良好な貯蔵安定性を有するイソシアネート基含有プレポリマー
本発明は、湿分の影響下で硬化する、接着剤、塗料およびシーラント剤に関する。それらは、良好な貯蔵安定性を示し、広い許容差範囲で作業することができ、速硬性である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿分の影響下で硬化し、長い貯蔵期限、広い範囲内で調節できる作業性、および迅速な完全硬化を示す、脂肪族プレポリマーベース一液型系を提供する。
【背景技術】
【０００２】
芳香族ポリイソシアネート（例えばＴＤＩ、好ましくはＭＤＩ）に基づく湿分硬化イソシアネート末端プレポリマーは、そのイソシアネート含量に応じ、様々な工業用途および日曜大工（ＤＩＹ）用途において、接着剤、シーラントおよび塗料として使用されている。
【０００３】
その例は、木材の接着；容器構造物で使用されるような断熱要素を形成するための、例えば木材シートまたはアルミニウムシートと断熱材（例えば、ロックウール、ＥＰＳまたはＰＵ硬質フォーム）からのサンドイッチ構造物の製造；熱可塑性ＰＵフォーム、ガラスファイバー不織布および装飾用織布からの自動車ルーフライナー構造物の製造を包含し、ＮＣＯプレポリマーは、層を結合するだけでなく、複合構造物全体、または道路建設におけるバラバラの岩石層の団結を強化する。この市場にとって好ましいＮＣＯ範囲は、約１２〜１８重量％のＮＣＯ含量である。
【０００４】
約６〜１２重量％のＮＣＯ含量を有するＮＣＯ末端プレポリマーは、硬化後、より軟質のポリウレタンを生じ、従って、より軟質の複合材料の製造（例えば、子供達の遊び場のための表面要素としてのペレット化ゴムコンパウンドの製造）に適している。
【０００５】
より軟質のポリウレタンは、１〜５重量％のイソシアネート含量を有するイソシアネート末端プレポリマーを用いて得られ、例えば、フロントガラスなどを適合させるために自動車産業において構造シーラントとしてまたは接着シーラントとして広く使用されている。
【０００６】
新規なタイプのＰＵ接着剤は、２〜５重量％のイソシアネート含量を有し、使用するポリオールに応じて非常に硬質のＰＵを生じることもできる、反応性ＰＵホットメルトである。
【０００７】
これらプレポリマーの全てに共通していることは、水とイソシアネート基との連鎖延長反応が、高強度および優れた物理的性質（例えば、靱性、熱安定性など）を生成ポリウレタンに与えるポリウレアセグメントをもたらすという事実である。
【０００８】
プレポリマーの大きな利点は、プレポリマーが一液型系であることである。なぜなら、水との反応は、極めて確実に進行し、二液型系には欠かせない面倒な化学量論を考慮する必要がないからである。大過剰の水を用いても、反応は常に硬化ポリウレタンをもたらす。存在する大気中および／または基材中の湿分は通常、反応相手として十分であるが、特に例えばアルミニウム形材のような緻密外層を伴って、水を噴霧することも可能である。
【０００９】
実際の使用のため、系の開放時間を、触媒の添加によって調節する。開放時間とは、結合する基材に適用した後に、系が容易に作業できる状態を維持している時間であると理解される。用語「作業できる」は、各用途毎に定義し直さなければならない。接着剤の場合、作業性は一般に、２つの基材をまだ容易に結合できる時間と定義される。作業時間を超えれば一般に、例えば基材の再配置能のような最適な性質を得ることは、もはや不可能である。
【００１０】
作業時間の終点から最適な最終特性に達するまでに要する時間は、可能な限り短くなければならない。なぜなら、例えばプレスにおけるより長い滞留時間のような、過度に長い待機時間は常に、実際問題としてより高いコストをもたらすからである。
【００１１】
実際には、作業時間の長さは、触媒の使用によって、基本的に自由に調節することができるが、触媒の全ては（水の侵入を伴わずに）系の貯蔵期限に悪影響も及ぼし、従って、非常に迅速に反応するよう調節された系は限られた貯蔵期限を有し、このことは製品物流管理に悪影響を与えることがある。この限られた貯蔵期限は、主として粘度の急上昇によって示され、これはゲル化点に対応することがある。一方、一部の触媒は作業時間を非常に効果的に制御できるが、過度に長い硬化時間を系にもたらす。これにより一般に、加工を継続できるようになるまで、部品を一時的に保管しなければならなくなる。
【００１２】
触媒の概説は、例えば、A. FarkasおよびG.A. Mills, Adva. Catalysis, 13, 393 (1962), J.H. Saunders and K.C. Frisch, Polyurethanes, Part I, Wiley-Interscience, New York, 1962, 第６章、K.C. FrischおよびL.P. Rumao, J. Macromol. Sci.-Revs. Macromol. Chem., C5 (1), 103 - 150 (1970)、またはG. Woods, The ICI Polyurethane Book, John Wiley & Sons, 第４１〜４５頁、1987に見ることができる。
【００１３】
通常の触媒は、ポリウレタン化学で知られている物質、例えば、第三級脂肪族アミンおよび／または金属触媒である。
【００１４】
例えばジラウリン酸ジブチル錫のような金属触媒は、良好な完全硬化と合わせて、水とイソシアネート基含有プレポリマーとの反応を良好に促進するが、同時に、貯蔵期限に悪影響を及ぼす。この触媒は、ＥＰ−Ａ ０ １３２ ６７５においては、トシルイソシアネートの付加により「ブロック」することによって改良されているが、非常に僅かな湿分であってもこのブロックの解除には十分であるので、貯蔵期限は、全体としては改良されてはいるが、なお不十分である。
【００１５】
全性質の可能な限り優れた組み合わせを得るために、実際には、様々な触媒の混合物を通常使用する。
【００１６】
芳香族ポリイソシアネートに基づくプレポリマーの一般的な欠点は、光の影響下で最終生成物が著しく変色する傾向であり、これは多くの用途にとって許容できない。この欠点をなくすための一般に認められている方法は、適当な添加剤（例えば立体障害フェノールと立体障害脂肪族アミン（ＨＡＬＳ型）との組み合わせ）の使用であるが、緩やかな向上しか示さない。脂肪族ポリイソシアネート、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、または立体異性体混合物としての４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、或いは誘導体としての前記ジイソシアネートの使用は、根本的な改良の典型である。
【００１７】
しかしながら、これらのポリイソシアネートを用いると、芳香族ポリイソシアネートと比べて、水との反応が非常に緩慢にしか進行しない。
【００１８】
この反応を触媒するには、とにかく、非常に高濃度の金属触媒（例えばジラウリン酸ジブチル錫またはビスマス塩）が必要である。しかしながら、このレベルの触媒濃度は常に、長期的な性能特性（例えば、ポリエステル系接着剤の耐加水分解性）に悪影響を及ぼす。芳香族ポリイソシアネート系接着剤用触媒として非常に一般的に使用されている第三級脂肪族アミン（例えば１，４−ジアザビシクロオクタンまたはジモルホリノジエチルエーテル）も同様に、触媒効果をほとんど示さないことが分かっている（L. Havenith in Paint Manufacture, １９６８年１２月、第３３〜３８頁、特に第３４頁）。これらの触媒に関連する更なる問題は、硬化系からの移行能である。これは、特に食品に接触する用途に使用する系で、最も望ましくないことである。
