(57)【要約】【課題】高い熱安定性および非常に低いガス抜けを示し、かつ特に、フィルム用途において用い得る、新規な立体障害のある容易に生成可能で容易に加工可能であるカルボジイミドを提供する。【解決手段】末端尿素および／またはウレタン基を有する新規なカルボジイミド、その生成のための方法、ならびにエステルをベースとするポリマーにおける、特に、加水分解劣化からの保護のためのフィルムにおける安定剤としてのその使用に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
【化１】
2019031692.tif 000005
（−  式中、Ｒは、同一であるかまたは異なってもよく、−ＮＨＣＯＮＨＲＩ、−ＮＨＣＯＮＲＩＲＩＩ、および−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルの群から選択され、ここでＲＩおよびＲＩＩは、同一であるかまたは異なり、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１８−アリール、またはＣ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカルを表し、ＲＩＩＩは、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１８−アリール、もしくはＣ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカル、または２〜２２個、好ましくは、１２〜２０個、特に好ましくは、１６〜１８個の炭素原子を有する不飽和アルキルラジカル、またはアルコキシポリオキシアルキレンラジカルを表し、
−  ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１５である）
の末端尿素および／またはウレタン基を有するカルボジイミド。
【請求項２】
Ｒが、−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルであり、ＲＩＩＩが、アルコキシポリオキシアルキレン、または１８個の炭素原子を有する不飽和アルキルラジカルであり、ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１０、特に好ましくは、ｎ＝２〜８、非常に特に好ましくは、ｎ＝３〜６であることを特徴とする、請求項１に記載のカルボジイミド。
【請求項３】
Ｒが、−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルであり、ＲＩＩＩが、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６−アルキル、特に好ましくは、メチル、エチル、またはｉ−プロピル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、非常に特に好ましくは、Ｃ６−シクロアルキルであり、ｎ＝０〜１５、好ましくは、ｎ＝１〜１５、特に好ましくは、ｎ＝２〜１０、非常に特に好ましくは、ｎ＝３〜８であることを特徴とする、請求項１に記載のカルボジイミド。
【請求項４】
前記カルボジイミド中のＮＣＮ含量が、２〜８質量％、好ましくは、３〜６質量％、特に好ましくは、４〜５質量％であることを特徴とする、請求項２に記載のカルボジイミド。
【請求項５】
前記カルボジイミド中のＮＣＮ含量が、２〜１０質量％、好ましくは、３〜１０質量％、特に好ましくは、４〜８質量％であることを特徴とする、請求項３に記載のカルボジイミド。
【請求項６】
１０００〜１００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは、２０００〜８０００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは、３０００〜６０００ｇ／ｍｏｌの平均モル質量（Ｍｗ）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカルボジイミド。
【請求項７】
式（ＩＩ）のジイソシアネート
【化２】
2019031692.tif 000006
を、８０℃〜２００℃の温度にて触媒および任意選択で溶媒の存在下でカルボジイミド化して二酸化炭素を排除し、それに続いて、遊離ＮＣＯ官能基を、第一級もしくは第二級アミンおよび／またはアルコールで末端官能化することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミドを生成する方法。
【請求項８】
最初に、第一級もしくは第二級アミンならびに／またはアルコールおよび／もしくはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールによる式（ＩＩ）の芳香族ジイソシアネート
【化３】
2019031692.tif 000007
中の遊離ＮＣＯ基の部分的、好ましくは、＜５０％の末端官能化を行い、それに続いて、８０℃〜２００℃の温度にて触媒および任意選択で溶媒の存在下で二酸化炭素を排除するカルボジイミド化をもたらすことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミドを生成する方法。
【請求項９】
生成の後、溶融物が、ペレット化ベルト上でペレット化されることを特徴とする、請求項３に記載のカルボジイミドを生成する方法。
【請求項１０】
−  好ましくは、ポリエステルポリオール、エステルをベースとする熱可塑性ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ＰＵ接着剤、ＰＵ注型用樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、コポリエステル、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ＰＬＡ誘導体および／または、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）の群から選択される、エステルをベースとする少なくとも１種のポリマー、
