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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-07
(45)【発行日】2023-11-15
(54)【発明の名称】ウレタン形成性組成物
(51)【国際特許分類】
   C08G 18/48 20060101AFI20231108BHJP
   C08G 18/10 20060101ALI20231108BHJP
   C08G 18/28 20060101ALI20231108BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20231108BHJP
   C09D 175/08 20060101ALI20231108BHJP
   C09J 175/08 20060101ALI20231108BHJP
   C09J 7/30 20180101ALI20231108BHJP
   C09K 3/10 20060101ALI20231108BHJP
【FI】
C08G18/48 004
C08G18/48 066
C08G18/10
C08G18/28 015
C08J5/18 CFF
C09D175/08
C09J175/08
C09J7/30
C09K3/10 D
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2018238599
(22)【出願日】2018-12-20
(65)【公開番号】P2020100694
(43)【公開日】2020-07-02
【審査請求日】2021-11-10
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003300
【氏名又は名称】東ソー株式会社
(72)【発明者】
【氏名】清水 義久
(72)【発明者】
【氏名】大浜 俊生
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 茉由加
(72)【発明者】
【氏名】大谷 泰歩
【審査官】佐藤 のぞみ
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2010/104084(WO,A1)
【文献】特開2001-329041(JP,A)
【文献】国際公開第2012/133812(WO,A1)
【文献】特開2017-141361(JP,A)
【文献】特開2016-204466(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G 18/00-18/87
C09J
C09D
C09K 3/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
1分子中に炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基および2つ以上の水酸基を有するポリアルキレンオキシド(A)と、
1分子中に炭素数6以上の糖残基を含有し、アルキレンオキシド残基および4つ以上の水酸基を有するポリアルキレンオキシド(B)と
1分子中に1つの水酸基およびエチレンオキシド残基を含むポリアルキレンオキシド(C)と、
イソシアネート基の平均官能基数が2.0以上であるイソシアネート化合物(D)と、
を含み、
前記ポリアルキレンオキシド(A)は、
不飽和度が、0.010meq/g以下であり、
数平均分子量が、800以上であり、
質量比(ポリアルキレンオキシド(A)/ポリアルキレンオキシド(B))で、95/5~70/30の範囲であり、
質量比[ポリアルキレンオキシド(A)+ポリアルキレンオキシド(B)]/ポリアルキレンオキシド(C)で、99.5/0.5~90/10の範囲であり、
前記ポリアルキレンオキシド(A)および前記ポリアルキレンオキシド(B)および前記ポリアルキレンオキシド(C)に由来する水酸基の総量(MOH)に対する前記イソシアネート化合物(D)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)の比(MNCO/MOH)が、モル比率で0.20以上1.0未満である、
ウレタン形成性組成物(E)の反応物であり、1分子中に少なくとも一つの水酸基を有するウレタンプレポリマー(F)。
【請求項2】
ポリアルキレンオキシド(B)に含有する炭素数6以上の糖残基が、シュークローズ残基又はソルビトール残基である請求項1に記載のウレタンプレポリマー(F)。
【請求項3】
請求項1または2に記載のウレタンプレポリマー(F)及びイソシアネート化合物(G)と、を含むウレタン形成性組成物(H)。
【請求項4】
請求項3に記載のウレタン形成性組成物(H)および
有機溶媒、を含むウレタン形成性組成物溶液(I)であって、
当該ウレタン形成性組成物溶液(I)中の前記ウレタン形成性組成物(H)の濃度が、10質量%以上90質量%以下であるウレタン形成性組成物溶液(I)。
【請求項5】
請求項1または2に記載のウレタンプレポリマー(F)、および
有機溶媒、を含むウレタンプレポリマー溶液(I)であって、
当該ウレタンプレポリマー溶液(I)中の、前記ウレタンプレポリマー(F)の濃度が、10質量%以上90質量%以下であるウレタン形成性組成物溶液(I)。
【請求項6】
請求項3に記載のウレタン形成性組成物(H)の反応物である、ポリウレタン(J)。
【請求項7】
請求項6に記載のポリウレタン(J)からなるポリウレタンシート。
【請求項8】
請求項6に記載のポリウレタン(J)、または請求項7に記載のポリウレタンシートからなるシーリング材。
【請求項9】
請求項6に記載のポリウレタン(J)、または請求項7に記載のポリウレタンシートからなる塗料。
【請求項10】
請求項6に記載のポリウレタン(J)、または請求項7に記載のポリウレタンシートからなる粘着剤。
【請求項11】
請求項6に記載のポリウレタン(J)、または請求項7に記載のポリウレタンシートからなる接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ウレタン形成性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
片末端に不飽和基を有する副生モノオール(以下、不飽和モノオールと記す)を多量に含むポリアルキレンオキシドが、ポリウレタンの原料として用いられている。しかしながら、このポリアルキレンオキシドを用いてポリウレタンを得ようとすると、イソシアネート化合物との反応に伴う硬化(固化)に時間を要して生産性が損なわれるという問題が生じる。
更に、このような不飽和モノオールを多量に含むポリアルキレンオキシドから得られるポリウレタンは、高分子量になりづらく、引張破断伸びが小さく、引張破断強度も小さい。これに対して、不飽和モノオールを多量に含むポリアルキレンオキシドでも、イソシアネート基の平均官能基数が多いイソシアネート化合物と反応させることで高分子量のポリウレタンを得ることができる。しかしながら、この場合、ポリウレタンは直鎖状に高分子量化するのではなく、密な架橋構造を有する架橋体となるので、得られるポリウレタンは引張破断伸びが小さく、引張破断強度が小さくなってしまう。
【0003】
一方、不飽和モノオールは比較的低分子量なので、不飽和モノオールが多量に含まれた従来のポリアルキレンオキシドを含む組成物は粘度が低く、それらの組成物からポリウレタンを得るために塗工機などで塗工した際には、塗工しやすいという利点がある。
【0004】
ここで、特許文献1は、イミノホスファゼニウム塩と、ルイス酸と、を触媒として用いることで、不飽和モノオールが少ないポリアルキレンオキシドが得られることを開示している。これらのポリアルキレンオキシドを用いることで不飽和モノオールを多量に含むポリアルキレンオキシドが抱える生産性の問題は解決され、引張破断伸びや引張破断強度も大きくなる。しかしながら、不飽和モノオールが少ないポリアルキレンオキシドは粘度が高いため、該ポリアルキレンオキシドを含む組成物については、塗工性の改善が望まれており、更に、引張破断伸びの更なる向上とそれに伴う引張破断強度の更なる向上も望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2017-25274号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の一態様は、優れた塗工性、および高い生産性を有すると共に、引張破断強度の大きなポリウレタンの形成に資するウレタン形成性組成物、および、該ウレタン形成性組成物を含むウレタン形成性組成物溶液を提供することに向けられている。
本発明の他の態様は、該ウレタン形成性組成物の反応物であるウレタンプレポリマー、および、該ウレタンプレポリマーを含むウレタンプレポリマー溶液を提供することに向けられている。
本発明の更に他の態様は、該ウレタン形成性組成物の反応物であるポリウレタンを提供することに向けられている。
本発明のまた更に他の態様は、該ポリウレタンからなるポリウレタンシートを提供することに向けられている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の各態様は以下に示す[1]~[11]である。
[1]1分子中に炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基および2つ以上の水酸基を
有するポリアルキレンオキシド(A)と、
1分子中に炭素数6以上の糖残基を含有し、アルキレンオキシド残基および4つ以上の水酸基を有するポリアルキレンオキシド(B)
1分子中に1つの水酸基およびエチレンオキシド残基を含むポリアルキレンオキシド(C)と、
イソシアネート基の平均官能基数が2.0以上であるイソシアネート化合物(D)と、を含み、
前記ポリアルキレンオキシド(A)は、
不飽和度が、0.010meq/g以下であり、
数平均分子量が、800以上である。
ウレタン形成性組成物(E)。
[2]上記ポリアルキレンオキシド(B)に含有する炭素数6以上の糖残基が、シュークローズ残基又はソルビトール残基であるウレタン形成性組成物(E)
[3]上記ウレタン形成性組成物(E)の反応物であるウレタンプレポリマー(F)であって、
該ウレタンプレポリマー(F)は、1分子中に少なくとも一つの水酸基を有し、前記ウレタン形成性組成物(E)の中でも、前記ポリアルキレンオキシド(A)および前記ポリアルキレンオキシド(B)および前記ポリアルキレンオキシド(C)に由来する水酸基の総量(MOH)に対する前記イソシアネート化合物(D)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)の比(MNCO/MOH)が、モル比率で1.0未満である、ウレタンプレポリマー(F)。
[4] 上記ウレタンプレポリマー(F)と、イソシアネート化合物(G)と、を含むウレタン形成性組成物(H)。
[5] 上記ウレタン形成性組成物(E)、または、上記ウレタン形成性組成物(H)および
有機溶媒、を含むウレタン形成性組成物溶液(I)であって、
当該ウレタン形成性組成物溶液(I)中の上記ウレタン形成性組成物(E)、または、上記ウレタン形成性組成物(H)の濃度が、10質量%以上90質量%以下であるウレタン形成性組成物溶液(I)。
[6] 上記ウレタンプレポリマー(F)、および
有機溶媒、を含むウレタンプレポリマー溶液(I)であって、
当該ウレタンプレポリマー溶液(I)中の、上記ウレタンプレポリマー(F)の濃度が、10質量%以上90質量%以下であるウレタン形成性組成物溶液(I)。
[7] 上記ウレタン形成性組成物(E)、または、上記ウレタン形成性組成物溶液中(I)のウレタン形成性組成物(H)の反応物である、ポリウレタン(J)。
[8] 上記ポリウレタン(J)からなるポリウレタンシート
[9] 上記ポリウレタン(J)、または上記ポリウレタンシートからなるシーリング材。
[10] 上記ポリウレタン(J)、または上記ポリウレタンシートからなる塗料。
[11] 上記ポリウレタン(J)、または上記ポリウレタンシートからなる粘着剤。
[12] 上記ポリウレタン(J)、または上記ポリウレタンシートからなる接着剤。
【発明の効果】
【0008】
本発明のウレタン形成性組成物は、ポリウレタンを得るために、塗工機などで塗工する際に優れた塗工性を有する上に、ウレタン化触媒を多量に用いることなく、イソシアネート化合物との反応に伴う硬化(固化)を進めることでの高い生産性を有し、更に、引張破断強度が大きいポリウレタンを得ることができる。
また、本発明のウレタン形成性組成物を用いることで得られたポリウレタンは、シーリング材、塗料、粘着剤、接着剤など幅広い用途に好適に使用できる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に本発明を実施するための例示的な態様を詳細に説明する。
【0010】
本発明の一態様にかかるウレタン形成性組成物(E)は、
1分子中に炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基および2つ以上の水酸基を有するポリアルキレンオキシド(A)と、
1分子中に炭素数6以上の糖残基を含有し、アルキレンオキシド残基および4つ以上の水酸基を有するポリアルキレンオキシド(B)と、
1分子中に1つの水酸基およびエチレンオキシド残基を含むポリアルキレンオキシド(C)と、
イソシアネート基の平均官能基数が2.0以上であるイソシアネート化合物(D)と、を含み、
前記ポリアルキレンオキシド(A)は、
不飽和度が、0.010meq/g以下であり、
数平均分子量が、800以上である。
【0011】
<ポリアルキレンオキシド(A)>
ポリアルキレンオキシド(A)の不飽和度は、0.010meq/g以下であり、好ましくは0.007meq/g以下であり、更に好ましくは0.004meq/g以下である。
ポリアルキレンオキシド(A)の不飽和度が0.010meq/gを超える場合、該ポリアルキレンオキシド(A)を含むウレタン形成性組成物(E)は、イソシアネート化合物(D)との反応に伴う硬化(固化)に時間を要して生産性に劣るとともに、得られたポリウレタンは高分子量にならず、引張破断伸びが小さく、引張破断強度も小さい。不飽和度が0.010meq/gを超えるポリアルキレンオキシド(A)であっても、イソシアネート基の平均官能基数が多いイソシアネート化合物と反応させることで高分子量のポリウレタンは得られるが、この場合のポリウレタンは密な架橋構造を有する架橋体となり、引張破断伸びと引張破断強度が小さくなってしまう。ポリアルキレンオキシド(A)の不飽和度が0.010meq/g以下であれば、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、イソシアネート化合物(D)との反応に伴う硬化(固化)が速く、得られるポリウレタンは直鎖状に高分子量化し、引張破断伸びと引張破断強度は大きくなる。ポリアルキレンオキシド(A)の不飽和度が低いほど、得られたポリウレタンの引張破断伸びと引張破断強度は大きく、耐汚染性にも優れるので、好ましい。
