(57)【要約】  本発明は、Ｃ−Ｈ酸性化合物とジイソシアネートとの反応によって得られるＡ−Ｂ−Ａ型の低モノマー性のＮＣＯプレポリマー組成物ならびに前記プレポリマーの製造方法および使用を開示している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
低モノマー性のＮＣＯプレポリマーを含む組成物であって、一般式Ｉ
ＯＣＮ−Ｒ−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｂ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ−ＮＣＯ  （Ｉ）
の少なくとも１種のプレポリマーを含み、前記プレポリマーは、
第一ステップにおいて、
（ｉ）式ＩＩのモノマーのジイソシアネート化合物ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯと、
（ｉｉ）少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨと、
を反応させ、その際、
−  式Ｉおよび式ＩＩ中のＲは、それぞれ独立して、二官能性の有機官能性の基であり、前記基は、芳香族の、脂肪族の、および（環状）脂肪族の基、および／または脂環式の二官能性基を含み、
−  少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、３〜２５個の炭素原子を有する、置換された直鎖状の脂肪族の、（環状）脂肪族の、または分枝鎖状の脂肪族化合物を含み、前記化合物はＣ−Ｈ酸性炭素原子に対してα位にある炭素原子に、少なくとも１つの電子求引性基または少なくとも１つの電子求引性置換基を有し、かつ
−  第二ステップにおいて、未反応の式ＩＩのモノマーのジイソシアネート化合物を分離することによって得られることを特徴とする組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、（ｉｉ）Ｃ−Ｈ酸性炭素原子に対してα位の炭素原子に少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、少なくとも１つの電子求引性基を含み、好ましくは、前記化合物は、両方のα位の炭素原子に、エステル基、スルホキシド基、スルホン基、ニトロ基、ホスホネート基、ニトリル基、イソニトリル基およびカルボニル基から選択される２つの電子求引性基を有することを特徴とする組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の組成物であって、（ｉ）式ＩＩのジイソシアネート化合物は、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（Ｈ12ＭＤＩ）、２−メチルペンタンジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）、ジイソシアナトメチル−シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、トルイジンジイソシアネート（ＴＤＩ）および／またはメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）および／またはテトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）を含むことを特徴とする組成物。
【請求項４】
請求項１または２に記載の組成物であって、（ｉｉ）少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性のＣ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、３〜２５個の炭素原子を有する直鎖状の脂肪族の、（環状）脂肪族の、もしくは分枝鎖状の脂肪族の化合物であって、β−ジカルボニル化合物、ジケトン、ケトエステル、ジエステル、ニトリルエステル、ジニトリルおよび環状ジケトンならびにそれらの誘導体から選択される化合物を含むことを特徴とする組成物。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の組成物であって、（ｉｉ）少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、１，３−シクロヘキサンジオン、ジメドン、マロン酸ジエステル、アセト酢酸エステル、特にアセト酢酸のエチルエステルもしくはメチルエステル、アセチルアセトンおよび／または上述のＣ−Ｈ酸性化合物の少なくとも２種を含む混合物から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の組成物であって、前記組成物が、全組成物に対して、０．１質量％以上の、２個のＮＣＯ基を有するＮＣＯプレポリマーを有することを特徴とする組成物。
