゞラ
りロむルパヌオキシド、ゞフロむルパヌオキシ
ド、ゞトリプニルメチルパヌオキシド、ビス
―メトキシ―ベンゟむルパヌオキシド、
―モノメトキシベンゟむルパヌオキシド、ルブレ
ンパヌオキシド、アスカリドヌル、第玚ブチル
パヌオキシベンゟ゚ヌト、ゞ゚チルパヌオキシテ
レフタレヌト、プロピルヒドロパヌオキシド、む
゜プロピルヒドロパヌオキシド、―ブチルヒド
ロパヌオキシド、第玚ブチルヒドロパヌオキシ
ド、シクロヘキシルヒドロパヌオキシド、トラン
ス―デカリンヒドロパヌオキシド、α―メチルベ
ンゞルヒドロパヌオキシド、α―メチル―α―゚
チルベンゞルヒドロパヌオキシド、テトラリンヒ
ドロパヌオキシド、トリプニルメチルヒドロパ
ヌオキシド、ゞプニル―メチルヒドロパヌオキ
シド、―ゞメチル――ビス―゚
チルヘキサノむルパヌオキシヘキサン、
―ビス第玚ブチル―パヌオキシシクロヘキ
サンおよび第玚ブチルパヌベンゟ゚ヌトのよう
な有機パヌオキシド類および有機ヒドロキシパヌ
オキシド類があげられる。 前述のように䜿甚されるすべおのモノ゚ヌテル
ポリオヌル類およびポリ゚ヌテルポリオヌル類察
䞍飜和ゞカルボン酞の重量比は玄99〜玄70
30であるべきである。玄99重量郚のポリオヌル圓
り玄重量郚以䞋の酞が䜿甚される堎合ポリオヌ
ルの性質はほずんど倉化せずそしおその反応は倧
抵の適甚のために無意味である。玄70重量郚のポ
リオヌル圓り玄30重量郚以䞊の酞が甚いられる堎
合には充分な反応郚䜍がないために酞の有意の郚
分がポリオヌルず反応しない堎合が盞圓にある。
したが぀おこの重量比は玄95〜玄8020であ
るのが奜たしい。 前述のような遞択された反応成分、パヌオキシ
型開始剀および重量比を陀いおこの段階の他の反
応条件は本発明に特城的なものではなく、本発明
方法はいずれか特定の条件に限定されるべきもの
ではない。この反応は玄25℃〜玄150℃の枩床で
実斜するのが奜たしい。さらに奜たしくは、この
反応枩床は玄80℃〜玄130℃であるこずができ
る。この反応枩床はこの反応のためのパヌオキシ
型遊離ラゞカル開始剀を掻性化するに充分高くな
ければならない。ある堎合には反応の速床を増倧
するためにたずえばレドツクス觊媒のような遊離
ラゞカル促進剀を加えるこずが望たしい。反応時
間は䞻に䜿甚される反応枩床に巊右されそしお適
圓な反応時間は玄30分〜600分である。この反応
は慣甚の分析技術を甚いお反応混合物䞭のマレむ
ン酞、フマル酞たたはむタコン酞が消倱するのを
远求するこずにより監芖できる。 䞀般にこの反応は溶媒なしで実斜されうる。し
かしながら、ある堎合には溶媒を甚いるこずが望
たしい。たずえば非垞に粘皠性のポリ゚ヌテルポ
リオヌルが甚いられる堎合には反応を容易にする
ために氎たたは別の溶媒で反応混合物を薄めるこ
ずが望たしい。 さらに倧気圧以䞊たたは倧気圧以䞋の反応圧力
は本発明反応のために必芁ではない。特別な反応
容噚の経費を避けるためには倧気圧が奜たしい。 本発明の遊離ラゞカルで開始された反応は遊離
ラゞカル重合のために適圓であるず知られた条件
䞋で実斜されうる。この反応は反応が完了するた
で䞍掻性雰囲気たずえば窒玠ブランケツト䞋
で玄25℃〜玄150℃の枩床においお反応成分、開
始剀および堎合により遊離ラゞカル促進剀および
溶媒を混合するこずにより実斜するのが有利であ
る。開始剀および堎合により䜿甚される觊媒およ
び溶媒は反応の開始時に加えおもよいしたたは反
