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1、(10)申请公布号 CN 104341587 A (43)申请公布日 2015.02.11 CN 104341587 A (21)申请号 201410390259.1 (22)申请日 2014.08.08 2013-166888 2013.08.09 JP C08G 64/02(2006.01) C08G 64/30(2006.01) C08G 18/44(2006.01) C09D 175/06(2006.01) (71)申请人 旭化成化学株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 上野英三郎 大谷哲也 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11277 代理。
2、人 刘新宇 李茂家 (54) 发明名称 聚碳酸酯二醇、 热塑性聚氨酯、 涂覆组合物和 涂膜 (57) 摘要 提供聚碳酸酯二醇、 热塑性聚氨酯、 涂覆组 合物和涂膜, 聚碳酸酯二醇, 其处理性优异且发 挥与固化剂良好的相容性、 进而提供强韧且耐化 学药品性优异的热塑性聚氨酯、 提供作为涂覆组 合物的耐摩耗性、 耐化学药品性和透明性优异的 涂膜。聚碳酸酯二醇, 式 (A) 所示重复单元的至 少一部分为式 (B)、 (C) 和 (D) 所示重复单元 ; 式 (B)、 (C) 和 (D) 所示重复单元的总计为式 (A) 所 示重复单元的 80 100 摩尔 ; 相对于式 (B)、 (C) 和 (D) 。
3、所示重复单元的总计, 式 (B) 所示重 复单元为 18 40 摩尔 ; 式 (C) 和 (D) 所示的 重复单元的比例以摩尔比计为 40:60 85:15。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 14 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书14页 (10)申请公布号 CN 104341587 A CN 104341587 A 1/1 页 2 1. 一种聚碳酸酯二醇, 其具有下述式 (A) 所示的重复单元和末端羟基, 所述 (A) 所示的重复单元的至少一部分为下述式 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元,。
4、 其中, 式 (A) 中的 R 表示碳数 2 15 的二价的脂肪族或脂环族烃, 所述 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元的总计为所述 (A) 所示的重复单元的 80 摩尔 以上且 100 摩尔以下, 相对于所述 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元的总计, 所述 (B) 所示的重复单元为 18 摩 尔以上且 40 摩尔以下, 所述 (C) 和 (D) 所示的重复单元的比例以摩尔比计为 40:60 85:15。 2. 根据权利要求 1 所述的聚碳酸酯二醇, 其在加热至 80后、 接着冷却至室温时为液 态。 3. 一种热塑性聚氨酯, 其由权利要求 1 或 2 所述的聚碳酸酯二醇和。
5、有机多异氰酸酯获 得。 4. 一种涂覆组合物, 其含有权利要求 1 或 2 所述的聚碳酸酯二醇和有机多异氰酸酯。 5. 一种涂膜, 其由权利要求 4 所述的涂覆组合物获得。 权 利 要 求 书 CN 104341587 A 2 1/14 页 3 聚碳酸酯二醇、 热塑性聚氨酯、 涂覆组合物和涂膜 技术领域 0001 本发明涉及聚碳酸酯二醇、 热塑性聚氨酯、 涂覆组合物和涂膜。 背景技术 0002 已知聚碳酸酯二醇作为例如聚氨酯、 热塑性弹性体等的软链段是耐水解性、 耐光 性、 耐氧化劣化性、 耐热性等优异的原材料。然而, 以 1,6- 己二醇为主要原料的聚碳酸酯二 醇因高结晶性而在室温下以固体的。
6、状态存在, 因此, 在作为涂料使用时, 通过聚合制造聚氨 酯时存在变得需要大量的溶剂等处理性障碍这样的不良情况。 0003 为了解决这样的不良情况, 提出了各种液态聚碳酸酯二醇的方案。例如, 提出了 二醇成分由 1,6- 己二醇和 1,4- 环已烷二甲醇构成、 常温下为液态的聚碳酸酯二醇的方案 ( 例如, 参照专利文献 1)。另外, 提出了使用 3- 甲基 -1,5- 戊二醇为主要二醇原料而得到 聚碳酸酯二醇的方案 ( 例如, 参照专利文献 2)。还提出了由来自 1,6- 己二醇和 1,5- 戊二 醇的重复单元构成的聚碳酸酯二醇的方案 ( 例如, 参照专利文献 3, 4)。 0004 现有专利。
