説明

再生原料からのジイソシアネートをベースとする組成物

本発明は、単独の又は任意の混合物にある、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−マンニトール(I)、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−グルシトール(II)及び/又は2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−L−イジトール(III)をベースとする組成物に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−マンニトール(I)、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−グルシトール(II)及び/又は2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−L−イジトール(III)を単独で又は任意に混合してベースとする組成物に関する。
【0002】
再生原料とは、農業及び林業により生み出された生成物を意味し、これは食品又は飼料としては使用されない。これらは材料として、しかし、熱、電気又は燃料を生み出すためにも使用される。
【0003】
通常の、ポリウレタン化学において知られているイソシアネート及び1:4〜3:6のジアンヒドロヘキシトールからのポリウレタンがUS4,443,563及びDE−OS 31 11 093から知られている。ジアンヒドロヘキシトールへの限定は欠点であり、このことは今日通常のポリオール及びポリオール混合物のバリエーションの幅をなくさせる。
【0004】
同様に知られているのは、ジアミノ−ジアンヒドロ−ジデオキシ−ヘキシトールから出発したポリウレタンである(J. Thiem、Makomol. Chemie 187, 2775〜2778, 1986)。ここに記載されるやり方は、但し、ホスゲン又はホスゲン代替物質を必要とし、前記やり方では、その毒性のために相当の方法技術的手間が必要となる。
【0005】
更に、1:4〜3:6のジアンヒドロヘキシトールをベースとする所定のモノイソシアネートのポリウレタンが知られている(J. Thiem et al., Macromol. Rapid Comman. 19, 21〜26, 1998)。イソシアネート構造単位及びポリオール構造単位がほぼ同一であるこのようなホモポリマーは、材料特性にバリエーションの幅を全く提供せず、したがって、今日商業的に使用されない。
【0006】
1:4〜3:6ジアンヒドロヘキシトール及び短鎖のジオール−1,4−ブタンジオール−及び短鎖のジアミン−1,4−ジアミノブタン−の所定のジイソシアネートからの、並びに1,4−ブタンジチオールからのポリウレタン及びポリ尿素が知られている(J. Thiem et al., Macromol. Chem. Phys. 202, 3410〜3419, 2001)。
【0007】
しかし、この種の化合物は、技術的及び工業的な関連性を有しない。加えてエステルもカーボネート基も有しない幾つかのモノマーへの限定は、極めて制限されたバリエーションの幅の特性を生じる。したがって、これらは今日ではほとんど適用されない。
【0008】
本発明の課題は、再生原料からのジイソシアネート及びポリイソシアネートをベースとする新規組成物を見出すことであった。
【0009】
この課題は、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明によって解決された。
【0010】
本発明の主題は、
A)単独の又は任意の混合物にある、
次の式:
【化1】

で示される、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−マンニトール(I)、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−グルシトール(II)、及び/又は2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−L−イジトール(III)と、
B)NCO基に対して反応性の官能基少なくとも1つを有する少なくとも1種の化合物との反応生成物を実質的に含有する組成物であって、
前記NCO成分A)と前記NCO反応性官能基含有成分B)との比が、NCO/NCO−反応性として計算して0.3:1〜1.05:1、好ましくは0.5:1〜1:1であり、かつ
成分B)としての1,4−ブタンジオール、1,4−ブタンジチオール、1,4−ブタンジアミン及び1,3−ジアミノベンゼンの単独の使用が除外されている、組成物である。
【0011】
ここで反応させられるジイソシアナト−ジアンヒドロ−ジデオキシ−ヘキシトール(I〜III)は、いわゆる再生原料からの化学的誘導体の一群、ここでは特に(ポリ)サッカリドに属し、ここには例えばデンプン(トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン)及び糖(スクロース、テンサイ糖)も属する。この化合物及びこの適用製品の特殊な利点は、その製造の際にいっそうより少ない化石原料、例えば石油、ガス及び石炭が使用され、これによって、CO2排出量が低下し、したがって、CO2中性のかつ化石原料に配慮した生産方式への移行が実行されることができることに基づく。特に、ポリウレタン中のジイソシアナト−ジアンヒドロ−ヘキシトール(I〜III)の使用は、量が多い使用分野を開拓する。相応して、これによって、化石原料の節約可能性も高い。
【0012】
本発明によれば、成分A)として、式
【化2】