応䞭に時々少量ず぀加えおもよい。同様に、䞍飜
和酞反応成分およびモノ゚ヌテルポリオヌルたた
はポリ゚ヌテルポリオヌルの反応成分は反応の初
めに䞀緒にしおもよいしたたは反応の進行ず共に
少しず぀増加しお䞀緒にしおもよい。 この反応により補造される付加物は䞀般には非
氎溶性であるが、しかしそれらはカルボン酞基の
若干たたは党郚を呚知方法にしたが぀お、むオン
性基に倉換する慣甚の䞭和剀たずえば無機たた
は有機塩基ずの反応により氎分散性圢態に倉換
されうる。  ポリりレタンプレポリマヌの補造 前蚘で補造されたカルボン酞含有モノ゚ヌテル
ないしポリ゚ヌテルポリオヌル付加物はポリりレ
タンプレポリマヌ生成物を生成するのに䜿甚され
うる。これらのプレポリマヌは埓来既知の反応条
件䞋でこれらのモノ゚ヌテルたたはポリ゚ヌテル
ポリオヌルを有機ポリむ゜シアネヌトず反応させ
るこずにより補造されうる。 適圓な有機ポリむ゜シアネヌトは任意の芳銙
族、脂環族および脂肪族のゞむ゜シアネヌトおよ
び高玚ポリむ゜シアネヌトであるこずができる。
ゞむ゜シアネヌトはポリむ゜シアネヌトの奜たし
い皮である。適圓な脂肪族ゞむ゜シアネヌトの䟋
ずしおはたずえばヘキサメチレンゞむ゜シアネヌ
ト、4′―ゞシクロヘキシルメタンゞむ゜シア
ネヌト、―テトラメチレンゞむ゜シアネヌ
トおよび10―デカメチレンゞむ゜シアネヌト
があげられる。適圓な芳銙族ゞむ゜シアネヌトの
䟋ずしおはたずえばトル゚ン――ゞむ゜シ
アネヌトたたはトル゚ン――ゞむ゜シアネ
ヌト、―ナフタレンゞむ゜シアネヌト、
―メトキシ――プニレンゞむ゜シアネヌ
ト、―クロロ――プニレンゞむ゜シア
ネヌト、4′―ゞむ゜シアネヌトゞプニル゚
ヌテル、―ゞメチル――プニレン
ゞむ゜シアネヌト、―ゞメチル――
プニレンゞむ゜シアネヌト、4′―ゞむ゜シ
アネヌトゞプニル゚ヌテル、ベンチゞンゞむ゜
シアネヌト、4′―ゞむ゜シアネヌトゞベンゞ
ル、メチレン―ビス―プニル―む゜シアネ
ヌトおよび―プニレンゞむ゜シアネヌ
トがあげられる。 これら皮の反応成分の存圚以倖のこのポリり
レタン生成段階のための他の反応芁玠は特城的な
ものではなく、本発明はこの段階を実斜するため
にいずれか特定の条件に限定されるべきではな
い。 特にプレポリマヌの氎性分散液が補造されうる
堎合には掻性氎玠を含有しおいない氎混和性溶媒
の存圚䞋でこの段階を実斜するのが奜たしい。䟋
ずしおはたずえばメチル゚チルケトンおよび―
メチルピロリドンがあげられる。 たずえば硬化剀、乳化剀、染料、均染剀などの
ようなその他の慣甚添加剀を加えおもよい。適圓
な倖郚乳化剀の䟋ずしおはそれらが本発明の段階
(1)の反応成分および生成物に䞍掻性である限り玄
500〜10000の平均分子量を有するたずえば長鎖脂
肪酞たたは長鎖アリヌルアルキルスルホン酞
のアルカリ塩およびアンモニりム塩のようなむオ
ン系乳化剀およびたずえば゚トキシル化アルキル
ベンれンのような非むオン系乳化剀の䞡方をあげ
るこずができる。 反応成分䞭のむ゜シアネヌトNCO基察ヒ
ドロキシOH基の比は玄0.5〜玄、
より奜たしくは玄1.1〜であるのが奜
たしい。 プレポリマヌを補造するのに奜たしい反応枩床
は玄25℃〜玄150℃、より奜たしくは玄25℃〜玄
100℃である。 NCOずカルボン酞基ずの間の反応は生ずる
が、それはNCO―ヒドロキシル反応よりも遅い
ず考えられるので、アミド生成による最倧たたは