【請求項７】
一般式（Ｉ）の低モノマー性のＮＣＯプレポリマーの製造方法であって、その際に
（ｉ）モル過剰の、前記定義のとおりの式ＩＩの少なくとも１種の芳香族の、脂肪族の、（環状）脂肪族の、および／または脂環式のジイソシアネートと、
（ｉｉ）前記定義のとおりの式ＩＩＩの少なくとも２つのＣＨ酸性水素原子を有する少なくとも１種の有機官能性ＣＨ酸性化合物と、が反応され、その際、
（ｉｉｉ）前記反応後に過剰の式ＩＩＩのジイソシアネートが分離される、前記製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、式ＩＩＩのジイソシアネート（ｉ）が、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（Ｈ12ＭＤＩ）、２−メチルペンタンジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）、ジイソシアナトメチル−シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、トルイジンジイソシアネート（ＴＤＩ）および／またはメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）および／またはテトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７に記載の方法であって、式ＩＩＩのＣ−Ｈ酸性化合物（ｉｉ）は、３〜２５個の炭素原子を有する直鎖状の脂肪族の、（環状）脂肪族の、もしくは分枝鎖状の脂肪族の化合物であって、β−ジカルボニル化合物、ジケトン、ケトエステル、ジエステル、ニトリルエステル、ジニトリルおよび環状ジケトンならびにそれらの誘導体から選択される化合物を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項７から９までのいずれか１項に記載の方法であって、前記Ｃ−Ｈ酸性化合物は、（ｉｉ）１，３−シクロヘキサンジオン、ジメドン、マロン酸ジエステル、アセト酢酸エステル、特にアセト酢酸のエチルエステルもしくはメチルエステル、アセチルアセトンおよび／または上述のＣ−Ｈ酸性化合物の少なくとも２種を含む混合物を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項７から１０までのいずれか１項に記載の方法であって、（ｉ）ジイソシアネートと（ｉｉ）ＣＨ酸性化合物の反応は、１．１：１〜１００：１のモル比で、特に１０：１〜１：１、特に好ましくは５：１〜２：１のモル比で行われることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項７から１１までのいずれか１項に記載の方法であって、前記反応は、２０〜２００℃で、特に４０〜１００℃で、好ましくは、使用されるＣ−Ｈ酸性化合物の２つの酸性水素原子と使用されるジイソシアネートとのモル反応に応じた理論上のＮＣＯ価に達するまで行われることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項７から１２までのいずれか１項に記載の方法であって、前記反応は、触媒の存在下に行われることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項７から１３までのいずれか１項に記載の方法であって、（ｉｉｉ）反応後に、式ＩＩＩの過剰のジイソシアネートを、穏やかな蒸留によって分離し、そこでは、短行程蒸留または薄膜蒸留が行われ、特に１００〜１８０℃の温度および０．００１ミリバールから１００ミリバールの圧力で行われることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項７から１４までのいずれか１項に記載の方法により得られる組成物であって、前記組成物は、一般式（Ｉ）の低モノマー性のＮＣＯプレポリマーを含有することを特徴とする組成物。
【請求項１６】
請求項１５に記載の組成物であって、全組成物に対して２質量％以下のモノマー含有率を有することを特徴とする組成物。
【請求項１７】
請求項１から６のいずれか、１５または１６に記載の組成物または請求項７から１４までのいずれか１項に記載の方法により得られる組成物であって一般式（Ｉ）の低モノマー性のＮＣＯプレポリマーを含有する組成物を、低モノマー性のＮＣＯプレポリマーとポリオールとの反応による反応性ＯＨ−および／またはＮＣＯ−ウレタン−プレポリマーの製造のために用いる使用であって、ＮＣＯ基のＯＨ基に対するモル比が１：１０〜１０：１である使用。