の2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−マンニトール(I)、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−グルシトール(II)、及び/又は2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−L−イジトール(III)が単独で又は任意の混合物で使用される。任意の混合物も使用できる。化合物I〜IIIの選択に応じて、その立体化学に基づき、本発明による組成物に所定の特性、例えば結晶性(融点)、反応性、選択性が得られることができる。
【0013】
さらに、好ましくは、オリゴイソシアネート又はポリイソシアネートも使用され、これは、前述のジイソシアネート又はこれらの混合物から、ウレタン構造、アロファネート構造、尿素構造、ビウレット構造、ウレトジオン構造、アミド構造、イソシアヌレート構造、カルボジイミド構造、ウレトンイミン構造、オキサジアジントリオン構造又はイミノオキサジアジンジオン構造による連結によって製造される。特に適しているのはイソシアヌレート及びウレトジオンである。
【0014】
本発明による成分A)は鎖伸長されていてもよい。
【0015】
鎖伸長剤及び任意に鎖中断剤としてのモノアミン及び/又はモノアルコールは既にしばしば記載されている(EP0669353、EP0669354、DE3030572、EP0639598又はEP0803524)。好ましくはポリエステル及びポリアミンが鎖伸長剤として、そして、モノマー状ジアルコールが鎖中断剤として使用される。
【0016】
鎖伸長剤成分として、ポリエステルが使用でき、これは以下に更に記載される。
【0017】
鎖伸長剤成分として、2又はそれ以上の、ポリイソシアネートに対して反応性のアミノ基を有するポリアミンが使用可能である。適したポリアミンは、例えばアジピン酸ジヒドラジド、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン−ペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロピレントリアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン、イソホロンジアミン、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエタノール、1,3−及び1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジフェニルメタンジアミン、アミノ官能性ポリエチレンオキシド若しくはポリプロピレンオキシド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン−1−スルホン酸の塩とエチレンジアミンとからのアダクト又はポリアミンの任意の組合物である。
【0018】
成分A)は、更なるジイソシアネート及びポリイソシアネートを含むこともできる。この使用されるジイソシアネート及びポリイソシアネートは、任意の芳香族、脂肪族、脂環式、及び/又は(環式)脂肪族のジイソシアネート及び/又はポリイソシアネートから成ることができる。
【0019】
芳香族のジイソシアネート又はポリイソシアネートとして、原則的に全ての公知の化合物が適している。特に適しているのは、1,3−及び1,4−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレン−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネート、2,4−トルイレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、モノマー状ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とオリゴマー状ジフェニルメタンジイソシアネート(ポリマーMDI)とからの混合物、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート及びトリイソシアナトトルエンである。
【0020】
適した脂肪族のジイソシアネート又はポリイソシアネートは、好ましくは3〜16個の炭素原子、好適には4〜12個の炭素原子を、直鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基中に有し、適した脂環式又は(環式)脂肪族のジイソシアネートは好ましくは4〜18個の炭素原子、好適には6〜15個の炭素原子をシクロアルキレン基中に有する。(環式)脂肪族のジイソシアネートとは、同時に環及び脂肪族に結合したNCO基であると、当業者には充分理解され、例えばイソホロンジイソシアネートがこれに該当する。これに対して、脂環式のジイソシアネートとは、脂環式環に直接的にのみ結合したNCO基を有するもの、例えばH12MDIである。その例は、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、エチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロピルシクロヘキサンジイソシアネート、メチジエチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート、ヘプタンジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート、ノナントリイソシアネート、例えば4−イソシアナトメチル−1,8−オクタンジイソシアネート(TIN)、デカンジイソシアネート及びデカントリイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート及びウンデカントリイソシアネート、ドデカンジイソシアネート及びドデカントリイソシアネートである。