【００１９】
技術的に非常に複雑な方法もまた、文献に記載されている。この方法では、硬化する系、主に塗料薄層を、場合により高温で、高揮発性第三級脂肪族アミン（例えばトリメチルアミン）の存在下、チャンバー内で湿分硬化する。この方法では、非常に高濃度の触媒を、生成物への残留を伴わずに使用することができるので、先に記載した問題は起こらない。
【００２０】
ＤＥ−Ａ １０ ２００６ ０２０ ６０５は、一液型脂肪族ポリウレタン系の湿分との反応のための触媒として、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルを記載している。良好な貯蔵安定性と合わせて、湿分／水分との反応における高い反応速度を示す、一液型湿分硬化ポリウレタン系が得られる。しかしながら、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルは毒物に分類される。また、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルは重合体ポリウレタンに共有結合しないので、硬化ポリウレタンから移行または蒸発することもある。従って、１％を超えるビス（ジメチルアミノエチル）エーテルを含有する製剤は、毒物と表示しなければならない。一般的に言えば、健康および安全の理由から、ある種の繊細な用途では、毒性物質含有製剤は望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】ＥＰ−Ａ ０ １３２ ６７５
【特許文献２】ＤＥ−Ａ １０ ２００６ ０２０ ６０５
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】A. FarkasおよびG.A. Mills, Adva. Catalysis, 13, 393 (1962), J.H. Saunders and K.C. Frisch, Polyurethanes, Part I, Wiley-Interscience, New York, 1962, 第６章
【非特許文献２】K.C. FrischおよびL.P. Rumao, J. Macromol. Sci.-Revs. Macromol. Chem., C5 (1), 103 - 150 (1970)
【非特許文献３】G. Woods, The ICI Polyurethane Book, John Wiley & Sons, 第４１〜４５頁、1987
【非特許文献４】L. Havenith in Paint Manufacture, １９６８年１２月、第３３〜３８頁、特に第３４頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
従って、系の貯蔵期限に僅かな悪影響しか与えずに作業時間を良好に制御でき、同時に、迅速な完全硬化を可能にし、後に系から移行せず、毒性ではない触媒に対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
そこで、本発明は、１〜２０重量％のイソシアネート含量を有する脂肪族ポリイソシアネートベースイソシアネート基含有プレポリマーに基づく、一液型系であって、触媒としてのＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルを、単独触媒として使用するかまたは他の触媒と一緒に配合することを特徴とする一液型系を提供する。
【００２５】
意外なことに、触媒としてのＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルは、脂肪族ポリイソシアネート系イソシアネート基末端プレポリマーの熱安定性に僅かな影響しか及ぼさず、作業時間と完全硬化時間とのバランスのとれた比を示す。この選択した触媒は、ヒドロキシル基を介してプレポリマーに結合することが見出された。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
１〜２０重量％、好ましくは２〜１６重量％のイソシアネート含量を有するＮＣＯ末端プレポリマーは、脂肪族ポリイソシアネートと、ヒドロキシルポリカーボネート、ヒドロキシルポリエステルおよび／またはヒドロキシルポリエーテルとの反応生成物であると理解される。前記プレポリマー自体、または可塑剤、充填材、レオロジー助剤を配合した前記プレポリマーは、大気中湿分および／または基材中湿分との反応によって硬化し、高分子量ポリウレタンポリウレアを生成する。
【００２７】
適当な脂肪族ポリイソシアネートは特に、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および立体異性体混合物としての４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンであると理解される。本発明ではもちろん、誘導体、例えば、ウレタン、ビウレット、アロファネート、ウレトジオンおよび三量体、並びにこれら誘導体の混合物としての前記ジイソシアネートの使用または配合も包含される。
【００２８】
ヒドロキシルポリカーボネートは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ブタンジオール−１，４、ネオペンチルグリコールまたはヘキサンジオール−１，６タイプのグリコールおよび／またはトリオール、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはソルビトールと、ジフェニルカーボネートおよび／またはジメチルカーボネートとの反応生成物であると理解される。反応は、フェノールおよび／またはメタノールが除去される縮合反応である。組成に依存して、生成物は、−４０℃より高いＴｇ値を有する液体または蝋質の非晶質タイプ、或いは４０〜９０℃の範囲に融点を有する結晶性ポリカーボネートポリオールである。分子量範囲は２００〜１０，０００である。４００〜５０００の分子量範囲が好ましい。５００〜３０００の分子量範囲が特に好ましい。
【００２９】
ヒドロキシルポリエステルは、脂肪族ジカルボン酸（例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸および／またはドデカン二酸）および／または芳香族ジカルボン酸（例えば、ｏ−フタル酸、イソフタル酸またはテレフタル酸）と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ブタンジオール−１，４、ネオペンチルグリコールまたはヘキサンジオール−１，６タイプのグリコールおよび／またはポリオール、例えば、グリセロールまたはトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはソルビトールとの反応生成物であると理解される。反応は、Ullmanns Enzyklopaedie der technischen Chemie, "Polyester", 第４版、Verlag Chemie, Weinheim, 1980に記載されているような標準的な溶融縮合である。組成に依存して、生成物は、−４０℃より高いＴｇ値を有する液体非晶質タイプ、或いは４０〜９０℃の範囲に融点を有する結晶性ポリエステルポリオールである。分子量範囲は２００〜３０，０００である。４００〜５０００の分子量範囲がとりわけ好ましい。５００〜５０００の分子量範囲が特に好ましい。
【００３０】
とりわけ本発明では、グリセロールと、ヒドロキシル脂肪酸、特にひまし油およびその誘導体、例えば一脱水ひまし油との反応生成物に由来する生成物を挙げることもできる。