【0012】
ここで、ポリアルキレンオキシド(A)の「不飽和度(meq/g)」とは、ポリアルキレンオキシド1g当たりに含まれる不飽和基の量であり、ポリアルキレンオキシドに含まれる不飽和モノオールの数に対応する。すなわち、不飽和度が高ければ不飽和モノオールが多く、不飽和度が低ければ不飽和モノオールは少ない。
【0013】
なお、本態様では、高分子論文集1993,50,2,121-126に記載のNMR法に準拠してポリアルキレンオキシドの不飽和度を測定した。本態様では、不飽和モノオールが少ないポリアルキレンオキシドを測定の対象とするので、測定精度を高めるために、NMR測定におけるスキャン回数は500回以上とした。
【0014】
ポリアルキレンオキシド(A)は、数平均分子量が800以上であり、好ましくは1000以上30000以下であり、更に好ましくは2000以上20000以下であり、最も好ましくは3000以上13000以下である。ポリアルキレンオキシド(A)の数平均分子量が800未満の場合は、ポリアルキレンオキシド(A)が低分子量であるために、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、イソシアネート化合物(D)との反応によって得られるポリウレタンは、密な架橋構造を形成し、引張破断伸びと引張破断強度が小さくなってしまう。ポリアルキレンオキシド(A)の数平均分子量が800以上であれば、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)、とイソシアネート化合物(D)との反応によって得られるポリウレタンは、引張破断伸びと引張破断強度が大きくなる。ポリアルキレンオキシド(A)の数平均分子量が大きいほど、ポリウレタンの引張破断伸びと引張破断強度は大きくなるので、好ましい。ただし、ポリアルキレンオキシド(A)の数平均分子量が30000を超えると、得られたポリウレタンにべたつきが生じる場合がある。
なお、ポリアルキレンオキシド(A)の数平均分子量は、JIS K-1557-1に記載の方法により算出したポリアルキレンオキシド(A)の水酸基価と、ポリアルキレンオキシド(A)1分子中の水酸基数と、から算出することができる。ポリアルキレンオキシド(A)の水酸基価(mgKOH/g)としては、特に限定されないが、好ましくは3以上250以下であり、更に好ましくは5以上180以下であり、最も好ましくは8以上70以下である。
【0015】
本発明に用いるポリアルキレンオキシド(A)は、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn);Mw/Mn)が1.1以下であることが好ましい。Mw/Mnが1.1以下であると、汚染の原因となる低分子量物が少なくなることで優れた耐汚染性を有することになるため、好ましい。
分子量分布(Mw/Mn)は、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography+;GPC)法より測定することができる。
【0016】
ポリアルキレンオキシド(A)の25℃における粘度は、特に限定されず、用途により適宜選択されるが、好ましくは100mPa・s以上200000mPa・s以下であり、更に好ましくは200mPa・s以上10000mPa・s以下である。ポリアルキレンオキシド(A)の25℃における粘度が100mPa・s以上200000mPa・s以下であれば、ポリウレタン製品を得るために塗工機などで塗工する際に、塗工しやすくなるので好ましい。ここで、25℃での「粘度」とは、JIS K1557-5 6.2.3項に準拠し、コーン・プレート回転粘度計を用いて、せん断速度0.1(1/s)で測定した値である。
【0017】
ポリアルキレンオキシド(A)は、炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基を含む。炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基として特に限定されず、例えば、炭素数3~20のアルキレンオキシド残基を挙げることができる。具体的には、プロピレンオキシド残基、1,2-ブチレンオキシド残基、2,3-ブチレンオキシド残基、イソブチレンオキシド残基、ブタジエンモノオキシド残基、ペンテンオキシド残基、スチレンオキシド残基、シクロヘキセンオキシド残基等が挙げられる。これらのアルキレンオキシド残基の中でも、ポリアルキレンオキシド(A)を得るための原料の入手が容易で、得られるポリアルキレンオキシド(A)の工業的価値が高いことから、プロピレンオキシド残基が好ましい。
【0018】
また、ポリアルキレンオキシド(A)は、炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基として、単一のアルキレンオキシド残基のみを含んでいてもよく、2種類以上のアルキレンオキシド残基を含んでいてもよい。なお、2種以上をアルキレンオキシド残基が含まれる場合は、例えば、1種のアルキレンオキシド残基が連鎖的に繋がったものに、それ以外のアルキレンオキシド残基が連鎖的に繋がったものであってもよく、2種以上のアルキレンオキシド残基がランダムに繋がったものでもよい。さらに、ポリアルキレンオキシド(A)は、炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基を含んでいればよく、これに加えて、炭素数2のエチレンオキシド残基を含んでいてもよい。
【0019】
また、ポリアルキレンオキシド(A)は1分子中に2つ以上の水酸基を有する。ポリアルキレンオキシド(A)は、1分子中に2つ以上の水酸基を有するものであれば、水酸基数は特には限定されないが、1分子中の水酸基数が6以下であることが好ましく、さらに好ましくは1分子中の水酸基数が3以下である。ポリアルキレンオキシド(A)の1分子中の水酸基数が6以下であると、ポリアルキレンオキシド(A)の分子量が低い場合であっても、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、イソシアネート化合物(D)との反応によって得られるポリウレタンの架橋構造が密になり難く、引張破断伸びと引張破断強度が更に大きくなるため、好ましい。
【0020】
また、ポリアルキレンオキシド(A)は、それらを含むウレタン形成組成物(E)の取り扱いが容易になることから、常温で液状であることが好ましい。
【0021】
ここで、1分子中に炭素数が3以上のアルキレンオキシド残基および2つ以上の水酸基を有するポリアルキレンオキシド(A)は、例えば、ホスファゼン化合物及びルイス酸を含むアルキレンオキシド重合触媒の存在下で、活性水素含有化合物を開始剤として、アルキレンオキシドを開環重合することによって得られる。したがって、ポリアルキレンオキシド(A)はアルキレンオキシド残基を有することになる。
【0022】
ホスファゼン化合物としては、例えば、式(1)で示されるホスファゼニウム塩を挙げることができる。
【0023】
【化1】
【0024】
(式(1)中、
及びRは、各々独立して、
水素原子、
炭素数1~20の炭化水素基、
とRとが互いに結合した環構造、または、
同士もしくはR同士が互いに結合した環構造を表す;
は、ヒドロキシアニオン、炭素数1~4のアルコキシアニオン、カルボキシアニオン、炭素数2~5のアルキルカルボキシアニオン、又は炭酸水素アニオンを表す;
Yは、炭素原子またはリン原子を表す;
aは、
Yが炭素原子のとき2であり、
Yがリン原子のとき3である。)
【0025】
炭素数1~20の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ビニル基、n-プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、アリル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、シクロブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、へプチル基、シクロヘプチル基、オクチル基、シクロオクチル基、ノニル基、シクロノニル基、デシル基、シクロデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基等を挙げることができる。
【0026】
及びRとしては、触媒活性に優れるアルキレンオキシド重合触媒となり、原料の入手が容易という点から、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好ましい。
【0027】
また、上記ホスファゼニウム塩におけるXは、ヒドロキシアニオン、炭素数1~4のアルコキシアニオン、カルボキシアニオン、炭素数2~5のアルキルカルボキシアニオン、又は炭酸水素アニオンである。
【0028】
炭素数1~4のアルコキシアニオンとしては、例えば、メトキシアニオン、エトキシアニオン、n-プロポキシアニオン、イソプロポキシアニオン、n-ブトキシアニオン、イソブトキシアニオン、t-ブトキシアニオン等が挙げられる。
【0029】
炭素数2~5のアルキルカルボキシアニオンとしては、例えば、アセトキシアニオン、エチルカルボキシアニオン、n-プロピルカルボキシアニオン、イソプロピルカルボキシアニオン、n-ブチルカルボキシアニオン、イソブチルカルボキシアニオン、t-ブチルカルボキシアニオン等が挙げられる。
【0030】
これらの中で、Xとしては、触媒活性に優れるアルキレンオキシド重合触媒となることから、ヒドロキシアニオン、炭酸水素アニオンが好ましい。
【0031】
ホスファゼン化合物としては、例えば、テトラキス(1,1,3,3-テトラメチルグアニジノ)ホスファゼニウムヒドロキシド、テトラキス(1,1,3,3-テトラメチルグアニジノ)ホスファゼニウムハイドロゲンカーボネート、テトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスホラニリデンアミノ]ホスホニウムヒドロキシドを挙げることができる。
【0032】
ルイス酸としては、例えば、アルミニウム化合物、亜鉛化合物、ホウ素化合物等を挙げることができる。
【0033】
アルミニウム化合物としては、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、ジフェニルモノイソブチルアルミニウム、モノフェニルジイソブチルアルミニウム等の有機アルミニウムや、例えば、メチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、メチルーイソブチルアルミノキサン等のアルミノキサンを挙げることができる。
【0034】
亜鉛化合物としては、例えば、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジフェニル亜鉛等の有機亜鉛;塩化亜鉛、酸化亜鉛等の無機亜鉛を挙げることができる。
【0035】
ホウ素化合物としては、トリエチルボラン、トリメトキシボラン、トリエトキシボラン、トリイソプロポキシボラン、トリフェニルボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリフルオロボラン等を挙げることができる。
【0036】
そして、これらの中でも、触媒性能に優れるアルキレンオキシド重合触媒となることから、有機アルミニウム、アルミノキサン、有機亜鉛が好ましく、有機アルミニウムが特に好ましい。
【0037】
アルキレンオキシド重合触媒における、ホスファゼン化合物とルイス酸との割合は、アルキレンオキシド重合触媒としての作用が発現する限りにおいて任意であり、特に限定されるものではないが、その中でも特に触媒性能に優れる重合触媒となることから、ホスファゼン化合物:ルイス酸=1:0.002~1:500(モル比)であることが好ましい。
【0038】
活性水素含有化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、水、ヒドロキシ化合物、アミン化合物、カルボン酸化合物、チオール化合物、水酸基を有するポリエーテルポリオール等が挙げられる。
水酸基を有するポリエーテルポリオールとしては、例えば分子量200以上3000以下のポリエーテルポリオール等が挙げられる。
そして、これら活性水素含有化合物は、単独で用いてもよいし、数種類を混合して用いてもよい。
【0039】
<ポリアルキレンオキシド(B)>
ポリアルキレンオキシド(B)は、1分子中に炭素数6以上の糖残基を含有し、アルキレンオキシド残基および4つ以上の水酸基を有するものであれば、特に限定されず、炭素数6以上の糖に1種のアルキレンオキシドが連鎖的に繋がったもの、炭素数6以上の糖に複数のアルキレンオキシドが連鎖的に繋がったものやランダムで繋がったもの、何れでもよい。
【0040】
なかでも、工業的にアルキレンオキシドの入手がしやすく、合成が簡便となりやすいため、炭素数6以上の糖にプロピレンオキシドのみが連鎖的に繋がったもの、炭素数6以上の糖にエチレンオキシドのみが連鎖的に繋がったもの、炭素数6以上の糖にプロピレンオキシドとエチレンオキシドが連鎖的に繋がったものまたはランダムで繋がったものであることが好ましい。
【0041】
ポリアルキレンオキシド(B)は1分子中に4つ以上の水酸基を有する。ポリアルキレンオキシド(B)は、1分子中に平均4つ以上の水酸基を有するものであれば、水酸基数は特には限定されないが、1分子中の水酸基数が4以上12以下であることが好ましく、さらに好ましくは5以上8以下である。
【0042】
ポリアルキレンオキシド(B)の1分子中の水酸基数が4以上12以下であると、ポリアルキレンオキシド(A)の分子量が低い場合であっても、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、イソシアネート化合物(D)との反応によって得られるポリウレタンの架橋構造が均一になり易く、引張破断強度が更に大きくなるため、好ましい。
【0043】
ポリアルキレンオキシド(B)の数平均分子量は特に限定されず、用途により適宜選択されるが、好ましくは100以上3000以下であり、さらに好ましくは500以上2000未満である。ポリアルキレンオキシド(B)の数平均分子量が3000以下であると、炭素数6以上の糖残基を多く含み、引張破断強度が向上しやすいため好ましい。