7、文献 0005 专利文献 0006 专利文献 1 : 日本特开 2011-84751 号公报 0007 专利文献 2 : 国际公开第 2007/108198 号小册子 0008 专利文献 3 : 日本特开平 2-289616 号公报 0009 专利文献 4 : 国际公开第 2009/63768 号小册子 发明内容 0010 发明要解决的问题 0011 然而, 专利文献 1 4 中记载的技术不能获得结晶性低且在室温下为液态从而处 理性容易、 且可以得到具有强韧度、 耐化学药品性的聚氨酯的聚碳酸酯二醇。即, 在作为涂 料的构成成分使用时, 不能获得处理性优异并且发挥与固化剂良好的相容性、 且可以得。
8、到 强韧且具有耐化学药品性的涂膜的聚碳酸酯二醇。 0012 本发明是鉴于上述的课题而完成的, 本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯二醇, 其处理性优异并且发挥与固化剂良好的相容性、 进而可以提供强韧且耐化学药品性优异的 热塑性聚氨酯、 或者可以提供作为涂覆组合物的耐摩耗性、 耐化学药品性和透明性优异的 涂膜。 另外, 本发明的目的在于提供由上述聚碳酸酯二醇获得的热塑性聚氨酯、 包含该聚碳 酸酯二醇的涂覆组合物和由该涂覆组合物获得的涂膜。 0013 用于解决问题的方案 0014 即, 本发明的构成如下。 0015 1 一种聚碳酸酯二醇, 其特征在于, 其具有下述式 (A) 所示的重复单元和末端羟 基。
9、, 式(A)所示的重复单元的至少一部分为下述式(B)、 (C)和(D)所示的重复单元, 式(B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元的总计为式 (A) 所示的重复单元的 80 100 摩尔, 相对于式 说 明 书 CN 104341587 A 3 2/14 页 4 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元的总计, 式 (B) 所示的重复单元为 18 40 摩尔, 式 (C) 和 (D) 所示的重复单元的比例以摩尔比计为 40:60 85:15。 0016 0017 2 0018 根据上述 1 所述的聚碳酸酯二醇, 其在加热到 80后、 接着冷却至室温时为液 态。 0019 3 0020 。
10、一种热塑性聚氨酯, 其由上述 1 或 2 所述的聚碳酸酯二醇和有机多异氰酸酯 获得。 0021 4 0022 一种涂覆组合物, 其含有上述1或2所述的聚碳酸酯二醇和有机多异氰酸酯。 0023 5 0024 一种涂膜, 其由上述 4 所述的涂覆组合物获得。 0025 发明的效果 0026 本发明的聚碳酸酯二醇处理性优异并且可以发挥与固化剂良好的相容性。另外, 本发明的热塑性聚氨酯强韧且体现优异的耐化学药品性。另外, 本发明的涂覆组合物和由 其获得的涂膜在体现强韧性的基础上还体现优异的耐摩耗性、 耐化学药品性和透明性。 具体实施方式 0027 以下, 对用于实施本发明的方式 ( 以下, 简称 “本。
11、实施方式” 。) 进行详细说明。以 下的本实施方式是本发明的例示, 本发明不限定于以下的内容。 并且, 本发明能够在其要旨 的范围内适当变化来实施。 0028 本实施方式的聚碳酸酯二醇具有下述式 (A) 所示的重复单元和末端羟基。 说 明 书 CN 104341587 A 4 3/14 页 5 0029 0030 本实施方式的聚碳酸酯二醇中, 式 (A) 所示的重复单元的至少一部分为下述式 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元, 0031 0032 上述式 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元的总计为式 (A) 所示的重复单元的 80 摩 尔以上且 100 摩尔以下。由于将式 。