【請求項１８】
請求項１から６のいずれか、または１５もしくは１６に記載の組成物あるいは請求項７から１４までのいずれか１項に記載の方法により得られる組成物であって一般式（Ｉ）の低モノマー性のＮＣＯプレポリマーをポリオールと一緒に含有する組成物を、塗料、接着剤、プラスチック、複合材および封止剤を製造するために用いる使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃ−Ｈ酸性化合物とジイソシアネートとの反応によって得られるＡ−Ｂ−Ａ型の低モノマー性のＮＣＯプレポリマー組成物ならびに前記プレポリマーの製造方法および使用を開示している。
【０００２】
ポリイソシアネートは、塗料技術、接着剤技術および封止剤技術において、その高い反応性とその多岐にわたる使用可能性に基づき、好ましく使用される。毒物学的理由と、作業場衛生上の理由から、遊離のモノマーのジイソシアネートは望ましくない。従って、ＮＣＯ含有プレポリマー中のジイソシアネートを、アルコール含有成分との反応によって変換する努力がなされている。それは、例えばポリエステルアルコールまたはポリエーテルアルコールと反応させ、その後に過剰のモノマーのジイソシアネートを蒸留により分離することによって行われる。
【０００３】
しかし、生ずる低モノマー性のＮＣＯ含有プレポリマーは、一般的に、より明らかに低いＮＣＯ含量を有し、かつかなり高められた粘度を有する。それらの特性は両方とも望ましくない。従って、今日でも、高いＮＣＯ含量を有し、かつ低い粘度を有する低モノマー性のＮＣＯ含有プレポリマーがなおも模索されている。上述の理由から、依然として、低モノマー性のＮＣＯ含有プレポリマーであって、そのモノマー含量が低いが、同時に高いＮＣＯ含量をそのプレポリマー中に有し、かつ同時に低い粘度を有するプレポリマーに要望がある。
【０００４】
従って、本発明の課題は、上述の欠点を有さず、かつ低いモノマー含量で高いＮＣＯ基含量をプレポリマー中に有し、かつできるだけ低い粘度を有するプレポリマーを開発することであった。
【０００５】
ここで、驚くべきことに、過剰のジイソシアネートとＣＨ酸性化合物からの反応生成物は、過剰のモノマーのジイソシアネートの分離後に、まさしく、高いＮＣＯ含量および低い粘度を有するかかる所望の低モノマー性のＮＣＯ含有プレポリマーが生ずることが判明した。
【０００６】
前記課題は、請求項１の発明主題ならびに請求項６の方法によって解決され、その際、好ましい実施形態は従属形式請求項で説明され、発明の詳細な説明において詳細に説明されている。
【０００７】
本発明の主題は、
（ｉ）過剰の、少なくとも１種の芳香族の、脂肪族の、（環状）脂肪族の、および／または脂環式のジイソシアネートと、
（ｉｉ）少なくとも２つのＣＨ酸性の水素原子を含む少なくとも１種のＣＨ酸性化合物と、
からの反応生成物、ならびに該反応後に過剰のジイソシアネートの分離である。
【０００８】
同様に、本発明の主題は、低モノマー性のＮＣＯプレポリマーを含む組成物であって、一般式Ｉ
ＯＣＮ−Ｒ−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｂ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ−ＮＣＯ  （Ｉ）
の少なくとも１種のプレポリマーを含み、前記プレポリマーは、
第一ステップにおいて、
（ｉ）式ＩＩのモノマーのジイソシアネート化合物ＯＣＮ−Ｒ−ＮＣＯと、
（ｉｉ）少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨと、
を反応させ、その際、
−  式Ｉおよび式ＩＩ中のＲは、それぞれ独立して、二官能性の有機官能性の基であり、前記基は、芳香族の、脂肪族の、および（環状）脂肪族の基、および／または脂環式の二官能性基を含み、
−  少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、３〜２５個の炭素原子を有する、置換された直鎖状の脂肪族の、（環状）脂肪族の、または分枝鎖状の脂肪族化合物を含み、前記化合物はＣ−Ｈ酸性炭素原子に対してα位にある炭素原子に、少なくとも１つの電子求引性基または少なくとも１つの電子求引性置換基を有し、特に前記電子吸引性基または置換基は、炭素原子よりも電気陰性度の高い少なくとも１つの原子を含み、相応して前記電子求引性置換基は、炭素原子よりも電気陰性度が高く、その際、前記電子求引性基は、好ましくは、エステル基、スルホキシド基、スルホン基、ニトロ基、ホスホネート基、ニトリル基、イソニトリル基もしくはカルボニル基を含むか、またはそれらから選択され、好ましくはニトリル基もしくはエステル基であり、かつ