最小のいずれかの量の亀叉結合を埗るために条件
を倉えるこずができる。実際には、すべおのプレ
ポリマヌはアミド生成のためのCOOHずNCOず
の反応によるいく぀かの亀叉結合を含有しおい
る。 このポリりレタンプレポリマヌ生成段階におい
おさらにむ゜シアネヌト基ず反応する別の化合物
を加えるこずが有利である。これらの別の化合物
の䟋ずしおはポリ゚ヌテルポリオヌル、ポリ゚ス
テルポリオヌルおよびポリむ゜シアネヌトず反応
しおポリりレタンを生成するこずの知られおいる
その他の圚来の化合物をあげるこずができる。  氎性ポリりレタン分散液の補造 前蚘で補造されたポリりレタンプレポリマヌは
容易に氎性ポリりレタン分散液に調補されうる。
これは同時に(i)もしたたなされおいないのならば
䞭和剀でプレポリマヌ䞭のカルボン酞基を䞭和
し、そしお(ii)氎溶液䞭にプレポリマヌを分散する
こずにより達成されうる。奜たしい態様においお
は、プレポリマヌはさらに氎およびたたは窒玠
原子圓り少なくずも個の掻性氎玠を有するゞア
ミン、ゞオヌルたたはそれらの混合物からなる矀
より遞択される少なくずも皮の鎖延長剀で延長
される。 任意の慣甚の䞭和剀が甚いられうる。奜たしい
剀ずしおはたずえば氎溶性の第玚アミン、アル
カリ金属氎酞化物およびそれらの混合物があげら
れる。より奜たしい䞭和剀はトリ゚チルアミンで
ある。たたたずえば氎酞化ナトリりムたたは氎酞
化カリりムのようなより匷い䞭和剀も䜿甚されう
る。 添加される䞭和剀の量はプレポリマヌ䞭におけ
る実質的にすべおのカルボン酞基を䞭和するのに
充分であるのが奜たしい。この量はポリオヌルた
たはプレポリマヌ䞭における実際の酞䟡を枬定す
るこずにより決定されうる。 添加される氎の量はその分散液が䜿甚される甚
途による。䞀般に、倧抵の適甚のために必芁ずさ
れる氎の量は最終の分散液が玄20〜玄80重量の
固䜓分を含有するような量である。 前蚘の分散工皋ず同時に䞭和剀をプレポリマヌ
ず䞀緒にするのが奜たしい。あるいはたた、ある
堎合にはプレポリマヌを補造する前たたはプレポ
リマヌの補造䞭あるいは補造埌にそしおプレポリ
マヌを氎溶液に添加する前にカルボン酞基を䞭和
するのが適圓である。 鎖延長は適圓な期間プレポリマヌを氎溶液䞭に
単に保持させるこずにより実斜されうる。しかし
ながら、倚くの堎合にはさらに別の鎖延長剀を加
える方が奜たしい。奜たしい鎖延長剀には個の
掻性氎玠含有基および18〜200の分子量を有する
任意の化合物があげられる。具䜓䟋ずしおはたず
えばゞオヌル類、ゞアミン類、ヒドラゞン類、ゞ
ヒドラゞド類などがあげられる。奜たしいゞアミ
ンぱチレンゞアミンである。他の適圓な化合物
はむ゜ホロンゞアミン、゚チレングリコヌル、ゞ
゚チレングリコヌルおよび―ブタンゞオヌ
ルがあげられる。 氎性分散液に䞭和剀およびさらに別の鎖延長剀
を加える以倖にたずえば濃厚化剀シツクナ
ヌ、PH調敎剀、モノむ゜シアネヌト類などのよ
うなその他の慣甚の物質を加えるこずが望たし
い。 たた、未倉性の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などから補造される他の
ポリりレタンプレポリマヌを加えるこずも望たし
い。 濃厚化剀は蚱容しうる粘床を有するコヌテむン
グおよび接着剀をもたらすために分散液に加えら
れうる。適圓な濃厚化剀の䟋ずしおはたずえばメ
チルセルロヌス、ヒドロキシ゚チルセルロヌス、
