ウレタンアクリレートの基本構造

http://www.orizuru.co.jp/technology/gousei.html
の図1（「ウレタンアクリレートの基本構造」）で、
「アクリレート→イソシアネート→ポリオール→イソシアネート→アクリレート」
となっていますが、結合部は、具体的にどんな構造になっているのでしょうか。
CH2=CHCOOR1 + O-C-N-R2-N-C-O + HO-…OH + O-N-C-R2-N-C-O + R1OCOCH=CH2
が、結合してどうなるのでしょうか。念のため確認ですが、「ウレタン結合」は、
-NHC(=O)O-
で間違いないですよね。イソシアネートとアルコールの反応で、
R-NCO + R'-OH → R-NH-C(=O)O-R'
ができると承知しています。しかし、上の「アクリレート」と「イソシアネート」がどう結合するかが分かりません。どなたかよろしくお願い致します。

No.4 回答者： psa29 回答日時： 2015/02/08 22:20

ウレタンアクリレートは、まず末端が水酸基になるようにポリオールを合成し、

末端に水酸基を持ったアクリレートと多価のイソシアネートを用いて
結合させることによって作り出されます。
それ故、ご質問にあったように
「アクリレート→イソシアネート→ポリオール→イソシアネート→アクリレート」で
正しいですよ。

No.2さんが示されたサイトでのウレタンアクリレートの構造をよくみてください。
どれもが、ポリオールとアクリレートのアルコール鎖部分に水酸基を持ったものとを
多価のイソシアネートでウレタン結合させたものですよね。
水酸基をもったアクリレートとイソシアネートがウレタン結合し、同じ分子内の
もう一方の違うイソシアネート基がポリオールの水酸基とウレタン結合しているのです。

水酸基とイソシアネートとの反応は簡単なので、一般的なウレタンアクリレートは
この構造のものが圧倒的に多いと思います。

ちなみにアクリレートを付ける目的の多くは、UVなどアクリレートの反応性を
利用することですが、アクリレートなのか、メタクリレートなのかで反応性が
異なりますので注意してください。

この回答へのお礼

　ありがとうございます。ご解説で、No.2さんのご回答の意味もよく分かりました。やはり、水酸基を持たないと、イソシアナートとは反応できませんよね。
　アクリラートとメタクリラートで反応性が異なる点は、注意します。誠にありがとうございました。

お礼日時：2015/02/08 22:52

No.3 回答者： plapoti 回答日時： 2015/02/07 22:28

回答番号1のplapotiです。

お礼、拝見しました。頓珍漢な回答でした。ごめんなさい。回答番号2のgoodボタンを押しておきました。

この回答へのお礼

　ご丁寧に、ありがとうございました。

お礼日時：2015/02/07 23:05

No.2 ベストアンサー 回答者： 大山田花子 回答日時： 2015/02/06 00:10

ウレタン結合は-NHC(=O)O-であっています。

ご質問の件についてはおそらく、
アクリレート ━ イソシアネート ━ ポリオール ━ イソシアネート ━ アクリレート
という構造は正確ではなく、実際には
アクリレート ━ ポリオール ━ イソシアネート ━ ポリオール ━ アクリレート
という構造になっていると思われます。

↓ウレタンアクリレートの構造として、以下の3つのサイトでは後者の構造で描かれています。
http://www.hitachi-chem.co.jp/japanese/products/ …
http://www.k-s-m.co.jp/prod/category02.html
http://www.kyoeisha.co.jp/kinou/urethaneacrylate …

アクリレートのエステル部分がポリオールによってエステル交換した形になっています。
ウレタンアクリレートの重合では、末端に残ったアクリレートのC=C二重結合同士が
重合する形で反応が進行し、硬化します。


なお、一応アクリレートとイソシアネートは反応はしますが(図参照)、
それによって生じる化合物が
『ビニル基を持たない』or『ビニル基はあるが二置換であるゆえに後の重合に不利である』
ために、仮にこれらの構造だとすると樹脂としての用途に難が生じるでしょう。

これ以外の反応形式があるとすれば、
イソシアネートやアクリレートの置換基R上に何らかの反応部位がある、という
程度だと思われます。

この回答へのお礼

　ご回答誠にありがとうございます。

＞なお、一応アクリレートとイソシアネートは反応はしますが(図参照)

　図を拝見しましたが、「アクリレートとイソシアネートの反応」とは、どの部分がどう反応するのかが分かりませんでした。
　ご紹介いただいたサイトのうち、日立化成社のは、
「ヒドロキシエチルアクリレート－イソシアネート－ポリオール－イソシアネート－ヒドロキシエチルアクリレート」、ケーエスエム社のもそれに似た構造のようでしたが、共栄社化学社のは、R1-()2と書いてある部分の構造がよく分かりませんでした。

＞アクリレートのエステル部分がポリオールによってエステル交換した形になっています。

　この部分を、化学式で書いて頂けないでしょうか。何度も済みませんが、よろしくお願い致します。

お礼日時：2015/02/08 22:07

No.1 回答者： plapoti 回答日時： 2015/02/06 00:06

リンク先には、「アクリレート」の種類として、

HEA
ヒドロキシエチルアクリレート

HEMA
2-ヒドロキシエチルメタクリレート

が挙げられてゐます。utu-neさんが御指摘のとほり、イソシアネートと水酸基との反応なのではありませんか。

この回答へのお礼

　ありがとうございます。水酸基を末端に持つものばかりだったでしょうか、そこまでは見ていませんでした。そうとも限らない気もしますが…。ともあれ、ありがとうございました。

お礼日時：2015/02/07 21:56