【００３１】
ポリエーテルポリオールは、特に、スターター分子（例えば、水、プロパンジオール−１，２、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、アンモニア、メチルアミンまたはエチレンジアミン）へのプロピレンオキシドおよび／またはエチレンオキシドの塩基触媒付加により通常調製される、２００〜６０００、特に２００〜５０００の分子量を有するポリエーテルポリオールを包含する。とりわけ、複金属シアン化物触媒を用いることにより得られ、２５，０００までの分子量を有する非常に高分子量のよく規定されたポリエーテルポリオールの合成を可能にするポリプロピレンエーテルポリオールもまた適している。分散有機充填剤（例えば、ヒドラジン水和物へのトルイレンジイソシアネートの付加生成物、またはコポリマー、例としてスチレンおよびアクリロニトリルのコポリマー）を含有するポリエーテルポリオールももちろん可能である。
【００３２】
テトラヒドロフランの重合により得ることができ、４００〜４０００の分子量を有するポリテトラメチレンエーテルグリコールを使用することもでき、同様に、ヒドロキシル基含有ポリブタジエンを使用することもできる。
【００３３】
前記ポリオール混合物はもちろん、低分子量ポリオール（例えば、エチレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコールまたはブタンジオール−１，４）と混合して使用することもできる。
【００３４】
前記ポリオールはもちろん、ウレタン変性ヒドロキシル化合物を生成するための実際の予備重合前に、芳香族および脂肪族両方のポリイソシアネートの全てと反応させることができる。
【００３５】
イソシアネート末端プレポリマーの製造は、３０〜１５０℃、好ましくは６０〜１４０℃の温度での、ポリオールと化学量論的に過剰の脂肪族ポリイソシアネートとの反応による既知の方法によって実施する。これは、反応容器内で不連続的に、或いは一連の反応器内でまたはミキサーを用いて連続的に実施することができる。
【００３６】
ヒドロキシル化合物を大過剰のジイソシアネートと反応させること、および残留単量体ジイソシアネートを（例えば、高温減圧下での短行程蒸発器または薄膜蒸発器を用いて）既知の方法によってプレポリマーから除去することが特に好ましい。このようにして、モノマー含量の低いプレポリマーが得られ、一部のケースでは、残留モノマー含量に応じて、特別な表示を必要としない。
【００３７】
性質を最適化するため、反応前、反応中または好ましくは反応後に、変性脂肪族ポリイソシアネートを、これら生成物の全てに添加することもできる。そのような製品は、例えば、Bayer MaterialScience AGから、Desmodur（登録商標） N 100（ＨＤＩビウレット変性品）またはDesmodur（登録商標） N 3300およびDesmodur（登録商標） N 3600（ＨＤＩ三量体）またはDesmodur（登録商標） Z 4470（ＩＰＤＩ三量体）の商品名で市販されている。
【００３８】
組成によって低粘度から高粘度まで変化できる予想最終粘度に応じて、様々な凝集体が可能である。
【００３９】
プレポリマー生成の終点前、終点時または好ましくは終点後に、触媒であるＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルをプレポリマーに添加する。
【００４０】
添加するこの触媒の量は、所望の作業時間によって決定される。プレポリマーに対して、一般的には０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０５〜２．０重量％、特に好ましくは０．１〜１．５重量％が十分である。
【００４１】
実際に知られているような溶媒、充填材、染料およびレオロジー助剤を、プレポリマーに、付加的に添加することができる。
【００４２】
充填材として、例えば、チョーク、バライト、およびポリアミド繊維またはポリアクリロニトリル繊維のような繊維充填材を挙げることができる。レオロジー助剤の例は、産業において通常使用されている添加剤（例えば、アエロジル、ベントナイトまたは水素化ひまし油）に加えて、低分子量アミンも包含し、低分子量アミンは、ポリイソシアネートと組み合わせると、非常に迅速に擬似塑性を確立する。これらの添加剤の全てについて、湿分を含まないことが必要不可欠である。なぜなら、湿分は、容器内で尚早の反応を招くからである。
【００４３】
接着剤、塗料およびシーラントは、例えば、ナイフ塗布、こて塗、噴霧、ロール塗、はけ塗、フラットフィルム押出によって、或いはビーズとしてよりコンパクトな形状で適用される。
【００４４】
そのような系の種々の硬化段階を評価するのに適した方法は、例えば、塗料、接着剤およびシーラント産業で広く使用されている市販デバイス、例えばBK 10乾燥記録計（The Mickle Laboratory Engineering Co. Ltd.）の使用を包含する。この方法では、必要ならば負荷をかけてよい針を、支持体（例えばガラス板）上の評価するプレポリマー薄膜を等して一定速度で移動させる。３つの段階が観察され、それらを用語「作業時間」および「完全硬化時間」によって定義する。
【００４５】
初期には、液膜を通して針を動かすと、針によって残された痕跡はほぼ完全に消失する。この段階は、作業時間に相当する。皮張り時間、開放時間または接触粘着時間としても知られている作業時間終点は、針によって残された連続痕跡の初めての発現によって示される。
【００４６】
作業時間終点の後、針が痕跡を残し、（経過時間に相当する）長さが変動する区分が続く。塗膜が十分完全に硬化すると、針はもはやポリマー塗膜を貫通することはできず、針は痕跡を残さずにポリマー塗膜上を通り過ぎる。度量衡学的には、これを、完全硬化時間と称する。度量衡学的観点から、この状態の開始はもちろん、接着剤の一般組成および針にかけられた負荷の両方と関連しており、従って、完全硬化時間は、ポリマーがその最終性質に達する時間と同義ではないこともある。しかしながら、完全硬化時間は、例えば「ジグ強度」、「屈曲耐久性」などに達する期間と非常によく相関している。
【００４７】
当業者の狙いは、作業時間終点から完全硬化時間に達するまでの時間を可能な限り短くすることである。
【００４８】
本発明は、この期間の短縮に、可能な限り制限されない作業時間およびＮＣＯ末端プレポリマー貯蔵期限への可能な限り少ない悪影響を組み合わせる。
【００４９】
本発明はまた、このように触媒を加えたプレポリマーの、接着剤および／またはシーラントおよび／または塗料としての使用であって、脂肪族イソシアネート基が湿分で硬化する使用を提供する。可能な用途は、特に、木材要素（例えば、あり継ぎ、合板製品または梁）の接着を包含する。シートまたは成形品を形成するための木材チップ、木材繊維または木材粉塵の接着も可能である。約１０〜２０％のイソシアネート含量を有するプレポリマーが、これらの用途に特に適している。より低いイソシアネート含量が、例えば変色しない淡色目地材に使用するため或いは反応性ＰＵホットメルト分野のための、低分子量ポリマーにより適しており、そのようなプレポリマーは、８０℃を超える温度で適用され、物理的過程により冷えると強度が発現し、その後、湿分との最終的な反応が起こる（ＥＰ−Ａ ０ ３５４ ５２７参照）。
【００５０】
以下の実施例は、本発明を説明することを意図している。
【実施例】
【００５１】
実験の部
実施例１
プレポリマーの調製（ＨＤＩ）