【0021】
好ましくは、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)である。極めて特に好ましくはIPDI、HDI、TMDI及び/又はH12NMDIを使用し、ここでイソシアヌレート及びウレトジオンも好ましく使用できる。
【0022】
同様に、4−メチル−シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、2−ブチル−2−エチルペンタメチレンジイソシアネート、3(4)−イソシアナトメチル−1−メチルシクロヘキシルイソシアネート、2−イソシアナトプロピルシクロヘキシルイソシアネート、2,4’−メチレンビス(シクロヘキシル)ジイソシアネート、1,4−ジイソシアナト−4−メチルペンタンが適している。
【0023】
無論、ジイソシアネートとポリイソシアネートとの混合物も使用できる。
【0024】
成分A)のイソシアネートは部分的に又は完全にブロッキングされていることができる。ブロッキング剤として全てのブロッキング剤が使用できる。例えば、フェノール類、例えばフェノール及びp−クロロフェノール、アルコール類、例えばベンジルアルコール、オキシム類、例えばアセトンオキシム、メチルエチルケトキシム、シクロペンタノンオキシム、シクロへキサノンオキシム、メチルイソブチルケトキシム、メチル−tert−ブチルケトキシム、ジイソプロピルケトキシム、ジイソブチルケトキシム又はアセトフェノンオキシム、N−ヒドロキシ−化合物、例えばN−ヒドロキシスクシンイミド又はヒドロキシピリジン、ラクタム類、例えばε−カプロラクタム、CH酸性化合物、例えばアセト酢酸エチルエステル又はマロン酸エステル、アミン類、例えばジイソプロピルアミン、少なくとも1のヘテロ原子を有する複素環式化合物、例えばメルカプタン、ピペリジン、ピペラジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール及びテトラゾール、α−ヒドロキシ安息香酸エステル、例えばグリコール酸エステル又はヒドロキサム酸エステル、例えばベンジルメタクリルヒドロキサメート(Benzylmethacrylohydroxamat)が使用できる。
【0025】
ブロッキング剤として、アセトンオキシム、メチルエチルケトキシム、アセトフェノンオキシム、ジイソプロピルアミン、3,5−ジメチルピラゾール、1,2,4−トリアゾール、ε−カプロラクタム、グルコール酸ブチルエステル、ベンジルメタクリルヒドロキサメート又はp−ヒドロキシ安息香酸メチルエステルが特に適している。
【0026】
化合物B)として、少なくとも1つの、好ましくは少なくとも2つの、NCO基に対して反応性の官能基を有する化合物が原則的に全て適する。適しているのは官能基として:OH基、NH2基、NH基、SH基、CH酸性基である。好ましくは化合物B)は2〜4つの官能基を含む。特に好ましくはアルコール基及びアミノ基である。
【0027】
ジアミン及びポリアミンとして原則的に次のものが適する:1,2−エチレンンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,2−ブチレンジアミン、1,3−ブチレンジアミン、1,4−ブチレンジアミン、2−(エチルアミノ)エチルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、3−(シクロヘキシルアミノ)プロピルアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、N−(2−アミノエチル)−1,2−エタンジアミン、N−(3−アミノプロピル)−1,3−プロパンジアミン、N,N''−1,2−エタンジイルビス−(1,3−プロパンジアミン)、アジピン酸ジヒドラジド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロピレントリアミン、ヒドラジン、1,3−及び1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジフェニルメタンジアミン、アミノ官能性ポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン−1−スルホン酸の塩からのアダクト並びにヘキサメチレンジアミン(前記化合物は1又は複数のC1〜C4−アルキル基を有していてもよい)が挙げられる。さらに、ジ第二級又は第一級/第二級ジアミンも使用でき、これは、例えば、知られているように、相応するジ第一級ジアミンから、カルボニル化合物、例えばケトン又はアルデヒドとの反応及び引き続く水素化によって、又は、ジ第一級ジアミンのアクリル酸エステル又はマレイン酸誘導体への付加又によって、獲得される。
【0028】
前述のポリアミンの混合物も使用可能である。1,4−ジアミノブタン(1,4−ブチレンジアミン)が混合物においてだけ使用される。
【0029】
アミノアルコールとして、例示的にモノエタノールアミン、3−アミノ−1−プロパノール、イソプロパノールアミン、アミノエトキシエタノール、N−(2−アミノエチル)エタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、3−(ヒドロキシエチルアミノ)−1−プロパノール及びジイソプロパノールアミンが混合物としても挙げられる。
【0030】
CH酸性化合物。CH酸性化合物として、例えば、次の化合物の誘導体:マロン酸エステル、アセチルアセトン及び/又はアセト酢酸エステルが適する。
【0031】
化合物B)として、特別に、PUR化学において通常使用される、少なくとも2つのOH基を有するジオール及びポリオール全てが適する。
【0032】
