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JPH0558008B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0558008B2
JPH0558008B2 JP60013650A JP1365085A JPH0558008B2 JP H0558008 B2 JPH0558008 B2 JP H0558008B2 JP 60013650 A JP60013650 A JP 60013650A JP 1365085 A JP1365085 A JP 1365085A JP H0558008 B2 JPH0558008 B2 JP H0558008B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
monoether
carboxylic acid
reaction
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60013650A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60179422A (en
Inventor
Emu Okonnaa Jeemusu
Eru Furentsueru Richaado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olin Corp
Original Assignee
Olin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/575,087 external-priority patent/US4590255A/en
Application filed by Olin Corp filed Critical Olin Corp
Publication of JPS60179422A publication Critical patent/JPS60179422A/en
Publication of JPH0558008B2 publication Critical patent/JPH0558008B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明はカルボン酸塩含有ポリウレタンエラス
トマーの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 カルボン酸とポリオールとの反応は周知であ
る。これらの化合物間の最良の周知反応は、その
酸基がポリオール中のOH基と反応するポリエス
テルポリオールの生成反応である。 また他の反応も知られている。米国特許第
4250077号明細書(Bonin等による)は、オレフ
イン性不飽和のカルボン酸を多くの種類のポリオ
ールと混合し、次いでその混合物を遊離基生成体
で重合させグラフト重合体を製造することを示し
ている。好ましいカルボン酸(および実施例で用
いられている唯一の酸)はアクリル酸で、それ自
身で単独重合する。この文献は「重合」反応が行
なわれる正確な機構を教えていない点を注意しな
ければならない。 米国特許第4365024(Frentzel)は、遊離基重合
条件下でポリオキシアルキレン付加物と4個もし
くは5個の炭素原子を含むエステル化した不飽和
2塩基酸とを反応させることによりポリウレタン
フオーム中に導入するのに適した表面活性剤を製
造することを示している。この反応の機構はグラ
フト化という。すなわち、反応生成物は不飽和ジ
エステルの「グラフト」が間隔を置いて結合して
いるポリオキシアルキレン付加物骨格からなる。
この特許明細書の第4欄46〜51行参照。この特許
はさらに「周知のように、本発明の不飽和ジエス
テルが単独重合できないことを考えると、この反
応機構は単一のジエステル単位をポリオキシアル
キレン付加物骨格に付加することを含むと信じら
れる」と述べている。そして、これらの表面活性
剤はフエノール樹脂フオーム、ポリイソシアヌレ
ートフオームおよびポリウレタンフオームにおい
て用いることができると教示している。 米国特許出願番号SN475785号(Frentzel)お
よびSN475786号(Frentzel等)は1983年3月16
日に出願されたものであるが、ペルオキシ遊離基
開始剤の存在下でマレイン酸、フマル酸、イタコ
ン酸もしくはそれらの混合物を少なくとも一種の
ポリヒドロキシ含有のモノーもしくはポリエーテ
ル化合物(例えば、ポリエーテルジオールもしく
はトリオール)と反応させることによりカルボン
酸含有のモノーおよびポリエーテルポリオール付
加生成物の製造を示している。これらの特許出願
はまた上記のカルボン酸含有のモノーおよびポリ
エーテルポリオール付加生成物からポリウレタン
プレポリマーおよび水性のポリウレタン分散体を
製造することを示している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 これらの選択されたカルボン酸含有のモノーお
よびポリエーテル付加生成物は特にアイオノマー
およびポリウレタンエラストマーの製造に有利で
あることが見出された。骨格上の単一の酸単位
は、金属イオンと反応してアイオノマーをつくる
ための充分な位置となり、そしてこれは順次にポ
リウレタンエラストマーに変えることができる。 〔問題点を解決するための手段〕 したがつて、本発明はカルボン酸塩含有ポリウ
レタンエラストマーの製造方法に指向され、該方
法はすなわち (a) 少なくとも一種の300〜6500の平均分子量を
有するポリヒドロキシ含有のモノエーテルもし
くはポリエーテル化合物をマレイン酸、フマル
酸、イタコン酸およびそれらの混合物からなる
群から選択されるエチレン性不飽和のジカルボ
ン酸と、ペルオキシ型の遊離基開始剤の存在下
でかつ該酸に対する該ポリヒドロキシ含有モノ
エーテルもしくはポリエーテル化合物の重量比
を99:1〜70:30として反応させてカルボン酸
含有モノエーテルもしくはポリエーテルポリオ
ール付加生成物を生成させ、そして (b) 生成された付加生成物を、充分な量の、周期
率表第1a,2a,8,1bおよび2b族の1価、2
価もしくは3価の金属イオンの群から選択され
る金属イオンで中和し、該付加生成物中のカル
ボン酸基の少なくとも10%を金属塩に転換し、 (c) 該中和されたカルボン酸含有モノエーテルも
しくはポリエーテルポリオールを有機ポリイソ
シアネートと反応させてカルボン酸塩含有ポリ
ウレタンエラストマーを生成することを特徴と
するカルボン酸塩含有ポリウレタンエラストマ
ーの製造方法である。 これらのポリウレタンエラストマーは、プラス
チツク製品および他の有用な生成物として用いる
ことができる。 1 カルボン酸含有ポリエーテルポリオール付加
生成物の調製 本発明を限定するものではないが、この遊離基
開始の付加反応は、3段階の機構により起るもの
と考えられる。すなわち、それは下記の方程式
()〜()により説明される。ここで、用い
られるモノエーテルポリオールもしくはポリエー
テルポリオールはAで、選択された酸の一つはB
で、ペルオキシ型の遊離基開始剤はROORで表
