JPS6323916A - ポリ−α−オレフイン/ポリウレタンブロツクコポリマ−、それらの製造方法およびそれらの使用 - Google Patents

ポリ−α−オレフイン/ポリウレタンブロツクコポリマ−、それらの製造方法およびそれらの使用

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JPS6323916A
JPS6323916A JP62167152A JP16715287A JPS6323916A JP S6323916 A JPS6323916 A JP S6323916A JP 62167152 A JP62167152 A JP 62167152A JP 16715287 A JP16715287 A JP 16715287A JP S6323916 A JPS6323916 A JP S6323916A
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isocyanate
pao
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polypropylene
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ヨアヒム・フランケ
クルト・ペーター・モイラー
ペーター・ハース
ヨゼフ・ヴイツテ
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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】 発明の背景 発明の分野 本発明はイソシアネート−反応性の官能化ポリ(C2−
c、。−α−オレフィン)(以後PAOと略記する)好
ましくはポリプロピレン、ジ−またはポリイソシアネー
トまたはイソシアネートプレポリマーおよびポリオール
および/または低分子量鎖延長剤から合成されたことを
特徴とする新規ポリ−α−オレフィン/ポリウレタンブ
ロックコポリマー (PAO/PUブロックコポリマー
)に関する。
本発明はまたPAO/ PUブロックコポリマーの製造
方法およびそれらのポリマーブレンド製造用ポリマー分
散剤としての、プライマーまたは変性剤としてのまたは
成形物またはコーチング製造への使用に関する。   
  ゛ 従来技術の記載 官能化PAOを得る方法は高分子量非官能性、p IJ
オレフィンの酸素空気またはオゾンの存在下での減成に
あり、または例えば無水マレイン酸のような不飽和カル
ボン酸筐たは酸無水物でのグラフトによる。このような
カルボキシ変性またはカルボキシ無水物変性PAOはそ
れ自体知られているが、PAO/PUブロックコポリマ
ーの製造に使用されたことはない。
対照的に、化学的結合によらず物理的混合のみにより形
成されるPAO/ PUブレンドおよび混合物は知られ
て込る。例えばDg−A 、2,720.に 3≠は断
面板用PU/ポリエチレンまたはPU /1f!す7’
oピレン混合物を記載している。
DI−A、2.J O’7 !01によれば、、2&い
し30 %LDyR。
リエチレンまたFiポリプロピレンの添加により、改善
された屈曲寿命を有するポリウレタンが得られる。US
−A3.乙70.O’l−9はと9わけPUプレポリマ
ー用渭剤としてのポリエチレンまたはポリプロピレンを
特許請求している。
us−A3..272.fりQは/jないしjjlO熱
q塑性ポリウレタン(TPU )を含有するポリエチレ
ンまたはポリプロピレン成形混合物を記載している。
JA、2↓/73/70C東し)には重縮合物またはポ
リウレタンとのポリオレフィン混合物が記載されている
FR−A、2./乙3,3;30、GB−A /、 /
 43,2 g乙、GB−A乙/f/、727、DE−
Aシフ4tO,7///GB−AI、070,10!;
およびFR−h/、330,7g1Aではポリプロピレ
ンがその染色性改善のためにとりわけポリウレタンの添
加により変性されている。
DI−A、2.≠≠47り≠、5’、 JAj乙033
.A3りおよびJん〃//乞≠3了にはポリプロピレン
変性PU(ゾレポリマー殖工記載てれている。
Us−A3.lA321A!; /によればポリオレフ
ィンの存在下でポリウレタンが合成石れそしてコーチン
グおよびラッカーとして使用されている。
これら特許のすべては個々の成分の物理的混合物に関す
る。ポリオレフィンとポリウレタン節の間には共有結合
はない、従ってこれら化学的に非常に異なるポリマー成
分間の基本的不相溶性は除かれ得ない。これは例えばこ
れらブレンドの不充分な機械的性質に反映される。
本発明によればこの問題はポリオレフィン(PAO)と
PU酸成分化学結合により解決される。従って、こOよ
つなPAO/PUブロックコポリマーFi成形物または
コーチングとして直接使用しうるが、より有利にはプラ
イマーまたは相蔓性促進剤として使用しうる。
発明の要約 本発明は A)約1000ないし330,000の重量平均分子量
Mwを有するイソシアネート−反応性官能化ポリ(C2
−c、。−α−オレフィン)、B)  ポリイソシアネ
ート、イソシアネートプレポリマーまたは変性ポリイソ
シアネート、および場合により C)クエレピチノ7−活性水素原子を含みそして≠00
なバし約!0Q0の分子量を有するイソシアネート−反
応性化合物、および場合により D)32ないし399の分子量を有する低分子量イソシ
アネート−反応性鎖延長剤、 を反応させる(この場合2つのイソシアネート−反応性
化合物C)またはD)の少なくとも一方は存在しなけれ
ばならない)ことにより製造てれるポリ−α−オレフィ
ン/ポリウレタン(PAO/PU )ブロックコポリマ
ーに向けられている。