【0044】
なお、ポリアルキレンオキシド(B)の数平均分子量は、JIS K-1557-1に記載の方法により算出したポリアルキレンオキシド(B)の水酸基価と、ポリアルキレンオキシド(B)1分子中の水酸基数と、から算出することができる。ポリアルキレンオキシド(B)の水酸基価(mgKOH/g)としては、特に限定されないが、好ましくは70超2000以下であり、更に好ましくは180超1000以下であり、最も好ましくは250超700以下である。
【0045】
ポリアルキレンオキシド(B)の25℃における粘度は、特に限定されず、用途により適宜選択されるが、好ましくは1000mPa・s以上100000mPa・s以下であり、さらに好ましくは5000mPa・s以上50000mPa・s以下である。粘度が1000mPa・s以上100000mPa・s以下であれば、炭素数6以上の糖残基の含有率が高く、引張破断強度が向上しやすいため好ましい。
【0046】
ポリアルキレンオキシド(B)は1分子中に炭素数6以上の糖残基を有する。ポリアルキレンオキシド(B)は、1分子中に炭素数6以上の糖残基を有するものであれば、糖残基の構造は特には限定されないが、好ましくは1分子中の炭素数が6以上20以下の糖残基であり、さらに好ましくは6以上12以下の糖残基である。ポリアルキレンオキシド(B)に炭素数6以上の糖残基を含まない場合、引張破断強度が不足するため使用が困難である。
【0047】
このような糖残基としては、例えば、マルチトール残基、マルトース残基、グルコース残基、フルクトース残基、シュークローズ残基、ソルビトール残基などが挙げられ、好ましくは原料の入手が容易であり良好な硬化性、引張破断強度を発現しやすいシュークローズ残基又はソルビトール残基である。なかでも、環状構造を有し、さらに高い引張破断強度を発現しやすいためシュークローズ残基を含むことが最も好ましい。
【0048】
ポリアルキレンオキシド(B)は、一般にシュークローズやソルビトールなどの炭素数6以上の糖を開始剤としてアルキレンオキシドを開環重合することにより得られるが、ジエチレントリアミン、トリエタノールアミン、ジエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール等の炭素数6以上の糖残基を含まない低粘度の活性水素化合物を開始剤に併用して合成されることがあり、上記残基を有する成分を含んでいてもよい。
例えば、通常、ソルビトールの水酸基数は6、シュークローズの水酸基数は8であるが、シュークローズ残基又はソルビトール残基を含まない開始剤の併用や末端の封止等により水酸基数が低下することがある。
【0049】
市販のシュークローズ残基を含むポリアルキレンオキシドとしては、ハンツマン製JEFFOLSA-499(公称官能基数4.3、水酸基価495)、JEFFOLSD-361(公称官能基数4.4、水酸基価360)、JEFFOLSG-522(公称官能基数5.0、水酸基価520)、東邦化学工業製トーホーポリオールO-850(公称官能基数8、水酸基価380)、ソルビトール残基を含むポリアルキレンオキシドとしては、ハンツマン社製JEFFOLS-490(公称官能基数4.7、水酸基価490)などが挙げられ、好適に使用できる。
【0050】
<ポリアルキレンオキシド(C)>
ポリアルキレンオキシド(C)は、1分子中に1つの水酸基およびエチレンオキシド残基を含むものであれば特に限定されないが、ポリアルキレンオキシド(A)と、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、を含むウレタン形成性組成物(E)を塗工機などで塗工する際の塗工性が特に優れるために、ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレングリコールモノアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレングリコールモノフェニルエーテルからなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
【0051】
ここで、ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリオキシ(エチレン・プロピレン)グリコールモノメチルエーテル、ポリオキシ(エチレン・プロピレン)グリコールモノブチルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノラウレート、ポリオキシエチレングリコールモノラウリルアミンなどが挙げられ、好適に使用できる。また、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン塩などのアミノ基や硫酸塩等の無機塩を有するポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル塩も使用できる。
【0052】
ポリオキシアルキレングリコールモノアルケニルエーテルとしても特に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシエチレングリコールモノステアリルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノオレイルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート、ポリオキシエチレングリコールモノアクリレートなどが挙げられ、好適に使用できる。
【0053】
また、ポリオキシアルキレングリコールモノフェニルエーテルとしても特に限定されるものではないが、例えば、ポリオキシエチレングリコールモノオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノノニルフェニルエーテルなどが挙げられ、好適に使用できる。
【0054】
これらの中でも、ポリアルキレンオキシド(A)と、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、を含むウレタン形成性組成物(E)を塗工する際の塗工性に優れるために、エチレンオキサイド残基の含有量が50%以上であって、ポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリオキシエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリオキシ(エチレン・プロピレン)グリコールモノメチルエーテル、ポリオキシ(エチレン・プロピレン)グリコールモノブチルエーテルの何れか1種以上を含むことが好ましい。
【0055】
ここで、ポリアルキレンオキシド(C)の数平均分子量は特に限定されないが、150以上15000以下であることが好ましく、更に好ましくは200以上5000以下であり、最も好ましくは250以上1300以下である。ポリアルキレンオキシド(C)の分子量が低すぎると、これを含むウレタン形成性組成物(E)の粘度が低くなり過ぎて、ウレタン形成性組成物(E)を塗工機などで塗工する際に液流れという不良現象が生じ、得られるポリウレタン塗膜の厚さが不均一になってしまう場合がある。一方で、ポリアルキレンオキシド(C)の分子量が高すぎると、ポリアルキレンオキシド(A)との相溶性が悪くなり、これを含むウレタン形成性組成物(E)を塗工機などで塗工した際に、塗膜の表面が荒れたり、塗膜が不透明になったりしてしまう場合がある。したがって、厚さが均一で、かつ、表面が平滑で、高透明なポリウレタン塗膜が得られるために、ポリアルキレンオキシド(C)の数平均分子量は150以上15000以下であることが好ましい。
なお、ポリアルキレンオキシド(C)の数平均分子量は、ポリアルキレンオキシド(A)の場合と同様に、JIS K-1557-1に記載の方法により算出したポリアルキレンオキシド(C)の水酸基価と、ポリアルキレンオキシド(C)1分子中の水酸基数と、から算出することができる。
【0056】
また、ポリアルキレンオキシド(C)は、特に限定されないが、これを含むウレタン形成組成物(E)の取り扱いが容易になることから、室温または40℃で液状であることが好ましい。
【0057】
<イソシアネート化合物(D)>
イソシアネート化合物(D)は、イソシアネート基の平均官能基数が2.0以上であれば特に限定されるものではない。イソシアネート化合物(D)としては、例えば、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6-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、イソホロンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアネートメチルオクタン、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、および、これらとポリアルキレンオキシドとが反応することで得られる変性イソシアネート、ならびに、これらの2種以上の混合物が挙げられる。更に、これらのイソシアネートにウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、アミド基、イミド基、ウレトンイミン基、ウレトジオン基又はオキサゾリドン基を含む変性物やポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等の縮合体が挙げられる。
【0058】
これらの中でも、ポリアルキレンオキシド(A)と、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)との反応に伴う硬化(固化)性に優れ、高透明で着色の少ないウレタン形成性組成物を得やすいために、脂肪族イソシアネート、脂環式イソシアネート、または、これらの変性体が好ましい。1,6-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、脂肪族イソシアネート含有のプレポリマー、脂環式イソシアネートの含有プレポリマー、または、これらのイソシアネートのウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、アミド基、イミド基、ウレトンイミン基、ウレトジオン基もしくはオキサゾリドン基含有変性物がより好ましい。これらのイソシアネートは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0059】
<ウレタン形成性組成物(E)>
ウレタン形成性組成物(E)は、上述したポリアルキレンオキシド(A)、ポリアルキレンオキシド(B)、ポリアルキレンオキシド(C)、及び、特定のイソシアネート化合物(D)を含む組成物であればよい。ウレタン形成性組成物(E)中のポリアルキレンオキシド(A)とポリアルキレンオキシド(B)の混合比率は特に限定されないが、質量比(ポリアルキレンオキシド(A)/ポリアルキレンオキシド(B))で、99.9/0.1~40/60の範囲であることが好ましく、99/1~50/50の範囲であることが更に好ましく、95/5~70/30の範囲であることが最も好ましい。質量比がこの範囲内であるウレタン形成性組成物(E)から得たポリウレタンは、引張破断強度が大きく、透明性が良好になるので、好ましい。
また、ポリアルキレンオキシド(A)とポリアルキレンオキシド(B)の混合物とポリアルキレンオキシド(C)との混合比率も特に限定されないが、質量比[ポリアルキレンオキシド(A)+ポリアルキレンオキシド(B)]/ポリアルキレンオキシド(C)で、99.9/0.1~60/40の範囲であることが好ましく、99.5/0.5~80/20の範囲であることが更に好ましく、99/1~90/10の範囲であることが最も好ましい。質量比がこの範囲内であるウレタン形成性組成物(D)は、不飽和モノオールが少ないポリアルキレンオキシド(A)を含むものの、塗工機などで塗工する際に良好な塗工性を示すため好ましい。
またポリアルキレンオキシド(A)とポリアルキレンオキシド(B)とポリアルキレンオキシド(C)の混合物の平均官能基数は、特に限定されないが2.5以上であることが好ましく、3以上6以下であることが更に好ましい。各官能基数とモル比より算出した平均官能基数が2.5以上であるウレタン形成性組成物(E)は反応に伴う硬化によってポリウレタンを得る際に、その硬化(固化)性に優れ、ポリウレタンがさらに良好な機械物性を有することになるため好ましい。
ウレタン形成性組成物(E)中のイソシアネート化合物(D)の含有率についても特に限定されない。イソシアネート化合物(D)の含有率は、前記ポリアルキレンオキシド(A)および前記ポリアルキレンオキシド(B)およびに前記ポリアルキレンオキシド(C)に由来する水酸基の総量(MOH)に対する前記イソシアネート化合物(D)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)の比(MNCO/MOH)が、モル比率で0.5以上、4.0未満であることが好ましく、モル比率で1.0以上、2.5未満であることがさらに好ましい。イソシアネート化合物(D)の含有率が上記の範囲であれば、ウレタン形成性組成物(E)の反応に伴う硬化によってポリウレタンを得る際に、その硬化(固化)性に優れ、ポリウレタンがさらに良好な機械物性を有することになるため好ましい。
【0060】
ウレタン形成性組成物(E)に含有されるポリアルキレンオキシド(A)、ポリアルキレンオキシド(B)、ポリアルキレンオキシド(C)、及び、イソシアネート化合物(D)は、真空加熱等で脱水して使用することが好ましいが、作業が煩雑となる場合は脱水せずに使用してもよい。
【0061】
ウレタン形成性組成物(E)の調製には、ウレタン形成性組成物(E)に含まれる原料を均一に分散することができる方法であれば特に限定されるものではなく、従来公知の様々な撹拌方法を用いることができ、例えば、撹拌機を用いて撹拌する方法が挙げられる。撹拌機としては、例えば、汎用撹拌機、自転公転ミキサー、ディスパー分散機、ディゾルバー、ニーダー、ミキサー、ラボプラストミル、プラネタリーミキサー等を挙げることができる。ポリアルキレンオキシド(A)、ポリアルキレンオキシド(B)、ポリアルキレンオキシド(C)、イソシアネート化合物(D)がいずれも撹拌する温度で液状の場合は、自転公転ミキサー、汎用撹拌機、ディスパー分散機、ディゾルバーが好適に用いられる。
【0062】