12、(A) 所示的重复单元中的式 (B)、 (C) 和 (D) 所示的 重复单元的总计的比率调节至上述范围, 本实施方式的聚碳酸酯二醇处理性变得良好。从 提高上述效果的观点来看, 上述范围优选为 90 摩尔以上且 100 摩尔以下。 0033 另外, 本实施方式的聚碳酸酯二醇中, 相对于式(B)、 (C)和(D)所示的重复单元的 总计, 式 (B) 所示的重复单元为 18 摩尔以上且 40 摩尔以下, 式 (C) 和 (D) 所示的重复 单元的的比例以摩尔比计为 40:60 85:15。由于将式 (B) 所示的重复单元相对于式 (B)、 (C)和(D)所示的重复单元的总计的比例、 和式(C)和(D。
13、)所示的重复单元的比例调节至上 述范围, 因此, 本实施方式的聚碳酸酯二醇发挥与固化剂优异的相容性并且可以制成发挥 优异的透明性、 耐化学药品性、 耐摩耗性的涂膜, 还可以制成发挥优异的强韧度和耐化学药 品性的聚氨酯。 0034 由于调节成均满足上述所期望的范围, 因此, 本实施方式的聚碳酸酯二醇处理性 优异并且发挥与固化剂良好的相容性、 进而可以制成发挥优异的透明性、 耐化学药品性、 耐 摩耗性的涂膜、 还可以制成发挥优异的强韧度和耐化学药品性的聚氨酯。 0035 需要说明的是, 相对于式 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元的总计, 式 (B) 所示的重 复单元为 20 摩尔以上且。
14、 35 摩尔以下、 和 / 或、 式 (C) 和 (D) 所示的重复单元的比例以 摩尔比计为 50:50 85:15 是优选的。在上述情况下, 可以进一步提高获得的聚氨酯的强 韧性, 并且存在进一步提高涂膜耐摩耗性、 耐化学药品性、 透明性的倾向。 0036 需要说明的是, 本实施方式的聚碳酸酯二醇中, 从进一步提高聚碳酸酯二醇所具 说 明 书 CN 104341587 A 5 4/14 页 6 有的耐热性、 耐水解性等性能的观点来看, 式 (A) 所示的重复单元的比率优选为 95 摩尔 以上且 100 摩尔以下、 更优选为 97 摩尔以上且 100 摩尔以下、 进一步优选为 99 摩 尔以上。
15、且 100 摩尔以下。 0037 对于本实施方式中的共聚碳酸酯二醇, 从确保更良好的处理性的观点来看, 在制 造的状态或者周围条件的气氛下放置后, 在常温下为液态是优选的。本实施方式中的 “液 态” 的含义是透明且具有流动性的状态。即, 其含义是加热至 80、 接着冷却至室温后, 从 透明容器的前方观察时可以辨识后方背景的状态、 且倾斜该透明容器时, 虽然微小但显示 流动性的状态。另外, 本实施方式中的 “常温下为液态” 的含义是在例如 15以上且 30 以下的温度范围中的任意温度下为液态。优选在 10以上为液态、 进一步优选在 5以上 为液态。 0038 另外, 为了赋予更优异的柔软性, 本。
16、实施方式的聚碳酸酯二醇还可以在其分子内 包含用下述式 (E) 的重复单元表示的结构。 0039 0040 ( 式中, R2表示亚烷基, 该亚烷基可以为 2 种以上。另外, x 表示 2 以上的整数。) 0041 作为在本实施方式中的聚碳酸酯二醇的分子内引入上述式 (E) 的重复单元的方 法, 没有特别的限定, 例如可以在原料二醇中添加聚氧亚乙基二醇、 聚氧亚乙基亚丙基二 醇、 聚氧亚乙基四亚甲基二醇、 聚氧四亚甲基二醇、 聚氧亚丙基二醇等醚系多元醇, 也可以 在聚合过程中加成环氧乙烷和 / 或环氧丙烷等环氧烷。 0042 本实施方式的聚碳酸酯二醇中, 分子中式 (E) 的重复单元的含量只要在不。
17、影响本 实施方式的效果的范围内就没有特别的限定, 从确保更优异的耐热性、 耐化学药品性的观 点来看, 调整为不在由本实施方式的聚碳酸酯二醇获得的聚氨酯中过度增加其含量是优选 的。即, 在本实施方式的聚碳酸酯二醇中引入式 (E) 所示的重复单元时, 相对于式 (A) 所示 的碳酸酯的重复单元, 式 (E) 所示的 ( 具有来自醚的结构 ) 重复单元为 0.05 摩尔以上且 5 摩尔以下是优选的、 为 0.05 3 摩尔是进一步优选的。 0043 本实施方式的聚碳酸酯二醇的数均分子量优选为 300 以上且 5000 以下。若上述 数均分子量为 300 以上, 则得到的聚氨酯的低温特性存在变得更加良。
18、好的倾向。另外, 若上 述数均分子量为 5000 以下, 则在作为涂料的构成材料使用时, 存在涂料固体成分浓度等的 制限受到缓和、 且可以有效地防止得到的聚氨酯的成型加工性降低的倾向。从同样的观点 来看, 上述数均分子量进一步优选为 450 以上且 3000 以下。需要说明的是, 本实施方式中 的上述数均分子量可以通过后述实施例中记载的方法进行限定。 0044 对本实施方式所使用的聚碳酸酯二醇的制造方法没有特别的限定。例如, 可以用 Schnell 著、 polymer review( ) 第 9 卷、 p9 20(1994 年 ) 中记载 的各种方法制造。 0045 本实施方式的聚碳酸酯二醇。