ならびに
−  少なくとも１種の請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミド
を含む、組成物。
【請求項１１】
前記カルボジイミドの濃度が、０．１〜１０質量％、好ましくは、１〜５質量％、特に好ましくは、１〜３質量％であることを特徴とする、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項３に記載のカルボジイミドを、固体計量ユニットを利用して、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、コポリエステル、シクロヘキサンジオールおよびテレフタル酸で作製されている変性ポリエステル（ＰＣＴＡ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ＰＬＡ誘導体、ならびに／またはポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）を含む群から選択される、エステルをベースとするポリマーに加えることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の組成物を生成する方法。
【請求項１３】
木材、皮革、合成皮革、および織物のための、加水分解からの保護としての、エステルをベースとするポリオール、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、コポリエステル、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）および／もしくはＰＬＡ誘導体、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、混合物、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタンエラストマー、ＰＵ接着剤、ＰＵ注型用樹脂、ＰＵフォーム、またはＰＵコーティングにおける、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミドの使用。
【請求項１４】
フィルムにおける、特に、太陽電池のためのフィルムにおける、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミドの使用。
【請求項１５】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、および／またはポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）の群から選択される少なくとも１種のポリエステルと、前記ポリエステルに基づいて１．０〜３．０質量％の少なくとも１種の請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミドとを含む、フィルム。
【請求項１６】
ポリアミド（ＰＡ）に基づいて１．０〜３．０質量％の請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルボジイミドを含む該ポリアミド、ならびに任意選択でさらなる添加物、充填剤、および／または補強剤で作製されている成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、末端尿素および／またはウレタン基を有する新規なカルボジイミド、その生成のための方法、ならびにエステルをベースとするポリマーにおける、特に、加水分解劣化からの保護のためのフィルムにおける安定剤としてのその使用に関する。
【０００２】
カルボジイミドは、多くの用途において、例えば、エステルをベースとする熱プラスチック、ポリオール、ポリウレタンなどのための加水分解阻害剤として有用であることが立証されてきた。
【背景技術】
【０００３】
したがって、立体障害のある芳香族モノカルボニルジアミドを使用することが好ましい。特に、２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドは、これに関して周知である。しかし、これらのカルボジイミドは、低温においてでさえ揮発性であるという不都合を有する。これらは熱的に不安定であり、揮発性物質を排除し得る（ガス抜け）。（特許文献１）に記載されているような他のカルボジイミドは、入手するのが高価である特別の原料をベースとしている。これらはまた、室温にて高い粘度を有し、そのためにこれらのカルボジイミドの取扱いが妨げられる。さらに、特定のＰＵ、ＰＥＴ、ＰＬＡまたは潤滑剤用途において、これらの反応性および／またはこれらの安定化効果は、標準として使用される濃度において不十分である。安価な原料をベースとするポリマーカルボジイミド、例えば、（特許文献２）および（特許文献３）に記載されているものは、十分に立体障害性でなく、良好な加水分解阻害効果を示さない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０６２８５４１Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第Ａ２２４８７５１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第Ａ２９４１９８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、高い熱安定性および非常に低いガス抜けを示し、かつ特に、フィルム用途において用い得る、新規な立体障害のある容易に生成可能で容易に加工可能であるカルボジイミドの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