−  第二ステップにおいて、未反応の式ＩＩのモノマーのジイソシアネート化合物を分離することによって得られる組成物である。
【０００９】
好ましい一実施形態によれば、（ｉｉ）Ｃ−Ｈ酸性炭素原子に対してα位の炭素原子に少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、少なくとも１つの電子求引性基を含み、好ましくは、前記化合物は、両方のα位の炭素原子に、エステル基、スルホキシド基、スルホン基、ニトロ基、ホスホネート基、ニトリル基、イソニトリル基およびカルボニル基から選択される２つの電子求引性基を有する。式ＩＩＩの特に好ましい有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、β−ジカルボニル化合物ならびにβ−ジカルボニル化合物の誘導体を含む。
【００１０】
前記反応は、場合により、触媒の存在下に行われ、前記触媒は、前記組成物中に残留しうるため、前記組成物は、少量の触媒を含有しうる。
【００１１】
式Ｉは、単純化されてＡ−Ｂ−Ａとも表すことができ、そこで、反応されるジイソシアネートは、単純化されてＡと表され、そこでＨＢＨからの酸性水素は、ウレタン基中に存在する。
【００１２】
一般式ＩＩのジイソシアネート（成分Ａ）として、好ましくは、芳香族の、脂肪族の、および（環状）脂肪族の、および／または脂環式のジイソシアネートが使用される。かかるジイソシアネートは、例えばHouben-Weyl, 有機化学の手法（Methoden der organischen Chemie）, 第14/2巻, 第61頁以降およびJ. Liebigs 化学年報（Annalen der Chemie）, 第562巻, 第75〜136頁に記載されている。好ましく使用されるジイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（Ｈ12ＭＤＩ）、２−メチル−ペンタンジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）、ジイソシアナトメチル−シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、トルイジン−ジイソシアネート（ＴＤＩ）および／またはメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）ならびにまたテトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）が使用される。殊に好ましくはＩＰＤＩ、ＨＤＩおよびＨ12ＭＤＩである。
【００１３】
同様に適切な脂肪族のジイソシアネートは、好ましくは３〜１６個の炭素原子、有利には４〜１２個の炭素原子を、直鎖状または分枝鎖状のアルキレン基中に有し、適切な脂環式または（環状）脂肪族のジイソシアネートは、有利には４〜１８個の炭素原子、好適には６〜１５個の炭素原子を、シクロアルキレン基中に有する。（環状）脂肪族のジイソシアネートとは、環式と脂肪族式に同時に結合されたＮＣＯ基であると当業者には十分に理解される。これに対して脂環式のジイソシアネートとは、脂環式環に直接結合されたＮＣＯ基のみを有するものである。例は、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、エチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロピルシクロヘキサンジイソシアネート、メチルジエチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート、ヘプタンジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ウンデカンジイソシアネートおよび／またはドデカンジイソシアネートである。
【００１４】
同様に好適なのは、メチルジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、例えばジフェニルメタン−２，２’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートまたは上述のＭＤＩを含有する混合物、２，４−および／または２，６−トルイルジイソシアネート（ＴＤＩ）、４−メチル−シクロヘキサン−１，３−ジイソシアネート、２−ブチル−２−エチルペンタメチレン−ジイソシアネート、３（４）−イソシアナトメチル−１−メチルシクロヘキシルイソシアネート、２−イソシアナトプロピルシクロヘキシルイソシアネート、２，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシル）ジイソシアネート、１，４−ジイソシアナト−４−メチルペンタンである。