なお、ウレタン形成性組成物(E)の25℃における粘度は特に限定されないが、通常は100mPa・s以上100000mPa・s以下であり、好ましくは200mPa・s以上30000mPa・s以下であり、更に好ましくは300mPa・s以上10000mPa・s以下である。ウレタン形成性組成物(E)の25℃における粘度がこの範囲内であると、ウレタン形成性組成物(E)を調製するために各種撹拌機で撹拌する場合や、ウレタン形成性組成物(E)を塗工機などで塗工する際の前段作業として撹拌を行う際に、組成物の撹拌や取り扱いが容易になるため好ましい。
【0063】
<ウレタンプレポリマー(F)>
ウレタンプレポリマー(F)は、ウレタン形成性組成物(E)の反応物であり、1分子中に少なくとも1つの水酸基を有する。すなわち、ウレタンプレポリマー(F)は、ポリアルキレンオキシド(A)と、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)と、イソシアネート化合物(D)と、を含むウレタン形成性組成物(E)を反応させることで得られる反応物であり、1分子中に少なくとも1つの水酸基を有するポリウレタンである。
【0064】
その中でもウレタンプレポリマー(F)を得るためのウレタン形成性組成物(E)としては、ポリアルキレンオキシド(A)と、ポリアルキレンオキシド(B)と、ポリアルキレンオキシド(C)に由来する水酸基の総量(MOH)に対するイソシアネート化合物(D)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)の比(MNCO/MOH)が、1.0未満である。好ましくは0.20以上0.95以下であり、さらに好ましくは、0.20以上0.70以下である。なお、比(MNCO/MOH)はモル比を表す。比(MNCO/MOH)が1.0以上の場合、ウレタン形成性組成物(E)を反応させることでウレタンプレポリマー(F)を製造する際に、ゲル化(固化)が発生することがあり、また得られるウレタンプレポリマーの塗工性、保存安定性に劣ることから取り扱いが困難である。
【0065】
<イソシアネート化合物(G)、ウレタン形成性組成物(H)>
ウレタン形成性組成物(H)は、ウレタンプレポリマー(F)と、イソシアネート化合物(G)と、を含む組成物である。
【0066】
イソシアネート化合物(G)としては、特に限定されるものではないが、イソシアネート化合物(D)と同じものを挙げることができ、好ましいイソシアネートも同じものが挙げられる。イソシアネート化合物(G)と、イソシアネート化合物(D)とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0067】
ここで、ウレタン形成性組成物(H)は、ウレタンプレポリマー(F)とイソシアネート化合物(G)を含む組成物であればよい。したがって、ウレタン形成性組成物(H)中のイソシアネート化合物(G)の含有率については特に限定されないが、ウレタンプレポリマー(F)に由来する水酸基の総量(MOH)に対するイソシアネート化合物(G)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)の比(MNCO/MOH)が、モル比率で0.5以上、4.0未満であることが好ましい。またウレタンプレポリマー(F)とイソシアネート化合物(G)の質量比は99/1~70/30の範囲であることが好ましい。
イソシアネート化合物(G)の含有率が上記の範囲であれば、ウレタン形成性組成物(H)の反応に伴う硬化によってポリウレタンを得る際に、その硬化(固化)性に優れ、ポリウレタンが良好な機械物性を有することになるため好ましい。
【0068】
ウレタン形成性組成物(H)に用いるウレタンプレポリマー(F)とイソシアネート化合物(G)は、真空加熱等で脱水して使用することが好ましいが、作業が煩雑となる場合は脱水せずに使用してもよい。
【0069】
ウレタン形成性組成物(H)の調製には、ウレタン形成性組成物(H)に含まれるプレポリマーや原料を均一に分散することができる方法であれば特に限定されるものではなく、従来公知の様々な撹拌方法を用いて撹拌する方法が挙げられる。撹拌機としては、例えば、汎用撹拌機、自転公転ミキサー、ディスパー分散機、ディゾルバー、ニーダー、ミキサー、ラボプラストミル、プラネタリーミキサー等を挙げることができる。ウレタンプレポリマー(F)およびイソシアネート化合物(G)がいずれも撹拌する温度で液状の場合は、汎用撹拌機、自転公転ミキサー、ディスパー分散機、ディゾルバーが好適に用いられる。
【0070】
なお、ウレタン形成性組成物(H)の25℃における粘度は特に限定されないが、通常は100mPa・s以上100000mPa・s以下であり、好ましくは200mPa・s以上30000mPa・s以下であり、更に好ましくは300mPa・s以上10000mPa・s以下である。ウレタン形成性組成物(H)の25℃における粘度がこの範囲であると、ウレタン形成性組成物(H)を調製するために各種撹拌機で撹拌する場合や、ウレタン形成性組成物(H)を塗工機などで塗工する際の前段作業として撹拌を行う場合に、ウレタン形成性組成物(H)の撹拌や取り扱いが容易になるため好ましい。
【0071】
<ウレタン形成性組成物溶液、ウレタンプレポリマー溶液(I)>
ウレタン形成性組成物(E)もしくは(H)、または、ウレタンプレポリマー(F)は、これらの取り扱いを容易なものにするために、または、所望の粘度や塗工性を得るために、有機溶媒と混合してウレタン形成性組成物溶液やウレタンプレポリマー溶液(I)とすることができる。
このとき、ウレタン形成性組成物溶液(I)は、
ウレタン形成性組成物(E)、及び、
有機溶媒、を含み、
当該ウレタン形成性組成物溶液(I)中のウレタン形成性組成物の濃度が、10質量%以上90質量%以下である。
また、ウレタンプレポリマー溶液(I)は、
ウレタンプレポリマー(F)、及び、
有機溶媒、を含み、
当該ウレタンプレポリマー溶液(I)中のウレタンプレポリマー(F)の濃度が、10質量%以上90質量%以下である。
また、ウレタン形成性組成物溶液(I)は、
ウレタン形成性組成物(H)、及び、
有機溶媒、を含み、
当該ウレタン形成性組成物(H)の濃度が、10質量%以上90質量%以下である。
【0072】
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、キシレン、アセトン、ベンゼン、ジオキサン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジグライム、ジメトルスルホキシド、N-メチルピロリドン、ジメチルホルミアミド等が挙げられる。溶解性、有機溶媒の沸点等の点から、特に、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトンまたはこれらの混合溶媒が好ましい。なお、これらの溶媒は、ウレタン形成性組成物の作製時、作製したウレタン形成性組成物の反応時、または反応終了時、ならびに、ウレタン形成性組成物の反応によってプレポリマーを得る際の反応時、または反応終了時等、任意の段階で添加することができる。
【0073】
ウレタン形成性組成物溶液またはウレタンプレポリマー溶液(I)中のウレタン形成性組成物(E)、(H)、またはウレタンプレポリマー(F)の濃度は、10質量%以上90質量%以下であり、好ましくは30質量%以上70質量%以下である。濃度がこの範囲であると、ウレタン形成性組成物溶液やウレタンプレポリマー溶液(I)を塗工機などで塗工する際に良好な塗工性が得られ、当該ウレタン形成性組成物溶液やウレタンプレポリマー溶液(I)の取り扱いを容易なものにすることができる。
【0074】
また、ウレタン形成性組成物溶液やウレタンプレポリマー溶液(I)の25℃における粘度も特に限定されないが、100mPa・s以上100000mPa・s以下であることが好ましい。粘度がこの範囲であると、ウレタン形成性組成物溶液やウレタンプレポリマー溶液(I)を塗工機などで塗工する際に良好な塗工性が得られ、当該ウレタン形成性組成物溶液やウレタンプレポリマー溶液(I)の取り扱いを容易なものにすることができる。
【0075】
<添加剤>
ウレタン形成性組成物(E)、(H)には、必要に応じてウレタン化触媒、酸化防止剤、光安定化剤、鎖延長剤、その他の添加剤を含んでもよい。
また、ウレタン形成性組成物(E)、(H)中の添加剤の含有量としては、特に限定されるものではないが、好ましくは5質量%以下であり、更に好ましくは1質量%以下である。
【0076】
ウレタン化触媒としては、三級アミン系化合物、有機金属系化合物等が挙げられ、例えば、トリエチレンジアミン、ジアザビシクロウンデセン(別名:DBU)ジブチルチンジラウレート(別名:DBTDL)、ジオクチルチンジラウレート(別名:DOTDL)、2-エチルヘキサン酸錫等が好適に使用できる。
【0077】
鎖延長剤としても、特に限定されるものではなく、例えば、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ブチルエチルペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、分子量1000以下の低分子量ポリアルキレングリコール等のグリコール類;エチレンジアミン、N-アミノエチルエタノールアミン、ピペラジン、イソホロンジアミン、キシリレンジアミン等の多価アミン;が挙げられる。
【0078】
<ポリウレタン(J)>
ポリウレタン(J)は、ウレタン形成性組成物(E)、ウレタン形成性組成物(H)、ウレタン形成性組成物溶液(I)のウレタン形成性組成物(E)、または、ウレタンプレポリマー溶液(I)中のウレタン形成性組成物(H)の反応物である。
【0079】
ポリウレタン(J)は、ウレタン形成性組成物(E)、(H)、または、ウレタン形成性組成物溶液(I)、もしくはウレタンプレポリマー溶液(I)を種々の方法によって反応させ、硬化(固化)することで得られる。それらのポリウレタン(J)の製造方法としては特に限定されない。例えば、ウレタン形成性組成物(E)、(H)、または、ウレタン形成性組成物溶液(I)、もしくはウレタンプレポリマー溶液(I)を、必要に応じて、ウレタン化触媒、溶剤、酸化防止剤、光安定化剤、鎖延長剤、架橋剤、その他添加剤等の存在下、常温または150℃以下の高温でウレタン化反応、ウレア化反応を進めることによって製造することができる。
ここで、ウレタン形成性組成物(E)、(H)、または、ウレタン形成性組成物溶液(I)は、もしくはウレタンプレポリマー溶液(I)は、塗工機等で塗工する際の塗工性が顕著に優れることから、厚みが薄くて、均一な厚みのポリウレタン(J)の塗膜やポリウレタンのシートが得られる。
【0080】
ポリウレタン(J)の塗膜においては、その厚みは特に制限されないが、塗膜の外観が特に良好になることから、塗膜の厚みは1μm以上1000μm以下であることが好ましく、20μm以上300μm以下であることが更に好ましい。
【0081】
ポリウレタン(J)の用途は、特に限定されるものでなく、通常のポリウレタンが使用される何れの用途にも使用できるが、機械物性や粘・接着特性などが要求される用途に特に好適に使用できる。具体的には、建築・土木用シーリング材、建築用弾性接着剤等の接着剤、ガムテープや表面保護フィルム、光学用に代表される各種粘着剤、塗料、エラストマー、塗膜防水材、床材、可塑剤、軟質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタンフォーム、硬質ポリウレタンフォーム等の用途が例示され、好適に使用できる。
その中でも、ポリウレタンに対して、機械物性や粘・接着特性の要求が強く、施工性や塗工性が求められることから、シーリング材、塗料、粘着剤、接着剤として用いることが特に好ましい。
【実施例
【0082】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例により限定して解釈されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例で使用した原料、及び評価方法は以下に示すとおりである。
【0083】
(原料1)実施例及び比較例に用いたポリアルキレンオキシド(AまたはAC)
実施例及び比較例に用いたポリアルキレンオキシドの性状は、以下の方法で求めた。
<ポリアルキレンオキシドの不飽和度>
ポリアルキレンオキシドの不飽和度は、高分子論文集1993,50,2,121-126に記載のNMR法に準拠し、スキャン回数800回で測定した。
<ポリアルキレンオキシドの水酸基価と数平均分子量>
ポリアルキレンオキシドの水酸基価は、JIS-K1557-1に記載の方法に準拠して測定した。また、ポリアルキレンオキシドの水酸基価とポリアルキレンオキシド1分子中の水酸基数から、ポリアルキレンオキシドの数平均分子量を算出した。
【0084】
<ポリアルキレンオキシドの分子量分布(Mw/Mn)>
ポリアルキレンオキシドの分子量分布(Mw/Mn)については、ゲルパーミエッションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて、以下の手順で測定した。
ポリアルキレンオキシド10mgとテトラヒドロフラン(THF)10mlをサンプル瓶に入れ、1日静置することでポリアルキレンオキシドをTHFに溶解させ、PTFEカードリッジフィルター(0.5μm)でろ過することで、GPC測定用のサンプルを作製した。
GPC測定については、展開溶媒にTHFを用い、カラム温度40℃で測定し、分子量既知の東ソー社製標準ポリスチレン8点を用いた3次近似曲線を検量線として、分子量分布(Mw/Mn)の解析を行った。測定装置には東ソー製HLC-8320GPC、解析には東ソー製HLC-8320GPC-ECOSEC-WorkStationを用いた。
【0085】
<ポリアルキレンオキシドの粘度>
ポリアルキレンオキシドの粘度は、JIS K-1557-5に記載の方法に準拠して求めた。具体的には、コーン・プレート回転粘度計を用いて、温度25℃、せん断速度0.1(1/s)で測定し、測定装置には、Anton-Paar社製MCR-300を用いた。
【0086】
(原料1-1)実施例に用いたポリアルキレンオキシド(A)
ポリアルキレンオキシド(A1)と(A2)と(A3)は、イミノ基含有ホスファゼニウム塩(以下、IPZ触媒と記す)とトリイソプロポキシアルミニウムを併用し、脱水・脱溶媒を十分に行い、2官能で、分子量が400のポリオキシプロピレングリコールに、十分に脱水を施したプロピレンオキシドを付加することで得た。(A1)と(A2)と(A3)は、アルキレンオキシド基としてプロピレンオキシド基のみを有し、1分子中に2つの水酸基を有するポリオキシプロピレングリコール(ジオール)である。(A1)と(A2)と(A3)の性状を表1に示すが、(A1)と(A2)と(A3)は、不飽和モノオール量が極めて少なく(不飽和度が極めて低く)、分子量分布が狭いものである。
【0087】