本発明はまたこのポリ−α−アルキルオレフィン/ポリ
ウレタンブロックコポリマーの製造方法およびそれらの
ポリマーブレンド製造用ポリマー分散剤としての、プラ
イマーまたは相溶性変性剤としてのまたは成形物または
コーチング製造への使用に向けられている。
発明の詳細な記載 本発明は A)約1000ないし330,000.野ましくは約2
000ないし、2oo、ooo、より好ましくは約20
00ないし100,000の重量平均分子量Mwを有す
るイソシアネート−反応性官能化ポリ(C2−C10−
α−オレフィン)、B)ポリイソシアネート、イソシア
ネートプレポリマーまたは変性有機ジ−またはポリイソ
シアネートおよび、場合によジ C)  イリエーテルボリオール、ポリエステルポリオ
ール、?リカーボネートポリオール、ポリラクトン、ア
ミン基含有変性ポリオールのような≠00ないし約50
00の分子量を有しそしてツエレピチノフ−活性水素原
子を含むイソシアネート−反応性化合物および、場合に
より D)鎖延長剤として乙弘ないし399の分子量を有する
低分子量化合物、例えば32ないし399の範囲の分子
量を有する有機ジ−またはポリヒドロキシ化合物および
ニーおよび多官能性アミノアルコールまたはアミン。
の−段階または多段階法での反応(この場合λつ。
のイソシアネート−反応性化合物C)またはD)の少な
くとも一方は存在しなければならない)により得られる
ことを特徴とするポリ−α−オレフィン/ポリウレタン
ブロックコポリマー(PAO/PUプロ゛ツクコポリマ
ー)IC向けられている。
約1000ないし330,000.好ましくは約200
0ないし、2oo、ooo、そして最も好ましくは約2
000ないし100,000(D*量平均分子量Mwを
有するA)に述べたイソシアネート−反応性の官能化ポ
リ−α−オレフィン(PAO)は、インシアネート基と
反応しうる官能基を含有するポリオレフィン好ましくは
ポリプロピレンである。適当な官能基の概観は例えばホ
ーペン−ペイル(Houb@n−Weyl ) 、補遺
Vo1.4’、 7乙♂−7f’A頁に見出しうる。こ
れら官能化PAOは好ましくはポリ−α−アルキルオレ
フィンカルボン酸、無水物、アルコールおよびアミンで
ある。A)におけるポリオレフィンはC2−C10−α
−オレフィンのホモポリマーまたはコポリマー好ましく
はポリプロピレンである。
官能化PAOは原則として知られている。斯してカルボ
ン酸基含有ポリプロピレンは米国特許第3、IA/l、
、り90.3,4t3Zj30 お! び3,1713
,27ip号に従って結晶性または無定形ポリプロピレ
ンをエチレン型不飽和カルボン酸またはポリカルボン酸
、無水物、アミドまたはアルキルエステルで変性するこ
とにより得ることができる。このような酸または無水物
の例はマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸
、メタクリル酸、クロトン酸、無水マレイン酸または無
水イタコン酸である。無水マレイン酸を使用するのが好
ましい。
本発明に従って使用しうる結晶性カルボキモル化ポリプ
ロピレンポリマーの例はノ1−キュリース社(Herc
ules Inc、 、 Bloomington、 
Delawar@lりgタタ)から得られるバーコブラ
イムQ(Herco−primsG)である。無定形カ
ルざキシル化ポリプロピレンポリマーの例はテネシーイ
ーストマン社(Tennessae −Eastman
 Company%Tennesse* )から得られ
るエポレンE弘3 (Epolene E≠3)である
官能化ポリオレフィンを得る他の方法はドイツ特許出願
P 31. /♂37反≠に記載されている。この特許
出願は約33SOOO(D Mwおよび約IOの多分散
性MW/Mnを有するポリ(C2−C10−α−オレフ
ィン)を約200ないし300℃で酸化的に処理しそし
て場合により減成することを特徴とする約70.000
ftVsし3J−0,000好ましくは約70,000
ないしioo、oooそして最も好ましくは約70,0
00ないしgo、oooの分子量Mwを有するポIJ 
(C2−C10−α−アルキルオレフィン)ソカルボン
酸の製造方法を記載している。
例えば、369000のへおよびIOの多分散性Mw/
Mnを有するアイソタクチックポリプロピレン乙ooo
i7bをlAoのLD (長さ対直径比)を有する押出
機(,2SKJりに導入し1.230−.2乙0’CK
加熱しそして加圧下/300標準リットル/時(N7/
h)の空気と混会し、押出機のシリンダー温度を空気導
入域の後で約210℃に保つことができる−<Mv=重
量平均分子量:Mn=数平均分子量)。
ガス抜域において過剰の空気は逃げそして得られたポリ
プロピレンカルビン酸はノズルを通って押出される。こ
の第一の酸化後得られるボリプロピレンカルボン酸は約
//3,000のへ、jの多分散性および分子あたり0
.7カルボキシル基のカルボキシル基含量を有する。
この生成物を同様の方法で再び酸化的に押出すことがで
き、り4I、oooのへ、≠の多分散性および分子あた
り/、3カルボキシル基のカルボキシル基含量を有する
ポリプロピレンカルビン酸が得られる。
この生成物を第三回の酸化的押出にかけることができる
。得られるポリプロピレンカルぎンr1!/、ri70
.000のへ、jの多分散性および分子あたり/、Jな
いし2カルゴキシル基のカルゴキシル基含量を有する。
カルボキシル基含量はメタジ−ル性水酸化カリウム溶液
を使用する酸滴定により測定される。酸化的押出は好ま
しくは約/バールないし100パールの圧力下に実施さ
れる。
ポリオレフィンカルボン酸を生成する上記特許出願によ
るこの酸化方法はニーグー中で約/jOないし300℃