ジオール及びポリオールとして、例えば、エチレングリコール、1,2−、1,3−プロパンジオール、ジエチレン−、ジプロピレン−、トリエチレン−、テトラエチレングリコール、1,2−、1,4−ブタンジオール、1,3−ブチルエチルプロパンジオール、1,3−メチルプロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ビス−(1,4−ヒドロキシメチル)シクロヘキサン(シクロヘキサンジメタノール)、グリセリン、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ビスフェノールA、B、C、F、ノルボルニレングルコール、1,4−ベンジルジメタノール、−エタノール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、1,4−及び2,3−ブチレングリコール、ジ−β−ヒドロキシエチルブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオール、3(4),8(9)−ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]−デカン(ジシドール)、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス−[4−(β−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]プロパン、2−メチル−プロパンジオール−1,3、2−メチルペンタンジオール−1,5、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール−1,6、ヘキサントリオール−1,2,6、ブタントリオール−1,2,4、トリス−(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、マンニット、ソルビット、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、キシリレングリコール又はヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、ヒドロキシアクリレートが単独で又は混合物として使用される。
【0033】
特に好ましくは、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカンジオール、ドデカンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール−1,5、ヘキサンジオール−1,6、3−メチルペンタンジオール−1,5、ネオペンチルグリコール、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール並びにヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルである。これらは単独で又は混合物で使用されることができる。1,4−ブタンジオールは混合物中でだけ使用される。
【0034】
化合物B)として、更なる官能基を含むジオール及びポリオールも適する。ここで前記化合物は、自体公知の線状又は少し分枝したヒドロキシル基含有ポリエステル、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリエステルアミド、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン又はポリアセタールである。これらは好ましくは数平均分子量134〜20000g/mol、特に好ましくは134〜4000g/molを有する。ヒドロキシ基含有ポリマーでは好ましくは、OH価5〜500(mgKOH/g)を有するポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリビニルアルコール及び/又はポリカーボネートを使用する。
【0035】
好ましくは線状又は少し分枝したヒドロキシ基含有ポリエステル−ポリエステルポリオール−又はこのようなポリエステルの混合物である。これは例えば、ジオールと、不足量のジカルボン酸、相応するジカルボン酸無水物、低級アルコールの相応するジカルボン酸エステル、ラクトン又はヒドロキシカルボン酸との反応によって製造される。
【0036】
好ましいポリエステルポリオールの製造に適するジオール及びポリオールは、上述したジオール及びポリオールの他に、2−メチルプロパンジオール、2,2−ジメチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、ドデカンジオール−1,12、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び1,2−及び1,4−シクロヘキサンジオールである。
【0037】
好ましくは、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカンジオール、ドデカンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール−1,5、ヘキサンジオール−1,6、3−メチルペンタンジオール−1,5、ネオペンチルグリコール、2、2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール並びにヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルがポリエステルポリオールの製造に使用される。
【0038】
ポリエステルポリオールの製造に適したジカルボン酸又は誘導体は、脂肪族の、脂環式の、芳香族の及び/又は複素芳香族の性質であってよく、かつ、場合によって、例えば、ハロゲン原子によって置換及び/又は飽和されていてよい。
【0039】