19、可以使用 1,4- 丁二醇、 1,5- 戊二醇和 1,6- 己二醇作 为二醇原料。通常, 可以混合上述 3 种二醇作为二醇原料。另外, 将包含琥珀酸、 戊二酸、 己 二酸的 2 元酸混合物氢化得到的二醇混合物可以不与 1,4- 丁二醇等各种二醇分离地用作 说 明 书 CN 104341587 A 6 5/14 页 7 原料。此时, 可以配合聚碳酸酯二醇的重复单元组成, 追加特定的二醇而使用。 0046 在上述 3 种二醇的基础上, 还可以使用乙二醇、 1,3- 丙二醇、 1,7- 庚二醇、 1,8- 辛 二醇、 1,9- 壬二醇、 1,10- 癸二醇、 1,11- 十一烷二醇、 1,12- 十。
20、二烷二醇等没有侧链的二 醇, 2- 甲基 -1,8- 辛二醇、 2- 乙基 -1,6- 己二醇、 2- 甲基 -1,3- 丙二醇、 3- 甲基 -1,5- 戊 二醇、 2,4- 二甲基 -1,5- 戊二醇、 2,4- 二乙基 -1,5- 戊二醇、 2- 丁基 -2- 乙基 -1,3- 丙二 醇、 2,2- 二甲基 -1,3- 丙二醇等具有侧链的二醇, 1,4- 环已烷二甲醇、 2- 双 (4- 羟基环己 基 )- 丙烷等环状二醇之中的 1 种或 2 种以上的二醇作为原料。对这些二醇的量没有特别 的限定, 例如, 相对于使用的1,4-丁二醇、 1,5-戊二醇和1,6-己二醇的总计摩尔数, 优选为。
21、 0.1 摩尔以上且 10 摩尔以下。通过满足上述范围, 从而本实施方式的聚碳酸酯二醇存 在可以制成具有优异的强韧度以及耐化学药品性的聚氨酯的倾向。从同样的观点来看, 上 述范围更优选满足 0.1 摩尔以上且 5 摩尔以下。 0047 进而, 在不损害本实施方式的聚碳酸酯二醇的性能的范围内, 还可以使用 1 分子 具有 3 个以上羟基的化合物, 例如, 三羟甲基乙烷、 三羟甲基丙烷、 己三醇、 季戊四醇等。从 可以有效地防止基于聚碳酸酯的聚合反应中的交联引起的凝胶化的观点来看, 优选调节上 述 1 分子中具有 3 个以上羟基的化合物的用量。即, 使用 1 分子中具有 3 个以上羟基的化 合物时。
22、, 该化合物相对于使用的 1,4- 丁二醇、 1,5- 戊二醇和 1,6- 己二醇的总计摩尔数, 优 选为 0.1 摩尔以上且 5 摩尔以下。从同样的观点来看, 更优选为 0.1 摩尔以上且 1 摩尔以下。 0048 作为本实施方式的聚碳酸酯二醇的原料的碳酸酯, 没有特别的限定, 例如可列举 出 : 碳酸二甲酯、 碳酸二乙酯、 碳酸二丙酯、 碳酸二丁酯等碳酸二烷基酯, 碳酸二苯酯等碳酸 二芳酯, 碳酸亚乙酯、 碳酸三亚甲酯、 碳酸 1,2- 亚丙酯、 碳酸 1,2- 亚丁酯、 碳酸 1,3- 亚丁 酯、 碳酸 1,2- 亚戊酯等碳酸亚烷基酯等。这些之中, 可以使用 1 种或 2 种以上的碳酸酯。
23、作 为原料。从容易获得的程度、 聚合反应的条件的设定容易性的观点, 优选使用碳酸二甲酯、 碳酸二乙酯、 碳酸二苯酯、 碳酸二丁酯、 碳酸亚乙酯。 0049 在本实施方式的聚碳酸酯二醇的制造时, 可以添加催化剂, 也可以不添加。添加 催化剂时, 可以自由地从通常的酯交换反应催化剂选择。例如可以使用 : 锂、 钠、 钾、 铷、 铯、 镁、 钙、 锶、 钡、 锌、 铝、 钛、 钴、 锗、 锡、 铅、 锑、 砷、 铈等金属, 盐, 醇盐, 有机化合物。 特别优选的 是钛、 锡、 铅的化合物。另外, 催化剂的用量通常相对于得到的聚碳酸酯二醇重量, 可以为 0.00001 0.1。 0050 在本实施方式。
24、的聚碳酸酯二醇的制造方法中, 可以分 2 阶段进行。首先, 使二醇与 碳酸酯按照以摩尔比为20:11:10的比例混和, 在常压或减压下、 100以上且300以下 进行第 1 阶段反应。使用碳酸二甲酯作为碳酸酯时, 将生成的甲醇与碳酸二甲酯的混合物 一同去除, 可以获得低分子量聚碳酸酯二醇。 使用碳酸二乙酯作为碳酸酯时, 将生成的乙醇 与碳酸二乙酯的混合物一同去除, 可以获得低分子量聚碳酸酯二醇。 另外, 使用碳酸亚乙酯 作为碳酸酯时, 将生成的乙二醇与碳酸亚乙酯的混合物一同去除, 可以获得低分子量聚碳 酸酯二醇。接着, 第 2 阶段的反应是 : 在减压下、 160以上且 250以下进行加热, 。