３０ｐｐｍのイソフタロイルジクロリドで安定化され、５１５ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリプロピレングリコール１０００ｇ（４．５９ｍｏｌ）、およびヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１１５８１ｇ（６８．８５ｍｏｌ）を、約９０〜１００℃で反応させた。３時間の反応時間の終点で、プレポリマーは４２．６％の一定ＮＣＯ含量を有していた。
２０５ｐｐｍのエチルヘキサン酸亜鉛を９０℃で添加し、プレポリマーをアロファネート化した。２時間の反応時間の終点で、アロファネートは３６．９％の一定ＮＣＯ含量を有していた。次いで、２３０ｐｐｍのイソフタロイルジクロリドで安定化されたアロファネートを、１４０℃および０．１ｍｍＨｇで短行程蒸発器において蒸留することにより、過剰ＨＤＩモノマーをほとんど除去した。
１７．６％のイソシアネート含量および２３℃で３２６０ｍＰａｓの粘度を有する低粘度のプレポリマーを得た。残留ＨＤＩモノマー含量は０．０５％であった。
【００５２】
実施例２
プレポリマーの調製（ＨＤＩ）
５１５ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリプロピレングリコール１０００ｇ（４．５９ｍｏｌ）、およびヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）３８５０ｇ（２２．９４ｍｏｌ）を、約８０〜９０℃で反応させた。
９時間の反応時間の終点で、プレポリマーは１３．２％の一定ＮＣＯ含量を有していた。次いで、プレポリマーを、１８０℃および０．１ｍｍＨｇで短行程蒸発器において蒸留することにより、過剰ＨＤＩモノマーをほとんど除去した。
【００５３】
１２．５％のイソシアネート含量および２３℃で４５００ｍＰａｓの粘度を有する中粘度のプレポリマーを得た。残留ＨＤＩモノマー含量は０．３５％であった。
【００５４】
実施例３
プレポリマーの調製（Desmodur（登録商標） N 3400）
５６ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリプロピレングリコール１０００ｇ（０．５ｍｏｌ）、およびDesmodur（登録商標） N 3400（２１．８％のＮＣＯ含量および０．５％の遊離ＨＤＩモノマー含量を有するヘキサメチレンジイソシアネート二量体、Bayer MaterialScience AG製）２８１５ｇ（７．３ｍｏｌ）を、ジラウリン酸ジブチル錫２０ｐｐｍで触媒して約４０℃で反応させた。
６時間の反応時間の終点で、プレポリマーは１４．９％の一定ＮＣＯ含量を有していた。次いで、プレポリマーを、２０ｐｐｍのリン酸ジブチルで安定化した。
【００５５】
１４．９％のイソシアネート含量および２３℃で６６３ｍＰａｓの粘度を有する低粘度のプレポリマーを得た。遊離ＨＤＩモノマー含量は０．１９％であった。
【００５６】
実施例４
乾燥記録計を用いた試験（試験の記載）
塗膜を、予め酢酸エチルで清浄化したガラス板にナイフ（２５０μｍ）で適用し、直ちに乾燥記録計内に配置した。針に１０ｇの負荷をかけ、３６０分間、３５ｃｍ区画を移動させた。
乾燥記録計を、２３℃および５０％相対湿度の温度湿度調節室内に配置した。
乾燥記録計により約２５〜６０分の作業時間が得られる（塗膜に針の連続痕跡が可視的に発現する）ように、実施例１のプレポリマー１００ｇを、種々の市販触媒と混合した。
完全硬化時間を、針の連続痕跡が塗膜から消失する時間として与えた。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表に示されているように、著しく短縮された完全硬化時間は、０．５〜１．５重量％の量で使用した本発明の触媒Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルを伴った場合（実施例４Ｅ〜４Ｇ、４Ｉ〜４Ｋおよび４Ｍ）にのみ達成された。
【００５９】
実施例５
アルミニウム製フラスコ内における５０℃での長期貯蔵試験を、実施例４Ａおよび４Ｅ〜４Ｍの触媒を用いて実施した。５０℃で１４日間貯蔵した場合に２倍未満の粘度にしかならなければ、脂肪族プレポリマーは、貯蔵安定なものとして分類することができる。
ＮＣＯ含量および２５℃での粘度を測定した。
【００６０】
【表２】
【００６１】
Jeffcat（登録商標） ZF 10触媒を用いた場合、触媒未添加プレポリマーと比べて、貯蔵安定性への僅かな悪影響が観察された。しかしながら、応用に関する観点から見れば、Jeffcat（登録商標） ZF 10で触媒されたプレポリマーの全ては、十分貯蔵安定であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿分の影響下で硬化し、長い貯蔵期限、広い範囲内で調節できる作業性、および迅速な完全硬化を示す、脂肪族プレポリマーベース一液型系を提供する。
【背景技術】
【０００２】
芳香族ポリイソシアネート（例えばＴＤＩ、好ましくはＭＤＩ）に基づく湿分硬化イソシアネート末端プレポリマーは、そのイソシアネート含量に応じ、様々な工業用途および日曜大工（ＤＩＹ）用途において、接着剤、シーラントおよび塗料として使用されている。
【０００３】
その例は、木材の接着；容器構造物で使用されるような断熱要素を形成するための、例えば木材シートまたはアルミニウムシートと断熱材（例えば、ロックウール、ＥＰＳまたはＰＵ硬質フォーム）からのサンドイッチ構造物の製造；熱可塑性ＰＵフォーム、ガラスファイバー不織布および装飾用織布からの自動車ルーフライナー構造物の製造を包含し、ＮＣＯプレポリマーは、層を結合するだけでなく、複合構造物全体、または道路建設におけるバラバラの岩石層の団結を強化する。この市場にとって好ましいＮＣＯ範囲は、約１２〜１８重量％のＮＣＯ含量である。
【０００４】
約６〜１２重量％のＮＣＯ含量を有するＮＣＯ末端プレポリマーは、硬化後、より軟質のポリウレタンを生じ、従って、より軟質の複合材料の製造（例えば、子供達の遊び場のための表面要素としてのペレット化ゴムコンパウンドの製造）に適している。
【０００５】
より軟質のポリウレタンは、１〜５重量％のイソシアネート含量を有するイソシアネート末端プレポリマーを用いて得られ、例えば、フロントガラスなどを適合させるために自動車産業において構造シーラントとしてまたは接着シーラントとして広く使用されている。
【０００６】
新規なタイプのＰＵ接着剤は、２〜５重量％のイソシアネート含量を有し、使用するポリオールに応じて非常に硬質のＰＵを生じることもできる、反応性ＰＵホットメルトである。
【０００７】
これらプレポリマーの全てに共通していることは、水とイソシアネート基との連鎖延長反応が、高強度および優れた物理的性質（例えば、靱性、熱安定性など）を生成ポリウレタンに与えるポリウレアセグメントをもたらすという事実である。
【０００８】
プレポリマーの大きな利点は、プレポリマーが一液型系であることである。なぜなら、水との反応は、極めて確実に進行し、二液型系には欠かせない面倒な化学量論を考慮する必要がないからである。大過剰の水を用いても、反応は常に硬化ポリウレタンをもたらす。存在する大気中および／または基材中の湿分は通常、反応相手として十分であるが、特に例えばアルミニウム形材のような緻密外層を伴って、水を噴霧することも可能である。
【０００９】
実際の使用のため、系の開放時間を、触媒の添加によって調節する。開放時間とは、結合する基材に適用した後に、系が容易に作業できる状態を維持している時間であると理解される。用語「作業できる」は、各用途毎に定義し直さなければならない。接着剤の場合、作業性は一般に、２つの基材をまだ容易に結合できる時間と定義される。作業時間を超えれば一般に、例えば基材の再配置能のような最適な性質を得ることは、もはや不可能である。