好ましいジカルボン酸又は誘導体には、コハク酸、アジピン酸、コルク酸、アゼライン酸及びセバシン酸、2,2,4(2,4,4)−トリメチルアジピン酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチルエステル、テトラヒドロフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及びダイマー状脂肪酸が属する。
【0040】
適したポリエステルポリオールは公知の方法で、ラクトン、例えばカプロラクトンから開環によって、及び、単純ジオールを出発分子として製造されるものでもある。次のもの由来のモノエステル及びポリエステル:ラクトン、例えばε−カプロラクトン又はヒドロキシカルボン酸、例えばヒドロキシピバリン酸、ε−ヒドロキシデカン酸、ε−ヒドロキシカプロン酸、チオグリコール酸もまた、ポリマーG)を製造するための出発物質として使用することができる。上述(第6頁)のポリカルボン酸又はその誘導体及びポリフェノール、ヒドロキノン、ビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシビフェニル又はビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンからのポリエステル;炭酸のポリエステル、これは、ヒドロキノン、ジフェニルプロパン、p−キシリレングリコール、エチレングリコール、ブタンジオール又はヘキサンジオール及び他のポリオールから、通常の縮合反応、例えばホスゲン又はジエチル−又はジフェニルカーボネートを用いて、又は、環式カーボネート、例えばグリコールカーボネート又はビニリデンカーボネートから、公知の方式の重合によって得られる;ケイ酸のポリエステル、リン酸のポリエステル、これは、例えばメタン−、エタン−、β−クロロエタン−、ベンゼン−若しくはスチレンリン酸又はそれらの誘導体、例えば、リン酸クロリド又はリン酸エステルと、ポリアルコール又は上記の種類のポリフェノールとから得られる;ホウ酸のポリエステル;ポリシロキサン、例えばジアルキルジクロロシランの水による加水分解及びポリアルコールによる後続の処理によって、オレフィン、例えばアリルアルコール又はアクリル酸へのポリシロキサン二水素化物の付加によって得られる生成物が、前記化合物B)の製造に適した出発物質である。
【0041】
前記ポリエステルは、自体公知の方法で不活性ガス雰囲気で100〜260℃の温度、好適には130〜220℃の温度で、溶融物中で又はアゼオトロープ法で縮合によって得ることができ、その方法は例えばMethoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl); 第14/2版、1〜5頁、21〜23頁、40〜44頁、Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1963, 又はC. R. Martens, Alkyd Resins, 51〜59頁、Reinhold Plastics Appl. Series, Reinhold Publishing Comp., New York, 1961に記載されている。
【0042】
同様に好ましく使用可能であるのは、OH基含有(メタ−)アクリレート及びポリ(メタ)アクリレートである。これらは、(メタ−)アクリレートの共重合によって製造され、その際、若干の成分はOH基を有するが、他の成分は有しない。したがって、ランダムに分布したOH基含有ポリマーが生じ、これは、OH基を有しないか、1又は複数のOH基を有する。このようなポリマーは、High solids hydroxy acrylics with tightly controlled molecular weight. van Leeuwen, Ben. SC Johnson Polymer, Neth. PPCJ, Polymers Paint Colour Journal (1997), 187(4392), 11 -13; Special techniques for synthesis of high solid resins and applications in surface coatings. Chakrabarti, Suhas; Ray, Somnath. Berger Paints India Ltd., Howrah, India. Paintindia (2003), 53(1 ), 33-34,36,38-40; VOC protocols and high solid acrylic coatings. Chattopadhyay, Dipak K.; Narayan, Ramanuj; Raju, K. V. S. N. Organic Coatings and Polymers Division, Indian Institute of Chemical Technology, Hyderabad, India. Paintindia (2001 ), 51 (10), 31-42に記載されている。
【0043】
ポリエステルポリオールの製造に使用されるジオール及びジカルボン酸又はその誘導体は任意の混合物において使用されることができる。
【0044】
ポリエステルポリオール及びジオールから構成される混合物も使用できる。
【0045】
適した化合物B)は、ポリカルボン酸とグリシド化合物との反応生成物でもあり、これは例えばDE−OS2410513に記載されている。
【0046】
使用可能なグリシジル化合物の例は、2,3−エポキシ−1−プロパノールと、炭素原子4〜18個を有する一塩基性酸とのエステル、例えばグリシジルパルミテート、グリシジルラウレート及びグリシジルステアレート、炭素原子4〜18個を有するアルキレンオキシド、例えばブチレンオキシド、及びグリシジルエーテル、例えばオクチルグリシジルエーテルである。