わされる: 開始: ROOR→2RO・ () 伝搬: A+RO・→A・+ROH () A・+B→A−B・ () A−B・+A→A−B+A・ () A−B・+ROOR→A−B−OR+RO・ () A−B・+ROH→A−B+RO・ () 停止: 2RO・→ROOR () A・+A・→A−A () AB・+A・→A−B−A () AB・+AB・→ABBA () トリプロピレングリコール(TPG)が該ポリ
エーテルポリオール(A)であり、マレイン酸
〔シス−HOOCCH=CHCOOH〕かフマル酸〔ト
ランス−HOOCCH=CHCOOH〕の何れかを該
酸(B)として用いる場合には、上記方程式
(),()および()は夫々下記の方程式
(a),(a)および(a)として書かれ
る: 上記方程式(a)にみられる通り、該カルボ
ン酸はエーテル結合(C−O−C)中の酸素原子
に隣接する炭素上の水素原子を置換する。ポリエ
ーテルポリオールとしてのTPGについて、その
酸基が水素を置換しうると考えられる3つの他の
位置がある。これらはエーテル酸素原子に隣接す
る他の3つの炭素原子である。すなわち、理論
上、個々のカルボン酸基がTPG上の全ての4つ
の位置に結合することは可能である。実際には、
立体効果がそのようなより短かいポリエーテルポ
リオール上の多くの酸基の結合を妨げる。より長
いポリエーテルポリオール上では、多くのカルボ
ン酸基が結合する可能性がある。 マレイン酸、フマル酸およびイタコン酸
〔HOOCCH2C(=CH2)COOH〕は単独重合しな
いので本発明に用いることのできる僅かなエチレ
ン性不飽和のジカルボン酸である。これらとの遊
離基付加反応は、他のポリオールから水素を除去
するか〔上記方程式()参照〕または他の水素
原子源から水素を除去することにより完成され
る。マレイン酸およびフマル酸もしくは両者の混
合物がコストを考慮すると望ましい。 本発明に適するポリヒドロキシ含有のモノエー
テルおよびポリエーテル化合物は、2個もしくは
それ以上の水酸基を含み、1個もしくはそれ以上
のエーテル結合(C−O−C)を含みそして106
〜約20000の分子量を有する任意の化合物を包含
する。その化合物は通常モノエーテルポリオール
かポリエーテルポリオールといわれる。2個もし
くはそれ以上の水酸基はポリイソシアネートと反
応してポリウレタンプレポリマーを生成するのに
必要である。エーテル結合は隣接の炭素原子上の
遊離基の生成に必要である。V.Malatestaおよび
J.C.ScaianoによるJ.Org.Chem.,1982,47
1455−1459頁の「tert−ブトキシルとエーテルと
の反応に対する絶対速度定数:立体電子効果の重
要性」を参照。エーテル結合を含まないポリエス
テルポリオールおよび他の型のポリオールはこの
反応に用いることはできなかつたが、ポリイソシ
アネートとの反応用の補助ポリオールおよびその
類似物として用いることができた。 特に、適当なモノエーテルポリオールはジエチ
レングリコールおよびジプロピレングリコールを
包含する。それらの比較的短かい長さの故に、モ
ノエーテルポリオールは通常単独では用いられ
ず、ポリエーテルポリオールと組合せて用いる。 適当なポリエーテルポリオールは2〜8個の水
酸基を有する種々のポリオキシアルキレンポリオ
ールおよびそれらの混合物を包含する。これらは
周知の方法によりランダムもしくは段階的付加を
用いてアルキレンオキシドもしくはアルキレンオ
キシドの混合物を多価開始剤もしくは多価開始剤
の混合物と縮合させることによつて調製すること
ができる。アルキレンオキシドの例としては、エ
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;スチレンオキシド
のようなアラルキレンオキシドおよびトリクロロ
ブチレンオキシドのようにハロゲン化されたアル
キレンオキシド;テトラヒドロフラン、エピクロ
ロヒドリンおよびその類似物が挙げられる。最も
好ましいアルキレンオキシドはランダムもしくは
段階的オキシアルキル化を用いたエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドもしくはこれら2つのオ
キシドの混合物である。 ポリエーテルポリオール反応物を調製するのに
用いられる多価開始剤は下記の化合物およびその
混合物を包含する:(a)エチレングリコール1,3
−プロピレングリコール、1,2−プロピレング
リコール、ブチレングリコール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオールおよびその類似物のような
脂肪族ジオール;(b)グリセリン、トリメチロール
プロパン、トリエチロールプロパン、トリメチロ
ールヘキサンおよびその類似物のような脂肪族ト
リオール;(c)ソルビトール、ベンタエリスリトー
ル、メチルグルコシドおよびその類似物のような
高官能性アルコール;(d)テトラエチレンジアミン
のようなポリアミンおよび(e)ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンおよびその類似物のよ
うなアルカノールアミン。 ポリエーテルポリオール反応物を調製するのに
用いる多価開始剤の好ましいグループは、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパンおよびその類似物の
ような脂肪族ジオールおよびトリオールからな
る。 アルキレンオキシド一多価開始剤縮合反応は、
当該技術において周知のKOHのような触媒の存
在下で行なうのが好ましい。この反応を行なうに
は、充分な割合のアルキレンオキシドを用いて
300〜6500の平均分子量を有する最終ポリオール
生成物を与えるようにする。その後、該触媒は除
去し、本発明のヒドロキシル−末端のプレポリマ
ーを調製するのに用いることのできるポリエーテ
ルポリオールを残すのが好ましい。 好ましいポリエーテルポリオールは、ジオー
ル、トリオールおよびその混合物から誘導する。
本発明に最も好ましいポリエーテルポリオール
は、300〜6500の平均分子量を有する、ポリオキ
シエチレンジオールおよびトリオール、ポリオキ
シプロピレンジオールおよびトリオール、ブロツ
クおよびランダムポリオキシエチレン−ポリオキ
シプロピレンジオールおよびトリオールおよびそ
の混合物である。 本発明におけるモノエーテルおよびポリエーテ
ルポリオール反応物は、本発明における付加反応
〔上記の工程(a)〕に先立つてジ酸(diacids)もし
くは無水物と反応させてポリエステルポリエーテ
ルポリオールを生成させることもできる。したが
つて、ポリエステルポリエーテルポリオールは分
子中で夫々間隔を置いたカルボン酸基を有するも
のが生成する。 本発明には任意のペルオキシ型の遊離基開始剤
を用いることができる。他の型の開始剤は本発明
には適さない。代表的なペルオキシ型の遊離基開
始剤は過酸化水素、および過酸化ジベンゾイル、
過酸化アセチル、ベンゾイルヒドロペルオキシ
ド、t−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化ジ−
t−ブチル、過酸化ラウロイル、過酸化ブチリ
ル、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシ
ド、クメンヒドロペルオキシド、パラメンタンヒ
ドロペルオキシド、過酸化ジアセチル、過酸化ジ
アルフアクミル、過酸化ジプロピル、過酸化ジイ
ソプロピル、過酸化イソプロピル−t−ブチル、
