JPH0372650B2 - - Google Patents
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- JPH0372650B2 JPH0372650B2 JP57186233A JP18623382A JPH0372650B2 JP H0372650 B2 JPH0372650 B2 JP H0372650B2 JP 57186233 A JP57186233 A JP 57186233A JP 18623382 A JP18623382 A JP 18623382A JP H0372650 B2 JPH0372650 B2 JP H0372650B2
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- polyisocyanate
- polymeric
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
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- C08G18/0842—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents
- C08G18/0861—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers
- C08G18/0871—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being organic
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- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3271—Hydroxyamines
- C08G18/3278—Hydroxyamines containing at least three hydroxy groups
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Description
本発明は、ポリウレタフオームの製造に使用す
るためのポリマー物質含有ポリオール組成物およ
びその製造方法に関する。 ポリウレタン生成物は、公知方法でポリイソシ
アネートをポリオールと反応させることによつて
製造される。発泡生成物を得るためには発泡剤が
添加され、通常は１種または数種の他の添加剤が
存在する。 ポリウレタンフオームの物理的性質を、ポリマ
ー変性ポリオール、即ち付加的にポリマー物質を
含有するポリオール組成物を使用することによつ
て変性することは公知である。かかるポリマー変
性ポリオールは、たとえば英国特許第1453258号
明細書に記載されている。これらは、ポリエーテ
ル中でポリイソシアネートを第一および第二アミ
ン、ヒドラジンまたはヒドラジドと反応させるこ
とによつて得られる、エーテル中のポリ尿素およ
びポリヒドラゾジカルボンアミドの分散液であ
る。ポリウレタンフオームを製造する場合のその
使用は、英国特許第1501172号明細書に記載され
ている。 他のポリマー物質含有ポリオール組成物の分散
液は、ベルギー特許第887514号明細書に記載され
ている。これらは、ポリオールおよびポリイソシ
アネートとオールアミンとの反応生成物からな
る。オールアミンは、ヒドロキシル基１個または
数個およびアミン残基１個または数個を有する有
機化合物と定義されている。 これらの分散液の濃度は、ポリオールの重量に
対して分散粒子１〜40重量％の範囲内である。ポ
リウレタン生成物を製造するために使用する場合
には、該分散液はポリオールで１〜10重量％の範
囲内の濃度、通常約10重量％に希釈される。 本発明は、ポリウレタンフオームの性質、殊に
高弾性ポリウレタンフオームの引張特性を改良す
るための、新規ポリマー物質含有ポリオール組成
物に関する。 本発明によれば、２個または数個のヒドロキシ
ル基および1000〜10000の分子量を有するポリマ