25、将未反 应的二醇和碳酸酯去除, 并且使低分子量聚碳酸酯二醇缩合, 可以获得规定分子量的聚碳 酸酯二醇。 0051 本实施方式的聚碳酸酯二醇可以用于如下用途 : 作为涂料、 粘接剂、 粘合剂的构成 说 明 书 CN 104341587 A 7 6/14 页 8 材料, 作为聚氨酯、 热塑性弹性体的原料, 还可以用于聚酯、 聚酰亚胺的改性剂、 涂料、 粘接 剂、 粘合剂用的添加剂等。 尤其, 在用作涂料的构成材料时, 由于与固化剂的相容性良好, 因 此在减少使用的溶剂量的同时, 得到透明性、 耐摩耗性、 耐化学药品性、 耐水解性、 耐热性等 性能的平衡良好的涂膜。另外, 用作聚氨酯、 热塑性弹性体。
26、的原料时, 可以在减少聚合使用 的溶剂的同时, 获得强韧且耐化学药品性优异的聚氨酯、 热塑性弹性体。 0052 本实施方式的涂覆组合物或热塑性聚氨酯由上述实施方式的聚碳酸酯二醇、 和有 机多异氰酸酯获得。如此构成的本实施方式的涂覆组合物发挥优异的相容性、 热塑性聚氨 酯发挥优异的强韧度和耐化学药品性。 0053 本实施方式的涂膜由本实施方式的涂覆组合物获得。 如此构成的本实施方式的涂 膜发挥优异的耐化学药品性、 耐摩耗性、 透明性。 0054 作为本实施方式所使用的有机多异氰酸酯, 没有特别的限定, 例如可列举出 : 2,4- 甲苯二异氰酸酯、 2,6- 甲苯二异氰酸酯及其混合物 (TDI)、。
27、 粗制 TDI、 二苯基甲 烷-4,4 -二异氰酸酯(MDI)、 粗制MDI、 萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、 3,3 -二甲基-4,4 -联 苯二异氰酸酯、 聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、 苯二亚甲基二异氰酸酯 (XDI)、 亚苯基二异氰酸 酯等公知的芳香族二异氰酸酯。另外, 还可列举出 : 4,4 - 亚甲基双环己基二异氰酸酯 ( 氢 化MDI)、 六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、 环已烷二异氰酸酯(氢 化 XDI) 等公知的脂肪族二异氰酸酯。进一步, 还可列举出 : 上述异氰酸酯类的异氰脲酸酯 化改性品、 碳二亚胺化改性品、 缩二脲化改性品等。这些有机多异。
28、氰酸酯可以单独使用, 也 可以组合 2 种以上使用。另外, 这些有机多异氰酸酯也可以用封端剂将异氰酸酯基掩蔽来 使用。 0055 另外, 本实施方式中的聚碳酸酯二醇与多异氰酸酯反应时, 根据期望可以使用作 为共聚成分的扩链剂。 作为上述扩链剂, 没有特别的限定, 例如可以使用聚氨酯业界中常用 的扩链剂, 即, 水、 低分子多元醇、 多胺等。作为扩链剂的具体例子, 没有特别的限定, 可列 举出 : 乙二醇、 1,3- 丙二醇、 1,4- 丁二醇、 1,5- 戊二醇、 1,6- 己二醇、 新戊二醇、 1,10- 癸二 醇、 1,1-环已烷二甲醇、 1,4-环已烷二甲醇、 苯二甲醇、 双(对羟基)联。
29、苯(bis(p-hydroxy) diphenyl)、 双(对羟基苯基)丙烷等低分子多元醇、 乙二胺、 六亚甲基二胺、 异佛尔酮二胺、 苯二亚甲基二胺、 二苯基二胺、 二氨基二苯基甲烷等多胺。这些扩链剂可以单独使用, 也可 以组合 2 种以上使用。 0056 本实施方式中, 涂料包含上述实施方式的涂覆组合物。 0057 本实施方式的涂料中, 例如, 根据各种用途可以添加 : 固化促进剂 ( 催化剂 )、 填充 剂、 分散剂、 阻燃剂、 染料、 有机或无机颜料、 脱模剂、 流动性调节剂、 增塑剂、 抗氧化剂、 紫外 线吸收剂、 光稳定剂、 消泡剂、 流平剂、 着色剂、 溶剂等。然而, 并不限定于。
30、上述, 本实施方式 中的涂料可以根据目的而含有各种公知的添加剂。 0058 需要说明的是, 使用本实施方式中的聚碳酸酯二醇、 有机多异氰酸酯与含羟基的 ( 甲基 ) 丙烯酸酯, 也可以获得热固性树脂或光固化性树脂。作为含羟基的 ( 甲基 ) 丙烯酸 酯, 可列举出 : 丙烯酸 2- 羟乙酯、 丙烯酸 2- 羟丙酯、 丙烯酸 3- 羟丙酯、 丙烯酸 3- 羟丁酯、 丙 烯酸 4- 羟丁酯、 丙烯酸羟己酯、 2- 羟基 -3- 氯丙基丙烯酸酯、 2- 羟基 -3- 苯氧基丙基丙烯 酸酯、 1,4- 丁二醇单丙烯酸酯、 甘油单丙烯酸酯、 三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、 四羟甲基甲烷 三丙烯酸酯、 丙二醇单。