の温度で約/ないし7000分好ましくは10ないし7
000分の反応時間を使用して約10ないし10o01
1bの空気量でそして約/ないし100パールの圧力で
実施することもできる。
上記出願はまた、C2−C10オレフィンを既知方法で
既知有機金属混合触媒例えばパナノウム佃〕有機化合物
とアルミニウムアルキルノ・ライド特にパナソウム(ア
セチルアセトネート)3/Al(C1)(C2H5)2
で約30,000ないし350,000(D分子量M3
に重合しそして次にCO□で約−jOないし一70℃の
温度で約!パールまでのCO2圧力で乙ないし20時間
処理することを特徴とするポリ−(C2−010−α−
オレフィン)カルgノ酸の製造方法に関する。
次に反応混合物を水性酸で酸性化しそして得られるポリ
オレフィンカルボン酸を分離する。
次にPAOカルビン酸またはPAOカルゲン酸無水物を
直接インシアネート基と反応ぜせうる。イソシアネート
基含有化合物と低分子量カルボン酸またはカルボン酸無
水物との反応は原則的に知られておシそして例えばザラ
!、セルニウク、ミツクラ−(R−L、 Zapp 、
 G、 E、 5erniuk 、 K、 S、 Mi
eklar)。
ラバー・ケム・チクノル(Rubber Chem、 
Teehnol、)、tlL3、//j!(/り70)
;モドキ、サイト、カガミ(S、 Motoki %T
、 5aito%H,Kagamt )、プル・ケム・
ツク・ノヤノ!ン(Bull、 Chern、 Soe
、 Jpn、 )、−笠ヱ、77IClり7Ilt);
ネグリ、チャビソユ(C,Na6g1i、A、 Tya
bi j ) 、ヘルプ・シム・アクタ(He1v、C
him。
Act息、)、/7.り3/C/?31A>に記載され
ている。
反応がどのように行なわれるかによって、ヒドロキサム
酸無水物(式I) (1)       ■ またはCO□を脱離してアミド結合(式U)が得られる
官能化PAOとモノ−またはIリイソシアネートまたは
インシアネートダレポリマーとのイソシアネート基含有
PAOを生ずる反応および結果としての本発明に従って
有利に得られる性質を示すPAO/PUブロックコポリ
マーの製造は新規である。
しかし、上記PAOカルボン酸またはPAOカルボン酸
無水物を最初に、官能化PAOに使用されたことのない
既知有機化学反応により他のイソシアネート−反応性基
に転化することもできる。アルコール基、アミノ基、エ
ポキシド基等への転化が本発明を限定することなく述べ
られる。
このカルボン酸基または無水物基の転化は、他のNC0
−反応性基への転位または還元により直接的に、または
PA〇−カルボン酸または無水物基と式 %式% (式中 Rは/4’ないし約7000の分子量を有する有機基1
例えばアルキル、アルアルキルまたはアリール基、 Aはカルボン酸基または無水物基と反応しうる官能基、
例えば水酸基またはアミノ基、これらは従ってエステル
、アミドまたはイミド基を生成する、 Bはイソシアネート基と反応しうる官能基、例えばホー
ベンΦペイル(Houben−Weyl ) E ’l
 。
7Δ♂−7♂≠頁に記載されている基、好ましくはヒド
ロキシ、アミノ、チオおよびエポキシド基。
n≧/そして m≧/) に相当する他の低分子量または高分子量の少なくとも二
官能性の化合物との反応により行ないうる。
これら化合物の例はエチレングリコール、/、4t−ブ
タンジオール、2,2−ツメチル−/、3−プロパンツ
オール、エタジ−ルアミン、ソエタジ−ルアミン等のよ
うなジオール、ポリオールおよびアミノアルコールを含
む。
この反応を首尾よく行なわせるためにポリオレフィンカ
ルボン酸基の反応性を増大させなければならないことも
ある。この目的には有機化学で通常使用される活性化剤
のいずれも使用しうる。カルボン酸ハライドへの転化が
好ましい。カルボン酸りロライドへの転化が特に好まし
い。
これらポリオレフィンカルボン酸クロライドは既に引用
したドイツ特許出願CP3乙/g37と)に従って約1
000ないし330,000のMlを有するポリオレフ
ィンカルぎン酸とハロダン化剤好ましくは塩化チオニル
のような塩素化剤を場合により脂肪族、環状脂肪族また
は芳香族溶媒のような有機溶媒中で反応てせることによ
り得ることができる。
有機溶媒は好ましくはトルエンまたはクロロベンゼンの
ようなハロダン化またはアルキル化芳香族炭化水素であ
る。溶媒の不在下ではハロダン化はハO)f ン化剤中
のカルボン酸の懸濁液を使用して実質的に行なわれる。
本発明により官能化PAOとの反応によりPAO/PU
ブロックコポリマーを製造するに適当な有機ポリイソシ
アネー) B)は少なくとも2個の遊離イソシアネート
基を含む任意の有機化合物である。ゾイソシアネー) 
X(NCO)2 (ここでXは特にlAないし/2のC
原子を含む脂肪族炭化水素基、乙ないしljのC原子を
含む環状脂肪族炭化水素基、乙ないしljのC原子を含
む芳香族炭化水素基または7ないしI!;(DC原子を
含む芳香−脂肪族炭化水素基である)を使用するのが好
ましい。
特に好ましいジイソシアネートの例はテトラメチレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ド
デカメチレンジイソシアネート。
1、≠−ゾイソシアナトーシクロヘキサン、l−インシ
アナト−3,3,3−−)リメチル−よ一インシアナト
メチルーシクロヘキサン、≠、≠′−メチレンビス−シ
クロへキシルジイソシアネート、≠$4”−ジイノシア
ナ)−,2,,2−ジシクロヘキシルプロノJ?7、l
、≠−ノイソシアナトベンゼン、 2.41−ノイソシ
アナトトルエンおよび/lたはλ、乙−ゾイソシアナト
トルエン、≠、tjA′−ノインサアナトノフェニルメ
タン、p−キシリレンジイソシアネート、α、α。