過酸化ブチル−t−ブチル、過酸化ジラウロイ
ル、過酸化ジフロイル、過酸化ジトリフエニルメ
チル、過酸化ビス(P−メトキシ−ベンゾイル)、
過酸化P−モノメトキシベンゾイル、過酸化ルブ
レン、アスカリドール、t−ブチルペルオキシベ
ンゾエート、ジエチルペンオキシテレフタレー
ト、プロピルヒドロペルオキシド、イソプロピル
ヒドロペルオキシド、n−ブチルヒドロペルオキ
シド、t−ブチルヒドロペルオキシド、シクロヘ
キシルヒドロペルオキシド、トランス−デカリン
ヒドロペルオキシド、α−メチルベンジルヒドロ
ペルオキシド、α−メチル−α−エチルベンジル
ヒドロペルオキシド、テトラリンヒドロペルオキ
シド、トリフエニルメチルヒドロペルオキシド、
ジフエニルメチルヒドロペルオキシド、2,5−
ジ−メチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノ
イルペルオキシ)ヘキサン、1,1−ビス(t−
ブチル−ペルオキシ)シクロヘキサンおよびt−
ブチルペルペンゾエートのようなオルガノ過酸化
物およびヒドロペルオキシドを包含する。 上述のように、不飽和ジカルボン酸に対する用
いられる全モノエーテルポリエーテル(類)およ
びポリエーテルポリオール(類)の重量比は、
99:1〜70:30とすべきである。該ポリオールの
99重量部当り約1重量部未満の該酸を用いると、
ポリオールの特性は殆んど変らず、この反応は多
くの用途に対して無意味となる。該ポリオールの
70重量部当り30重量部より多い該酸を用いると、
充分な活性点が存在しないので該酸のかなりの部
分が該ポリオールと反応しないことが多い。この
重量比は約95:5〜80:20とするのが好ましい。 上記のような選択された反応物、ペルオキシ型
の開始剤および重量比のほか、この段階での他の
反応条件も本発明には特定的ではなく、本発明の
方法は如何なる特定の条件にも限定されるべきで
はない。この反応は約25℃〜150℃の温度で行な
うのが好ましく、反応温度は約80℃〜130℃の範
囲とするのがより好ましい。反応温度は充分に高
くしてペルオキシ型の遊離基開始剤をこの反応の
ために活性化するべきである。場合によつては、
レドツクス触媒のような遊離基促進剤を加えて反
応を加速するのが望ましい。反応時間は主に採用
される反応温度に依存し、適当な反応時間は約30
〜600分である。反応は慣用の分析法により反応
混合物中のマレイン酸、フマル酸もしくはイタコ
ン酸の消失を追跡検知することにより調整する。 一般に、この反応は溶剤を用いないで実施する
ことができる。しかし、場合によつては、溶剤を
用いるのが望ましい。例えば、非常に粘稠なポリ
エーテルポリオールを用いる場合には、反応混合
物を水もしくは他の溶剤で希釈して反応を円滑に
進めるのが望ましい。 さらに、本発明では大気圧以上か以下の反応圧
力は特に必要ない。特別の反応容器にかかる費用
を避けるために大気圧とするのが望ましい。 本発明における遊離基開始反応は、遊離基重合
に適するものとして周知の条件下で行なうことが
できる。この反応は、反応が完結するまで反応
物、開始剤(類)および必要に応じて遊離基促進
剤(類)と溶剤とを約25℃〜150℃の温度で不活
性雰囲気(例えば、窒素ブランケツト)と共に混
合することにより行なうのが有利である。開始剤
(類)および必要に応じて促進剤(類)と溶剤を
反応の開始時に添加するか、または反応中に間隔
をおいて少しづつ添加してもよい。同様に、不飽
和酸反応物(類)およびモノエーテルポリオール
(類)もしくはポリエーテルポリオール(類)反
応物を反応の開始時に混合するか、反応の進行と
共に徐々に一緒にしてもよい。この反応によつて
製造される付加生成物は一般に水不溶性である。 2 付加生成物を金属イオンで中和して金属塩
(アイオノマー)を生成すること 上記のように、生成された付加生成物を本発明
により付加生成物中のカルボン酸基の少なくとも
10%を金属塩(例:−COO-Na+)に転化するた
めに中和する。これらの塩の基の存在は、それか
らつくられるポリウレタンエラストマーの或種の
物性、例えば硬度、引張り強さならびに曲げ弾性
率を増加するが、伸びは余り減少させない。した
がつて、得られたポリウレタンエラストマーは、
追加の量の連鎖延長剤とポリイソシアネートを用
いることなく所望の物性を有するものとすること
ができる。 本発明におけるアイオノマーを生成するのに適
当な金属イオンは周期律表の第1a,2a,8,1b
および2b族の金属の1価、2価および3価のイ
オンを包含する(Handbook of Chemistry and
Physics , Chemical Rubfer Publishing
Co.,63rd Ed.の表紙の内側を参照)。適当な1価
の金属イオンはNa+,K+,Li+,Ag+,Hg+およ
びCu+である。適当な2価の金属イオンはMg+2
Ca+2,Ba+2,Cu+2,Pd+2,Pt+2,Cd+2,Hg+2
Fe+2,Co+2,Ni+2およびZn+2である。適当な3
価の金属イオンはFe+3である。好ましい金属イ
オンは工業的にはアルカリ金属およびアルカリ土
類金属のイオンで、特にNa+,K+,Ca+2および
Mg+2がその反応速度の点から好ましい。2種以
上の金属イオンを含むアイオノマーもまた用いる
ことができる。 金属イオンは金属含有化合物を水溶液に加え、
金属陽イオンを陰イオンから解離させることによ
つて生成することができる。適当な陰イオンは水
酸化物、酸化物、ギ酸塩、酢酸塩、硝酸塩、炭酸
塩、および重炭酸塩を含む。水中で若干のイオン
化度を呈する他の金属含有化合物もまた用いるこ
とができる。水酸化物と酸化物陰イオンは、水溶
液からの分離を必要とする不純物を生成しないの
で好ましい。 金属イオンの量は少なくとも10重量%のカルボ
ン酸基を金属塩に変換するのに充分な量とすべき
である。これは大抵の用途において付加生成物の
性質に顕著な変化をもたらすのに要する塩の基の
およその最低量であると考えられる。より好まし
くは、カルボン酸基の少なくとも大部分(すなわ
ち、約50%以上)を金属塩の基に変換するのがよ
い。或種の用途では、実質的に全ての(すなわち
95%以上)カルボン酸基を変換するのがより好ま
しい。 この中和工程は、単に工程(a)においてつくられ
た中和されない付加生成物を所望の解離された金
属含有化合物を含む水溶液に加え、その場で中和
を生起させることにより遂行することもできる。 3 ポリウレタンエラストマーの調製 上記のようにして調製されたカルボン酸含有モ
ノエーテルおよびポリエーテルポリオール付加生
成物を用いてポリウレタンエラストマー生成物を
生成させる。これらのエラストマーは、これらの
金属塩化合物を、少なくとも一種の有機ポリイソ
シアネートと、慣用されて周知の反応条件下にお
いて反応させることによりつくられる。 適当な有機ポリイソシアネートは、任意の芳香
族、環式脂肪族、脂肪族ジイソシアネートおよび
高級ポリイソシアネートを包含する。ジイソシア
ネートは、好ましい部類のポリイソシアネートで
ある。適当な脂肪族ジイソシアネートは、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート、1,4−テトラ
メチレンジイソシアネートおよび1,10−デカメ
チレンジイソシアネートを包含する。適当な芳香
族ジイソシアネートは、トルエン−2,4−もし