【0047】
化合物B)は、エポキシド基の他に更に少なくとも1の更なる官能基、例えばカルボキシル基、ヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基を有する化合物であり、これらはイソシアネート基と反応できる。特に好ましくは2,3−エポキシ−1−プロパノール及びエポキシ化ダイズ油である。
【0048】
化合物B)の任意の組み合わせも使用可能である。
【0049】
製造
成分A)及びB)の反応は適したユニット(Aggregat)、撹拌槽、スタティックミキサー、管型反応器、ニーダー、押出機又はその他の反応室であって混合機能あり又はなしのものの中で実施できる。この反応は室温〜220℃、好ましくは40℃〜120℃の温度で実施され、かつ、温度及び反応成分A)及びB)に応じて数時間〜数週間かかる。好ましくは反応期間30分間〜24hである。前記NCO成分A)及び前記NCO反応性官能基含有成分B)の比は、NCO/NCO−反応性として計算して、=0.3:1〜1.05:1、好ましくは0.5:1〜1:1である。この終生成物は、さほどの遊離NCO基を提供しない(<0.5質量%)。
【0050】
この重付加反応の促進のために、PUR化学において通常の触媒が使用できる。前記触媒は、この使用される反応成分に対して0.001〜2質量%、好ましくは0.01〜0.5質量%の濃度で使用される。触媒は、例えばtert−アミン、例えばトリエチルアミン、ピリジン又はN,N−ジメチルアミノシクロヘキサン又は金属塩、例えば塩化鉄(III)、モリブデングリコレート及び塩化亜鉛である。スズII及びIV化合物が特に適していることが判明した。ここでは特にジブチルスズジラウレート(DBTL)及びスズオクトアートを挙げる。
【0051】
本発明による組成物は、固形、粘性、液状で、また粉末状でも存在してよい。
【0052】
さらに、前記組成物は、阻害剤、有機溶剤(これは場合により不飽和の基を含有する)、界面活性物質、酸素捕捉剤及び/又はラジカル捕捉剤、触媒、光保護剤、蛍光増白剤、光開始剤、光増感剤、チキソトロープ剤、付着防止剤、消泡剤、染料、顔料、充填剤及び艶消し剤から選択される助剤及び添加剤を含有することもできる。この量は、使用分野及び助剤及び添加剤の種類に応じて著しく変化する。
【0053】
有機溶剤として、他の成分と反応しない全ての液状物質、例えばアセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、キシレン、Solvesso 100、Solvesso 150、メトキシプロピルアセタート及びDibasicesterが考慮される。
【0054】
同様に、通常の添加剤、例えば流展剤、例えばポリシリコーン又はアクリレート、光保護剤、例えば立体障害アミン、又は他の助剤、例えばEP0669353に記載される助剤を、0.05〜5質量%の全量で添加してよい。充填剤及び顔料、例えば二酸化チタンを全組成物の50質量%までの量で添加してよい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
A)単独の又は任意の混合物にある、次の式:
【化1】

で示される、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−マンニトール(I)、2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−D−グルシトール(II)及び/又は2,5−ジイソシアナト−1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ジデオキシ−L−イジトール(III)と、
B)NCO基に対して反応性の官能基少なくとも1つを有する少なくとも1種の化合物
との反応生成物を実質的に含有する組成物であって、
前記NCO成分A)と前記NCO反応性官能基含有成分B)との比が、NCO/NCO−反応性として計算して0.3:1〜1.05:1、好ましくは0.5:1〜1:1であり、かつ
成分B)としての1,4−ブタンジオール、1,4−ブタンジチオール、1,4−ブタンジアミン及び1,3−ジアミノベンゼンの単独の使用が除外されている、組成物。
【請求項2】
オリゴイソシアネート又はポリイソシアネート、特に、前述のジイソシアネート又はその混合物から、ウレタン構造、アロファネート構造、尿素構造、ビウレット構造、ウレトジオン構造、アミド構造、イソシアヌレート構造、カルボジイミド構造、ウレトンイミン構造、オキサジアジントリオン構造又はイミノオキサジアジンジオン構造を用いた連結によって製造されるオリゴイソシアネート又はポリイソシアネートを使用し、特に好ましくはイソシアヌレート及びウレトジオンであることを特徴とする請求項1記載の組成物。
【請求項3】
前記成分A)が鎖伸長されていることを特徴とする請求項1又は2記載の組成物。
【請求項4】
前記成分A)がブロッキングされていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の組成物。
【請求項5】
前記成分A)が、任意の芳香族の、脂肪族の、脂環式の及び/又は(環状)脂肪族のジイソシアネート及び/又はポリイソシアネートからの更なるジイソシアネート及びポリイソシアネートを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の組成物。
【請求項6】