ーのポリオールを含有し、ポリイソシアネートと
第三アルカノールアミンとの反応生成物であるポ
リマー物質を、ポリマーのポリオールとポリマー
物質の合計重量に対して40〜80重量％含有する、
ポリオール組成物が提供される。 ポリマーのポリオールは、ポリエーテル、ポリ
チオエーテル、ポリエステル、ポリエステルアミ
ド、ポリアセタール、ポリカーボネートおよびそ
の混合物から選択される。しかし、とくに重要な
のは、英国特許第1482213号明細書に記載されて
いるようなポリエーテルポリオールである。好ま
しくはこれらは、アルキレンオキシドまたはアル
キレンオキシド混合物を活性水素を有する開始剤
と反応させることによつて得られるポリオキシア
ルキレンポリオールである。エチレンオキシドチ
ツプドポリオキシプロピレンポリオールは、殊に
高弾性の可撓性ポリウレタンフオームを製造する
ために有用である。更に、ランダムまたはブロツ
クコーポリマーの形の他のポリ（オキシプロピレ
ン−オキシエチレン）ポリオールも有用である。 脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、芳香および複素
環式ポリイソシアネートを包含する任意の適当な
有機ポリイソシアネート、即ちイソシアネート基
２個または数個を有する有機イソシアネートを本
発明に使用することもできる。かかるイソシアネ
ートはポリウレタン技術者に公知であり、文献に
記載されている（たとえば英国特許第1453258号
明細書参照）。とくに重要なのは芳香族ポリイソ
シアネート、たとえばトリレンジイソシアネート
（TDI）およびジフエニルメタンジイソシアネー
ト（MDI）であり、これらは実質的に純粋およ
び粗製の形で市場で得られる。とくにこれらは、
２，４−および２，６−トリレンジイソシアネー
トおよびその混合物；ジフエニルメタン２，4′お
よび−４，4′−ジイソシアネートおよびその混合
物（通常純粋のMDIと呼ばれる）、例えば４，
4′−異性体70〜100重量％、殊に80重量％および
２，4′−異性体０〜30重量％、殊に20重量％を含
有する混合物；MDIとポリフエニルポリメタン
ポリイソシアネート（アニリンをホルムアミドと
縮合させることによつて得られるポリアミンの混
合物をホスゲン化することによつて得られる）と
の混合物（通常粗製またはポリマーのMDIと呼
ばれる）；TDIとMDI（純粋または阻製）との混
合物、たとえばTDI60重量％およびMDI40重量
％を含有する混合物を包含する。重要なイソシア
ヌレート、カルボジイミド、ウレトンイミン、ビ
ウレツトまたはアロフアネート含量を導入するた
めの公知方法で変性されたジイソシアネートを使
用することもできる。使用することのできる他の
ポリイソシアネートは、イソシアネート成端プレ
ポリマー、たとえばジイソシアネートと、不足量
の１種または数種の低分子量ポリオール、たとえ
ばトリメチロールプロパン、ジプロピレングリコ
ールまたはトリプロピレングリコールとの反応生
成物である。 “第三アルカノールアミン”という用語は、ヒ
ドロキシル基２個または数個と第三アミン残基１
個または数個を有する有機化合物である。活性水
素原子２個または数個を有する場合には、第三ア
ルカノールアミンは多官能価によりポリイソシア
ネートと反応して、重付加生成物を形成しうる。
使用されるポリイソシアネートと第三アルカノー
ルアミンとの割合によつて、活性水素原子の全部
または一部が、実際にイソシアネート基と反応す
ることができる。 好ましくは第三アルカノールアミンはトリエタ
ノールアミンである。 使用するポリアミンの品質は重要であり、特定
の市販グレード製品は不適当である。たとえばト
リエタノールアミン83〜85重量％、ジエタノール
アミン約15重量％およびモノエタノールアミン１
〜２重量％を含有する市販グレードのトリエタノ
ールアミンを使用すると、ポリマー物質含有ポリ
オール組成物のゲル化をもたらすことが判明し
た。第一および第二アミン残基の存在は不利な効
果を有し、避けなければならない。しかし、純粋
のトリエタノールアミン98重量％、ジエタノール