31、丙烯酸酯、 聚己内酯二醇单丙烯酸酯、 以及这些丙烯酸酯相对应的甲 说 明 书 CN 104341587 A 8 7/14 页 9 基丙烯酸酯。它们可以单独使用, 也可以并用 2 种以上。 0059 另外, 也可以由本实施方式中的聚碳酸酯二醇、 有机多异氰酸酯、 和具有 1 个亲水 性中心和至少 2 个异氰酸酯反应性官能团的化合物形成的聚氨酯预聚物与扩链剂获得水 性聚氨酯树脂。作为上述具有 1 个亲水性中心和至少 2 个异氰酸酯反应性官能团的化合 物, 没有特别的限定, 例如可以使用 : 2- 二羟甲基丙酸、 2,2- 二羟甲基丁酸、 2,2- 二羟甲基 戊酸、 赖氨酸、 胱氨酸、 3,5- 氨。
32、基羧酸等。进而, 从乳化稳定性的观点来看, 通常用中和剂中 和。 作为中和剂的例子, 没有特别的限定, 可列举出 : 三甲胺、 三乙胺、 三正丙胺、 三丁胺等三 烷基胺、 N,N- 二甲基乙醇胺、 N,N- 二甲基丙醇胺、 N,N- 二丙基乙醇胺、 1- 二甲氨基 -2- 甲 基 - 丙醇等 N,N- 二烷基烷醇胺、 N- 烷基 -N,N- 二烷醇胺、 三乙醇胺等三烷醇胺、 氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化锂、 氨、 三甲基氢氧化铵等。 0060 本实施方式中, 作为制造涂料的方法, 没有特别的限定, 可以使用业界中各种公知 的制造方法。例如, 作为涂料, 可以以如下组合物的形式来制造 : 在即。
33、将涂布前混合由聚碳 酸酯二醇形成的主剂与由有机多异氰酸酯形成的固化剂的 2 液型溶剂系涂覆组合物 ; 由使 聚碳酸酯二醇与有机多异氰酸酯反应得到的具有异氰酸酯末端基的聚氨酯预聚物形成的 1 液型溶剂系涂覆组合物 ; 由使聚碳酸酯二醇与有机多异氰酸酯与扩链剂反应得到的聚氨酯 树脂形成的 1 液型溶剂系涂覆组合物 ; 由使含羟基的 ( 甲基 ) 丙烯酸酯与聚碳酸酯二醇与 有机多异氰酸酯反应得到的固化性树脂形成的 1 液型涂覆组合物 ; 或者 1 液型水系涂覆组 合物等。需要说明的是, 此处所说的 “主剂” 是指涂膜形成主要部份, 其中不包括固化剂的 成分。 0061 作为上述涂料的溶剂, 没有特别。
34、的限定, 例如可列举出 : 二甲基甲酰胺、 二乙基甲 酰胺、 二甲基乙酰胺、 二甲基亚砜、 四氢呋喃、 丙酮、 甲基乙基酮、 甲基异丁基酮、 二氧六环、 环己酮、 苯、 甲苯、 二甲苯、 乙基溶纤剂、 醋酸乙酯、 醋酸丁酯、 乙醇、 异丙醇、 正丁醇、 水等。 涂 料中可以混合使用这些溶剂中的 1 种或多种。 0062 作为由上述那样的本实施方式的涂覆组合物获得本实施方式的涂膜的方法, 没有 特别的限定, 例如可以使用 : 通过空气喷涂涂装、 无气喷涂涂装、 旋转雾化涂装、 帘式涂布涂 装等涂装方法, 或使用辊、 刷子等对被涂物进行涂布后, 在室温 200下使其固化的方法。 0063 本实施方。
35、式中, 作为制造热塑性聚氨酯的方法, 没有特别的限定, 可以使用聚氨酯 业界中公知的聚氨酯化反应的技术。例如, 使本实施方式的聚碳酸酯二醇与有机多异氰酸 酯在大气压下、 常温200下反应, 从而可以制造热塑性聚氨酯。 在使用扩链剂时, 可以从 反应最初时加入, 也可以在反应的过程中加入。 对于热塑性聚氨酯的制造方法, 没有特别的 限定, 例如可以参照美国专利第 5070173 号。 0064 上述聚氨酯化反应中, 可以使用公知的聚合催化剂、 溶剂。作为使用的聚合催化 剂, 没有特别的限定, 例如可列举出二丁基锡二月桂酯。 0065 本实施方式的热塑性聚氨酯中, 优选添加热稳定剂 ( 例如抗氧化。
36、剂 )、 光稳定剂等 稳定剂。另外, 也可以添加增塑剂、 无机填充剂、 润滑剂、 着色剂、 硅油、 发泡剂、 阻燃剂等。 0066 实施例 0067 以下通过实施例、 参考例和比较例进一步具体地说明本实施方式, 但本实施方式 并非仅限定于这些实施例。 0068 1. 聚碳酸酯二醇的组成的确定 说 明 书 CN 104341587 A 9 8/14 页 10 0069 量取 1g 后述各例中得到的样品, 在 100mL 的茄型瓶中加入该样品 1g、 乙醇 30g、 氢 氧化钾 4g, 在 100的油浴中加热 1 小时。冷却至室温后, 添加 1 2 滴酚酞作为指示剂, 用盐酸中和。在冷藏库中冷却 。