驚いたことに、この目的は、特定の芳香族カルボジイミドを用いることによって達成されたことが見出された。
【０００７】
したがって、本発明は、式（Ｉ）
【化１】
2019031692.tif 000002
の末端尿素および／またはウレタン基を有するカルボジイミドを提供し、
式中、
−  Ｒは、同一または異なってもよく、かつ−ＮＨＣＯＮＨＲＩ、−ＮＨＣＯＮＲＩＲＩＩおよび−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルの群から選択され、ＲＩおよびＲＩＩは、同一または異なり、かつＣ１〜Ｃ２２−アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１８−アリールまたはＣ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカルを表し、ＲＩＩＩは、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６−アルキル、特に好ましくは、メチル、エチル、またはｉ−プロピル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、好ましくは、Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１８−アリールまたはＣ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカル、および２〜２２個、好ましくは、１２〜２０個、特に好ましくは、１６〜１８個の炭素原子を有する不飽和アルキルラジカル（例えば、オレイルラジカル）、またはアルコキシポリオキシアルキレンラジカルを表し、
−  ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１５である。
【０００８】
本発明によるカルボジイミドのカルボジイミド含量（ＮＣＮ含量、シュウ酸との滴定によって測定）は、好ましくは、２〜１０重量％である。
【０００９】
用語Ｃ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカルは、アリールラジカルが、アルキル官能基を介して、ＲＩおよびＲＩＩの場合は、末端基Ｒ中の窒素に、およびＲＩＩＩの場合は、末端基Ｒ中の酸素に結合していることを意味すると理解される。
【００１０】
好ましいアルコキシポリオキシアルキレンラジカルは、２００〜６００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは３５０〜５５０ｇ／ｍｏｌのモル質量を有するポリエチレングリコールモノメチルエーテルである。
【００１１】
式（Ｉ）のカルボジイミドが好ましく、Ｒ＝−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルであり、ＲＩＩＩは、アルコキシポリオキシアルキレン、または１８個の炭素原子を有する不飽和アルキルラジカルであり、ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１０、特に好ましくは、ｎ＝２〜８、非常に特に好ましくは、ｎ＝３〜６である。
【００１２】
これらの好ましいカルボジイミドのカルボジイミド含量は、好ましくは、２〜８重量％、特に好ましくは、３〜６重量％、非常に特に好ましくは、４〜５重量％である。
【００１３】
同様に好ましいのは、式（Ｉ）のカルボジイミドであり、Ｒ＝−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩであり、ＲＩＩＩは、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６−アルキル、特に好ましくは、メチル、エチルまたはｉ−プロピル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、好ましくは、Ｃ６−シクロアルキルであり、ｎ＝０〜１５、好ましくは、ｎ＝１〜１５、特に好ましくは、ｎ＝２〜１０、非常に特に好ましくは、ｎ＝３〜８である。
【００１４】
これらの好ましいカルボジイミドのカルボジイミド含量は、好ましくは、２〜１０重量％、特に好ましくは、３〜１０重量％、非常に特に好ましくは、４〜８重量％である。
【００１５】
さらに、本発明によるカルボジイミドは好ましくは、１０００〜１００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは、２０００〜８０００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは、３０００〜６０００ｇ／ｍｏｌの平均モル質量（Ｍｗ）を有する。
【００１６】
１．２〜２．５、特に好ましくは、１．４〜１．８の多分散性Ｄ＝Ｍｗ／Ｍｎを有するカルボジイミドがさらに好ましい。
【００１７】
本発明の範囲は、すなわち、それぞれの範囲の間および任意の所望の組合せの優先度を含めて、ラジカル、指標、パラメーターおよび解明の全ての本明細書の上および下に記載した全般的な定義または好ましい定義をこれらの中に包含する。
【００１８】
本発明はさらに、８０℃〜２００℃の温度にて触媒および任意選択で溶媒の存在下で二酸化炭素を排除する、式（ＩＩ）の芳香族ジイソシアネート
【化２】
2019031692.tif 000003
のカルボジイミド化、ならびにそれに続く、第一級もしくは第二級アミンおよび／またはアルコールおよび／またはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールによる遊離ＮＣＯ基の末端官能化によって、本発明によるカルボジイミドの生成を提供する。