アミン２重量％および痕跡量のモノエタノールア
ミンを含有する実質的に純粋グレードのトリエタ
ノールアミンは完全に十分である。 本発明による、ポリマー物質含有ポリオール組
成物は、ポリイソシアネートと第三アルカノール
アミンとを、ポリマーのポリオールの存在で反応
させて得られる。 上記のポリウレタンフオームの製造に使用する
ためのポリマー物質含有ポリオール組成物は、本
発明により、 ａ まずポリイソシアネートの全量の一部を、ポ
リマーのポリオールの一部または全部の存在で
第三アルカノールアミンと反応させ； ｂ 工程ａ）のポリイソシアネートと同じかまた
は異なつていてもよいポリイソシアネートをさ
らに加え； ｃ 必要に応じ工程ｂ）の前または後に、さらに
ポリマーのポリオールを加えることによつて得
られる。 使用したポリイソシアネートの全量は、イソシ
アネート基対アルカノールアミンによつて供給さ
れるヒドロキシル基の比が0.33：１〜１：１であ
り、かつ使用した全ポリイソシアネートとアルカ
ノールアミンとの合計重量がポリイソシアネー
ト、アルカノールアミンおよびポリオールの合計
重量の40〜80％である。(a)工程で使用されるポリ
イソシアネートの量は、イソシアネート基対アル
カノールアミンによつて供給されるヒドロキシル
基の比が好ましい場合に約0.5：１、(b)工程では
0.16：１〜0.35：１の大きさである。工程(b)は好
ましくは(c)工程の反応が完結した後に開始する。
これは、反応の発熱を監視して決定することがで
きる。 一般に、イソシアネート基対ヒドロキシル基の
比が前記範囲内で増大すると、高弾性フオームの
引張り強さが改良される。 反応は、必要に応じ通常ポリウレタンの形成に
使用される系の触媒の種類および量、たとえば有
機金属化合物、たとえばオクタン酸第一およびジ
ブチル錫ジラウレートまたはアミン、たとえばト
リエチレンジアミンで促進することもできる。 バツチ法を使用してもよく、この方法ではポリ
オールアミンおよびポリイソシアネート反応体の
一方をポリオールに溶解するかまたは分散させ、
引き続いて、攪拌しながら他方の反応体を添加す
る。他方の反応体を添加する速度および攪拌の程
度は、良好な分散液を保証するのに重要である。
たとえば反応生成物とポリオールとの合計重量に
対して、等モル量のTDIと純度98％のトリエタノ
ールアミンとの反応生成物の、ポリオール中の50
重量％の分散液を得るためには、好ましくはTDI
が、トリエタノールアミンとポリオールとの混合
物に十分に攪拌しながら５〜10分間に添加され
る。20〜60分間の緩慢な添加または不十分な攪拌
下での迅速または同時添加では、目的物質のゲル
化が生じうる。最良の条件は、使用した成分の種
類および量に依存し、日常の実験で容易に決定さ
れる。 また、ポリマー物質含有ポリオール組成物は、
連続的インライン混合法によつて製造することも
できる。この場合には、ポリオールアミン、ポリ
イソシアネートおよびポリオールを制御された割
合でポンプ送入し、同時に混合するかまたは１つ
の反応体をまずポリオールと混合し、引き続いて
他の反応体を添加し、混合することもできる。 一般に成分は室温で添加し、温度を発熱反応に
よつて上昇させれば十分である。 本発明のポリマー物質含有ポリオール組成物
は、ポリウレタンフオームの製造に有用であり、
希釈された形で可撓性、エラストマー、半硬質お
よび硬質フオームのポリオール成分として使用さ
れる。 フオームの性質は、ポリマー物質含有ポリオー
ル組成物の製造に選択された特定のポリオールお
よび通常ポリウレタンフオームの製造に使用され
るポリイソシアネートおよび他の成分に依存す
る。これらは、所望タイプのフオームを得るため
公知方法で選択することができる。 ポリウレタン生成物の製造に使用することので
きるポリイソシアネートは文献に記載されてお
り、ポリマーの物質含有ポリオール組成物を製造
するための前記に記載した有機ポリイソシアネー
トを包含する。使用される特定のポリイソシアネ
ートは、ポリマー物質含有ポリオール組成物を製
造するのに使用したものと同じかまたは異なつて