くは2,6−ジイソシアネート(混合物もしくは
各々TDIとしても知られている)、1,5−ナフ
タレンジイソシアネート、4−メトキシ−1,3
−フエニレンジイソシアネート、4−クロロ−
1,3−フエニレンジイソシアネート、2,4′−
ジイソシアナトジフエニルエーテル、5,6−ジ
メチル−1,3−フエニレンジイソシアネート、
2,4−ジメチル−1,3−フエニレンジイソシ
アネート、4,4′−ジイソシアナトジフエニルエ
ーテル、ベンジジンジイソシアネート、4,4′−
ジイソイアナトジベンジル、メチレン−ビス(4
−フエニル−イソシアネート)(MDIとしても知
られている)および1,3−フエニレンジイソシ
アネートを包含する。 これら2つの反応物の存在に加えて、このポリ
ウレタン生成工程用の他の反応パラメーターも臨
界的ではなく、本発明はこの工程を実施するため
のどのような特定の条件にも限定されるべきでは
ない。 或種の用途では、1種またそれ以上の連鎖延長
剤を添加するのが望ましい。これらは、2つの活
性水素含有基を含み分子量18〜200を有する任意
の化合物を包含する。特定の例はジオール、ジア
ミン、ヒドラジン、ジヒドラジンおよびその類似
物を包含する。好ましいジオールはエチレンジオ
ールである。他の適当な化合物はエチレンジアミ
ン、イソホロンジアミン、ジエチレングリコール
および1,4−ブタンジオールを包含する。 アイオノマー(類)とポリイソシアネート
(類)との間の反応速度は通常よく知られたポリ
ウレタン生成触媒を用いることによつて増加し得
る。これらは第3級アミン触媒およびオルガノ水
銀とオルガノ錫化合物のような有機金属化合物を
包含する。しかし、このような触媒の使用は本発
明にとつて臨界的ではない。 さらに、可塑剤、顔料およびカーボンブラツ
ク、シリカおよび粘土のような充填剤をこれらの
ウレタン中に導入することもできる。 反応物中のイソシアネート(NCO)基対水酸
(OH)基の比は、好ましくは約0.9:1〜約1.2:
1の範囲、より好ましくは約1:1〜1.05:1の
範囲にある。 エラストマーを製造するために好ましい反応温
度は約25℃〜150℃であり、より好ましくは、約
25℃〜130℃の範囲にある。 このポリウレタンエラストマー生成工程におい
ては、イソシアネート基とも反応する追加の化合
物を添加することが有利である。これらの追加の
化合物は、ポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、およびポリイソシアネートと反応
してポリウレタンを生成することが知られている
他の慣用の化合物を包含する。 本発明のカルボン酸塩含有ポリウレタンエラス
トマーは自動車構造部品、家具部品、スポーツ用
具等として用いることができる。 〔実施例〕 以下の各例は本発明をさらに説明するためのも
ので、部と%は特記しない限り重量による。 例 1 フマル酸によるカルボン酸含有ポリエーテルポ
リオール付加生成物の調製 三つ口フラスコにフマル酸(140g)とポリエ
ーテルポリオール(3500g)を入れた。その混
合物を撹拌しながら窒素雰囲気中で105℃に加熱
した。遊離基開始剤、2,5−ジメチル−2,5
−ビス(2−エチルヘキサノイルペルオキシ)ヘ
キサンを1.5時間毎に3gづつ加えた。13時間の内
に開始剤27gの全部を加えてから、フマル酸を完
全に反応させた。 こはく色の液体生成物を室温に冷却し、精製す
ることなく用いて種々の金属塩をつくつた(下記
実施例2,3および4参照)。このカルボン酸含
有ポリエーテルポリオールのIR分析の結果、
1650cm-1でのフマル酸の2重結合がなく、フマル
酸が完全に反応したことを示す。 〔注〕 コネチカツト州スタンフオードのオ
ーリン社により製造された “POLY−G 85−29−2”(商品名)。この
ポリエーテルポリオールは平均分子量6400の
トリオールで、グリセリン開始剤に先ずプロ
ピレンオキシドを、次いでエチレンオキシド
をブロツク反応させることにより製造する。 例 2 カルシウム塩の調製 三つ口フラスコに例1のカルボキシル化したポ
リオール(2000g)、CaO(36.7g)および水
(100g)を入れた。その混合物を撹拌しながら90
℃に加熱した。IR分析により測定したところ、
3時間後に該酸のカルシウム塩への転化が完了し
た。水は真空中で除去して液体生成物を得た。 例 3 マグネシウム塩の調製 三つ口フラスコに例1のカルボキシル化したポ
リオール(2000g)、MgO(24g)および水(100g)
を入れた。90℃で3時間後に、IR分析により該
酸のMg塩への転化の完了が確認された。その水
は真空にして除去した。 例 4 亜鉛塩の調製 三つ口フラスコに例1のカルボキシル化したポ
リオール(2000g)、ZnO(53.3g)および水
(100g)を入れた。90℃で3時間後に、IR分析に
より反応の完了が確認された。その水は真空にし
て除去した。 例 5 RIM成形物の製造 例1で用いたポリエーテルポリオール
(172g)、エチレングリコール連鎖延長剤(28g)、
オルガノ水銀触媒(1g)、シリコーン脱気剤
(2滴)および重合体イソシアネート(147.3g)
をその順に秤量し大きなビーカーに入れた。内容
物を1分間撹拌し、真空中で脱気し、1/8″×6″×
6″の型に注入し、135℃に加熱した。135℃で24時
間硬化させた後、固体生成物を型から取り出し物
性試験に付した。結果を表に示す。 〔注〕 NJ07072,カールシユタツト、14番
ストリート、400のコーサンケミカル社より
市販されている“Cocure44”(商品名) NY12188,ウオーターフオード、GEシリ
コーンプロダクツデパートメントより市販さ
れている“SF−1080”(商品名) TX,ラポルテ、ポリマーケミカルデイビ
ジヨンのアツプジヨン社より市販されている
重合体MDI,“Isonate 143L”(商品名) 例 6〜9 ポリオールの種類、エチレングリコールの重量
およびイソシアネートの重量を変えたほかは例5
の手順を繰り返した。結果は表に示す。 これらの結果は、表示のアイオノマーを用いる
と、追加量のエチレングリコールとイソシアネー
トを用いなくとも硬度および曲げ弾性率が例5と
比べて増加することを示している。すなわち、よ
り少ない連鎖延長剤とイソシアネートを用いるこ
とによつて、これらの改良された物性を有する製
品の製造コストが減少されることを意味する。例
8と例9は試剤の相対量を変化させた点で例5と
例6とは異なる。例8と例9は比較的大きな硬度
ならびに強さをもつ成形物を与える。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a polyurethane elastomer containing a carboxylic acid salt. [Prior Art] The reaction of carboxylic acids and polyols is well known. The best known reaction between these compounds is to form a polyester polyol, where the acid groups react with the OH groups in the polyol. Other reactions are also known. US Patent No.