ポリアクリル乳濁液アルカリ、ゎム類などのよ
うな圓技術分野で埓来から既知のもの米囜特蚱
第3923713号明现曞参照があげられる。 これらの分散液は他の分散液ず共にブレンドさ
れうる米囜特蚱第4238378号明现曞参照。さら
に充填剀、可塑剀、顔料、カヌボンブラツクおよ
びシリカゟル、アルミニりム粘土およびアスベス
ト分散物がこれらの分散液䞭に混入されうる。 ポリりレタンプレポリマヌを補造するのに有機
溶媒が甚いられる堎合にはそれは蒞留されそしお
それの䞀郚分はさらに倚くの氎で眮換されうる。  氎性ポリりレタン分散液の甚途 本発明の氎性ポリりレタン分散液はたずえばそ
れらの良奜な耐薬品性、摩擊抵抗、タフネス、匟
性、耐久性および迅速に完党也燥させうる胜力の
ような有利な性質のために繊維垃、プラスチツ
ク、朚材、金属などのためのコヌテむングおよび
接着剀ずしお䜿甚されうる。コヌテむングおよび
接着剀ずしおの具䜓的甚途ずしおはたずえばパむ
プコヌテむング、塗料、ワニス、ラベル接着剀、
転写decalsなどがあげられる。 以䞋に本発明をさらによく説明するために実斜
䟋を蚘茉する。すべおの郚およびは特にこずわ
らない限り重量である。 〔マレむン酞によるカルボン酞含有ポリ゚ヌテ
ルポリオヌル付加物の補造〕 実斜䟋  プロピレンオキシドをプロピレングリコヌル開
始剀ず反応させるこずにより補造されたポリ゚ヌ
テルポリオヌル463.9衚のポリオヌル
参照およびマレむン酞MA36.1を䞉頚
フラスコに仕蟌んだ。この混合物を酞が溶解する
たで撹拌しながら窒玠䞋で80℃に加熱した。遊離
ラゞカル開始剀の―ゞメチル――ビ
ス―゚チルヘキサノむルパヌオキシヘキサ
ン7.5を加えそしおその混合物を窒玠䞋で
100℃に加熱した。時間埌、さらに遊離ラゞカ
ル開始剀7.5を加えた。実隓䞭IR分析を呚
期的にたずえばおよそ時間ごずに実斜し
た。この分析はその反応混合物のIRスペクトル
における1650CM-1でマレむン酞二重結合の消倱
を瀺した。遊離ラゞカル開始剀の最埌の添加埌、
100℃でおよそ時間でこの反応は完了した。 こはく色の液䜓生成物を宀枩に冷华しそしおさ
らに粟補せずにポリりレタンプレポリマヌを補造
するのに䜿甚した。このカルボン酞含有ポリ゚ヌ
テルポリオヌル生成物のIR分析は1650CM-1にお
ける二重結合を党く瀺さず、そしお1800CM-1に
おいお小さなピヌクを瀺す。この埌者のピヌクは
小量の゚ステル生成が生じたこずを瀺したもので
あ぀た。この゚ステル生成はポリオヌル䞭のOH
基ず酞䞭のカルボキシル基ずの副反応であ぀た。 生成された゚ステルのは生成物の詊料を塩
基すなわちKOHたたはNaOHで滎定するこ
ずにより枬定された。既知の詊料重量においおそ
の詊料を䞭和するのに必芁ずされた塩基の枬定量
は反応䞭゚ステルに倉換されたマレむン酞の量を
瀺した。 この反応のための゚ステル生成のに぀いおは
衚の実斜䟋を参照されたい。そこに瀺されお
いるように、25重量のマレむン酞が゚ステル副
生成物を生成しそしお75重量のマレむン酞がポ
リオヌルず反応しお所望遊離ラゞカル付加物を生
成する。カルボン酞およびポリオヌルにより生成
されたこの゚ステルが䟝然ずしお別のポリオヌル
分子ずの遊離ラゞカル付加の可胜性を有するこず
に留意すべきである。すなわち゚ステル結合によ
りこれら生成物䞭にいく぀かの亀叉結合が存圚し
うる。 〔フマル酞によるカルボン酞含有ポリ゚ヌテル