【００１０】
作業時間の終点から最適な最終特性に達するまでに要する時間は、可能な限り短くなければならない。なぜなら、例えばプレスにおけるより長い滞留時間のような、過度に長い待機時間は常に、実際問題としてより高いコストをもたらすからである。
【００１１】
実際には、作業時間の長さは、触媒の使用によって、基本的に自由に調節することができるが、触媒の全ては（水の侵入を伴わずに）系の貯蔵期限に悪影響も及ぼし、従って、非常に迅速に反応するよう調節された系は限られた貯蔵期限を有し、このことは製品物流管理に悪影響を与えることがある。この限られた貯蔵期限は、主として粘度の急上昇によって示され、これはゲル化点に対応することがある。一方、一部の触媒は作業時間を非常に効果的に制御できるが、過度に長い硬化時間を系にもたらす。これにより一般に、加工を継続できるようになるまで、部品を一時的に保管しなければならなくなる。
【００１２】
触媒の概説は、例えば、A. FarkasおよびG.A. Mills, Adva. Catalysis, 13, 393 (1962), J.H. Saunders and K.C. Frisch, Polyurethanes, Part I, Wiley-Interscience, New York, 1962, 第６章、K.C. FrischおよびL.P. Rumao, J. Macromol. Sci.-Revs. Macromol. Chem., C5 (1), 103 - 150 (1970)、またはG. Woods, The ICI Polyurethane Book, John Wiley & Sons, 第４１〜４５頁、1987に見ることができる。
【００１３】
通常の触媒は、ポリウレタン化学で知られている物質、例えば、第三級脂肪族アミンおよび／または金属触媒である。
【００１４】
例えばジラウリン酸ジブチル錫のような金属触媒は、良好な完全硬化と合わせて、水とイソシアネート基含有プレポリマーとの反応を良好に促進するが、同時に、貯蔵期限に悪影響を及ぼす。この触媒は、ＥＰ−Ａ ０ １３２ ６７５においては、トシルイソシアネートの付加により「ブロック」することによって改良されているが、非常に僅かな湿分であってもこのブロックの解除には十分であるので、貯蔵期限は、全体としては改良されてはいるが、なお不十分である。
【００１５】
全性質の可能な限り優れた組み合わせを得るために、実際には、様々な触媒の混合物を通常使用する。
【００１６】
芳香族ポリイソシアネートに基づくプレポリマーの一般的な欠点は、光の影響下で最終生成物が著しく変色する傾向であり、これは多くの用途にとって許容できない。この欠点をなくすための一般に認められている方法は、適当な添加剤（例えば立体障害フェノールと立体障害脂肪族アミン（ＨＡＬＳ型）との組み合わせ）の使用であるが、緩やかな向上しか示さない。脂肪族ポリイソシアネート、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、または立体異性体混合物としての４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、或いは誘導体としての前記ジイソシアネートの使用は、根本的な改良の典型である。
【００１７】
しかしながら、これらのポリイソシアネートを用いると、芳香族ポリイソシアネートと比べて、水との反応が非常に緩慢にしか進行しない。
【００１８】
この反応を触媒するには、とにかく、非常に高濃度の金属触媒（例えばジラウリン酸ジブチル錫またはビスマス塩）が必要である。しかしながら、このレベルの触媒濃度は常に、長期的な性能特性（例えば、ポリエステル系接着剤の耐加水分解性）に悪影響を及ぼす。芳香族ポリイソシアネート系接着剤用触媒として非常に一般的に使用されている第三級脂肪族アミン（例えば１，４−ジアザビシクロオクタンまたはジモルホリノジエチルエーテル）も同様に、触媒効果をほとんど示さないことが分かっている（L. Havenith in Paint Manufacture, １９６８年１２月、第３３〜３８頁、特に第３４頁）。これらの触媒に関連する更なる問題は、硬化系からの移行能である。これは、特に食品に接触する用途に使用する系で、最も望ましくないことである。
【００１９】
技術的に非常に複雑な方法もまた、文献に記載されている。この方法では、硬化する系、主に塗料薄層を、場合により高温で、高揮発性第三級脂肪族アミン（例えばトリメチルアミン）の存在下、チャンバー内で湿分硬化する。この方法では、非常に高濃度の触媒を、生成物への残留を伴わずに使用することができるので、先に記載した問題は起こらない。
【００２０】
ＤＥ−Ａ １０ ２００６ ０２０ ６０５は、一液型脂肪族ポリウレタン系の湿分との反応のための触媒として、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルを記載している。良好な貯蔵安定性と合わせて、湿分／水分との反応における高い反応速度を示す、一液型湿分硬化ポリウレタン系が得られる。しかしながら、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルは毒物に分類される。また、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテルは重合体ポリウレタンに共有結合しないので、硬化ポリウレタンから移行または蒸発することもある。従って、１％を超えるビス（ジメチルアミノエチル）エーテルを含有する製剤は、毒物と表示しなければならない。一般的に言えば、健康および安全の理由から、ある種の繊細な用途では、毒性物質含有製剤は望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】ＥＰ−Ａ ０ １３２ ６７５
【特許文献２】ＤＥ−Ａ １０ ２００６ ０２０ ６０５
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】A. FarkasおよびG.A. Mills, Adva. Catalysis, 13, 393 (1962), J.H. Saunders and K.C. Frisch, Polyurethanes, Part I, Wiley-Interscience, New York, 1962, 第６章
【非特許文献２】K.C. FrischおよびL.P. Rumao, J. Macromol. Sci.-Revs. Macromol. Chem., C5 (1), 103 - 150 (1970)
【非特許文献３】G. Woods, The ICI Polyurethane Book, John Wiley & Sons, 第４１〜４５頁、1987
【非特許文献４】L. Havenith in Paint Manufacture, １９６８年１２月、第３３〜３８頁、特に第３４頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
従って、系の貯蔵期限に僅かな悪影響しか与えずに作業時間を良好に制御でき、同時に、迅速な完全硬化を可能にし、後に系から移行せず、毒性ではない触媒に対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
そこで、本発明は、１〜２０重量％のイソシアネート含量を有する脂肪族ポリイソシアネートベースイソシアネート基含有プレポリマーに基づく、一液型系であって、触媒としてのＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルを、単独触媒として使用するかまたは他の触媒と一緒に配合することを特徴とする一液型系を提供する。