No. 4,250,077 (Bonin et al.) teaches mixing olefinically unsaturated carboxylic acids with many types of polyols and then polymerizing the mixture with a free radical generator to produce graft polymers. . The preferred carboxylic acid (and the only acid used in the examples) is acrylic acid, which is homopolymerized by itself. It must be noted that this document does not teach the exact mechanism by which the "polymerization" reaction takes place. U.S. Pat. No. 4,365,024 (Frentzel) introduces polyoxyalkylene adducts into polyurethane foams by reacting them with esterified unsaturated dibasic acids containing 4 or 5 carbon atoms under free radical polymerization conditions. It has been shown to produce surfactants suitable for The mechanism of this reaction is called grafting. That is, the reaction product consists of a polyoxyalkylene adduct backbone to which "grafts" of unsaturated diesters are attached at intervals.
See column 4, lines 46-51 of this patent specification. The patent further states, ``Given that the unsaturated diesters of the present invention cannot be homopolymerized, as is well known, it is believed that this reaction mechanism involves the addition of a single diester unit to the polyoxyalkylene adduct backbone. "It has said. It teaches that these surfactants can be used in phenolic foams, polyisocyanurate foams, and polyurethane foams. U.S. Patent Application No. SN475785 (Frentzel) and SN475786 (Frentzel et al.) filed March 16, 1983.
filed in 1999, in which maleic acid, fumaric acid, itaconic acid or mixtures thereof are added to at least one polyhydroxy-containing mono- or polyether compound (e.g. polyether diol) in the presence of a peroxy free radical initiator. shows the production of carboxylic acid-containing mono- and polyether polyol addition products by reacting with polyols (or triols). These patent applications also disclose the preparation of polyurethane prepolymers and aqueous polyurethane dispersions from the carboxylic acid-containing mono and polyether polyol addition products described above. PROBLEM TO BE SOLVED BY THE INVENTION These selected carboxylic acid-containing mono- and polyether adducts have been found to be particularly advantageous for the production of ionomers and polyurethane elastomers. A single acid unit on the backbone provides sufficient sites to react with metal ions to create an ionomer, which in turn can be converted into a polyurethane elastomer. [Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention is directed to a method for producing a carboxylate-containing polyurethane elastomer, which method comprises: (a) at least one polyhydroxy polyurethane having an average molecular weight of 300 to 6500; a monoether or polyether compound containing an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid selected from the group consisting of maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and mixtures thereof in the presence of a free radical initiator of the peroxy type and reacting the polyhydroxy-containing monoether or polyether compound to acid in a weight ratio of 99:1 to 70:30 to form a carboxylic acid-containing monoether or polyether polyol adduct; Addition products are added in sufficient amounts to monovalent, bivalent,
neutralizing with a metal ion selected from the group of valent or trivalent metal ions, converting at least 10% of the carboxylic acid groups in the addition product to a metal salt; (c) the neutralized carboxylic acid; This is a method for producing a carboxylate-containing polyurethane elastomer, which comprises reacting a monoether or polyether polyol with an organic polyisocyanate to produce a carboxylate-containing polyurethane elastomer. These polyurethane elastomers can be used as plastic products and other useful products. 1. Preparation of Carboxylic Acid-Containing Polyether Polyol Addition Products Without limiting the invention, it is believed that this free radical initiated addition reaction occurs through a three-step mechanism. That is, it is explained by equations () to () below. Here, the monoether polyol or polyether polyol used is A and one of the selected acids is B.
Initiation: ROOR→2RO・ () Propagation: A+RO・→A・+ROH () A・+B→A−B・ () A−B・+A→A -B+A・ () A-B・+ROOR→A-B-OR+RO・ () A-B・+ROH→A-B+RO・ () Stop: 2RO・→ROOR () A・+A・→A-A () AB・+A・→A-B-A () AB・+AB・→ABBA () Tripropylene glycol (TPG) is the polyether polyol (A), maleic acid [cis-HOOCCH=CHCOOH] or fumaric acid [trans -HOOCCH=CHCOOH] is used as the acid (B), the above equations (), () and () can be written as the following equations (a), (a) and (a), respectively: As seen in equation (a) above, the carboxylic acid replaces the hydrogen atom on the carbon adjacent to the oxygen atom in the ether bond (C-O-C). For TPG as a polyether polyol, there are three other positions where the acid group could replace hydrogen. These are the other three carbon atoms adjacent to the ether oxygen atom. That is, it is theoretically possible for individual carboxylic acid groups to bind to all four positions on TPG. in fact,
Steric effects prevent the binding of many acid groups on such shorter polyether polyols. On longer polyether polyols, many carboxylic acid groups can be attached. Maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid [HOOCCH 2 C(=CH 2 )COOH] are slightly ethylenically unsaturated dicarboxylic acids that can be used in the present invention because they do not homopolymerize. Free radical addition reactions with these are completed by removing hydrogen from other polyols [see equation () above] or from other sources of hydrogen atoms. Maleic acid and fumaric acid or a mixture of both are preferred from cost considerations. Polyhydroxy-containing monoether and polyether compounds suitable for the present invention contain two or more hydroxyl groups, one or more ether linkages (C-O-C) and 106
Includes any compound having a molecular weight of ~20,000. The compounds are commonly referred to as monoether polyols or polyether polyols. Two or more hydroxyl groups are required to react with the polyisocyanate to form the polyurethane prepolymer. Ether bonds are necessary for the generation of free radicals on adjacent carbon atoms. V.Malatesta and
J.Org.Chem. by JCScaiano, 1982, 47 ,
See "Absolute rate constants for the reaction of tert-butoxyl with ethers: the importance of stereoelectronic effects" on pages 1455-1459. Polyester polyols and other types of polyols that do not contain ether linkages could not be used in this reaction, but could be used as auxiliary polyols and analogs for reactions with polyisocyanates. In particular, suitable monoether polyols include diethylene glycol and dipropylene glycol. Because of their relatively short length, monoether polyols are usually not used alone, but in combination with polyether polyols. Suitable polyether polyols include various polyoxyalkylene polyols having 2 to 8 hydroxyl groups and mixtures thereof. These can be prepared by condensing an alkylene oxide or a mixture of alkylene oxides with a polyvalent initiator or a mixture of polyvalent initiators using random or stepwise addition according to well-known methods. Examples of alkylene oxides include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, amylene oxide; aralkylene oxides such as styrene oxide and halogenated alkylene oxides such as trichlorobutylene oxide; tetrahydrofuran, epichlorohydrin and the like. Things can be mentioned. The most preferred alkylene oxides are ethylene oxide, propylene oxide or mixtures of these two oxides using random or stepwise oxyalkylation. The polyvalent initiators used to prepare the polyether polyol reactants include the following compounds and mixtures thereof: (a) ethylene glycol 1,3
- aliphatic diols such as propylene glycol, 1,2-propylene glycol, butylene glycol, butanediol, pentanediol and the like; (b) glycerin, trimethylolpropane, triethylolpropane, trimethylolhexane and the like; (c) Highly functional alcohols such as sorbitol, bentaerythritol, methyl glucoside and the like; (d) Polyamines such as tetraethylenediamine and (e) Diethanolamine, triethanolamine and the like. Alkanolamines like things. A preferred group of polyvalent initiators used to prepare the polyether polyol reactants consists of aliphatic diols and triols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane and the like. The alkylene oxide monopolyinitiator condensation reaction is
Preferably, it is carried out in the presence of a catalyst such as KOH, which is well known in the art. To carry out this reaction, a sufficient proportion of alkylene oxide is used.