【００１５】
（環状）脂肪族のジイソシアネートとは、環式と脂肪族式に同時に結合されたＮＣＯ基であると当業者には十分に理解され、例えばイソホロンジイソシアネートがそれに該当する。これに対して脂環式のジイソシアネートとは、脂環式環に直接結合されたＮＣＯ基のみを有するもの、例えばＨ12ＭＤＩである。
【００１６】
本発明により使用可能なＣ−Ｈ酸性有機官能性化合物は、脂肪族のＣ−Ｈ酸性水素のα位の炭素に、少なくとも１つの電気陰性基または電気陰性置換基を有する。本発明によれば、脂肪族炭素原子に結合された水素原子を有し、その際、少なくとも１つ以上の電子求引性基に基づき、相応の炭素−水素結合の活性化が引き起こされるような化合物が式ＩＩＩのＣＨ酸性化合物ＨＢＨ（成分Ｂ）と見なされる。電子求引性基は、誘導性効果（例えば−Ｉ効果）および／またはメソメリー効果（例えば−Ｍ効果）によって［α］位の水素のＣＨ酸性をもたらしうる任意の原子の基であってよい。電気陰性置換基としては、例えばハロゲン原子が該当する。好ましい電気陰性基は、エステル基、スルホキシド基、スルホン基、ニトロ基、ホスホネート基、ニトリル基、イソニトリル基またはカルボニル基を含む。好ましい電子求引性置換基は、ニトリル基およびエステル基、特に好ましくはカルボン酸メチルエステル基およびカルボン酸エチルエステル基である。上述の化合物は、好ましい一実施形態によれば、β−二官能化された化合物として、例えば好ましくはβ−ジカルボニル化合物、β−ジエステル化合物、β−ジニトリル化合物、β−ジニトロ化合物、β−ジスルホキシド化合物、β−ジスルホン化合物、β−ジニトロ化合物、β−ジホスホナト化合物、β−ジイソニトリル化合物として、または上述の電気陰性基もしくは電子求引性置換基の少なくとも２つを含むβ−二官能化された化合物として存在してよい。
【００１７】
少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの好ましい有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、ジケトン、ケトエステル、ジエステル、ニトリル、ならびにハロゲンで置換された脂肪族化合物、直鎖状の脂肪族の、（環状）脂肪族の、もしくは３〜２５個の炭素原子を有する分枝鎖状の脂肪族化合物を含み、β−ジカルボニル化合物、ジケトン、ケトエステル、ジエステル、ニトリルエステル、ジニトリルならびに環状ジケトンおよび上述の化合物の誘導体から選択される。式ＩＩＩにおいて、ＨＢＨ中の両方のＨは、Ｃ−Ｈ酸性化合物の酸性水素原子を表す。
【００１８】
少なくとも２つの酸性水素原子を有する式ＩＩＩの特に好ましい有機官能性Ｃ−Ｈ酸性化合物ＨＢＨは、１，３−シクロヘキサンジオン、ジメドン、マロン酸ジエステル、アセト酢酸エステル、特にアセト酢酸のエチルエステルもしくはメチルエステル、アセチルアセトンおよび／または上述のＣ−Ｈ酸性化合物の少なくとも２種を含む混合物から選択される。
【００１９】
本発明による組成物は、少なくとも、全組成物を基準にして、好ましくは０．１質量％以上の、一般式（Ｉ）における２つのＮＣＯ基を有する本発明によるＮＣＯプレポリマーを有し、好ましくは１質量％以上の、特に好ましくは５質量％以上の、２つのＮＣＯ基を有するＮＣＯプレポリマーを有する。同様に、前記組成物は、全組成物を基準にして、２つのＮＣＯ基を有するＮＣＯプレポリマーを１０質量％、２０質量％または５０質量％以上有してよい。その際、好ましくは同時に、全組成物中に、２．０質量％以下の、特に１．０質量％以下の、殊に好ましくは０．５質量％以下のモノマーの含量が得られる。
【００２０】
本発明の更なる一実施形態によれば、低モノマー性のＮＣＯプレポリマーの製造方法ならびに前記方法により得られる低モノマー性のＮＣＯプレポリマーを含有する組成物であって、
（ｉ）モル過剰の、式ＩＩの少なくとも１種の芳香族の、脂肪族の、（環状）脂肪族の、および／または脂環式のジイソシアネートと、
（ｉｉ）少なくとも２つのＣＨ酸性水素原子を有する式ＩＩＩの少なくとも１種の有機官能性のＣＨ酸性化合物とを
反応させ、その際、
（ｉｉｉ）前記反応後に、一般式ＩＩＩの過剰のジイソシアネートを分離し、好ましくはモノマーの含量を、全組成物に対して２．０質量％以下、好ましくは０．７質量％以下に調整したものである前記方法および組成物が開示される。その際、特に好ましくは、本発明による方法により、プレポリマーの組成物であって、一般式（Ｉ）の２つのＮＣＯ基を有するプレポリマーの含量が、全組成物に対して１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上であるプレポリマーの組成物が得られる。