ポリアルキレンオキシド(A4)は、IPZ触媒とトリイソプロポキシアルミニウムを併用し、脱水・脱溶媒を十分に行い、2官能で、分子量が400のポリオキシプロピレングリコールに、十分に脱水を施したプロピレンオキシドとエチレンオキシドを順番に付加することで得た。(A4)は、プロピレンオキシド基の連鎖とエチレンオキシド基の連鎖が結合したもので、1分子中に2つの水酸基を有するポリオキシアルキレングリコール(ジオール)である。(A4)の性状を表1に示すが、(A4)も、不飽和モノオール量が極めて少なく(不飽和度が極めて低く)、分子量分布が狭いものである。
【0088】
ポリアルキレンオキシド(A5)と(A6)は、IPZ触媒とトリイソプロポキシアルミニウムを併用し、脱水・脱溶媒を十分に行い、3官能で、分子量が600のポリオキシプロピレントリオールに、十分に脱水を施したプロピレンオキシドを付加することで得た。(A5)と(A6)は、アルキレンオキシド基としてプロピレンオキシド基のみを有し、1分子中に3つの水酸基を有するポリオキシプロピレントリオールである。(A5)と(A6)の性状を表1に示すが、(A5)と(A6)は、不飽和モノオール量が極めて少なく(不飽和度が極めて低く)、分子量分布が狭いものである。
【0089】
ポリアルキレンオキシド(A7)は、水酸化カリウム触媒を用いて得られた1分子中に3つの水酸基を有し、分子量が980のポリオキシプロピレントリオールである。(A7)は、市販されている三洋化成工業(株)製のGP1000である。(A7)の性状を表1に示すが、(A7)は、不飽和モノオール量が少なく(不飽和度が低く)、分子量分布も狭いが、(A1)から(A6)より幾分不飽和度は高いものである。
【0090】
(原料1-2)比較例に用いたポリアルキレンオキシド(AC)
ポリアルキレンオキシド(AC1)は、IPZ触媒のみを使用し、脱水・脱溶媒を十分に行い、2官能で、分子量が400のポリオキシプロピレングリコールに、十分に脱水を施したプロピレンオキシドを付加することで得た。(AC1)は、アルキレンオキシド基としてプロピレンオキシド基のみを有し、1分子中に2つの水酸基を有するポリオキシプロピレングリコール(ジオール)である。(AC1)の性状を表1に示すが、(AC1)は、不飽和度が高く、不飽和度が0.010meq/g以下の範囲を満たしていないものである。
【0091】
ポリアルキレオキシド(AC2)は、水酸化カリウム触媒を用い、常法により、2官能のポリオキシプロピレングリコールにプロピレンオキシドを付加することで得た。(AC2)は、アルキレンオキシド基としてプロピレンオキシド基のみを有し、1分子中に2つの水酸基を有するポリオキシプロピレングリコール(ジオール)である。(AC2)の性状を表1に示すが、(AC2)は、不飽和度が高く、不飽和度が0.010meq/g以下の範囲を満たしていないもので、(AC2)は(AC1)よりも更に不飽和度が高い。
【0092】
ポリアルキレンオキシド(AC3)も水酸化カリウム触媒を用い、常法により、3官能のポリオキシプロピレントリオールにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを順番に付加することで得た。(AC3)は、プロピレンオキシド基の連鎖とエチレンオキシド基の連鎖が結合したもので、1分子中に3つの水酸基を有するポリオキシアルキレントリオールである。(AC3)の性状を表1に示すが、(AC3)も不飽和度が高く、不飽和度が0.010meq/g以下の範囲を満たしていないもので、(AC3)の不飽和度は(AC2)と同等で、(AC1)よりも高い。
【0093】
ポリアルキレンオキシド(AC4)も水酸化カリウム触媒を用いて得られた1分子中に2つの水酸基を有し、分子量が600のポリオキシプロピレングリコールである。(AC4)は、市販されている三洋化成工業(株)製のPP600である。(AC4)の性状を表1に示すが、(AC4)は数平均分子量が低く、数平均分子量が800以上の範囲を満たしていないものである。
【0094】
なお、実施例に用いたポリアルキレンオキシド(A1)から(A7)、ならびに、比較例に用いたポリアルキレンオキシド(AC1)から(AC4)は、いずれも、加熱・真空脱水した後に使用した。また、IPZ触媒を用いて作製したポリアルキレンオキシドについては、触媒を除去した上で使用した。
【0095】
【表1】
【0096】
(原料2)ポリアルキレンオキシド(B)
(原料2-1)実施例に用いたポリアルキレンオキシド(B1)、(B2)、(B3)
ポリアルキレンオキシド(B1)は、市販されているシュークローズ系ポリオールであり、公称官能基数は8.0、水酸基価377mgKOH/g、25℃での粘度15620mPa・sの東邦化学工業製O-855Wを使用した。
ポリアルキレンオキシド(B2)は、市販されているシュークローズ/グリセリン系ポリオールであり、公称官能基数は5.0、水酸基価520mgKOH/g、25℃での粘度27000mPa・sのハンツマン製SG-522を使用した。
ポリアルキレンオキシド(B3)は、市販されているソルビトール系ポリオールであり、公称官能基数は4.7、水酸基価490mgKOH/g、25℃での粘度9000mPa・sのハンツマン製S-490を使用した。
【0097】
(原料3)ポリアルキレンオキシド(C)
(原料3-1)実施例に用いたポリアルキレンオキシド(C)
ポリアルキレンオキシド(C1)と(C2)と(C3)は、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルで、1分子中に1つの水酸基とエチレンオキシド基からなるものである。表2に(C1)と(C2)と(C3)の性状を示すが、(C1)と(C2)と(C3)は分子量が異なる。(C1)と(C2)と(C3)は、いずれもエチレンオキシド基の含量比率が高いものであるが、分子量が高いものほどエチレンオキシド基の含有比率は高くなる。
【0098】
ポリアルキレンオキシド(C4)はポリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリアルキレンオキシド(C5)はポリエチレングリコールモノステアリルエーテル、ポリアルキレンオキシド(C6)はポリエチレングリコールモノラウリルエーテル、ポリアルキレンオキシド(C7)はポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテルで、いずれも、1分子中に1つの水酸基とエチレンオキシド基からなるものである。表2に(C4)と(C5)と(C6)と(C7)の性状を示す。
【0099】
ポリアルキレンオキシド(C8)と(C9)は、ポリ(エチレン・プロピレン)グリコールモノメチルエーテルで、1分子中に1つの水酸基とエチレンオキシド基とプロピレンオキシド基からなるものである。表2に(C8)と(C9)の性状を示すが、(C8)と(C9)は分子量とエチレンオキシド基の含有比率が異なる。(C8)と(C9)はプロピレンオキシド基を含むので、エチレンオキシド基の含有比率が低く、(C9)は(C8)よりも更にエチレンオキシド基の含有比率が低いものである。
【0100】
(原料3-2)比較例に用いたポリアルキレンオキシド(CC)
ポリアルキレンオキシド(CC1)はポリエチレングリコールで、1分子中に2つの水酸基を有しているものである。表2に(CC1)の性状を示す。
【0101】
ポリアルキレンオキシド(CC2)は、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルで、エチレンオキシド残基を含まないものである。表2に(CC2)の性状を示す。
【0102】
【表2】
【0103】
(原料3)実施例及び比較例に用いたイソシアネート化合物(D)、(G)
実施例及び比較例では、イソシアネート化合物(D)、(G)として、以下の3種類を用いた。
イソシアネート化合物(D1)、(G1):イソシアネート化合物(D1)と(G1)は同じもので、用いる目的に応じて名称を使い分けている。(D1)、(G1)は、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系の変性イソシアネートである東ソー(株)製のコロネートHXLVで、(D1)、(G1)におけるイソシアネート基の平均官能基数は3.2である。
イソシアネート化合物(D2):HDI系の変性イソシアヌレートである東ソー(株)製アクアネート105で、(D2)におけるイソシアネート基の平均官能基数は3.4である。
イソシアネート化合物(D3):(D3)は1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)である。(D3)におけるイソシアネート基の平均官能基数は2.0である。
【0104】
(原料4)添加剤
実施例及び比較例では、添加剤として、ウレタン化触媒を添加した。ウレタン化触媒は、和光純薬(株)製ジオクチルチンジラウレート(略称:DOTDL)を用いた。
【0105】
(原料5)溶剤
実施例及び比較例において、ウレタン形成性組成物溶液を用いた場合、溶剤には、富士フイルム和光純薬(株)製の酢酸エチル、または富士フイルム和光純薬(株)製のメチルエチルケトンを用いた。
【0106】
(ウレタン形成性組成物の作製)
実施例及び比較例では、所定量の各原料を50mlのサンプル瓶にいれ、自転公転ミキサーを用いて、常温で、撹拌脱泡することでウレタン形成性組成物を得た。自転公転ミキサーには、株式会社シンキー製のあわとり練太郎ARE-310を用い、自転は回転数2000rpmで5分間、公転は回転数2200rpmで5分間行った。
【0107】
(ウレタン形成性組成物の性能評価)
<ウレタン形成性組成物の塗工性と硬化性>
東レ(株)製の、厚さ38μmで、表面未処理のPETフィルム(製品名:ルミラー)上に、ウレタン形成性組成物またはウレタン形成性組成物溶液を、乾燥後の厚みが100μm以下となるようにベーカー式アプリケーターを用いて塗工した。その後、ウレタン形成性組成物に関しては、23℃、相対湿度50%の環境で1週間静置することでポリウレタンの塗膜を得た。また、ウレタン形成性組成物の溶液に関しては、塗工後に、100℃に設定したオーブンに3分間保持して溶剤を揮発させ、その後、23℃、相対湿度50%の環境で1週間静置することでポリウレタンの塗膜を得た。
その工程において、ウレタン形成性組成物やその溶液の塗工性については、塗工後に、23℃、相対湿度50%の環境で1週間静置した際のウレタン形成性組成物の反応によって得られたポリウレタン塗膜の表面外観と厚みを指標に、以下の基準で評価した。なお、ポリウレタン塗膜の表面外観は目視で、ポリウレタン塗膜の厚みは厚み計で計測した。
また、ウレタン形成性組成物やその溶液内のウレタン形成性組成物の硬化性については、23℃、相対湿度50%の環境で1週間静置する過程において得られるポリウレタン塗膜の表面を経時で指触し、その際のべたつき感を指標に、以下の基準で評価した。
【0108】
<ウレタン形成性組成物またはウレタン形成性組成物溶液の塗工性>
◎(塗工性合格):目視での観察においてポリウレタン塗膜の表面が平滑で、ポリウレタン塗膜の中央と端の厚み差が5%未満の場合。
○(塗工性合格):目視での観察においてポリウレタン塗膜の表面が平滑で、ポリウレタン塗膜の中央と端の厚み差が5~10%の範囲の場合。
×(塗工性不合格):目視での観察においてポリウレタン塗膜の表面が荒れている、または、ポリウレタン塗膜の中央と端の厚み差が10%を超える場合。
【0109】
<ウレタン形成性組成物の硬化性>
◎(硬化性合格):23℃、相対湿度50%の環境で1日静置することで、べたつき感は凡そ消失し、3日保持以降はべたつき感が経時で変化しない場合。
○(硬化性合格):23℃、相対湿度50%の環境で1~3日静置することで、べたつき感は凡そ消失し、7日保持以降はべたつき感が経時で変化しない場合。
×(硬化性不合格):23℃、相対湿度50%の環境で3日静置以降もべたつき感があり(硬化が不十分)、または、7日保持以降もべたつき感が残り、経時で変化する場合(硬化が著しく遅い)。
【0110】
更に、ポリウレタン塗膜の引張破断強度については、前記のように塗工し、硬化した厚さ約100μmのポリウレタン塗膜からASTM1822号のダンベル試験片を取り出し(打ち抜き)、株式会社オリエンテック社製の引張試験機RTG-1210を用いて、引張試験機のチャック間距離30mm、引張速度50mm/分で引張試験を行い、試験片が破断した際の応力を引張破断強度とし、以下の基準で評価した。
【0111】
<ウレタン形成性組成物から得たポリウレタン塗膜の引張破断強度>
◎(強度合格):ポリウレタン塗膜の引張破断強度が2MPa以上の場合。
○(強度合格):ポリウレタン塗膜の引張破断強度が1MPa以上2MPa未満の場合。
×(強度不合格):ポリウレタン塗膜の引張破断強度1MPa未満の場合。
【0112】
実施例1は、ポリアルキレンオキシド(A2)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部、ポリアルキレンオキシド(C1)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのジオクチルチンジラウレート(DOTDL)0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(C1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D1)のMNCO/(A2)と(B1)と(C1)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(E1)である。表3に実施例1の結果を示すが、ウレタン形成性組成物(E1)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物(E1)から得たポリウレタン(J1)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0113】
比較例1は、実施例1に対してポリアルキレンオキシド(C1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A2)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D1)のMNCO/(A2)と(B1)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC1)である。表3に比較例1の結果を示すが、(C1)を含まないために、当該組成物(EC1)は塗工性に劣る。当該組成物(EC1)から得たポリウレタン(JC1)の塗膜は引張破断強度が幾分大きかったが、塗工性に劣るため生産性が悪く、実製造は困難なものであった。
【0114】