【００２５】
意外なことに、触媒としてのＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルは、脂肪族ポリイソシアネート系イソシアネート基末端プレポリマーの熱安定性に僅かな影響しか及ぼさず、作業時間と完全硬化時間とのバランスのとれた比を示す。この選択した触媒は、ヒドロキシル基を介してプレポリマーに結合することが見出された。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
１〜２０重量％、好ましくは２〜１６重量％のイソシアネート含量を有するＮＣＯ末端プレポリマーは、脂肪族ポリイソシアネートと、ヒドロキシルポリカーボネート、ヒドロキシルポリエステルおよび／またはヒドロキシルポリエーテルとの反応生成物であると理解される。前記プレポリマー自体、または可塑剤、充填材、レオロジー助剤を配合した前記プレポリマーは、大気中湿分および／または基材中湿分との反応によって硬化し、高分子量ポリウレタンポリウレアを生成する。
【００２７】
適当な脂肪族ポリイソシアネートは特に、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および立体異性体混合物としての４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンであると理解される。本発明ではもちろん、誘導体、例えば、ウレタン、ビウレット、アロファネート、ウレトジオンおよび三量体、並びにこれら誘導体の混合物としての前記ジイソシアネートの使用または配合も包含される。
【００２８】
ヒドロキシルポリカーボネートは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ブタンジオール−１，４、ネオペンチルグリコールまたはヘキサンジオール−１，６タイプのグリコールおよび／またはトリオール、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはソルビトールと、ジフェニルカーボネートおよび／またはジメチルカーボネートとの反応生成物であると理解される。反応は、フェノールおよび／またはメタノールが除去される縮合反応である。組成に依存して、生成物は、−４０℃より高いＴｇ値を有する液体または蝋質の非晶質タイプ、或いは４０〜９０℃の範囲に融点を有する結晶性ポリカーボネートポリオールである。分子量範囲は２００〜１０，０００である。４００〜５０００の分子量範囲が好ましい。５００〜３０００の分子量範囲が特に好ましい。
【００２９】
ヒドロキシルポリエステルは、脂肪族ジカルボン酸（例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸および／またはドデカン二酸）および／または芳香族ジカルボン酸（例えば、ｏ−フタル酸、イソフタル酸またはテレフタル酸）と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ブタンジオール−１，４、ネオペンチルグリコールまたはヘキサンジオール−１，６タイプのグリコールおよび／またはポリオール、例えば、グリセロールまたはトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールまたはソルビトールとの反応生成物であると理解される。反応は、Ullmanns Enzyklopaedie der technischen Chemie, "Polyester", 第４版、Verlag Chemie, Weinheim, 1980に記載されているような標準的な溶融縮合である。組成に依存して、生成物は、−４０℃より高いＴｇ値を有する液体非晶質タイプ、或いは４０〜９０℃の範囲に融点を有する結晶性ポリエステルポリオールである。分子量範囲は２００〜３０，０００である。４００〜５０００の分子量範囲がとりわけ好ましい。５００〜５０００の分子量範囲が特に好ましい。
【００３０】
とりわけ本発明では、グリセロールと、ヒドロキシル脂肪酸、特にひまし油およびその誘導体、例えば一脱水ひまし油との反応生成物に由来する生成物を挙げることもできる。
【００３１】
ポリエーテルポリオールは、特に、スターター分子（例えば、水、プロパンジオール−１，２、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、アンモニア、メチルアミンまたはエチレンジアミン）へのプロピレンオキシドおよび／またはエチレンオキシドの塩基触媒付加により通常調製される、２００〜６０００、特に２００〜５０００の分子量を有するポリエーテルポリオールを包含する。とりわけ、複金属シアン化物触媒を用いることにより得られ、２５，０００までの分子量を有する非常に高分子量のよく規定されたポリエーテルポリオールの合成を可能にするポリプロピレンエーテルポリオールもまた適している。分散有機充填剤（例えば、ヒドラジン水和物へのトルイレンジイソシアネートの付加生成物、またはコポリマー、例としてスチレンおよびアクリロニトリルのコポリマー）を含有するポリエーテルポリオールももちろん可能である。
【００３２】
テトラヒドロフランの重合により得ることができ、４００〜４０００の分子量を有するポリテトラメチレンエーテルグリコールを使用することもでき、同様に、ヒドロキシル基含有ポリブタジエンを使用することもできる。
【００３３】
前記ポリオール混合物はもちろん、低分子量ポリオール（例えば、エチレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコールまたはブタンジオール−１，４）と混合して使用することもできる。
【００３４】
前記ポリオールはもちろん、ウレタン変性ヒドロキシル化合物を生成するための実際の予備重合前に、芳香族および脂肪族両方のポリイソシアネートの全てと反応させることができる。
【００３５】
イソシアネート末端プレポリマーの製造は、３０〜１５０℃、好ましくは６０〜１４０℃の温度での、ポリオールと化学量論的に過剰の脂肪族ポリイソシアネートとの反応による既知の方法によって実施する。これは、反応容器内で不連続的に、或いは一連の反応器内でまたはミキサーを用いて連続的に実施することができる。
【００３６】
ヒドロキシル化合物を大過剰のジイソシアネートと反応させること、および残留単量体ジイソシアネートを（例えば、高温減圧下での短行程蒸発器または薄膜蒸発器を用いて）既知の方法によってプレポリマーから除去することが特に好ましい。このようにして、モノマー含量の低いプレポリマーが得られ、一部のケースでは、残留モノマー含量に応じて、特別な表示を必要としない。
【００３７】
性質を最適化するため、反応前、反応中または好ましくは反応後に、変性脂肪族ポリイソシアネートを、これら生成物の全てに添加することもできる。そのような製品は、例えば、Bayer MaterialScience AGから、Desmodur（登録商標） N 100（ＨＤＩビウレット変性品）またはDesmodur（登録商標） N 3300およびDesmodur（登録商標） N 3600（ＨＤＩ三量体）またはDesmodur（登録商標） Z 4470（ＩＰＤＩ三量体）の商品名で市販されている。
【００３８】
組成によって低粘度から高粘度まで変化できる予想最終粘度に応じて、様々な凝集体が可能である。
【００３９】