【００２１】
ジイソシアネート（ｉ）とＣＨ酸性化合物（ｉｉ）の反応は、境界値を含めて、好ましくは１．１：１〜１００：１のモル比で、特に１０：１〜１：１、特に好ましくは５：１〜２：１のモル比で行われる。前記反応は、使用されるＣ−Ｈ酸性化合物の２つの酸性水素原子と使用されるジイソシアネートとのモル反応に応じた理論上のＮＣＯ価に達するまで２０〜２００℃で行うことができる。従って、理論的ＮＣＯ価は、ジイソシアネートの使用されるモル量であって、該ジイソシアネートがＣ−Ｈ酸性化合物と２対１のモル比で理想的に反応するモル量から導き出される。理論的ＮＣＯ価は、質量％で示される全組成物に対するものである。
【００２２】
反応後に、冷却された組成物を、場合により更に処理してよく、そこでは、場合により存在する溶媒ならびに過剰のモノマーのジイソシアネートは、特にモノマーの含量が２．０質量％未満しか存在しなくなるまで分離される。それは、好ましくは、穏やかな蒸留、例えば短行程蒸留または薄膜蒸留によって、好ましくは１２０〜２２０℃の温度および０．００１ミリバールから１００ミリバールの、特に０．００１ミリバールから５０ミリバールの圧力で行われる。１００〜１８０℃の温度および０．００１ミリバールから５０ミリバールの圧力、好ましくは０．０１ミリバールから２０ミリバールの圧力での短行程蒸留または薄膜蒸留が好ましい。こうして得られたＮＣＯプレポリマーを含む組成物は、２質量％未満の、好ましくは１質量％未満の、特に好ましくは０．５質量％未満のモノマー含量を有する。前記反応混合物は、好ましくは冷却され、そして短行程蒸留にかけられる、特に１００〜１６０℃の、好ましくは約１５０℃の±１０℃の底部温度で、かつ０．１〜１ミリバールの、好ましくは０．５ミリバールの±０．２５ミリバールの変動を伴う圧力での短行程蒸留にかけられる。
【００２３】
一般に、ジイソシアネートとＣＨ酸性化合物との反応は、不活性溶媒の存在下で、または不活性溶媒を用いずに行うことができる。好ましくは、前記反応は、溶媒を添加せずに行われる。前記方法において、そのためには、ジイソシアネートとＣＨ酸性化合物は、Ａ対Ｂのモル比の値が１．１〜１００で、好ましくは２〜５で、好適な装置において混合し、理論的ＮＣＯ価（式ＩＩＩのＨＢＨ（成分Ｂ）の両方のＣＨ酸性水素原子が完全に反応することに相当する）に達するまでの間、２０〜２２０℃の、好ましくは４０〜１００℃の反応温度に保持する。主成分は、その際に、Ａ−Ｂ−Ａ付加物である。
【００２４】
反応の促進のために、当業者に公知の触媒、例えば有機金属塩などの触媒を使用することができる。そのための例は、ジブチルスズジラウレートまたはオクタン酸亜鉛、または金属不含の塩基、例えばトリエチルアミンもしくはジアザビシクロオクタンなどの塩基である。
【００２５】
本発明の更なる主題によれば、一般式（Ｉ）のＮＣＯプレポリマーの低モノマー性の組成物を、低モノマー性のＮＣＯプレポリマーとポリオールとの反応による反応性ＯＨ−および／またはＮＣＯ−ウレタン−プレポリマーの製造のために用いる使用であって、ＮＣＯ基のＯＨ基に対するモル比が１：１０〜１０：１である使用が開示される。
【００２６】
ポリオールは、多価アルコール、モノマーの、オリゴマーの、もしくはポリマーのポリオールを含む。その際、多価アルコールは、モノマーのポリオール、例えばモノマーのジオール、トリオールならびに２つ以上のＨＯ基（ヒドロキシ基）を有するモノマーの化合物を含む。連鎖中断のためには、モノアルコールの追加の使用が可能である。
【００２７】
モノマーのジオールとしては、例えば以下のものが使用されるが、ポリオールはそれに制限されない：エチレングリコール、トリエチレングリコール、ブタンジオール−１，４、ペンタンジオール−１，５、ヘキサンジオール−１，６、３−メチルペンタンジオール−１，５、ネオペンチルグリコール、２，２，４（２，４，４）−トリメチルヘキサンジオールならびにヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル。
【００２８】
更に使用可能なモノマーのトリオールおよびポリオールは、例えば以下のものが使用できるが、ポリオールはそれらに制限されない：トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオール−１，２，６、ブタントリオール−１，２，４、トリス（β−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリトリトール、マンニトールまたはソルビトール。