1,3−及び1,4−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレン−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネート、2,4−トルイレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、モノマー状ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とオリゴマー状ジフェニルメタンジイソシアネート(ポリマーMDI)とからの混合物、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート及びトリイソシアナトトルエンが前記成分A)中に含まれていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の組成物。
【請求項7】
イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、特に好ましくはIPDI、HDI、TMDI及び/又はH12MDIが前記成分A)中に含まれており、その際、イソシアヌレート及びウレトジオンも好ましく使用可能であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の組成物。
【請求項8】
前記化合物B)が、NCO基に対して反応性の官能基少なくとも2つを有し、前記官能基が、OH基、NH2基、NH基、SH基、CH酸性基、好ましくはアルコール基及びアミノ基から選択されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の組成物。
【請求項9】
ジアミン及びポリアミンとして、1,2−エチレンンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,2−ブチレンジアミン、1,3−ブチレンジアミン、1,4−ブチレンジアミン、2−(エチルアミノ)エチルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、3−(シクロヘキシルアミノ)プロピルアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、N−(2−アミノエチル)−1,2−エタンジアミン、N−(3−アミノプロピル)−1,3−プロパンジアミン、N,N''−1,2−エタンジイルビス−(1,3−プロパンジアミン)、アジピン酸ジヒドラジド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロピレントリアミン、ヒドラジン、1,3−及び1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジフェニルメタンジアミン、アミノ官能性ポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン−1−スルホン酸からの塩とヘキサメチレンジアミンとからのアダクト(前記化合物は1又は複数のC1〜C4−アルキル基を有していてもよい)を成分B)として使用することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の組成物。
【請求項10】
アミノアルコールとして、モノエタノールアミン、3−アミノ−1−プロパノール、イソプロパノールアミン、アミノエトキシエタノール、N−(2−アミノエチル)エタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、3−(ヒドロキシエチルアミノ)−1−プロパノール及びジイソプロパノールアミンを混合物としても成分B)として使用することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の組成物。
【請求項11】
CN酸性化合物として、次の化合物の誘導体:マロン酸エステル、アセチルアセトン及び/又はアセト酢酸エステルを成分B)として使用することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項記載の組成物。
【請求項12】
ジオール及びポリオールとして、エチレングリコール、1,2−、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−、1,4−ブタンジオール、1,3−ブチルエチルプロパンジオール、1,3−メチルプロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ビス−(1,4−ヒドロキシメチル)シクロヘキサン(シクロヘキサンジメタノール)、グリセリン、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ビスフェノールA、B、C、F、ノルボルニレングルコール、1,4−ベンジルジメタノール、1,4−ベンジルジエタノール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、1,4−及び2,3−ブチレングリコール、ジ−β−ヒドロキシエチルブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオール、3(4),8(9)−ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]−デカン(ジシドール)、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス−[4−(β−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]プロパン、2−メチル−プロパンジオール−1,3、2−メチルペンタンジオール−1,5、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール−1,6、ヘキサントリオール1,2,6、ブタントリオール−1,2,4、トリス−(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、マンニット、ソルビット、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、キシリレングリコール又はヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、ヒドロキシアクリレートを単独で又は混合物として、成分B)として使用することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項記載の組成物。