実施例2は、ポリアルキレンオキシド(A3)95重量部とポリアルキレンオキシド(B1)5重量部とポリアルキレンオキシド(C3)5重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(B1)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、(D1)のMNCO/(A3)と(B1)と(C3)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(E2)である。表3に実施例2の結果を示すが、ウレタン形成性組成物(E2)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物(E2)から得たポリウレタン(J2)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0115】
比較例2は、実施例2に対してポリアルキレンオキシド(B1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A3)100重量部とポリアルキレンオキシド(C3)5重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D1)のMNCO/(A3)と(C3)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC2)である。表3に比較例2の結果を示すが、(C3)を含むために、当該組成物(EC2)の塗工性は良好だが、(B1)を含まないために、当該組成物(EC2)から得たポリウレタン(JC2)の塗膜は引張破断強度は小さかった。
【0116】
実施例3は、ポリアルキレンオキシド(A5)80重量部とポリアルキレンオキシド(B2)20重量部とポリアルキレンオキシド(C2)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A5)と(B2)と(C2)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、(D3)のMNCO/(A5)と(B2)と(C2)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(E3)である。表3に実施例3の結果を示すが、ウレタン形成性組成物(E3)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物(E3)から得たポリウレタン(J3)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
比較例3は、実施例3に対してポリアルキレンオキシド(B2)とポリアルキレンオキシド(C2)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A5)100重量部とイソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A5)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A5)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC3)である。表3に比較例3の結果を示すが、(C2)を含まないために、当該組成物(EC3)は塗工性に劣り、(A5)が3官能で、比較的低分子量である上に、(B2)を含まないために、当該組成物(EC3)から得たポリウレタン(JC3)の塗膜は引張破断強度も小さかった。
【0117】
【表3】
【0118】
実施例4は、ポリアルキレンオキシド(A1)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C2)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A1)と(B1)と(C2)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A1)と(B1)と(C2)のMOH=0.40のウレタン形成性組成物(E4)を反応させることで得たプレポリマー(F1)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F1)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F1)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(H1)である。表4に実施例4の結果を示すが、ウレタン形成性組成物(H1)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物(H1)から得たポリウレタン(J4)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0119】
比較例4は、実施例4に対してポリアルキレンオキシド(C2)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A1)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A1)と(B1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A1)と(B1)のMOH=0.40のウレタン形成性組成物(EC4)を反応させることで得たプレポリマー(FC1)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC1)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)の(MNCO)/(FC1)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(HC1)である。表4に比較例4の結果を示すが、(C2)を含まないために、当該組成物(HC1)は塗工性に劣る。当該組成物(HC1)から得たポリウレタン(JC4)の塗膜は引張破断強度が大きかったが、塗工性に劣るため生産性が悪く、実製造は困難なものであった。
【0120】
実施例5は、ポリアルキレンオキシド(A3)80重量部とポリアルキレンオキシド(A7)10重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C1)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(A7)と(B1)と(C1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A3)と(A7)と(B1)と(C1)のMOH=0.45のウレタン形成性組成物(E5)を反応させることで得たプレポリマー(F2)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F2)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)の(MNCO)/(F2)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(H2)である。表4に実施例5の結果を示すが、ウレタン形成性組成物(H2)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物(H2)から得たポリウレタン(J5)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0121】
比較例5は、実施例5に対してポリアルキレンオキシド(B1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A3)87.5重量部とポリアルキレンオキシド(A7)12.5重量部とポリアルキレンオキシド(C1)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(A7)と(C1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A3)と(A7)と(C1)のMOH=0.45のウレタン形成性組成物(EC5)を反応させることで得たプレポリマー(FC2)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC2)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC2)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC2)である。表4に比較例5の結果を示すが、(B1)を含まないために、当該組成物(EC2)から得たポリウレタン(JC2)の塗膜は引張破断強度は小さかった。
【0122】
実施例6は、ポリアルキレンオキシド(A6)95重量部とポリアルキレンオキシド(B2)5重量部とポリアルキレンオキシド(C1)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A6)と(B2)と(C1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A6)と(B2)と(C1)のMOH=0.35のウレタン形成性組成物(E6)を反応させることで得たプレポリマー(F3)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F3)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)の(MNCO)/(F3)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(H3)である。表4に実施例6の結果を示すが、ウレタン形成性組成物(H3)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物(H3)から得たポリウレタン(J6)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0123】
比較例6は、実施例6に対してポリアルキレンオキシド(B2)とポリアルキレンオキシド(C1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A6)100重量部とイソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A6)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A6)のMOH=0.35のウレタン形成性組成物(EC6)を反応させることで得たプレポリマー(FC3)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC3)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC3)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC6)である。表4に比較例6の結果を示すが、(C1)を含まないために、当該組成物(EC6)は塗工性に劣り、(B2)を含まないために、当該組成物(EC6)から得たポリウレタン(JC6)の塗膜は引張破断強度は小さかった。
【0124】
【表4】
【0125】
実施例7は、ポリアルキレンオキシド(A2)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C3)0.5重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)と(C3)のMOH=0.23のウレタン形成性組成物(E7)を反応させることで得たプレポリマー(F4)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F4)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F4)のMOH=1.2のウレタン形成性組成物(H4)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I1)である。当該溶液(I1)中の(H4)の濃度は50%である。表5に実施例7の結果を示すが、ウレタン形成性組成物溶液(I1)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物溶液(I1)から得たポリウレタン(J7)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0126】
比較例7は、実施例7に対してポリアルキレンオキシド(C3)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A2)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)のMOH=0.23のウレタン形成性組成物(EC7)を反応させることで得たプレポリマー(FC4)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC4)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC4)のMOH=1.2のウレタン形成性組成物(HC4)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC1)である。当該溶液(IC1)中の(HC4)の濃度は50%である。表5に比較例7の結果を示すが、(C3)を含まないために、当該組成物溶液(IC1)は塗工性に劣る。当該組成物溶液(IC1)から得たポリウレタン(JC7)の塗膜は引張破断強度が大きかったが、塗工性に劣るため生産性が悪く、実製造は困難なものであった。
【0127】
実施例8は、ポリアルキレンオキシド(A4)95重量部とポリアルキレンオキシド(B1)5重量部とポリアルキレンオキシド(C2)1重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A4)と(B1)と(C2)に由来する水酸基の量(M)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A4)と(B1)と(C2)のMOH=0.35のウレタン形成性組成物(E8)を反応させることで得たプレポリマー(F5)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F5)に由来する水酸基量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F5)のMOH=1.5のウレタン形成性組成物(H5)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I2)である。当該溶液(I2)中の(H5)の濃度は50%である。表5に実施例8の結果を示すが、当該組成物溶液(I2)の塗工性と硬化性は良好で、(I2)から得たポリウレタン(J8)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0128】