【００２９】
好ましいポリマーのポリオールは、以下のものから選択でき、その際、当業者によく知られた他のポリオールは、同様に使用できる。例えば末端ＯＨ基を有するポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、またはポリ（メタ）アクリレートである。
【００３０】
本発明による使用によれば、一般式（Ｉ）の低モノマー性のＮＣＯプレポリマーは、ポリオールとの反応により反応性のＯＨ−またはＮＣＯ−ウレタン−プレポリマーを製造するために、ＮＣＯ／ＯＨ比、好ましくは１：２〜２：１において使用することができる。ＮＣＯ過剰で、例えば湿分硬化により架橋しうるＮＣＯ含有ウレタンプレポリマーが得られる。ＯＨ過剰によって、これらの化合物は、ブロック化されたＮＣＯ基と遊離のＯＨ基との反応によってアルコールを開裂しつつ架橋しうる。
【００３１】
本発明によるＮＣＯプレポリマーとポリオールとの反応は、当業者に公知の反応条件により２０〜２００℃、好ましくは４０〜１００℃の温度で行われる。反応の促進のために、当業者に公知の触媒、例えば有機金属塩または金属不含の塩基などの触媒を使用することができる。好適な有機金属塩は、ジブチルスズジラウレートまたはオクタン酸亜鉛である。金属不含の塩基としては、トリエチルアミンまたはジアザビシクロオクタンが適している。湿分硬化は、通常は、室温でまたは軽く高められた温度で行われる。その場合に、好ましくは２０〜８０℃の温度範囲で作業されるが、好ましくは８０℃を超過しない。湿分硬化のためには、同様に上述の触媒を使用することができる。
【００３２】
その一方で、ＯＨ基とＣＨ酸性ブロック化されたＮＣＯ基との反応は、１００〜１８０℃でモノマーのアルコールを開裂しつつ行われうる。この反応は、触媒によって加速させることもできる。一般に、そのためには、例えば１，５−ジアザ−ビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（DBN）または１，８−ジアザ−ビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（DBU）が使用される。
【００３３】
更なる選択肢によれば、本発明の主題は、前記方法により得られた組成物、低モノマー性のＮＣＯプレポリマーと一緒にポリオールを含有する製造された組成物の、塗料、接着剤、プラスチック、複合材および封止剤の製造のための使用である。
【００３４】
以下に、本発明を幾つかの例をもとに説明するが、本発明はこれらの例に制限されるものではない。しかしながら、実施例における特徴は、本発明の一般的な説明のために用いることができ、従って一般化可能である。
【００３５】
実施例：
ａ）一般式（Ｉ）の低モノマー性のＮＣＯプレポリマーの製造
１１１１ｇ（５モル）のイソホロンジイソシアネートに０．８ｇのオクタン酸亜鉛を加え、次いでそこに１６０ｇ（１モル）のマロン酸ジエチルエステルを３０分かけて滴加する。該混合物を、撹拌しながら４０℃で１日間保持する。その際、ＮＣＯ価は、３３．０％から２６．２％にまで低下する（理論値２６．４％）。該混合物を、冷却後に短行程蒸留にかける（１５０℃、０．５ミリバール、１６０ｍｌ／ｈ）。得られる生成物は、１３．６％の遊離ＮＣＯ価、２５．２％の有効ＮＣＯ価、０．４質量％のモノマー含有率および８Ｐａｓの粘度（８０℃で）を有する。
【００３６】
ｂ）ＯＨ末端のウレタンプレポリマーの製造と硬化
前記ａ）からの低モノマー性のＮＣＯプレポリマー４８．７ｇに、アセトン中に溶解されたVoranol CP 450（ポリエーテルポリオール、Dow、ＯＨ価３６９）４１．３５ｇおよび０．１ｇのジブチルスズジラウレートを加える。４０℃で１０時間撹拌した後に、アセトンを除去する。得られた粘性の油状物のＮＣＯ価は、０に下がった。
【００３７】
生成物の一部を、幾らかの酢酸ブチル（３０質量％）中に溶解させ、そして未処理の鋼板（Bonder R36）上にドクターブレード塗布する。溶剤を蒸発除去した後に、１３０℃で３０分にわたり硬化させる。それにより、以下の結果が得られる：
層厚：  ４０μｍ、クロスカット  ０（剥離なし）、エリクセン針入  １０ｍｍ超、ボール衝撃（直接／間接）  ８０／６０インチ*ポンド超、振り子硬度  ７６秒、ＭＥＫ試験  １００往復超（＝耐化学薬品性）。（エリクセン針入はDIN 53156による、ボール衝撃はASTM D 2794-93による）。耐久性かつフレキシブルな塗膜が得られた。
【国際調査報告】
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