Try to give a final polyol product with an average molecular weight of 300-6500. Thereafter, the catalyst is preferably removed, leaving behind a polyether polyol that can be used to prepare the hydroxyl-terminated prepolymers of the present invention. Preferred polyether polyols are derived from diols, triols and mixtures thereof.
The most preferred polyether polyols for this invention are polyoxyethylene diols and triols, polyoxypropylene diols and triols, block and random polyoxyethylene-polyoxypropylene diols and triols, and mixtures thereof, having an average molecular weight of 300 to 6500. be. The monoether and polyether polyol reactants of the present invention may be reacted with diacids or anhydrides to form polyester polyether polyols prior to the addition reaction of the present invention [step (a) above]. can. Therefore, a polyester polyether polyol is produced having carboxylic acid groups spaced apart from each other in the molecule. Any peroxy type free radical initiator can be used in the present invention. Other types of initiators are not suitable for the present invention. Typical peroxy-type free radical initiators are hydrogen peroxide and dibenzoyl peroxide,
Acetyl peroxide, benzoyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-peroxide
t-butyl, lauroyl peroxide, butyryl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, diacetyl peroxide, dialphacumyl peroxide, dipropyl peroxide, diisopropyl peroxide, isopropyl-t-butyl peroxide,
Butyl peroxide-t-butyl peroxide, dilauroyl peroxide, difuroyl peroxide, ditriphenylmethyl peroxide, bis(P-methoxy-benzoyl) peroxide,
P-monomethoxybenzoyl peroxide, rubrene peroxide, ascaridol, t-butyl peroxybenzoate, diethyl pen oxyterephthalate, propyl hydroperoxide, isopropyl hydroperoxide, n-butyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, trans-decalin hydroperoxide, α-methylbenzyl hydroperoxide, α-methyl-α-ethylbenzyl hydroperoxide, tetralin hydroperoxide, triphenylmethyl hydroperoxide,
diphenylmethyl hydroperoxide, 2,5-
Di-methyl-2,5-bis(2-ethylhexanoylperoxy)hexane, 1,1-bis(t-
butyl-peroxy)cyclohexane and t-
Includes organoperoxides and hydroperoxides such as butyl perpenzoate. As mentioned above, the weight ratio of all monoether polyether(s) and polyether polyol(s) used to unsaturated dicarboxylic acid is:
It should be between 99:1 and 70:30. of the polyol
Using less than about 1 part by weight of the acid per 99 parts by weight;
The properties of the polyol remain largely unchanged, making this reaction meaningless for many applications. of the polyol
When using more than 30 parts by weight of the acid per 70 parts by weight,
A significant portion of the acid often does not react with the polyol because not enough active sites are present. Preferably, this weight ratio is about 95:5 to 80:20. Besides the selected reactants, peroxy-type initiator and weight ratios as described above, the other reaction conditions at this stage are also not specific to the invention, and the process of the invention is not amenable to any particular conditions. Should not be limited. The reaction is preferably carried out at a temperature of about 25°C to 150°C, more preferably the reaction temperature is in the range of about 80°C to 130°C. The reaction temperature should be high enough to activate the peroxy-type free radical initiator for this reaction. In some cases,
It may be desirable to add a free radical promoter, such as a redox catalyst, to accelerate the reaction. The reaction time mainly depends on the reaction temperature employed, with a suitable reaction time of about 30
~600 minutes. The reaction is controlled by monitoring the disappearance of maleic acid, fumaric acid or itaconic acid in the reaction mixture by conventional analytical methods. Generally, this reaction can be carried out without a solvent. However, in some cases it may be desirable to use a solvent. For example, when using highly viscous polyether polyols, it may be desirable to dilute the reaction mixture with water or other solvent to facilitate the reaction. Furthermore, the present invention does not particularly require a reaction pressure above or below atmospheric pressure. Atmospheric pressure is preferred to avoid the expense of special reaction vessels. Free radical initiated reactions in the present invention can be carried out under conditions well known as being suitable for free radical polymerization. The reaction is carried out under an inert atmosphere (e.g., a nitrogen blanket) with the reactants, initiator(s), and optional free radical promoter(s), and solvent at a temperature of about 25°C to 150°C until the reaction is complete. ) is advantageously carried out. The initiator(s) and optionally the promoter(s) and solvent may be added at the beginning of the reaction or may be added in portions at intervals during the reaction. Similarly, the unsaturated acid reactant(s) and monoether polyol(s) or polyether polyol(s) reactants may be mixed at the beginning of the reaction or may be brought together gradually as the reaction progresses. The addition products produced by this reaction are generally water-insoluble. 2. Neutralizing the addition product with metal ions to produce a metal salt (ionomer) As described above, the produced addition product is neutralized with at least one of the carboxylic acid groups in the addition product according to the present invention.
Neutralize to convert 10% to metal salts (e.g. −COO Na + ). The presence of these salt groups increases certain physical properties of the polyurethane elastomers made therefrom, such as hardness, tensile strength and flexural modulus, but does not appreciably reduce elongation. Therefore, the obtained polyurethane elastomer is
Desired physical properties can be achieved without using additional amounts of chain extenders and polyisocyanates. Suitable metal ions for producing the ionomer in the present invention are those of the periodic table 1a, 2a, 8, 1b.
and monovalent, divalent, and trivalent ions of group 2b metals (Handbook of Chemistry and
Physics, Chemical Rubfer Publishing
Co., 63rd Ed. (see inside cover). Suitable monovalent metal ions are Na + , K + , Li + , Ag + , Hg + and Cu + . Suitable divalent metal ions are Mg +2 ,
Ca +2 , Ba +2 , Cu +2 , Pd +2 , Pt +2 , Cd +2 , Hg +2 ,
They are Fe +2 , Co +2 , Ni +2 and Zn +2 . Appropriate 3
The valent metal ion is Fe +3 . Preferred metal ions are industrially alkali metal and alkaline earth metal ions, especially Na + , K + , Ca +2 and
Mg +2 is preferred in view of its reaction rate. Ionomers containing more than one metal ion can also be used. Metal ions are obtained by adding metal-containing compounds to an aqueous solution;
It can be produced by dissociating metal cations from anions. Suitable anions include hydroxide, oxide, formate, acetate, nitrate, carbonate, and bicarbonate. Other metal-containing compounds that exhibit some degree of ionization in water can also be used. Hydroxide and oxide anions are preferred because they do not produce impurities that require separation from the aqueous solution. The amount of metal ion should be sufficient to convert at least 10% by weight of the carboxylic acid groups to metal salts. This is believed to be approximately the minimum amount of salt groups required to effect a significant change in the properties of the adduct in most applications. More preferably, at least a majority (ie, about 50% or more) of the carboxylic acid groups are converted to metal salt groups. In some applications, virtually all (i.e.