α′、α′−テトラメチルーm−または−p−キシリレ
ンジイソシアネートおよびこれらジイソシアネートの混
合物を含む。何故ならば熱可塑性ブロックコポリマーが
これらから生成するからである。
ポリウレタン化学からそれ自体知られているより高官能
価のポリイノシアネートまたはそれ自体知られている変
性ポリイソシアネート例えばカルボジイミド基、アロフ
ァネート基、インシアヌレ゛−ト基、ウレタン基および
/″またはビウレット基含有ポリイソシアネートさえ、
排他的にまたはジイソシアネートと混合して使用するこ
とも勿論できるO 本発明によるPAO/ PUブロックコヂリマーの製造
に出発物質(C)として適するツエレビチノフ活性水素
原子含有イソシアネート−反応性ポリオールはポリエー
テルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーゴ
ネートポリオール、ポリラクトンおよびアミン基含有変
性ポリオールのよりなttooないし約50000分子
量を有するポリウレタン/ポリ尿素化学からそれ自体知
られている合成単位である。この場合も二官能性化合物
が特に好ましい。
本発明によるPAO/ PUブロックコポリマーの製造
に出発物質D)として適当な鎖延長剤として役立つ化合
物は62ないし399の分子量を有する有機ポリヒドロ
キシ化合物である。鎖延長剤は好ましくは二官能性であ
シそして62ないし399好ましくは62ないし約23
0の分子量を有する。
三官能性鎖延長剤は好ましさは劣るが、少量で二官能性
鎖延長剤と共に使用しうる。
適当な化合物は特に、エチレングリコール、/。
2−fツノ9ンジオール、/、3−f口Aンノオール、
/ +4L−フタンノオール、ム乙−ヘキサンソオール
、トリメチロールプロパンまたはグリセリンのような簡
単な多価アルコールを含む、アゾビン酸−ビス−(ヒド
ロキシエチル)−エステルのよウナ低分子量ボリエステ
ルノオール;ソエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、テトラエチレングリコール、ノプロピレ/グリ
コール、トリプロピレングリコールまたはテトラプロピ
レングリコ−ルのようなエーテル基含有低分子量ジオー
ル;およびまたは32ないし399の分子量を有する二
官能性または多官能性アミンも鎖延長および架橋剤とし
て使用しうる。
化合物C)およびD)はDz−h2.f3.2,233
 (米国特許第’A、2乙3,4LOf号)、/lない
し20頁に詳細に記載されている。
ラインおよびインガム(Rheln 、 Ingham
 ) (ポリム・プレグ・アメル・ケム・ソス・ディプ
・ポリムtケム(Polym、 Pr1IIp、 Am
er、 Chem、 SaC,Dlv。
Polym、 Chsm、 )、/j(/り74’)、
乙0−乙よおよびポリ−r −(Polymer ) 
/ A C/ ?7j )、7りy−gott:1は制
御された引続く二重結合導入および続くオゾン分解によ
るプレポリマー、エチレン−プロピレンコポリマーまた
はアタクチツクプロピレンホモポリマーの製造を記載し
ている。生成する末端基はアルキルアルミニウムハイド
ライド試薬でOH基に転化される。これらOH官能性プ
レポリマーは次にジイソシアネートで架橋しうる。
これら生成物は、6.2ないし約5000の分子量を有
する有機ポリヒドロキシ化合物の釣会った共用がないこ
とおよび/またはアルコール系、アミン系またはヒドラ
ノン系鎖延長または架橋剤の愛用がないことにおいて本
発明によるPAO/ PUブロックコポリマーと異なる
。従ってラインおよびインガムに記載されている生成物
中には比較的長いそして有意なPU節または領域の形成
(これはポリウレタンとの相浴性には決定的であるが)
はろり兄ない。しかし、相容性−促進PAO/PUブロ
ックコポリマーの所望の性質を達成するために本発明に
よれば必須なのはま石にこれら節または領域なのである
。更に、ライン等により記載でれているこの方法は、反
応後に金属水素化物を分離するのが困難でおりそして、
それらの高価格は別として。
それらのインシアネートへの活性は問題となるから、工
業的規模では実用できない。
比較的高分子量のポリオールに基(NGOプレポリマー
B)の形であろうと節C)の形であろうと本発明によれ
は町撓化性軟質節として役立つポリオール無しですませ
ることにより、ラインおよびイ/がムにより記載されて
いる方法では硬質の架橋した非溶融性の、熱可塑的に成
形できないそして加工できない生成物が得られる。しか
しポリマーブレンド製造用の分散剤およびブライマーと
しての使用に決定的なのF′iまさに本発明によるPA
O/PUブロックコポリマーの熱可塑性なのである。
本発明はまた、ポリ−α−オレフィン/ポリウレタン(
PAO/PU )ブロックコポリマーの製造方法におい
て、 A)約1000ないし3!0.OOOC)M、、を有す
るイソシアネート−反応性官能化ポリ−(C2−C10
−α−オンスイ/) を、場合により段階的に、 B)有機ジ−またはポリイソシアネート、変性ポリイソ
シアネートまたは比較的高分子量のポリオール(C)に
基くイソシアネートプレポリマー、および場合により C)  ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオ
ール、ポリカーゲネート?リオール、ポリラクトン、ア
ミン基含有変性ポリオールのような≠00ないし約濡0
00の分子量を有しそしてツエレビチノフ活性水素原子
を含むイソシアネート−反応性合成単位、および場合に
よりD)鎖延長剤として6認ないし37りの分子量を有
する有機ジ−または?リヒドロキシ化合物および鎖延長
または架橋剤として32ないし3990分子量を有する