比較例8は、実施例8に対してポリアルキレンオキシド(B1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A4)100重量部とポリアルキレンオキシド(C2)1重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A4)と(C2)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A4)と(C2)のMOH=0.35のウレタン形成性組成物(EC8)を反応させることで得たプレポリマー(FC5)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC5)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC5)のMOH=1.5のウレタン形成性組成物(HC5)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC2)である。当該溶液(IC2)中の(HC5)の濃度は50%である。表5に比較例8の結果を示すが、(C2)を含むために、当該組成物溶液(IC2)の塗工性は良好だが、(B1)を含まないために、当該組成物溶液(IC2)から得たポリウレタン(JC8)の塗膜は引張破断強度が小さかった。
【0129】
実施例9は、ポリアルキレンオキシド(A3)80重量部とポリアルキレンオキシド(A5)10重量部とポリアルキレンオキシド(B2)10重量部とポリアルキレンオキシド(C1)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(A5)と(B2)と(C1)、に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A3)と(A5)と(B2)と(C1)のMOH=0.70のウレタン形成性組成物(E9)を反応させることで得たプレポリマー(F6)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F6)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F6)のMOH=1.5のウレタン形成性組成物(H6)に、有機溶媒としてメチルエチルケトンを含むウレタン形成性組成物溶液(I3)である。当該溶液(I3)中の(H6)の濃度は50%である。表5に実施例9の結果を示すが、当該組成物溶液(I3)の塗工性と硬化性は良好で、(I3)から得たポリウレタン(J9)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0130】
比較例9は、実施例9に対してポリアルキレンオキシド(B2)とポリアルキレンオキシド(C1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A3)87.5重量部とポリアルキレンオキシド(A5)12.5重量部、及び、イソシアネート化合物(D3)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(A5)に由来する水酸基の量(MOH)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D3)のMNCO/(A3)と(A5)のMOH=0.7のウレタン形成性組成物(EC9)に反応させることで得たプレポリマー(FC6)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC6)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC6)のMOH=1.5のウレタン形成性組成物(HC6)に、有機溶媒としてメチルエチルケトンを含むウレタン形成性組成物溶液(IC3)である。当該溶液(IC3)中の(HC6)の濃度は50%である。表5に比較例9の結果を示すが、(C1)を含まないために、当該組成物溶液(IC3)は塗工性に劣り、(B2)を含まないために、当該組成物溶液(IC3)から得たポリウレタン(JC9)の塗膜は引張破断強度が小さかった。
【0131】
実施例10は、ポリアルキレンオキシド(A2)70重量部とポリアルキレンオキシド(B1)30重量部とポリアルキレンオキシド(C3)0.5重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)と(C3)のMOH=0.23のウレタン形成性組成物(E10)を反応させることで得たプレポリマー(F7)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F7)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F7)のMOH=1.2のウレタン形成性組成物(H7)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I4)である。当該溶液(I4)中の(H7)の濃度は50%である。表5に実施例7の結果を示すが、ウレタン形成性組成物溶液(I4)の塗工性と硬化性は良好で、当該組成物溶液(I4)から得たポリウレタン(J10)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0132】
比較例10は、実施例10に対してポリアルキレンオキシド(B1)を含まない、ポリアルキレンオキシド(A2)100重量部とポリアルキレンオキシド(C3)0.5重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(C3)のMOH=0.23のウレタン形成性組成物(EC10)を反応させることで得たプレポリマー(FC7)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC7)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC7)のMOH=1.2のウレタン形成性組成物(HC7)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC4)である。当該溶液(IC4)中の(HC7)の濃度は50%である。表5に比較例10の結果を示すが、(C3)を含むために、当該組成物溶液(IC4)の塗工性は良好だが、(B1)を含まないために、当該組成物溶液(IC4)から得たポリウレタン(JC10)の塗膜は引張破断強度が小さかった。
【0133】
【表5】
【0134】
実施例11は、ポリアルキレンオキシド(A3)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C4)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(B1)と(C4)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A3)と(B1)と(C4)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E11)を反応させることで得たプレポリマー(F8)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F8)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F8)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H8)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I5)である。当該溶液(I5)中の(H8)の濃度は70%である。表6に実施例11の結果を示すが、当該組成物溶液(I5)の塗工性と硬化性は良好で、(I5)から得たポリウレタン(J11)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0135】
実施例12は、ポリアルキレンオキシド(A2)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(C5)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(C5)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)と(C5)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E12)を反応させることで得たプレポリマー(F9)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F9)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F9)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H9)に、有機溶媒としてメチルエチルケトンを含むウレタン形成性組成物溶液(I6)である。当該溶液(I6)中の(H9)の濃度は70%である。表6に実施例12の結果を示すが、当該組成物溶液(I6)の塗工性と硬化性は良好で、(I6)から得たポリウレタン(J12)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0136】
実施例13は、ポリアルキレンオキシド(A1)80重量部とポリアルキレンオキシド(B1)20重量部とポリアルキレンオキシド(C6)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A1)と(B1)と(C6)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A1)と(B1)と(C6)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E13)を反応させることで得たプレポリマー(F10)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F10)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F10)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H10)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I7)である。当該溶液(I7)中の(H10)の濃度は70%である。表6に実施例13の結果を示すが、当該組成物溶液(I7)の塗工性と硬化性は良好で、(I7)から得たポリウレタン(J13)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0137】
実施例14は、ポリアルキレンオキシド(A2)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(C7)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(C7)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)と(C7)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E14)を反応させることで得たプレポリマー(F11)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F11)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F11)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H11)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I8)である。当該溶液(I8)中の(H11)の濃度は40%である。表6に実施例14の結果を示すが、当該組成物溶液(I8)の塗工性と硬化性は良好で、(I8)から得たポリウレタン(J14)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0138】
実施例15は、ポリアルキレンオキシド(A3)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(C8)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(B1)と(C8)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A3)と(B1)と(C8)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E15)を反応させることで得たプレポリマー(F12)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F12)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F12)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H12)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I9)である。当該溶液(I9)中の(H12)の濃度は40%である。表6に実施例15の結果を示すが、当該組成物溶液(I9)の塗工性と硬化性は良好で、(I9)から得たポリウレタン(J15)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0139】