ポリオヌル付加物の補造〕 実斜䟋  䞉頚フラスコにフマル酞FA20.4およ
び皮のポリ゚ヌテルポリオヌルの混合物を仕蟌
んだ。皮のポリオヌル178は実斜䟋で
䜿甚したのず同䞀衚䞭のポリオヌルであ
぀た。第のポリオヌル27.3はトリプロピ
レングリコヌル衚䞭のポリオヌルであ぀
た。添加埌この混合物を窒玠䞋で90℃に加熱しそ
しお実斜䟋ず同䞀の遊離ラゞカル開始剀を党郚
で5.9になるように玄15〜30分ごずに0.5〜
ず぀の量で加えた。マレむン酞ず察照的に、フマ
ル酞はポリオヌル混合物䞭においお溶解しなか぀
た。しかしながら、それは反応するに぀れお溶解
した。第の郚分の遊離ラゞカル開始剀の添加埌
箄90分の埌にIR分析により瀺されるようにその
反応は完了した。゚ステル生成の量は衚に瀺さ
れおいる。マレむン酞の代わりにフマル酞を䜿甚
するず゚ステル生成の量が枛少されるこずに泚目
されるべきである。これはフマル酞が反応前には
溶解しなか぀たために起぀たものず考えられた。 実斜䟋 〜28 実斜䟋およびの各反応を異なるポリ゚ヌテ
ルポリオヌルたたは異なる遊離ラゞカル開始剀を
䜿甚したたは異なる条件の䞋で繰り返した。これ
らの実斜䟋で䜿甚される異なるポリ゚ヌテルポリ
オヌルは以䞋の衚ポリオヌル〜に蚘茉
されおいる。異なる遊離ラゞカル開始剀は以䞋の
衚開始剀AA〜EEに蚘茉されおいる。 衚には䜿甚されおいる各ポリオヌルの重芁な
特城のいく぀かが瀺されおいる。たずえば各ポリ
オヌルに関するEOPOモル比が䞎えられおい
る。これらポリオヌルはすべおEO、すべおPOで
あるかたたはEOずPOのブロツク共重合䜓たたは
ランダム共重合䜓である。開始剀は皮たたは数
皮のオキシドず反応しおポリオヌルを生成する。
ポリオヌルの官胜性は分子䞭における反応性OH
基の数である。分子量MWは各ポリオヌルの
党平均重量である。 たた衚には䜿甚される各遊離ラゞカル開始
剀の商品名および䟛絊者名が瀺されおいる。 衚にはポリオヌル、酞、パヌオキシド遊離ラ
ゞカル開始剀のタむプ、溶媒、反応枩床、反応時
間および各実斜䟋の生成物䞭における゚ステル副
生成物が瀺されおいる。ポリオヌルおよび酞の
重量は加えられるポリオヌルおよび酞を䞀緒に
した党重量に基づいおいる。添加されるパヌオキ
シドの重量はポリオヌルおよび酞の党重量に基
づいおいるパヌオキシドの重量は含たれおいな
い。 溶媒ずしおH2Oが䜿甚されおいる実斜䟋26〜28
を泚目されたい。氎の重量は䜿甚された党ポリ
オヌル、酞およびパヌオキシドの重量に基づいお
いる。溶媒ずしおの氎は高分子量ポリオヌルを溶
解しお反応を容易にさせる。 実斜䟋11および15〜28では塩基滎定による
゚ステル生成を枬定しなか぀た。
【衚】
【衚】 サン
【衚】 レむシペン
【衚】 ルスルホニルパヌオキ ンりオルト・コヌポ
シド レむシペン
EE 第3玚ブチルパヌベン
ゟ゚ヌト
【衚】 〔カルボン酞含有ポリ゚ヌテルポリオヌル付加
物からのポリりレタンプレポリマヌの補造〕 参考䟋  ゞシクロヘキシルメタン―4′―ゞむ゜シア
ネヌト52.2、「Desmodur」モヌベむ瀟補
品、実斜䟋で補造されたカルボン酞含有ポリ
゚ヌテルポリオヌル付加物6.8、メチル゚チ
ルケトン30.0およびゞブチル錫ゞラりレヌ
ト0.75をこの順序で䞉頚フラスコに仕蟌み
そしお撹拌するこずにより混合した。぀いで撹拌
しながら窒玠䞋においおこの混合物を55℃に加熱