ニーおよび多官能性アミンのような低分子量化合物、(
但し2つのイソシアネート−反応性成分C)またはD)
の少なくとも一方は存在しなければならない) と反応させることを特徴とする前記方法に関する。
PAO/PUブロックコポリマー製造のための本発明に
よる方法の態様の7つは、官能性PAOA)を最初にジ
−またはポリイソシアネートとまたはイソシアネートプ
レポリマーB)と溶融状態でまだは不活性有機醇媒(ア
セトン、N−メチルピロリドン、トルエン、クロロベン
ゼン、ノクロロベンゼン等のような)の存在下に反応さ
せて未だ遊離インシアネート基を含むプレポリマーとし
;残った遊離NGO基を第二段階で≠00′fxいし約
5000の分子量を有する有機ポリヒドロキシ化合物C
)と完全にまたは部分的に反応させそして残った遊離イ
ンシアネート基(もしあれば)を場合により第三段階で
、乙、2ないし32りの分子量を有する有機ジ−または
ポリヒドロキシ化合物D)とおよび/または32ないし
37りの分子量を有するアミン性またはヒドラノン性鎖
延長または架橋剤と反応させることを特徴とする方法で
ある。
PAO/ PUブロックコポリマー製造のための方法の
他の態様は官能性PAOA)を最初にジ−またはポリイ
ソシアネートとまたはイソシアネートブレポリマーB)
と溶融状態でまたは不活性有機溶媒(アセトン、N−メ
チルピロリドン、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロ
ベンゼン等のような)の存在下で反応させて未だ遊離イ
ソシアネート基を含有するプレポリマーとし、そして第
2段階で、残った遊離NCO基を、≠00ないし約50
00の分子量を有する有機ポリヒドロキシ化合物C)と
6コないし399の分子量を有する有機ジ−またはポリ
ヒドロキシ化合物D)および/または32ないし399
の分子量を有するアミン性またはヒドラノン性鎖延長ま
たは架橋剤との混合物と完全に反応させることKより特
徴づけられる。
本発明はまた、ジ−またはポリイソシアネートB)を最
初に弘OOないし約5000の分子量を有する有機ポリ
ヒドロキシ化合物C)と溶融状態でまたはアセトン、N
−メチルピロリドン、トルエン、クロロベンゼン、ジク
ロロベンゼン等のような不活性溶媒の存在下で反応させ
て未だ遊離インシアネート基を含有するプレポリマーと
し、そして第λ段階で、残った遊離NCO基を官能化P
AOA)と完全にまたは部分的に反応させ、そして第3
段階で、残った遊離NCO基(もしあれば)を場合によ
り、62ないし399の分子量を有する有機ジ−または
ポリヒドロキシ化合物D)および/または32ないし3
99の分子量を有するアミン性またはヒドラジン性鎖延
長または架橋剤と反応場せることを特徴とするPAO/
PUブロックコポリマーの製造方法に関する。
PAO/PUブロックコポリマーの製造方法において、
官能性ポリプロピレンカルボン酸を最初にポリプロピレ
ンヵルデン酸ハライド、より特定的にはクロライドに(
ドイツ特許出願P3乙l♂37と≠におけるようK)転
化し、そして最後に脂肪族ジオール好ましくはエチレン
グリコール、ブタンジオールまたはヘキサンジオールと
、溶融状態でまたはトルエンのような不活性有機溶媒中
で反応させて官能性PAOとしてのポリプロピレンカル
コン゛酸ヒドロキシアルキルエステルを生成させること
ができる。
ヒドロキシ官能性ポリプロピレンカルビン酸訪導体はま
た好ましくは、官能性ポリプロピレンカルボン酸無水物
とアミノアルコール好ましくはエタジ−ルアミンを、好
ましくは水と共沸混合物を形成する不活性溶媒中で反応
させそして水を共沸除去してヒドロキシアルキルポリプ
ロピレンカルボン酸ノイミドとすることにより得られる
これらヒドロキシ官能性ポリプロピレンカルボン酸誘導
体は次にイソシアネート、好ましくはソブエニルメタン
ジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、トル
イレンジイソシアネート、インホロンジイソシアネート
またはへキサメチレンツイソシアネート、よ〕好ましく
はソフェニルメタンー≠、4t−ジイソシアネートと、
不活性m媒中で約jOないし750℃、好ましくは約7
0ないし7.20℃で、または溶融状態で約10oない
し200℃、好ましくは約730ないし170℃で反応
させてNCOプレポリマーとし、斯して生成したNCO
プレポリマーを次に、存在するNCOの量とほぼ当量の
量のブタンジオール、ヘキサンジオールのような鎖延長
剤、より好ましくはブタンジオール、および/または比
較的高分子量のポリヒドロキシ化合物C)と反応させる
。次にこの混合物をもはや遊離NCOが分析で検出でき
なくなるまで表示温度に保つことができる。
他の好ましい方法では、上記ヒドロキシ官能性PPカル
ボン酸エステルまたはイミドのNCOグレポリマーを最
初、t、tooないし約5000の分子量を有する有機
ポリヒドロキシ化合物、好ましくは約100Qないし3
000の分子量を有するポリエステル、ポリプロビレン
グリコールエーテルまたはポリ(テトラメチレン)グリ
コールエーテルと、この反応完了後に遊離インシアネー
ト基が未だ存在するような量で反応させうる。次にこの
遊離インシアネート基を上記のようにほぼ当量の量の鎖
延長剤と反応させる。好ましくは使用されるポリエステ
ルは、熱可塑性ポリウレタンに通常使用される型のノカ
ルゴン酸とノオールの脂肪族または脂肪−芳香族線状ポ
リエステルである。
官能化PAO−NCOfレポリマー製造の他の好ましい
方法では、PAOカルゴン酸または無水物(好ましくは
ポリプロピレンカルゲン酸または無水物)を直接芳香族
または脂肪族インシアネート、好ましくはソフェニルメ
タンノイノシアネートまたはトルインフッインシアネー