プレポリマー生成の終点前、終点時または好ましくは終点後に、触媒であるＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルをプレポリマーに添加する。
【００４０】
添加するこの触媒の量は、所望の作業時間によって決定される。プレポリマーに対して、一般的には０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０５〜２．０重量％、特に好ましくは０．１〜１．５重量％が十分である。
【００４１】
実際に知られているような溶媒、充填材、染料およびレオロジー助剤を、プレポリマーに、付加的に添加することができる。
【００４２】
充填材として、例えば、チョーク、バライト、およびポリアミド繊維またはポリアクリロニトリル繊維のような繊維充填材を挙げることができる。レオロジー助剤の例は、産業において通常使用されている添加剤（例えば、アエロジル、ベントナイトまたは水素化ひまし油）に加えて、低分子量アミンも包含し、低分子量アミンは、ポリイソシアネートと組み合わせると、非常に迅速に擬似塑性を確立する。これらの添加剤の全てについて、湿分を含まないことが必要不可欠である。なぜなら、湿分は、容器内で尚早の反応を招くからである。
【００４３】
接着剤、塗料およびシーラントは、例えば、ナイフ塗布、こて塗、噴霧、ロール塗、はけ塗、フラットフィルム押出によって、或いはビーズとしてよりコンパクトな形状で適用される。
【００４４】
そのような系の種々の硬化段階を評価するのに適した方法は、例えば、塗料、接着剤およびシーラント産業で広く使用されている市販デバイス、例えばBK 10乾燥記録計（The Mickle Laboratory Engineering Co. Ltd.）の使用を包含する。この方法では、必要ならば負荷をかけてよい針を、支持体（例えばガラス板）上の評価するプレポリマー薄膜を等して一定速度で移動させる。３つの段階が観察され、それらを用語「作業時間」および「完全硬化時間」によって定義する。
【００４５】
初期には、液膜を通して針を動かすと、針によって残された痕跡はほぼ完全に消失する。この段階は、作業時間に相当する。皮張り時間、開放時間または接触粘着時間としても知られている作業時間終点は、針によって残された連続痕跡の初めての発現によって示される。
【００４６】
作業時間終点の後、針が痕跡を残し、（経過時間に相当する）長さが変動する区分が続く。塗膜が十分完全に硬化すると、針はもはやポリマー塗膜を貫通することはできず、針は痕跡を残さずにポリマー塗膜上を通り過ぎる。度量衡学的には、これを、完全硬化時間と称する。度量衡学的観点から、この状態の開始はもちろん、接着剤の一般組成および針にかけられた負荷の両方と関連しており、従って、完全硬化時間は、ポリマーがその最終性質に達する時間と同義ではないこともある。しかしながら、完全硬化時間は、例えば「ジグ強度」、「屈曲耐久性」などに達する期間と非常によく相関している。
【００４７】
当業者の狙いは、作業時間終点から完全硬化時間に達するまでの時間を可能な限り短くすることである。
【００４８】
本発明は、この期間の短縮に、可能な限り制限されない作業時間およびＮＣＯ末端プレポリマー貯蔵期限への可能な限り少ない悪影響を組み合わせる。
【００４９】
本発明はまた、このように触媒を加えたプレポリマーの、接着剤および／またはシーラントおよび／または塗料としての使用であって、脂肪族イソシアネート基が湿分で硬化する使用を提供する。可能な用途は、特に、木材要素（例えば、あり継ぎ、合板製品または梁）の接着を包含する。シートまたは成形品を形成するための木材チップ、木材繊維または木材粉塵の接着も可能である。約１０〜２０％のイソシアネート含量を有するプレポリマーが、これらの用途に特に適している。より低いイソシアネート含量が、例えば変色しない淡色目地材に使用するため或いは反応性ＰＵホットメルト分野のための、低分子量ポリマーにより適しており、そのようなプレポリマーは、８０℃を超える温度で適用され、物理的過程により冷えると強度が発現し、その後、湿分との最終的な反応が起こる（ＥＰ−Ａ ０ ３５４ ５２７参照）。
【００５０】
以下の実施例は、本発明を説明することを意図している。
【実施例】
【００５１】
実験の部
実施例１
プレポリマーの調製（ＨＤＩ）
３０ｐｐｍのイソフタロイルジクロリドで安定化され、５１５ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリプロピレングリコール１０００ｇ（４．５９ｍｏｌ）、およびヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１１５８１ｇ（６８．８５ｍｏｌ）を、約９０〜１００℃で反応させた。３時間の反応時間の終点で、プレポリマーは４２．６％の一定ＮＣＯ含量を有していた。
２０５ｐｐｍのエチルヘキサン酸亜鉛を９０℃で添加し、プレポリマーをアロファネート化した。２時間の反応時間の終点で、アロファネートは３６．９％の一定ＮＣＯ含量を有していた。次いで、２３０ｐｐｍのイソフタロイルジクロリドで安定化されたアロファネートを、１４０℃および０．１ｍｍＨｇで短行程蒸発器において蒸留することにより、過剰ＨＤＩモノマーをほとんど除去した。
１７．６％のイソシアネート含量および２３℃で３２６０ｍＰａｓの粘度を有する低粘度のプレポリマーを得た。残留ＨＤＩモノマー含量は０．０５％であった。
【００５２】
実施例２
プレポリマーの調製（ＨＤＩ）
５１５ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリプロピレングリコール１０００ｇ（４．５９ｍｏｌ）、およびヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）３８５０ｇ（２２．９４ｍｏｌ）を、約８０〜９０℃で反応させた。
９時間の反応時間の終点で、プレポリマーは１３．２％の一定ＮＣＯ含量を有していた。次いで、プレポリマーを、１８０℃および０．１ｍｍＨｇで短行程蒸発器において蒸留することにより、過剰ＨＤＩモノマーをほとんど除去した。
【００５３】
１２．５％のイソシアネート含量および２３℃で４５００ｍＰａｓの粘度を有する中粘度のプレポリマーを得た。残留ＨＤＩモノマー含量は０．３５％であった。
【００５４】
実施例３
プレポリマーの調製（Desmodur（登録商標） N 3400）
５６ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有するポリプロピレングリコール１０００ｇ（０．５ｍｏｌ）、およびDesmodur（登録商標） N 3400（２１．８％のＮＣＯ含量および０．５％の遊離ＨＤＩモノマー含量を有するヘキサメチレンジイソシアネート二量体、Bayer MaterialScience AG製）２８１５ｇ（７．３ｍｏｌ）を、ジラウリン酸ジブチル錫２０ｐｐｍで触媒して約４０℃で反応させた。
６時間の反応時間の終点で、プレポリマーは１４．９％の一定ＮＣＯ含量を有していた。次いで、プレポリマーを、２０ｐｐｍのリン酸ジブチルで安定化した。
【００５５】
１４．９％のイソシアネート含量および２３℃で６６３ｍＰａｓの粘度を有する低粘度のプレポリマーを得た。遊離ＨＤＩモノマー含量は０．１９％であった。
【００５６】
実施例４
乾燥記録計を用いた試験（試験の記載）
塗膜を、予め酢酸エチルで清浄化したガラス板にナイフ（２５０μｍ）で適用し、直ちに乾燥記録計内に配置した。針に１０ｇの負荷をかけ、３６０分間、３５ｃｍ区画を移動させた。
乾燥記録計を、２３℃および５０％相対湿度の温度湿度調節室内に配置した。
乾燥記録計により約２５〜６０分の作業時間が得られる（塗膜に針の連続痕跡が可視的に発現する）ように、実施例１のプレポリマー１００ｇを、種々の市販触媒と混合した。