【００１９】
ジイソシアネートの生成のために必要とされる芳香族ジアミンは、当業者にとって公知であるように、プロペンとの対応する４，４’−ジアミノジフェニルメタンのフリーデル−クラフツアルキル化によって生成し得る。芳香族ジアミンは、例えば、商品名Ｌｏｎｚａｃｕｒｅ（登録商標）Ｍ−ＤＩＰＡでＬｏｎｚａ  ＡＧから入手可能な汎用化合物である。
【００２０】
これらのジアミンは、それに続いてホスゲンと反応して、式（ＩＩ）の対応するジイソシアネート、Ｍ−ＤＩＰＩをもたらす。
【００２１】
本発明によるカルボジイミドを生成するために、式（ＩＩ）のジイソシアネート、Ｍ−ＤＩＰＩを有利に、高温、好ましくは、８０〜２００℃、特に好ましくは、１００℃〜１８０℃、非常に特に好ましくは、１４０〜１６０℃の温度で、触媒の存在下で縮合反応に供し、二酸化炭素を排除し得る。そのために適したプロセスは、例えば、独国特許出願公開第Ａ１１３０５９４号明細書および独国特許出願公開第Ａ１１５６４０２１号明細書に記載されている。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態では、リン化合物は、式（Ｉ）の化合物の生成のための触媒として好ましい。使用されるリン化合物は好ましくは、ホスホレンオキシド、ホスホリデンまたはホスホリンオキシドおよび対応するホスホレンスルフィドである。触媒としてまた使用可能であるのは、第三級アミン、塩基性金属化合物、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物または水酸化物、アルコキシドまたはフェノキシド、金属カルボン酸塩および非塩基性有機金属化合物である。
【００２３】
カルボジイミド化は、溶媒の非存在下で、または存在下で行い得る。好ましくは、用いられる溶媒は、アルキルベンゼン、パラフィン油、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ケトンまたはラクトンである。
【００２４】
反応混合物が、ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１０の平均縮合度に対応する所望の含量のＮＣＯ基を有するとき、ポリカルボジイミド化は典型的には終了する。
【００２５】
次いで、カルボジイミドの遊離末端イソシアネート基を、第一級もしくは第二級脂肪族および／もしくは芳香族アミン、アルコールおよび／またはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールと、好ましくは、−ＮＨ、−ＮＨ２および／または−ＯＨ基を僅かに過剰にして、任意選択で当業者には公知のＰＵ触媒、好ましくは、ｔｅｒｔアミンまたは有機スズ化合物、特に好ましくは、ＤＢＴＬ（ジブチルスズジラウレート）またはＤＯＴＬ（ジオクチルスズジラウレート）の存在下で反応させる。アミン、アルコールおよび／またはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールとカルボジイミドの物質量比は、存在するＮ＝Ｃ＝Ｏ基に基づいて、好ましくは、１．００５〜１．０５：１、特に好ましくは、１．０１〜１．０３：１である。
【００２６】
好ましいアルコールは、エタノールおよびシクロヘキサノールである。
【００２７】
カルボジイミド化を妨げる本発明のさらなる実施形態において、反応混合物の温度を、５０〜１２０℃、好ましくは、６０〜１００℃、特に好ましくは、８０〜９０℃に低減させ、任意選択で、好ましくは、アルキルベンゼン、特に好ましくは、トルエンの群から選択される溶媒の添加の後、カルボジイミドの遊離末端イソシアネート基を、脂肪族および／もしくは芳香族アミン、アルコールおよび／またはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールと、好ましくは、−ＮＨ、−ＮＨ２および／または−ＯＨ基を僅かに過剰にして、任意選択で当業者には公知のＰＵ触媒、好ましくは、ｔｅｒｔアミンまたは有機スズ化合物、特に好ましくは、ＤＢＴＬ（ジブチルスズジラウレート）またはＤＯＴＬ（ジオクチルスズジラウレート）の存在下で反応させる。アミン、アルコールおよび／またはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールとカルボジイミドの物質量比は、存在するＮ＝Ｃ＝Ｏ基に基づいて、好ましくは、１．００５〜１．０５：１、特に好ましくは、１．０１〜１．０３：１である。
【００２８】
完全な反応の後、触媒、および任意選択で溶媒を好ましくは、８０〜２００℃の温度にて減圧下で留去する。
【００２９】
好ましいアルコールは、エタノールおよびシクロヘキサノールである。
【００３０】
本発明はさらに、式（ＩＩ）の芳香族ジイソシアネート
【化３】
2019031692.tif 000004
中の第一級もしくは第二級アミンまたはアルコールおよび／またはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールによる遊離ＮＣＯ基の部分的、好ましくは、＜５０％の末端官能化、ならびにそれに続く、８０℃〜２００℃の温度にて触媒および任意選択で溶媒の存在下で二酸化炭素を排除するカルボジイミド化によって、本発明によるカルボジイミドを生成するさらなる方法を提供する。
【００３１】
本発明によるカルボジイミドは、その調製の後で、好ましくは精製される。粗生成物の精製は、蒸留によって、および／または溶媒による抽出によって、および／または溶媒中の再結晶化によってもたらし得る。好ましく用い得る、精製のための適切な溶媒は、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、アルキルベンゼン、パラフィン油、アルコール、ケトンまたはエステルである。これらは汎用溶媒である。