【請求項13】
1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカンジオール、ドデカンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール−1,5、ヘキサンジオール−1,6、3−メチルペンタンジオール−1,5、ネオペンチルグリコール、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール及び/又はヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルを成分B)として使用することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項記載の組成物。
【請求項14】
更なる官能基を含有するジオール及びポリオールとして、線状の又は少し分枝したヒドロキシ基含有ポリエステル、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ポリチオエーテル、ポリエステルアミド、ポリアクリレート、ポリウレタン及び/又はポリアセタール、好ましくは数平均分子量134〜20000g/mol、特に好ましくは134〜4000g/molを有するものを使用することを特徴とする請求項1から13のいずれか1項記載の組成物。
【請求項15】
ポリエステルポリオールであって、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカンジオール、ドデカンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール−1,5、ヘキサンジオール−1,6、3−メチルペンタンジオール−1,5、ネオペンチルグリコール、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール並びにヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル及びコハク酸、アジピン酸、コルク酸、アゼライン酸及びセバシン酸、2,2,4(2,4,4)−トリメチルアジピン酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチルエステル、テトラヒドロフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸及びダイマーの脂肪酸から製造されたものを成分B)として使用することを特徴とする請求項1から14のいずれか1項記載の組成物。
【請求項16】
OH価5〜500(mgKOH/グラム)を有するヒドロキシ基含有ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリビニルアルコール及び/又はポリカーボネートを成分B)として使用することを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項に記載のポリウレタン組成物。
【請求項17】
OH基含有(メタ−)アクリレート及びポリ(メタ)アクリレートを成分B)として使用することを特徴とする請求項1から16のいずれか1項記載の組成物。
【請求項18】
ポリカルボン酸とグリシド化合物との反応生成物が成分B)として含まれていることを特徴とする請求項1から17のいずれか1項記載の組成物。
【請求項19】
化合物B)として、エポキシド基の他に更に少なくとも1の更なる官能基、好ましくは、カルボキシル基、ヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基であってイソシアネート基と反応できるものを有する化合物、特に好ましくは2,3−エポキシ−1−プロパノール及びエポキシ化ダイズ油が含まれていることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項記載の組成物。
【請求項20】
A)とB)を反応させて請求項1から19のいずれか1項記載の組成物を製造する方法であって、前記NCO成分A)と前記NCO反応性官能基含有成分B)との比が、NCO/NCO−反応性として計算して0.3:1〜1.05:1、好ましくは0.5:1〜1:1で、室温〜220℃、好ましくは40℃〜120℃の温度である製造方法。

【公表番号】特表2012−531507(P2012−531507A)
【公表日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−518835(P2012−518835)
【出願日】平成22年4月23日(2010.4.23)
【国際出願番号】PCT/EP2010/055414
【国際公開番号】WO2011/000585
【国際公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【出願人】(501073862)エボニック デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Evonik Degussa GmbH
【住所又は居所原語表記】Rellinghauser Strasse 1−11, D−45128 Essen, Germany
【Fターム(参考)】