完全硬化時間を、針の連続痕跡が塗膜から消失する時間として与えた。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表に示されているように、著しく短縮された完全硬化時間は、０．５〜１．５重量％の量で使用した本発明の触媒Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルを伴った場合（実施例４Ｅ〜４Ｇ、４Ｉ〜４Ｋおよび４Ｍ）にのみ達成された。
【００５９】
実施例５
アルミニウム製フラスコ内における５０℃での長期貯蔵試験を、実施例４Ａおよび４Ｅ〜４Ｍの触媒を用いて実施した。５０℃で１４日間貯蔵した場合に２倍未満の粘度にしかならなければ、脂肪族プレポリマーは、貯蔵安定なものとして分類することができる。
ＮＣＯ含量および２５℃での粘度を測定した。
【００６０】
【表２】
【００６１】
Jeffcat（登録商標） ZF 10触媒を用いた場合、触媒未添加プレポリマーと比べて、貯蔵安定性への僅かな悪影響が観察された。しかしながら、応用に関する観点から見れば、Jeffcat（登録商標） ZF 10で触媒されたプレポリマーの全ては、十分貯蔵安定であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２〜２０重量％のイソシアネート含量を有し、触媒としてＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルを含有する、脂肪族ポリイソシアネートに基づく湿分硬化イソシアネート基含有プレポリマー。
【請求項２】
触媒がプレポリマーに対して０．０１〜３．０重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１に記載のプレポリマー。
【請求項３】
触媒がプレポリマーに対して０．５〜１．５重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１に記載のプレポリマー。
【請求項４】
プレポリマーのイソシアネート基含量が３〜１７重量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項５】
単量体ジイソシアネートとしておよび／またはその誘導体としてのヘキサメチレンジイソシアネートが、脂肪族ポリイソシアネートとして使用されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項６】
イソシアネートとしておよび／またはその誘導体としてのイソホロンジイソシアネートが使用されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項７】
１．０％未満の単量体ジイソシアネート含量を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレポリマーの、接着剤、塗料およびシーラントを製造するための使用。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレポリマーの、高温で適用でき、冷えるにつれて強度を発現し、その後、湿分と反応する反応性ポリウレタンホットメルト系としての使用。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレポリマーを含有する、ポリウレタンホットメルト系。
【請求項１】
２〜２０重量％のイソシアネート含量を有し、触媒としてＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルビス（アミノエチル）エーテルを含有する、脂肪族ポリイソシアネートに基づく湿分硬化イソシアネート基含有プレポリマー。
【請求項２】
触媒がプレポリマーに対して０．０１〜３．０重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１に記載のプレポリマー。
【請求項３】
触媒がプレポリマーに対して０．５〜１．５重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１に記載のプレポリマー。
【請求項４】
プレポリマーのイソシアネート基含量が３〜１７重量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項５】
単量体ジイソシアネートとしておよび／またはその誘導体としてのヘキサメチレンジイソシアネートが、脂肪族ポリイソシアネートとして使用されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項６】
イソシアネートとしておよび／またはその誘導体としてのイソホロンジイソシアネートが使用されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項７】
１．０％未満の単量体ジイソシアネート含量を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプレポリマー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレポリマーの、接着剤、塗料およびシーラントを製造するための使用。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレポリマーの、高温で適用でき、冷えるにつれて強度を発現し、その後、湿分と反応する反応性ポリウレタンホットメルト系としての使用。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレポリマーを含有する、ポリウレタンホットメルト系。
【公表番号】特表２０１３−５０１８２８（Ｐ２０１３−５０１８２８Ａ）
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２４１２６（Ｐ２０１２−５２４１２６）
【出願日】平成２２年７月２８日（２０１０．７．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４６１６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１８１６２
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（５０４０３７３４６）バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト (728)
【氏名又は名称原語表記】Ｂａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２８日（２０１０．７．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４６１６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１８１６２
【国際公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（５０４０３７３４６）バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト (728)
【氏名又は名称原語表記】Ｂａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
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