【００３２】
本発明はさらに、式（Ｉ）の本発明のカルボジイミドを生成する好ましい方法を提供し、Ｒ＝−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩであり、ＲＩＩＩは、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６−アルキル、特に好ましくは、メチル、エチルまたはｉ−プロピル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、特に好ましくは、Ｃ６−シクロアルキルであり、ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１５、特に好ましくは、ｎ＝２〜１０、非常に特に好ましくは、ｎ＝３〜８であり、カルボジイミド化および任意選択で精製の後、溶融物は好ましくは、ペレット化ベルト上でペレット化される。通例のペレット化システムおよび通例の顆粒化システムの両方を用いてもよい。これらは、例えば、Ｓａｎｄｖｉｋ  Ｈｏｌｄｉｎｇ  ＧｍｂＨまたはＧＭＦ  Ｇｏｕｄａから得ることができる。
【００３３】
式（Ｉ）の本発明のカルボジイミド（Ｒ＝−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩであり、ＲＩＩＩは、シクロヘキシルである）は、非常に特に適切である。
【００３４】
本発明はさらに、
−  少なくとも１種のエステルをベースとするポリマー、
および
−  少なくとも１種の式（Ｉ）の本発明のカルボジイミド
を含む組成物を提供する。
【００３５】
エステルをベースとするポリマーは、好ましくは、ポリエステルポリオール、エステルをベースとする熱可塑性ポリウレタン、エステルをベースとするポリウレタンエラストマーもしくはフォーム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、コポリエステル、例えば、好ましくは、シクロヘキサンジオールおよびテレフタル酸で作製されている変性ポリエステル（ＰＣＴＡ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）および／またはＰＬＡ誘導体、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、例えば、ポリアミド６、６．６、６．１０、６．１２、１０、１１、１２、またはブレンド、例えば好ましくは、ＰＡ／ＰＥＴもしくはＰＨＡ／ＰＬＡブレンドである。これらは、市販のポリマーである。
【００３６】
本発明による組成物中の本発明の式（Ｉ）のカルボジイミドの濃度は、好ましくは、０．１〜１０重量％、好ましくは、１〜５重量％、特に好ましくは、１〜３重量％である。
【００３７】
本発明は、本発明による組成物を生成する方法をさらに提供し、式（Ｉ）の本発明のカルボジイミド（Ｒ＝−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩであり、ＲＩＩＩは、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ６−アルキル、特に好ましくは、メチル、エチルまたはｉ−プロピル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、好ましくは、Ｃ６−シクロアルキルであり、ｎ＝０〜２０、好ましくは、ｎ＝１〜１５、特に好ましくは、ｎ＝２〜１０、非常に特に好ましくは、ｎ＝３〜８である）を、固体計量ユニットを利用して、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、コポリエステル、例えば、シクロヘキサンジオールおよびテレフタル酸で作製されている変性ポリエステル（ＰＣＴＡ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）および／もしくはＰＬＡ誘導体、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、例えば、ポリアミド６、６．６、６．１０、６．１２、１０、１１、１２、またはブレンド、例えば、ＰＡ／ＰＥＴもしくはＰＨＡ／ＰＬＡブレンドを含む群から選択されるエステルをベースとするポリマーに加える。
【００３８】
固体計量ユニットは好ましくは、本発明の状況において、一軸スクリュー、二軸スクリューおよび多軸スクリュー押出機、連続コニーダー（Ｂｕｓｓタイプ）、ならびに非連続ニーダー、例えば、Ｂａｎｂｕｒｙタイプおよびポリマー産業において通例である他のユニットである。
【００３９】
好ましくは、ポリエステルポリオールエステルをベースとするポリマーは好ましくは、２０００まで、好ましくは、５００〜２０００、特に好ましくは、５００〜１０００の分子量（ｇ／ｍｏｌで）を有する長鎖化合物である。
【００４０】
用語「ポリエステルポリオール」は、本発明の状況において、長鎖ジオールおよびトリオールの両方、ならびにまた１分子当たり３個超のヒドロキシル基を有する化合物を包含する。
【００４１】
ポリエステルポリオールが２００まで、好ましくは、２０〜１５０、特に好ましくは、５０〜１１５のＯＨ数を有するとき有利である。特に適切であるのは、様々なポリオールと、芳香族もしくは脂肪族ジカルボン酸および／またはラクトンのポリマーとの反応生成物であるポリエステルポリオールである。
【００４２】
本発明の状況において用いられるポリエステルポリオールは、商品名Ｂａｙｃｏｌｌ（登録商標）およびＤｅｓｍｏｐｈｅｎ（登録商標）でＢａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧから得られる汎用化合物である。
【００４３】