More preferably, the carboxylic acid groups are converted by at least 95%). This neutralization step can also be accomplished by simply adding the unneutralized addition product produced in step (a) to an aqueous solution containing the desired dissociated metal-containing compound, allowing neutralization to occur in situ. can. 3 Preparation of Polyurethane Elastomers The carboxylic acid-containing monoether and polyether polyol adducts prepared as described above are used to produce polyurethane elastomer products. These elastomers are made by reacting these metal salt compounds with at least one organic polyisocyanate under conventional and well-known reaction conditions. Suitable organic polyisocyanates include any aromatic, cycloaliphatic, aliphatic diisocyanates and higher polyisocyanates. Diisocyanates are a preferred class of polyisocyanates. Suitable aliphatic diisocyanates include hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate and 1,10-decamethylene diisocyanate. Suitable aromatic diisocyanates are toluene-2,4- or 2,6-diisocyanate (also known as mixtures or each TDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, 4-methoxy-1,3
-phenylene diisocyanate, 4-chloro-
1,3-phenylene diisocyanate, 2,4'-
Diisocyanato diphenyl ether, 5,6-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate,
2,4-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl ether, benzidine diisocyanate, 4,4'-
Diisoyanatodibenzyl, methylene-bis(4
-phenyl-isocyanate) (also known as MDI) and 1,3-phenylene diisocyanate. In addition to the presence of these two reactants, the other reaction parameters for this polyurethane production process are also not critical, and the invention should not be limited to any particular conditions for carrying out this process. do not have. For some applications, it may be desirable to add one or more chain extenders. These include any compound containing two active hydrogen-containing groups and having a molecular weight of 18-200. Specific examples include diols, diamines, hydrazine, dihydrazine and the like. A preferred diol is ethylene diol. Other suitable compounds include ethylenediamine, isophoronediamine, diethylene glycol and 1,4-butanediol. The rate of reaction between ionomer(s) and polyisocyanate(s) can be increased by using commonly known polyurethane forming catalysts. These include tertiary amine catalysts and organometallic compounds such as organomercury and organotin compounds. However, the use of such catalysts is not critical to the invention. Additionally, plasticizers, pigments and fillers such as carbon black, silica and clay can be incorporated into these urethanes. The ratio of isocyanate (NCO) groups to hydroxyl (OH) groups in the reactants is preferably from about 0.9:1 to about 1.2:
1, more preferably about 1:1 to 1.05:1. The preferred reaction temperature for producing the elastomer is about 25°C to 150°C, more preferably about
It ranges from 25℃ to 130℃. In this polyurethane elastomer production step it is advantageous to add additional compounds which also react with isocyanate groups. These additional compounds include polyether polyols, polyester polyols, and other conventional compounds known to react with polyisocyanates to form polyurethanes. The carboxylate-containing polyurethane elastomer of the present invention can be used as automobile structural parts, furniture parts, sports equipment, and the like. [Examples] The following examples are provided to further illustrate the present invention, and parts and percentages are by weight unless otherwise specified. Example 1 Preparation of carboxylic acid-containing polyether polyol addition product with fumaric acid A three-necked flask was charged with fumaric acid (140 g) and polyether polyol (3500 g). The mixture was heated to 105° C. under nitrogen atmosphere while stirring. Free radical initiator, 2,5-dimethyl-2,5
-Bis(2-ethylhexanoylperoxy)hexane was added in 3g portions every 1.5 hours. A total of 27 g of initiator was added within 13 hours before the fumaric acid was completely reacted. The amber liquid product was cooled to room temperature and used without purification to make various metal salts (see Examples 2, 3 and 4 below). As a result of IR analysis of this carboxylic acid-containing polyether polyol,
There was no double bond of fumaric acid at 1650 cm -1 , indicating that fumaric acid had completely reacted. [Note] “POLY-G 85-29-2” (product name) manufactured by Olin Company of Stanford, Connecticut. This polyether polyol is a triol with an average molecular weight of 6,400 and is prepared by block reacting a glycerin initiator first with propylene oxide and then with ethylene oxide. Example 2 Preparation of Calcium Salt A three-necked flask was charged with the carboxylated polyol of Example 1 (2000 g), CaO (36.7 g) and water (100 g). 90 while stirring the mixture.
heated to ℃. As measured by IR analysis,
After 3 hours the conversion of the acid to the calcium salt was complete. Water was removed in vacuo to obtain a liquid product. Example 3 Preparation of Magnesium Salt In a three-necked flask, add the carboxylated polyol of Example 1 (2000 g), MgO (24 g) and water (100 g).
I put it in. After 3 hours at 90°C, IR analysis confirmed complete conversion of the acid to the Mg salt. The water was removed under vacuum. Example 4 Preparation of Zinc Salt A three-necked flask was charged with the carboxylated polyol of Example 1 (2000 g), ZnO (53.3 g) and water (100 g). After 3 hours at 90°C, IR analysis confirmed the reaction was complete. The water was removed under vacuum. Example 5 Production of RIM molded product Polyether polyol (172g) used in Example 1, ethylene glycol chain extender (28g),
Organomercury catalyst (1g), silicone deaerator (2 drops) and polymeric isocyanate (147.3g)
were weighed in that order and placed in a large beaker. Stir the contents for 1 minute, degas in vacuo, and store 1/8″ x 6″ x
It was poured into a 6″ mold and heated to 135°C. After curing at 135°C for 24 hours, the solid product was removed from the mold and subjected to physical property tests. The results are shown in the table. "Cocure44" (trade name), available from Cosun Chemical Co., 400 14th Street, Waterford, NY 12188; "SF-1080" (trade name), available from GE Silicone Products Department, Laporte, TX; Polymer MDI, “Isonate 143L” (trade name), commercially available from Appdition, a polymer chemical division, Examples 6 to 9 Example 5 except that the type of polyol, the weight of ethylene glycol, and the weight of isocyanate were changed.
The procedure was repeated. The results are shown in the table. These results demonstrate that using the indicated ionomer, the hardness and flexural modulus are increased compared to Example 5 without the use of additional amounts of ethylene glycol and isocyanate. This means that by using less chain extender and isocyanate, the cost of manufacturing products with these improved physical properties is reduced. Examples 8 and 9 differ from Examples 5 and 6 in that the relative amounts of reagents were varied. Examples 8 and 9 give moldings with relatively high hardness and strength.