した。発熱のためにその反応枩床は15分以内に85
℃に䞊昇した。぀いでこの混合物をその枩床で玄
時間加熱しお仕蟌んだむ゜シアネヌト、ポリオ
ヌルおよび溶媒に基づいお3.0重量の理論䞊の
遊離NCO含量を有しそしおNCOOHの比が14
であるポリりレタンプレポリマヌを埗た。 このポリりレタンポリマヌ觊媒溶媒の混合
物は参考䟋17で出発する氎性分散液䞭においお甚
いられた。 参考䟋 〜14 異なるカルボン酞含有ポリ゚ヌテルポリオヌル
を䜿甚した以倖は参考䟋の反応を繰り返した。
これらの実斜䟋のためのカルボン酞含有ポリ゚ヌ
テルポリオヌル、各成分の量、理論䞊の遊離
NCOおよびNCOOH比は衚に瀺されおいる。
添加される觊媒の量は垞にカルボキシル含有ポリ
゚ヌテルポリオヌル、む゜シアネヌトおよびメチ
ル゚チルケトン溶媒に基づいお0.5重量であ぀
た。添加される溶媒の量は垞に觊媒重量を陀いた
党混合物ポリオヌル、む゜シアネヌト、溶媒
の20重量であ぀た。
〔カルボン酞含有ポリ゚ヌテルポリオヌル付加物からの氎性ポリりレタン分散液の補造〕
参考䟋 17〜32 参考䟋〜16のプレポリマヌ觊媒溶媒の熱
混合物をそれぞれ2″盎埄の匷力撹拌機を䜿甚しお
激しく撹拌しながら1000〜2000RPM氎ずト
リ゚チルアミンずの混合物䞭に䞀定の割合で加え
た。プレポリマヌが完党に分散されるたで玄10分
間撹拌を続けた。混合物の粘床は氎、メチル゚チ
ルケトンたたはむ゜プロパノヌルの添加により䜎
くすなわち玄1000cps以䞋に保たれた。各混
合物の粘床は䜎い玄1000cps以䞋か、䞭皋床
玄1000cps〜玄2000cpsかたたは高い玄
2000cpsかのいずれかであり、それらの混合物
は玄30〜40の固䜓分を含有しおいた。添加さ
れるトリ゚チルアミンの量はポリ゚ヌテルポリオ
ヌル䞭における理論䞊のカルボン酞基の量に等し
か぀た。 この匷力撹拌の埌に分散されたポリりレタンプ
レポリマヌぱチレンゞアミンEDAで延長
された。このEDAは理論量の遊離NCOが反応す
るたで滎加された。この添加には玄〜10分かか
る。EDA添加䞭の粘床が2000cps以䞊に䞊昇する
堎合にはそれを䜎䞋させるために氎たたはメチル
゚チルケトンが加えられた。぀いでこれらの分散
液を数分間撹拌しそしお少なくずも24時間密閉容
噚に攟眮した。䞍揮発性分を蚈算した。これら䞍
揮発性分は氎、メチル゚チルケトンおよびむ゜プ
ロパノヌル以倖のすべおを含有しおいる。
〔氎性ポリりレタン分散液からのコヌテむングの補造〕
参考䟋 33〜44 コヌテむング詊料は参考䟋17〜2631および32
にしたが぀お補造された分散液から補造された。
各分散液の各郚分を別々に個々の錫プレヌト玄
×12むンチの倧きさ䞊に泚いだ。その分散液
を20〜50ミル湿最時の厚さでプレヌト䞊に均
䞀に拡げるのにガヌドナヌ延展バヌが䜿甚され
た。぀いでこれらの拡げられた分散液を〜日
間宀枩に攟眮しおす぀かり也燥せしめた。也燥さ
れた分散液の粗い端は切り萜ずしそしお也燥され
た分散液ここではコヌテむング詊料ず呌ばれ
るはコヌテむングの䞡偎面に元玠状氎銀を適甚
するこずによりプレヌトから倖された。この氎銀
はそれ自䜓コヌテむングの䞋で䜜甚しおコヌテむ
ングの離脱をもたらす。この離脱せしめられたコ
ヌテむングは完党に也燥させるために少なくずも
週間貯蔵した。぀いでこのコヌテむングをコヌ
テむング性、匕匵り匷床、䌞びおよび匕裂き匷
床に぀いお詊隓した。この詊隓の結果は衚に瀺