本発明はさらに、加水分解劣化からの保護としての木材、皮革、合成皮革および織物のための、エステルをベースとするポリオール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、コポリエステル、例えば、シクロヘキサンジオールおよびテレフタル酸で作製されている変性ポリエステル（ＰＣＴＡ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）および／もしくはＰＬＡ誘導体、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、例えば、ポリアミド６、６．６、６．１０、６．１２、１０、１１、１２、またはブレンド、例えば、ＰＡ／ＰＥＴ−もしくはＰＨＡ／ＰＬＡ−ブレンド、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタンエラストマー、ＰＵ接着剤、ＰＵ注型用樹脂、ＰＵフォームまたはＰＵコーティングにおける、本発明によるカルボジイミドの使用を提供する。
【００４４】
本発明はさらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）および／またはポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）の群から選択される少なくとも１種のポリエステル、ならびにポリエステルに基づいて１．０〜３．０重量％の少なくとも１種の本発明のカルボジイミドを含むフィルムを提供する。
【００４５】
フィルムの生成は好ましくは、本発明のカルボジイミドまたは任意選択でカルボジイミドマスターバッチと、溶融状態のポリエステルとの混合、およびそれに続く溶融押出によってもたらされる。欧州特許出願公開第Ａ２２６２０００号明細書をまた参照されたい。
【００４６】
下記の装置を、溶融押出のために用い得る。一軸スクリュー、二軸スクリューまたは多軸スクリュー押出機、遊星形多軸スクリュー押出機、カスケード押出機、連続コニーダー（Ｂｕｓｓタイプ）、ならびに非連続ニーダー、例えば、Ｂａｎｂｕｒｙタイプおよびポリマー産業において通例である他のユニット。
【００４７】
フィルムは、任意の所望の厚さで生成し得る。しかし、２５〜３００マイクロメートルのフィルム厚さが好ましい。
【００４８】
本発明は、太陽電池における本発明によるフィルムの使用をさらに提供し、フィルムは好ましくは、シール形成のために、したがって、環境の影響、例えば、水分、および異物の進入からの保護のために使用される。
【００４９】
本発明はさらにまた、ポリアミドに基づいて１．０〜３．０重量％の本発明のカルボジイミドを含むポリアミド（ＰＡ）、ならびに任意選択でさらなる添加物および充填剤および／または補強剤、好ましくは、ガラス繊維で作製されている成形材料を提供する。
【００５０】
本発明によって好ましいポリアミドは、ジアミンおよびジカルボン酸ならびに／または少なくとも５個の環原子を有するラクタムまたは対応するアミノ酸から生成可能な半結晶性またはアモルファスのポリアミドである。意図される反応物は好ましくは、脂肪族および／もしくは芳香族ジカルボン酸、特に好ましくは、アジピン酸、２，２，４−トリメチルアジピン酸、２，４，４−トリメチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、脂肪族および／もしくは芳香族ジアミン、特に好ましくは、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，９−ノナンジアミン、２，２，４−および２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、異性体のジアミノジシクロヘキシルメタン、ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、アミノカルボン酸、特に、アミノカプロン酸、または対応するラクタムである。記述した複数のモノマーのコポリアミドが含まれる。
【００５１】
ポリアミド６またはポリアミド６．６が特に好ましく、ポリアミド６．６は、非常に特に好ましく用いられる。
【００５２】
ある割合のリサイクルされたポリアミド成形材料および／または繊維リサイクレートがまた存在し得る。
【００５３】
ポリアミドは好ましくは、２．３〜４．０、特に好ましくは、２．７〜３．５の相対的粘度を有し、相対的粘度は、２５℃にてｍ−クレゾール中の１重量％溶液において決定／測定し得る。
【００５４】
添加物は、本発明の状況において、安定剤、静電防止剤、流動助剤、離型剤、燃焼抑制添加物、乳化剤、成核剤、可塑剤、流動促進剤、染料、顔料、枝分かれ剤、連鎖延長剤、または電気伝導率を増加させるための添加物である。添加物は、単独で、または混合物中で／マスターバッチの形態で使用し得る。
【００５５】
充填剤または補強剤は、個々に、または他に２つ以上の異なる充填剤および／もしくは補強剤の混合物として用い得る。タルク、雲母、シリケート、石英、二酸化チタン、ケイ灰石、カオリン、アモルファスシリカ、炭酸マグネシウム、チョーク、長石、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ならびに／または炭素繊維および／もしくはガラス繊維をベースとする繊維状充填剤および／もしくは補強剤から選択される充填剤および／または補強剤を使用することが好ましい。タルク、雲母、シリケート、石英、二酸化チタン、ケイ灰石、カオリン、アモルファスシリカ、炭酸マグネシウム、チョーク、長石、硫酸バリウムおよび／またはガラス繊維をベースとする鉱物微粒子状充填剤を使用することが特に好ましい。
【００５６】
タルク、ケイ灰石、カオリンおよび／またはガラス繊維をベースとする鉱物微粒子状充填剤を使用することが非常に特に好ましい。
【００５７】