【表】【table】

【表】 例 10 TDI成形物の調製 例1で用いたポリエーテルポリオール
(150g)、水銀触媒(1.1g)、シリコーン脱気剤
(2滴)および2,4−および2,6−トルエ
ンジアミンジイソシアネート(TDI)(6.6g)を
その順に大きなビーカーに加えた。内容物を1分
間撹拌し、脱気し1/8″×6″×6″の型に注入した。
85℃で24時間硬化した後、固体試料を取り出し、
物性試験に付した。結果は表に示す。 〔注〕 NJ07072,カールシユタツト、14番
ストリート、400のコーサンケミカル社より
市販されている“Cocure44”(商品名) NY12188,ウオーターフオード、GEシリ
コーンプロダクツデパートメントより市販さ
れている“SF−1080”(商品名) 例 11〜13 ポリオールの種類および各成分の重量を変えた
ほかは例10の手順を繰り返した。結果は表に示
す。 これらの結果は、表示のアイオノマーを用いる
と、連鎖延長剤と追加のイソシアネートを用いな
くとも例10と比べて硬度と引張り強さが増加し、
伸びは殆んど変らないことを示している。
[Table] Example 10 Preparation of TDI molding Polyether polyol (150 g) used in Example 1, mercury catalyst (1.1 g), silicone deaerator (2 drops) and 2,4- and 2,6-toluenediamine diisocyanate (TDI) (6.6 g) were added in that order to a large beaker. The contents were stirred for 1 minute, degassed and poured into 1/8" x 6" x 6" molds.
After curing at 85 °C for 24 h, the solid sample was removed and
It was subjected to physical property tests. The results are shown in the table. [Note] “Cocure44” (trade name), commercially available from Cosun Chemical Co., 400 14th Street, Karlscht, NJ07072; “SF-1080”, commercially available from GE Silicone Products Department, Waterford, NY12188; Trade name) Examples 11-13 The procedure of Example 10 was repeated except that the type of polyol and the weight of each component were changed. The results are shown in the table. These results demonstrate that the indicated ionomer increases the hardness and tensile strength compared to Example 10 without the use of chain extender and additional isocyanate.
This shows that the elongation remains almost unchanged.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1(a) 少なくとも一種の300〜6500の平均分子量
を有するポリヒドロキシ含有のモノエーテルも
しくはポリエーテル化合物をマレイン酸、フマ
ル酸、イタコン酸およびそれらの混合物からな
る群から選択されるエチレン性不飽和のジカル
ボン酸と、ペルオキシ型の遊離基開始剤の存在
下でかつ該酸に対する該ポリヒドロキシ含有モ
ノエーテルもしくはポリエーテル化合物の重量
比を99:1〜70:30として反応させてカルボン
酸含有モノエーテルもしくはポリエーテルポリ
オール付加生成物を生成させ、そして (b) 生成された付加生成物を、充分な量の、周期
律表第1a,2a,8,1bおよび2b族の1価、2
価もしくは3価の金属イオンの群から選択され
る金属イオンで中和し、該付加生成物中のカル
ボン酸基の少なくとも10%を金属塩に転換し、 (c) 該中和されたカルボン酸含有モノエーテルも
しくはポリエーテルポリオールを有機ポリイソ
シアネートと反応させてカルボン酸塩含有ポリ
ウレタンエラストマーを生成することを特徴と
するカルボン酸塩含有ポリウレタンエラストマ
ーの製造方法。 2 該ポリヒドロキシ含有モノエーテルもしくは
ポリエーテル化合物をポリオキシエチレンジオー
ル、ポリオキシエチレントリオール、ポリオキシ
プロピレンジオール、ポリオキシプロピレントリ
オール、ブロツク及びランダムポリオキシエチレ
ン−ポリオキシプロピレンジオールおよびトリオ
ール、およびそれらの混合物の群から選択し、マ
レイン酸およびフマル酸からなる群から選択され
る酸と約80℃〜130℃の温度で反応させる特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3 金属イオンをNa+,K+,Li+,Ag+,Hg+
Cu+,Mg+2,Ca+2,Ba+2,Cu+2,Cd+2,Hg+2
Fe+2,Co+2,Ni+2,Zn+2,Pd+2,Pt+2および
Fe+3からなる群から選択する特許請求の範囲第
1項記載の方法。 4 該付加生成物を充分な量の中和剤で中和し、
該カルボン酸基の実質的に全てを金属塩に転換す
る特許請求の範囲第3項に記載の方法。 5 該有機ポリイソシアネートが少なくとも一種
の芳香族、環式脂肪族および脂肪族ジイソシアネ
ートである特許請求の範囲第1項に記載の方法。 6 NCO対OH基のモル比が約0.9:1〜1.2:1
である特許請求の範囲第1項に記載の方法。
[Scope of Claims] 1(a) At least one polyhydroxy-containing monoether or polyether compound having an average molecular weight of 300 to 6500 selected from the group consisting of maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and mixtures thereof. an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid in the presence of a peroxy-type free radical initiator and at a weight ratio of the polyhydroxy-containing monoether or polyether compound to the acid of 99:1 to 70:30. forming a carboxylic acid-containing monoether or polyether polyol adduct; and (b) adding a sufficient amount of the formed adduct to a monovalent group 1a, 2a, 8, 1b and 2b of the Periodic Table. ,2
neutralizing with a metal ion selected from the group of valent or trivalent metal ions, converting at least 10% of the carboxylic acid groups in the addition product to a metal salt; (c) the neutralized carboxylic acid; 1. A method for producing a carboxylate-containing polyurethane elastomer, which comprises reacting a monoether or polyether polyol with an organic polyisocyanate to produce a carboxylate-containing polyurethane elastomer. 2. The polyhydroxy-containing monoether or polyether compound can be converted into polyoxyethylene diol, polyoxyethylene triol, polyoxypropylene diol, polyoxypropylene triol, block and random polyoxyethylene-polyoxypropylene diol and triol, and mixtures thereof. The method of claim 1, wherein the method is reacted with an acid selected from the group consisting of maleic acid and fumaric acid at a temperature of about 80°C to 130°C. 3 Metal ions as Na + , K + , Li + , Ag + , Hg + ,
Cu + , Mg +2 , Ca +2 , Ba +2 , Cu +2 , Cd +2 , Hg +2 ,
Fe +2 , Co +2 , Ni +2 , Zn +2 , Pd +2 , Pt +2 and
A method according to claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of Fe +3 . 4 neutralizing the addition product with a sufficient amount of neutralizing agent;
4. The method of claim 3, wherein substantially all of the carboxylic acid groups are converted to metal salts. 5. The method of claim 1, wherein the organic polyisocyanate is at least one aromatic, cycloaliphatic and aliphatic diisocyanate. 6 The molar ratio of NCO to OH groups is approximately 0.9:1 to 1.2:1
The method according to claim 1.
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