されおいる。 これらの結果はコヌテむングの硬床がポリ゚ヌ
テルポリオヌルの分子量、ポリオヌルの官胜性た
たは遊離NCOを倉えるこずにより倉化できる
こずを瀺しおいる。
〔氎性ポリりレタン分散液からの接着剀の補造〕
参考䟋 45〜48 参考䟋27〜30の氎性分散液をコヌテむングの堎
合ず同じ操䜜を䜿甚しお拡げそしお也燥させた。
也燥された分散液を氎銀で錫プレヌトから倖ずす
代わりに別の錫プレヌトを也燥された分散液の䞊
に眮いた。この頂郚のプレヌトは分散液に付着し
た。぀いでこの皮の錫プレヌトをそれらを匕き
離す匕匵り匷床に぀いお詊隓した。この詊隓は(1)
付着されたプレヌトのむンチ平方を切断し、(2)
぀いで䞡方の倖偎衚面を゚ポキシで金属片に固着
させ、(3)それらの金属片を毎分0.05むンチの速床
で匕き離しそしお(4)錫プレヌトを別々に砎壊する
に必芁ずされる匕匵り匷床を枬定した。各プレヌ
トからの個たたは個の詊料の平均的結果は衚
に瀺されおいる。以䞊からわかるように本発明
のこれら接着剀は䞀般に䜿甚されおいる商業的な
゚ポキシよりも匷くそしお接着剀ずしお充分に䜜
甚する。
【衚】 された。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  ゞアルキレングリコヌル、〜個のヒドロ
    キシル基を有するポリアルキレンポリオヌルおよ
    びそれらの混合物からなる矀から遞ばれるポリヒ
    ドロキシ含有モノ゚ヌテルたたはポリ゚ヌテル化
    合物ず、マレむン酞、フマル酞およびそれらの混
    合物からなる矀から遞ばれる゚チレン系䞍飜和ゞ
    カルボン酞ずを、パヌオキシ型遊離ラゞカル開始
    剀の存圚䞋に前蚘ポリヒドロキシ含有モノ゚ヌテ
    ルたたはポリ゚ヌテル化合物前蚘酞の重量比が
    箄99〜玄7030であるようにしお反応させる
    工皋を包含する、カルボン酞含有モノ゚ヌテルな
    いしポリ゚ヌテルポリオヌル付加物の補法。  前蚘ポリヒドロキシ含有モノ゚ヌテルたたは
    ポリ゚ヌテル化合物が、アルキレンオキシドたた
    はアルキレンオキシドの混合物をランダムたたは
    段階的な付加を採甚しお脂肪族ゞオヌル、脂肪族
    トリオヌルおよびそれらの混合物からなる矀から
    遞ばれる倚䟡開始剀で瞮合させるこずによ぀お補
    造されおいる特蚱請求の範囲第項に蚘茉の補
    法。  反応を玄25℃〜玄150℃の枩床で実斜する特
    蚱請求の範囲第項に蚘茉の補法。  ポリヒドロキシ含有モノ゚ヌテルたたはポリ
    ゚ヌテル化合物が玄300〜玄6500の平均分子量を
    有しポリオキシ゚チレンゞオヌル、ポリオキシ゚
    チレントリオヌル、ポリオキシプロピレンゞオヌ
    ル、ポリオキシプロピレントリオヌル、ブロツク
    ないしランダムのポリオキシ゚チレン―ポリオキ
    シプロピレンゞオヌルないしトリオヌルおよびそ
    れらの混合物からなる矀より遞択される特蚱請求
    の範囲第項に蚘茉の補法。
JP58235245A 1983-03-16 1983-12-15 カルボン酞含有モノ゚−テルおよびポリ゚−テルポリオ−ル付加物の補法 Granted JPS59170037A (ja)

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