針状の鉱物充填剤を使用することがさらにまた特に好ましい。本発明によると、針状の鉱物充填剤という用語は、高度に顕著な針状の特徴を有する鉱物充填剤を意味すると理解される。例は、針状のケイ灰石を含む。この鉱物は好ましくは、２：１〜３５：１、特に好ましくは、３：１〜１９：１、特に好ましくは、４：１〜１２：１の長さ：直径比を有する。本発明による針状の鉱物の平均粒径は、ＣＩＬＡＳ粒度計によって決定して、好ましくは、２０μｍ未満、特に好ましくは、１５μｍ未満、特に好ましくは、１０μｍ未満である。
【００５８】
用いられる充填剤および／または補強剤はまた、欧州特許出願公開第Ａ２５６２２１９号明細書に記載されているように表面修飾し得る。
【００５９】
本発明によって特に好ましく用いることができるガラス繊維は、円形断面および６〜１８μｍ、好ましくは、９〜１５μｍのフィラメント直径、または平らな形状の断面および非円形断面（その主断面軸は、６〜４０μｍの範囲の幅を有し、その二次断面軸は、３〜２０μｍの範囲の幅を有する）を有し得る。ガラス繊維は好ましくは、Ｅ−ガラス繊維、Ａ−ガラス繊維、Ｃ−ガラス繊維、Ｄ−ガラス繊維、Ｓ−ガラス繊維および／またはＲ−ガラス繊維の群から選択される。
【００６０】
ガラス繊維は、エンドレス繊維として、またはチョップドガラス繊維もしくは粉砕したガラス繊維として加え得る。繊維は、特に、例えば、欧州特許出願公開第Ａ２５６２２１９号明細書に記載されているような、好ましくは、とりわけ、シランをベースとする接着促進剤を含む適切なサイジングシステムで仕上げ処理し得る。
【００６１】
充填剤を仕上げ処理するために、一般に、表面コーティングのための鉱物充填剤に基づいて、０．０５〜２重量％、好ましくは、０．２５〜１．５重量％、特に、０．５〜１％重量％の量でシラン化合物を用いることが好ましい。
【００６２】
成形組成物／成形された物品をもたらす処理の結果として、成形組成物／成形された物品中の微粒子状充填剤は、元来用いられる充填剤より小さなｄ９７値／ｄ５０値を有し得る。成形材料／成形された物品をもたらす処理の結果として、ガラス繊維は、成形材料／成形された物品中に、元来使用されるより短い長さ分布を有し得る。
【００６３】
下記の実施例は、限定する効果を提供することなく、本発明を明瞭にする役目を果たす。
【実施例】
【００６４】
下記に対して試験を行った。
１）ＣＤＩ（Ａ）：約１１重量％のＮＣＮ含量を有し、＜１重量％のＮＣＯ含量を有する、式（Ｉ）によるカルボジイミド（Ｒ＝ＮＣＯであり、ｎ＞２０である）、比較例。
２）ＣＤＩ（Ｂ）：約６重量％のＮＣＮ含量を有し、ｎ＝約３である、式（Ｉ）のカルボジイミド（Ｒ＝−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩであり、ＲＩＩＩ＝シクロヘキシルである）、本発明。
【００６５】
カルボジイミドＣＤＩ（Ａ）、比較例の生成
焼き出しし、窒素を充填した２５０ｍｌの四つ口フラスコに、窒素流下で９２ｇの式（ＩＩ）のジイソシアネート、Ｍ−ＤＩＰＩを最初に導入した。５０ｍｇの１−メチルホスホレンオキシドを加え、混合物を１６０℃に加熱した。次いで、約１重量％のＮＣＯ含量が達成されるまで、二酸化炭素を排出しながら１６０℃にてカルボジイミド化を行った。得られた生成物は、１６０°にてもはや撹拌可能でなかった。１４０℃での粘度は＞１０００Ｐａｓであり、したがってペレット化は可能でなかった。
【００６６】
本発明のカルボジイミドＣＤＩ（Ｂ）の生成
焼き出しし、窒素を充填した２５０ｍｌの四つ口フラスコに、窒素流下で９２ｇの式（ＩＩ）のジイソシアネート、Ｍ−ＤＩＰＩを最初に導入した。５０ｍｇの１−メチルホスホレンオキシドを加え、混合物を１６０℃に加熱した。次いで、約６重量％のＮＣＯ含量が達成されるまで、二酸化炭素を排出しながらカルボジイミド化を、１６０℃にて行った。次いで、反応混合物を約９０〜１００℃に冷却し、末端ＮＣＯ基を、溶媒としてトルエン中のシクロヘキサノールと反応させた（遊離ＮＣＯ含量＜０．１％）。トルエンの蒸留による除去によって、約６重量％のＮＣＮ含量を有する生成物が得られた。前記生成物は、１６０°にてまだ非常に容易に撹拌可能であり、問題なしにペレット化された。１４０℃での粘度は、＜１０Ｐａｓであった。平均モル質量は、約３０００ｇ／ｍｏｌであった。
【００６７】
従来技術と比較して、本発明のカルボジイミドは、溶融物中で取り扱い可能な粘度を示し、したがって、大規模な工業規模の生産を可能とすることを結果は示す。さらに、前記カルボジイミドは、より高価でない原料をベースとするという利点を有する。
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月30日(2018.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
【化１】
2019031692.tif 000008
（−  式中、Ｒは、同一であるかまたは異なってもよく、−ＮＨＣＯＮＨＲＩ、−ＮＨＣＯＮＲＩＲＩＩ、および−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルの群から選択され、ここでＲＩおよびＲＩＩは、同一であるかまたは異なり、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１８−アリール、またはＣ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカルを表し、ＲＩＩＩは、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキル、Ｃ６〜Ｃ１２−シクロアルキル、Ｃ６〜Ｃ１８−アリール、もしくはＣ７〜Ｃ１８−アラルキルラジカルを表し、
−  ｎ＝０〜２０である）
の末端尿素および／またはウレタン基を有するカルボジイミドであって、