トまたはそのNCOプレポリマーと、高沸点溶媒中でま
たは好ましくは溶融状態でPAO(好ましくはPP)カ
ルボン酸または無水物の融点より高い温度(即ち約/3
0℃より上、しかし不所望の幅反応を避けるために、融
点よpあまり高くない、即ち約200℃より下)で反応
場せる。この反応においてポリプロピレン残基のジイソ
シアネートへのアミド結合は穴部に従ってCO2を脱離
して形成される。CO2発生が止った後、反応混合物を
上記変形の1つにより更に処理しうる1反応をこの方法
で行なうことの特別の利点は手頭の簡潔性およびヒドロ
キシ官能性PAO<好zしくはPP)カルボン酸エステ
ルまたはアミドの製造の準備段階の省略にある。
これらの方法において、分解を伴なわずに約/jOない
し200℃で溶融する白色ないし淡黄色の結晶性または
無定形固体が得られる。熱分析的研究はPAOおよびP
U節の非撹乱結晶化を示す。
赤外スペクトルは官能性PAOの信号およびウレタンお
よびアミド結合の特徴的吸収帯の両方を示す。
かなりの割合のブロックコポリマーが検出でき、一方線
PAO(ポリプロピレン)または純PUは液体分離法<
 ターン(R,Kuhn ) 、マクロモル・ヘム(M
akromol 、 Chem、 )、/I/ 、72
!;C/910)参照)により無視しうる量しか単離で
きない。
反応は約20ないし200℃、好ましくは約j0ないし
190℃の温度で行なわれる。インシアネート反応に通
常使用される標準的触媒も場合により、反応体の全量を
基準にして約0./ないし10チの量で使用しうる。記
載した反応は遊離インシアネート基がもはや分析で検出
(IR)で′@なくなった時に完了する。
場合により溶解てれたPAO/PUブロックコポリマー
は既知方法で、昇温下好ましくは減圧での溶媒の除去に
よるかまたはポリマーを溶解しない溶媒の使用による溶
液の沈澱により単離される。
反応を完結させるためにおよび最終生成物の機械的性質
を改善するために、本発明によるPAO/PUブロック
コポリマーを約jOないり、130℃、好ましくは約7
0ないし720℃の温度で約0.7ないし、24’時間
、好ましくは約/ないし5時間コンディショニングする
のが賢明でありうる。
精製および乾燥および場合によりコンディショニング後
、本発明に従って得られるPAO/PUブロックコポリ
マーを練りロール、捏和機、−軸スクリユーおよび多軸
スクリュー押出機およびプラベンダーミキサーといった
標準的混合装置で加工して成形物とすることができる。
加工温度は好ましくは約、2jO℃を超えるべきでない
本発明によるPAO/ PUブロックコポリマーはデス
モパン(De+smopan 、バイエル社製品)のよ
うな熱可塑性ポリウレタンと、またはペストレン(Ve
mtolen 、ヒュルズ社製品)のようなアイソタク
チックおよび/またはアタクチックポリプロピレンとい
かなる比率で混合することもできる。
この場合、本発明によるPAO/PUブロックコポリマ
ーはプライマー、ポリプロピレン/熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマーブレンドのような芒もなければ非相溶性
または貧相溶性熱可塑性ポリマー混合物における相溶性
促進剤または分散剤として特に有利に使用しうる。
本発明によるPAO/ PUブロックコポリマーを使用
することにより達成しうる技術的進歩はポリプロピレン
およびポリウレタンサンドイッチパネル間の捩り分離強
度の測定により証明しうる。ポリプロピレン(pp )
とPUの混合物を該パネル間の接着層として使用した場
合、この比較試験において!MPaの捩り分離強度が得
られる。接着層に本発明によるPAO/PUブロックコ
ポリマーt10%添加すると捩り分離強度は/ 3 M
P*に増大する。比較のため、2枚のポリプロピレン/
4’ネル間の捩シ分離強度は≠Mpa、そして2枚のP
Uパネル間のそれFi/乙MPaである。採用された比
較手順Fi純物質の2枚のパネルをPUとPPの混合物
、(/ : / )で溶融接着により結合することであ
るニ一方、本・発明による試験では、例弘のブロックコ
ポリマーをポリマー分散剤としてPP/PU混合物に/
(7%の量添加しそして24tO℃で75分間保持する
ことにより結合する。
PAO/ PUブロックコポリマーにより賦与される捩
り分離強度はppとPU物質のかなり増大した相溶化に
反映される。何故ならば該強度は60チも増大するから
である。
本発明によるPAO/ PUブロックコポリマーのポリ
マー分散剤としての効果はPP/PUブレンドを光学顕
微鏡で見た時にも明らかである。ポリマー分散剤の不在
下ではPUおよびPPの多かれ少なかれ大きな単位から
底る不規則な分布がこれらブレンド中に観察されるのに
対し、本発明によるPAO/PUブロックコポリマーの
添加により相は均一にそしてより小でくなる。
次の実施列により本発明を更に説明するが、本発明がそ
れらによジ限定されるものでFiすい、、実施例生別に
ことわらない限り部および百分率はすべて重量による。
実施例 例1 PPカルボン酸の製造(ドイツ特許tf3願3乙/f3
7乙≠に従う): 3≠o、oooの重量平均分子量を有するアイソタクチ
ックポリプロピレン乙00011bを長延対直径比(L
D)lAOの、2!;0−2乙O℃に加熱された押出機
(ウニルナ−・フフイドラ−ZSK32)に導入しそし
て加圧下7300 Nl/hの空気と混合した。
空気導入域の後で押出機のシリンダー温度を ・、21
O℃に保った。脱気域において過剰の空気は逃げ、そし
て減成ポリプロピレンをノズルかう押出した。
約♂o、oooの分子量および約/の官能価を有するカ
ルメキシ官能化ポリプロピレンが得られた。
従ってこの物質は約0.7 、lit Kog/l物質