37、3 小时, 过滤去除沉淀的盐后, 进行 GC 分析。需要说明的是, GC 分析如下进行 : 使用带有作为柱的 DB-WAX( 美国 J&W 公司制造 )30m、 膜厚 0.25m 的气 相色谱 GC14B( 岛津制作所制造 ), 使用二乙二醇二乙基酯作为内标, 检测器使用氢火焰离 子化检测器 (FID)。柱的升温曲线是在 60下保持 5 分钟后、 以 10 /min 升温至 250。 0070 聚碳酸酯二醇中, 上述式 (B)、 (C) 和 (D) 所示的重复单元总计相对于上述式 (A) 所示的重复单元的比率 ( 简称主成分比率。) 是基于 GC 分析的结果, 通过下述式 (1) 求出 的。 。
38、0071 主成分比率 ( 摩尔 ) (B+C+D)/A100 (1) 0072 A : 总二醇的摩尔数 0073 B : 1,4- 丁二醇的摩尔数 0074 C : 1,5- 戊二醇的摩尔数 0075 D : 1,6- 己二醇的摩尔数 0076 聚碳酸酯二醇中, 上述式 (B) 所示的重复单元相对于上述式 (B)、 (C) 和 (D) 的重 复单元的总计的比率是基于 GC 分析的结果, 通过下述式 (2) 求出。 0077 式 (B) 的比率 ( 摩尔 ) B/(B+C+D)100 (2) 0078 本实施方式中, 上述式 (C) 与 (D) 所示的重复单元的比例 ( 摩尔比 ) 是基于 GC。
39、 分 析的结果, 通过下述式 (3) 表示。 0079 式 (C): 式 (D)( 摩尔比 ) C:D (3) 0080 2. 聚碳酸酯二醇的分子量的确定 0081 聚碳酸酯二醇的数均分子量是使用乙酸酐与吡啶, 用氢氧化钾的乙醇溶液进行滴 定的 “中和滴定法 (JIS K0070-1992)” 来确定羟值, 使用下述式 (4) 计算。 0082 数均分子量 2/(OH 值 10-3/56.1) (4) 0083 3. 聚碳酸酯二醇的性状的确认 0084 将加热至 80的共聚碳酸酯二醇加入 50mL 的透明的玻璃制样品瓶, 接着冷却至 室温。 目视观察冷却后的共聚碳酸酯二醇, 为透明且稍有流动性。
40、时表示为液态、 无流动性时 表示为固体。流动性如下评价 : 将样品瓶倾斜约 45, 观察约 1 分钟聚碳酸酯二醇的界面, 界面移动时表示有流动性。另外, 透明性如下评价 : 从前方观察上述样品瓶时, 透过该样品 瓶, 是否可以辨识后方的背景, 样品的所有部分都可以辨认后方背景的状态为透明。 0085 4. 聚氨酯薄膜的机械物性 0086 由聚碳酸酯二醇获得的聚氨酯薄膜切成 10mm80mm 的条型, 在 23、 50 RH 的 恒温室下固化 3 日, 将由其获得的薄膜作为试验体。使用坦锡伦 ( ) 拉伸试验 器 (ORIENTEC 制造、 RTC-1250A), 以校验间距离 50mm、 拉伸。
41、速度 100mm/ 分, 测定 100拉伸 应力(使聚氨酯薄膜伸长50mm时的应力 ; 单位 : MPa)、 断裂强度(单位 : MPa)和断裂伸长率 ( 单位 : )。 0087 5. 聚氨酯薄膜的耐化学药品性 0088 对将由聚碳酸酯二醇获得的聚氨酯薄膜切成 10mm80mm 的条型的试验体附着 0.1g 的油酸, 在 20下放置 4 小时, 目视评价涂膜的外观。按照 JISK5600-8-1, 用等级 0 说 明 书 CN 104341587 A 10 9/14 页 11 5 表示缺陷的程度和量, 作为耐化学药品性。 0089 6. 涂膜的耐摩耗性 0090 使用由聚碳酸酯二醇获得的涂膜。
42、, 按照 JIS K5600-5-8, 使用泰伯型摩耗试验机 ( 东洋精机制作所制造的 TABER 型 No.410) 进行测定。测定摩耗试验前的重量、 与试验后 (摩耗次数500次)的涂膜试样的重量变化, 评价耐摩耗性, 用以比较例17的值为1的相对 值表示。 0091 7. 涂膜的耐酸性 0092 使用由聚碳酸酯二醇获得的涂膜, 目视在 0.1mol/L 的 H2SO4水溶液中室温下浸渍 24小时后的涂膜外观并进行评价。 按照JISK5600-8-1, 用等级05表示缺陷的程度和量, 作为耐酸性。 0093 8. 涂膜的耐碱性 0094 使用由聚碳酸酯二醇获得的涂膜, 目视在 0.1mol。