前記カルボジイミド中のＮＣＮ含量が、４〜８質量％であることを特徴とするカルボジイミド。
【請求項２】
Ｒが、−ＮＨＣＯＯＲＩＩＩラジカルであり、ＲＩＩＩが、Ｃ１〜Ｃ２２−アルキルであり、ｎ＝０〜１５であることを特徴とする、請求項１に記載のカルボジイミド。
【請求項３】
１０００〜１００００ｇ／ｍｏｌの平均モル質量（Ｍｗ）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のカルボジイミド。
【請求項４】
式（ＩＩ）のジイソシアネート
【化２】
2019031692.tif 000009
を、８０℃〜２００℃の温度にて触媒および任意選択で溶媒の存在下でカルボジイミド化して二酸化炭素を排除し、９０〜１００℃に冷却し、それに続いて、遊離ＮＣＯ官能基を、第一級もしくは第二級アミンおよび／またはアルコールで末端官能化することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルボジイミドを生成する方法。
【請求項５】
最初に、第一級もしくは第二級アミンならびに／またはアルコールおよび／もしくはアルコキシポリオキシアルキレンアルコールによる式（ＩＩ）の芳香族ジイソシアネート
【化３】
2019031692.tif 000010
中の遊離ＮＣＯ基の部分的、好ましくは、＜５０％の末端官能化を行い、それに続いて、８０℃〜２００℃の温度にて触媒および任意選択で溶媒の存在下で二酸化炭素を排除するカルボジイミド化をもたらすことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカルボジイミドを生成する方法。
【請求項６】
生成の後、溶融物が、ペレット化ベルト上でペレット化されることを特徴とする、請求項１に記載のカルボジイミドを生成する方法。
【請求項７】
−  ポリエステルポリオール、エステルをベースとする熱可塑性ポリウレタン、ポリウレタンエラストマー、ＰＵ接着剤、ＰＵ注型用樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、コポリエステル、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ＰＬＡ誘導体および／または、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）の群から選択される、エステルをベースとする少なくとも１種のポリマー、
ならびに
−  少なくとも１種の請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルボジイミド
を含む、組成物。
【請求項８】
前記カルボジイミドの濃度が、０．１〜１０質量％であることを特徴とする、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
請求項１に記載のカルボジイミドを、固体計量ユニットを利用して、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、コポリエステル、シクロヘキサンジオールおよびテレフタル酸で作製されている変性ポリエステル（ＰＣＴＡ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ＰＬＡ誘導体、ならびに／またはポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）を含む群から選択される、エステルをベースとするポリマーに加えることを特徴とする、請求項７または８に記載の組成物を生成する方法。
【請求項１０】
木材、皮革、合成皮革、および織物のための、加水分解からの保護としての、エステルをベースとするポリオール、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、コポリエステル、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥ  Ｅ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）および／もしくはＰＬＡ誘導体、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、混合物、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリウレタンエラストマー、ＰＵ接着剤、ＰＵ注型用樹脂、ＰＵフォーム、またはＰＵコーティングにおける、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルボジイミドの使用。
【請求項１１】
太陽電池のためのフィルムを含むフィルムにおける、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルボジイミドの使用。
【請求項１２】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、および／またはポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）の群から選択される少なくとも１種のポリエステルと、前記ポリエステルに基づいて１．０〜３．０質量％の少なくとも１種の請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルボジイミドとを含む、フィルム。
【請求項１３】
ポリアミド（ＰＡ）に基づいて１．０〜３．０質量％の請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルボジイミドを含む該ポリアミド、ならびに任意選択でさらなる添加物、充填剤、および／または補強剤で作製されている成形材料。
【外国語明細書】
2019031692000001.pdf