の酸価を有した。
例コ ヒドロキシ官能性PPカルボン酸エステルの製造:熱酸
化により減成したアイソタクチツクポリプo ヒV :
y (0価約0.71n9KOH/7物質)1001を
無水トルエン200dに溶解しそして塩化チオニル20
g(過剰)と2時間還流した。使われなかった塩化チオ
ニルおよび若干のトルエンを減圧留去した。除去された
量のトルエンを再び添加しそしてエチレングリコール2
011を酸クロライドに添加した。更に3時間還流後、
生成物を過剰のメタジ−ル中に沈澱させ、吸引濾過し、
メタジ−ルで洗滌しそして乾燥した。
例3 エポレン(Epolene ) E4’3ポリマー(テ
ネシーイーストマンのH品)のビス−(ヒドロキシイミ
ド)の製造: エポvンE4L3/リ−r−4tJ″l (0,0/ 
) トーr−タジ−ルアミン/、2210.02>を水
分離器中トルエン1ootttt中で2時間還流させた
。次に生成物をメタジ−ル中で沈澱させ、吸引濾過し、
洗滌しそして乾燥した。
OH価=2’A■KOH/g物質(理論値2ユり。
例≠ PAO/ PUブロックコポリマーの製造:例λのヒド
ロキシ官能性ポリプロピレンf01をトルエンに溶解し
そしてノブエニルメタンソイソシプネート(MDI )
 23″IとPU酸成分意図式れる量に対し計算された
量で反応させた。go℃で2時間後、化学量論量のl、
≠−ブタンノオールを徐々に添加し、次にもはや遊離イ
ンシアネートが検出で!8なくなるまで♂0℃で42時
間攪拌した。
生成物をメタジ−ル中で沈澱させ、吸引濾過し、洗滌し
そして乾燥した。
例! 例Jまたは3のヒドロキシ官能性PPカルボン酸エステ
ルまたはイミドをトルエンに溶解しそしてトルイレノゾ
インシアネート(w2.4’ −)ルイレンジイソシア
ネート)とPU酸成分意図される量て対し計算された量
で反応させた( NC010H比=10:)// )。
♂0℃で2時間後、アゾピン酸とヘキサンノオールのポ
リエステル(OH1iffij乙、分子量2000)を
遊離インシアネート基含量に化学量論的に対応する量の
半分で徐々に添加した。♂0℃で2時間後、へ乙−ヘキ
サンゾオールを遊離イソシアネート基の残りに対応する
量で徐々に添加し、次にもはや遊離イソシアネートが検
出できなくなるまで、!i′。
℃で72時間攪拌した。生成物をメタジ−ル中で沈澱嘔
せ、吸引濾過し、洗浄しそして乾燥した。
例乙 例/のポリプロピレンカルボン酸(酸価0.7)100
gを窒素下iso℃で溶融した。次にMDI2jlをそ
の温度で徐々に添加した。ガス(Co2)の発生があり
、それは約75分後に止んだ。更に30分後、アジピン
酸とブタンノオールのポリエステルcOH価J 0m9
 KOH/l物質’)ii、xpを添加し、次に730
℃で更に2時間攪拌した。次にこの?リプロピレンブロ
ック含有NGOプレポリマーにブタ7ソオール44t 
、pを添加し、次に急速攪拌し、しかる後混合物をテフ
ロン・ぐン中に注ぎ、そしてf0℃で2時間保持した。
例7 エポレンEIA3ポリマー≠j′of!<o、i)を7
60℃で醇融し、次に2.≠−トルイレンソイソシアネ
ー ) 341.ざico、2>を徐々に添加した。C
O2の発生がみられ、そして徐々に弱まった。30分後
ブタ7ソオールタgを添加し、次に急速攪拌した。
生成物は固化し、そして次に了0℃で2時間保持した。
例g オートクレーブ中での熱酸化によるPPカルゲン酸の製
造。
31A0.000の重量平均分子量を有するアイソタク
チックポリプロピレン1sooo、p をオートクレー
ブ(4Ljl)中に導入した。それを、220cに加熱
しそして空気乙001/hと加圧下(/、jパール)に
混合した。混合物を72時間攪拌した。約2〇〇〇の分
子量へおよび2−2Jの官能価を有するカルざキシ官能
化ポリプロピレンが得られた。
例り 例10のポリプロピレンカルゲン酸7.0!;O9を窒
x下iso℃で溶融した。次にメタンソフェニルジイソ
シアネート3Z31をその温度で添加した。
ガス(CO□)の発生があった。約2時間後、アジピン
酸とブタンジオールのポリエステル(分子量へ凱2.2
30)/、62711を添加し、次に/乙0−/70℃
で10分間攪拌した。粘度の増大がみられ、そして生成
物をテフロンパン中に注ぎ、そして720℃で2時間保
持した。
例10 PAO/PUブロックコポリマーとベストレン叔00(
ヒュルズ社)ポリマーおよびデスモパンサーモグラスチ
ック(バイエル社)の混合:ブラベンダーゾ2ストグラ
フ、ブラベンダーOHG 、デュイズブルク、 モデルf2UOO扁/751>333 手順:温度 =2(AO℃(±!℃) 量  =joi 配分時間=lj分 子−p−m−=、2j 配合した試料を未だ熱くそして柔いうちにス・そ−チル
で取出しセして730℃で7時間真空乾燥した。ポリマ
ー分散剤の不在下ではPUおよびPPの多かれ少なかれ
大きな単位から成る不規則な分布がこれらブレンド中に
観察てれるのに対し、本発明によるPAO/PUブロッ
クコポリマーの添加により相は均一にそしてより小さく
なる。
例// 捩り分離強度の測定 PU (デス上パン335;lサーモシラスチツク、バ
イエル社) 、!: PP (ペストレンs、:zoo
、zvマー)のサンドイッチパネルを、厚さ100−2
00μmの中間膜を使用して加熱プレス中で、!≠0℃
で/j5分間ブレスることにより製造した。
中間膜がPU/PPブレンド(重量比1:/)から成る
場合には、f MPaの分離強度が測定された。
中間膜用PU / PPブレンドに例≠のPP/PUブ
ロックコポリマーを10%添加した場合には、/ 3 
MPaの捩・シ分離強度が得られた。
比較のため:2枚の同じデスモパン熱可塑性PUエラス
トマー/臂ネル(バイエル社、Dj090レファークー