43、/L 的 NaOH 水溶液中室温下浸渍 24小时后的涂膜外观并进行评价。 按照JISK5600-8-1, 用等级05表示缺陷的程度和量, 作为耐碱性。 0095 9. 涂膜的耐乙醇性 0096 使用由聚碳酸酯二醇获得的涂膜, 目视在50EtOH水溶液中室温下浸渍4小时后 的涂膜外观并进行评价。 按照JISK5600-8-1, 用等级05表示缺陷的程度和量, 作为耐乙 醇性。 0097 10. 涂膜的透明性 0098 将由聚碳酸酯二醇获得的涂膜在 90的蒸留水中浸渍 1 周。其后, 拭去水分, 在 23、 50 RH 的恒温室下固化 3 日。按照 JIS K 7136, 使用浊度计 ( 日本电色。
44、工业株式会 社制造 NPH700), 求出浸渍前后的涂膜的总透光率, 由下述式 (5) 求出涂膜的透明性。 0099 透明性 F/E (5) 0100 E : 浸渍前的涂膜的总透光率 ( ) 0101 F : 浸渍后的涂膜的总透光率 ( ) 0102 实施例 1 0103 在具备充填了规整填料的精馏塔和搅拌装置的 2L 的玻璃制烧瓶中加入碳酸二乙 酯 840g(7.1mol)、 1,4- 丁二醇 240g(2.7mol)、 1,5- 戊二醇 360g(3.5mol) 和 1,6- 己二醇 175g(1.5mol)。进而加入四丁醇钛 0.5g 作为催化剂, 在常压下进行搅拌、 加热。接着, 将反。
45、 应温度从 150缓缓升至 190, 并一边蒸馏除去生成的乙醇和碳酸二乙酯的混合物一边 进行 15 小时反应。其后, 减压至 15kPa, 一边蒸馏除去二醇和碳酸二乙酯的混合物, 一边在 190下进一步进行 8 小时反应。将分析得到的聚碳酸酯二醇的结果示于表 1。该聚碳酸酯 二醇简记为 PC-1。 0104 实施例 2 0105 使用实施例 1 所示的装置进行反应。加入碳酸亚乙酯 760g(8.6mol)、 1,4- 丁二醇 210g(2.3mol)、 1,5- 戊二醇 550g(5.3mol) 和 1,6- 己二醇 115g(1.0mol)。进而加入四丁醇 钛 0.5g 作为催化剂, 在常压。
46、下进行搅拌、 加热。接着, 将反应温度从 150缓缓升至 190, 并一边蒸馏除去生成的乙二醇和碳酸亚乙酯的混合物一边进行 15 小时反应。其后, 减压至 14kPa, 一边蒸馏除去二醇和碳酸亚乙酯, 一边在190下进一步进行8小时反应。 将得到的 说 明 书 CN 104341587 A 11 10/14 页 12 聚碳酸酯二醇的分析结果示于表 1。该聚碳酸酯二醇简记为 PC-2。 0106 实施例 3 0107 加 入 碳 酸 亚 乙 酯 740g(8.4mol)、 1,4- 丁 二 醇 170g(1.9mol)、 1,5- 戊 二 醇 390g(3.8mol) 和 1,6- 己二醇 33。
47、0g(2.8mol), 除此以外, 使用实施例 1 的装置, 在实施例 2 所示的条件下进行反应。将得到的聚碳酸酯二醇的分析结果示于表 1。该聚碳酸酯二醇简 记为 PC-3。 0108 实施例 4 0109 加 入 碳 酸 亚 乙 酯 750g(8.5mol)、 1,4- 丁 二 醇 250g(2.8mol)、 1,5- 戊 二 醇 370g(3.6mol) 和 1,6- 己二醇 265g(2.3mol), 除此以外, 使用实施例 1 的装置, 在实施例 2 所示的条件下进行反应。将得到的聚碳酸酯二醇的分析结果示于表 1。该聚碳酸酯二醇简 记为 PC-4。 0110 实施例 5 0111 加 。
48、入 碳 酸 亚 乙 酯 750g(8.5mol)、 1,4- 丁 二 醇 230g(2.6mol)、 1,5- 戊 二 醇 330g(3.2mol) 和 1,6- 己二醇 330g(2.8mol), 除此以外, 使用实施例 1 的装置, 在实施例 2 所示的条件下进行反应。将得到的聚碳酸酯二醇的分析结果示于表 1。该聚碳酸酯二醇简 记为 PC-5。 0112 实施例 6 0113 加 入 碳 酸 亚 乙 酯 730g(8.3mol)、 1,4- 丁 二 醇 150g(1.7mol)、 1,5- 戊 二 醇 340g(3.3mol) 和 1,6- 己二醇 400g(3.4mol), 除此以外, 使用实施例 1 的装置, 在实施例 2 所示的条件下进行反应。将得到的聚碳酸酯二醇的分析结果示于表 1。该聚碳酸酯二醇简 记为 PC-6。 0114 实施例 7 0115 加 入 碳 酸 二 乙 酯 880g(7.5mol)、 1,4- 丁 二 醇 285g(3.2mol)、 1,5- 戊 二 醇 410g(3.9mol) 和 1,6- 己二醇 100g(0.9mol), 除此以外, 使用实施例 。