実施例16は、ポリアルキレンオキシド(A2)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(C9)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(C9)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)と(C9)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E16)を反応させることで得たプレポリマー(F13)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F13)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F13)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H13)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I10)である。当該溶液(I10)中の(H13)の濃度は50%である。表6に実施例16の結果を示すが、当該組成物溶液(I10)の塗工性と硬化性は良好で、(I10)から得たポリウレタン(J16)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0140】
実施例17は、ポリアルキレンオキシド(A3)90重量部とポリアルキレンオキシド(B3)10重量部とポリアルキレンオキシド(C4)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A3)と(B3)と(C4)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A3)と(B3)と(C4)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(E17)を反応させることで得たプレポリマー(F14)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(F14)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)のイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(F14)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(H14)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(I11)である。当該溶液(I11)中の(H14)の濃度は70%である。表6に実施例17の結果を示すが、当該組成物溶液(I11)の塗工性と硬化性は良好で、(I11)から得たポリウレタン(J17)の塗膜は引張破断強度が大きかった。
【0141】
【表6】
【0142】
比較例11は、ポリアルキレンオキシド(AC1)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C2)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(AC1)と(B1)と(C2)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D1)のMNCO/(AC1)と(B1)と(C2)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC11)であり、(AC1)は不飽和度が高く、請求範囲から外れるポリアルキレンオキシドである。表7に比較例11の結果を示すが、(AC1)は不飽和度が高い(不飽和モノオールが多い)ので、塗工性には優れるが、硬化性に劣るものであった。当該組成物(EC11)から得たポリウレタン(JC11)の塗膜は引張破断強度が小さかった。また、不飽和モノオールが多いために、塗膜の表面がべたついていた。
【0143】
比較例12は、ポリアルキレンオキシド(AC2)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C3)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.1重量部を含み、(AC2)と(B1)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D1)のMNCO/(AC2)と(B1)と(C3)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC12)であり、(AC2)は不飽和度が高く、請求範囲から外れるポリアルキレンオキシドである。表7に比較例12の結果を示すが、(AC2)は不飽和度がかなり高い(不飽和モノオールがかなり多い)ので、塗工性には優れるが、硬化性に劣るものであった。イソシアネート基の平均官能基数の多い(D1)、及び、ウレタン化触媒としてのDOTDLの配合量0.1重量部に増やした組成物とすることで、硬化性は良好となったが、不飽和度の高い(不飽和モノオールが多い)ポリアルキレンオキシドを用いた組成物の硬化性を無理やり速めたものである(AC2)は不飽和モノオールが多いために、当該組成物(EC12)から得たポリウレタン(JC12)の塗膜は引張破断強度が小さかった。また、不飽和モノオールが多いために、塗膜の表面がかなりべたついていた。
【0144】
比較例13は、ポリアルキレンオキシド(AC3)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C3)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D1)とウレタン化触媒としてのDOTDL0.1重量部を含み、(AC3)と(B1)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D1)のMNCO/(AC3)と(B1)と(C3)のMOH=1.05のウレタン形成性組成物(EC13)であり、(AC3)は不飽和度が高く、請求範囲から外れるポリアルキレンオキシドである。表7に比較例13の結果を示すが、(AC3)は不飽和度が高い(不飽和モノオールが多い)ので、塗工性には優れ、また、イソシアネート基の平均官能基数の多い(D1)、及び、ウレタン化触媒としてのDOTDLの配合量0.1重量部に増やした組成物とすることで、硬化性も良好であったが、不飽和度の高い(不飽和モノオールが多い)ポリアルキレンオキシドを用いた組成物の硬化性を無理やり速めたものである(AC2)は不飽和モノオールが多いために、当該組成物(EC13)から得られたポリウレタンの(JC13)の塗膜の表面はかなりべたついていた。
【0145】
【表7】
【0146】
比較例14は、ポリアルキレンオキシド(AC1)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C1)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(AC1)と(B1)と(C1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(AC1)と(B1)と(C1)のMOH=0.70のウレタン形成性組成物(EC14)を反応させることで得たプレポリマー(FC8)と、イソシアネート化合物(G1)からなり、プレポリマー(FC8)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC8)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(HC8)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC5)である。当該溶液(IC5)中の(HC8)の濃度は50%である。表8に比較例14の結果を示すが、(AC1)は不飽和度が高い(不飽和モノオールが多い)ので、(IC5)は塗工性には優れるが、硬化性に劣るものであった。当該溶液(IC5)から得たポリウレタン(JC14)の塗膜は引張破断強度も幾分小さかった。また、不飽和モノオールが多いために、塗膜の表面はべたついていた。
【0147】
比較例15は、ポリアルキレンオキシド(AC2)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(C2)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(AC2)と(B1)と(C2)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(AC2)と(B1)と(C2)のMOH=0.80のウレタン形成性組成物(EC15)を反応させることで得たプレポリマー(FC9)と、イソシアネート化合物(G1)からなり、プレポリマー(FC9)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC9)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(HC9)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC6)である。当該溶液(IC6)中の(HC9)の濃度は50%である。表8に比較例15の結果を示すが、(AC2)は比較例14で用いた(AC1)よりも更に不飽和度が高い(不飽和モノオールが多い)ので、(IC6)は塗工性には優れるが、硬化性に劣るものであった。(AC2)の不飽和度がかなり高いことから、当該溶液(IC6)から得たポリウレタン(JC15)の塗膜は引張破断強度も小さかった。また、不飽和モノオールが多いために、塗膜の表面はべたついていた。
【0148】
比較例16は、ポリアルキレンオキシド(AC4)90重量部とポリアルキレンオキシド(B1)10重量部とポリアルキレンオキシド(C3)2重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(AC4)と(B1)と(C3)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(AC4)と(B1)と(C3)のMOH=0.50のウレタン形成性組成物(EC16)を反応させることで得たプレポリマー(FC10)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC10)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC10)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(HC10)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC7)である。当該溶液(IC7)中の(HC10)の濃度は50%である。表8に比較例16の結果を示すが、(IC7)は硬化性には優れるが、(AC4)が低分子量すぎるために、塗工性に劣り塗膜厚みが不均一なものであり、引張破断強度も幾分低いものであった。
【0149】
比較例17は、ポリアルキレンオキシド(A2)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(CC1)1重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(CC1)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(B1)と(CC1)のMOH=0.70のウレタン形成性組成物(EC17)を反応させることで得たプレポリマー(FC11)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC11)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC11)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(HC10)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC8)である。当該溶液(IC8)中の(HC11)の濃度は50%である。表8に比較例17の結果を示すが、(CC1)は1分子中に2つの水酸基を有するためにイソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物との反応によって得られるプレポリマーが密な架橋構造を形成し、当該組成物溶液(IC8)を塗工しても溶液は流れが悪く、著しく塗工性に劣るものであり、得られたポリウレタン(JC17)の塗膜は著しく表面外観に劣るものであった。
【0150】
比較例18は、ポリアルキレンオキシド(A2)85重量部とポリアルキレンオキシド(B1)15重量部とポリアルキレンオキシド(CC2)3重量部、及び、イソシアネート化合物(D2)と(D3)の混合物とウレタン化触媒としてのDOTDL0.03重量部を含み、(A2)と(B1)と(CC2)に由来する水酸基の量(MOH)と(D2)と(D3)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(D2)と(D3)のMNCO/(A2)と(A2)と(B1)と(CC2)のMOH=0.60のウレタン形成性組成物(EC18)を反応させることで得たプレポリマー(FC12)と、イソシアネート化合物(G1)を含み、プレポリマー(FC12)に由来する水酸基の量(MOH)と(G1)に由来するイソシアネート基の量(MNCO)が、モル比率で、(G1)のMNCO/(FC12)のMOH=2.0のウレタン形成性組成物(HC12)に、有機溶媒として酢酸エチルを含むウレタン形成性組成物溶液(IC9)である。当該溶液(IC9)中の(HC12)の濃度は50%である。表8に比較例18の結果を示すが、アルキレンオキシド(CC2)はエチレンオキシド残基を含まないので、当該組成物溶液(IC9)は塗工性に劣る。
【0151】
【表8】
【0152】
以上、実施例で示したように、本開発におけるウレタン形成性組成物は、塗工機などで塗工した際の塗工性に優れ、ウレタン化触媒を多量に用いることなく、イソシアネート化合物との反応に伴う硬化(固化)を進めることでの高い生産性を有し、更に、イソシアネート化合物との反応で引張破断強度の大きなポリウレタンを得ることができる。その特徴を活かすことにより、ウレタン形成性組成物より得られるポリウレタンは、シーリング材、塗料、粘着剤、接着剤等に好適に使用できることが示された。