ゼン)のサンドイッチパネルの強度は約l乙MP亀であ
った;2枚の同じペストレンポリマーノヤネルのサンド
イッチパネルの強度はμMPmであった。
以上説明の目的で本発明を詳細に記載したが、該詳細は
その目的のためだけのものであること、および当該技術
の熟達者によってそこに種々の変更が、特許請求の範囲
により制限されうる以外は本発明の精神および範囲を逸
脱することなくなされうろことが理解されるべきである

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)A)約1000ないし350,000のM_wを
    有するイソシアネート−反応性官能化ポリ(C_2−C
    _1_0−α−オレフィン)、 B)有機ジ−またはポリイソシアネート、変性ポリイソ
    シアネートまたはイソシアネートプレポリマー、および
    場合により C)ツエレピチノフ−活性水素原子を含みそして400
    ないし約5000の分子量を有するイソシアネート−反
    応性化合物、および場合により D)32ないし399の分子量を有する低分子量イソシ
    アネート−反応性化合物、 を反応させる(この場合2つのイソシアネート−反応性
    化合物C)またはD)の少なくとも一方は存在しなけれ
    ばならない)ことを含む方法により製造されるポリ−α
    −オレフイン/ポリウレタン(PAO/PU)ブロック
    コポリマー。
  2. (2)成分(A)がイソシアネート−反応性ポリプロピ
    レンである特許請求の範囲第1項記載のPAO/PUブ
    ロックコポリマー。
  3. (3)成分(A)が1またはそれ以上のカルボキシル基
    を含むポリプロピレンである特許請求の範囲第1項記載
    のPAO/PUブロックコポリマー。
  4. (4)成分(A)が1またはそれ以上のカルボン酸無水
    物基を含むポリプロピレンである特許請求の範囲第1項
    記載のPAO/PUブロックコポリマー。
  5. (5)成分(A)がヒドロキシ官能性ポリプロピレンカ
    ルボン酸エステルである特許請求の範囲第1項記載のP
    AO/PUブロックコポリマー。
  6. (6)成分(A)がヒドロキシ官能性ポリプロピレンカ
    ルボン酸イミドである特許請求の範囲第1項記載のPA
    O/PUブロックコポリマー。
  7. (7)A)約1000ないし350,000のM_wを
    有するイソシアネート−反応性官能化ポリプロピレンで
    あつて、イソシアネート−反応性基がカルボキシル基、
    カルボン酸無水物基、 ヒドロキシ官能性カルボン酸エステルおよびヒドロキシ
    官能性カルボン酸イミドからなる群から選ばれる員を含
    む前記ポリプロピレン、 B)有機ジイソシアネートおよび C)2個のツエレピチノフ−活性水素原子を含みそして
    400ないし約5000の分子量を有するイソシアネー
    ト−反応性化合物および、場合により D)2個のイソシアネート−反応性基を有し、そして分
    子量62ないし399のジオールおよび分子量32ない
    し399のジアミンからなる群から選ばれる員を含む低
    分子量イソシアネート−反応性化合物、 を反応させる(この場合2つのイソシアネート−反応性
    化合物C)またはD)の少なくとも一方は存在しなけれ
    ばならない)ことを含む方法により製造されるポリ−α
    −オレフィン/ポリウレタン(PAO/PU)ブロック
    コポリマー。
  8. (8)成分(B)が有機ジイソシアネートと少なくとも
    一部の成分C)を反応させることにより製造されたイソ
    シアネートプレポリマーであり、そしてもしあれば成分
    (C)の残りおよび場合により成分(D)を成分(A)
    と(B)の反応生成物と反応させる特許請求の範囲第7
    項記載のPAO/PUブロックコポリマー。
  9. (9)A)約1000ないし350,000のM_wを
    有するイソシアネート−反応性官能化ポリ(C_2−C
    _1_0−α−オレフィン)、 B)有機ジ−またはポリイソシアネート、変性ポリイソ
    シアネートまたはイソシアネートプレポリマー、および
    場合により、 C)ツエレピチノフ−活性水素原子を含みそして400
    ないし約5000の分子量を有するイソシアネート−反
    応性化合物、および場合により D)32ないし399の分子量を有する低分子量化合物
    、 を反応させることを含むポリ−α−オレフイン/ポリウ
    レタンブロックコポリマーの製造方法。
  10. (10)成分(A)をジ−またはポリイソシアネートと
    またはイソシアネートプレポリマーと溶融状態でまたは
    アセトン、N−メチルピロリドン、トルエン、クロロベ
    ンゼンおよびジクロロベンゼンから成る群から選ばれる
    負を含む不活性有機溶媒の存在下で反応させて未だ遊離
    イソシアネート基を含有するプレポリマーとし、そして
    次に残つた遊離NCO基を成分(C)および場合により
    成分(D)と反応させることを含む特許請求の範囲第9
    項記載の方法。
  11. (11)ポリマーブレンドおよび特許請求の範囲第1項
    に記載のPAO/PUブロックコポリマーを含む組成物
  12. (12)該ポリマーブレンドがポリプロピレンと熱可塑
    性ポリウレタンの混合物を含みそして該PAO/PUブ
    ロックコポリマーが約0.1ないし、20重量%の量で
    存在する特許請求の範囲第11項記載の組成物。
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