いてもよい。 本発明のポリマー物質含有ポリオール組成物
は、クツシヨンおよび類似目的の高弾性可撓性フ
オームの製造に特に重要である。これらのタイプ
のフオームおよびその製造法は、ポリウレタンフ
オーム工業において周知である。本発明のポリマ
ー物質含有ポリオール組成物から製造されるかか
るフオームは、硬さおよび収縮性増加の点で利点
を有する。このタイプのフオームには、ポリマー
物質含有ポリオール組成物は有利にポリオキシア
ルキレンポリオール、殊にエチレンオキシドチツ
プドポリオキシプロピレンポリオールから製造さ
れ、TDI、純粋または粗製のMDI、またはTDI
またはTDIプレポリマーまたは純粋かまたか粗製
のMDIの混合物と反応させる。 こうして得られる高濃度、即ち重付加反応生成
物40〜80重量％を含有するポリマー物質含有ポリ
オール組成物は、使用前に希釈して、重付加反応
生成物が反応生成物ないしはポリマー物質とポリ
オールとの合計重量の40重量％以下、好ましくは
１〜15重量％、殊に約10重量％である分散液にす
ることもできる。意外にも、これによつて高弾性
ポリウレタンにおいて、低濃度の重付加反応生成
物の希釈によつて得られる類似濃度のポリマー物
質含有ポリオール組成物よりも良好な引張り特性
が得られる。希釈に使用したポリマーのポリオー
ルは、高濃度の重付加反応生成物を製造するのに
使用したものと同じかまたは異なつていてもよ
い。 本発明の好ましい実施形式では、高濃度のポリ
マー物質含有ポリオールを製造するために使用し
たポリイソシアネートの１部分を差し控え、後の
段階で添加する。大量のイソシアネートを使用す
る場合には、これによつて処理が促進され、ゲル
化が避けられる。 ポリオール組成物を高弾性フオームの製造に使
用する場合には、反応生成物の濃度を好ましくは
反応生成物とポリオールとの合計重量の40〜80重
量％から１〜15重量％に下げる。 他の常用の成分をポリウレタンの製造に使用す
ることができる。これらは触媒、たとえば第三ア
ミンおよび有機錫化合物、界面活性剤、架橋剤ま
たは連鎖延長剤、たとえば低分子量のジオール、
トリオールおよびジアミン、耐炎剤、たとえばハ
ロゲン化アルキルホスフエート、填料および顔料
である。ポリウレタンフオームを形成するために
使用される発泡剤は水（これはポリイソシアネー
トと反応して二酸化炭素を形成する）および不活
性の低沸点液体、たとえばハロゲン化炭化水素、
その例はトリクロルフルオロメタンおよびジクロ
ルジフルオロメタンである。フオーム安定剤、た
とえばポリシロキサン−ポリアルキレンオキシド
ブロツクコーポリマーを、フオームのセルを安定
にするためまたは調整するために使用することも
できる。 使用されるこれらの成分および発泡剤の量は、
所望生成物の性質により、ポリウレタンフオーム
技術者に公知の範囲内で変動してもよい。高弾性
の水で発泡させた可撓性フオームの場合には、ポ
リオール成分の重量に対して水1.0〜5.5重量％、
好ましくは1.5〜4.0重量％を使用するのが適当で
ある。フオームの密度を下げるのが所望される場
合には、不活性の低沸点液体を付加的発泡剤とし
て使用することもできる。 一般にフオーム形成反応混合物の成分は、イソ
シアネート基対活性水素原子の割合が0.7：１〜
1.2：１、好ましくは0.8：１〜1.1：１の範囲内で
なければならない。 ワンシヨツトプレポリマーまたは準プレポリマ
ー法は、製造するポリウレタンの特別のタイプに
適当な場合に使用してもよい。 ポリウレタンを形成する反応混合物の成分は常
法でたとえばこのために文献に記載されている任
意の混合装置を用いて一緒に混合することができ
る。必要に応じ、ここの成分の若干は、最終混合
工程で一緒にすることの必要な成分流の数を減少
するためにプレブレンドすることもできる。１つ
の流れがポリイソシアネートまたはプレポリマー
からなり、第２の流れが反応混合物の他のすべて
の成分からなる２流系を用いるのがしばしば有利
である。 次に実施例につき本発明を説明する。例中の部
および％は、それぞれ“重量部”または“重量
％”である。 例 １ ポリマー物質含有ポリオール組成物の製造 純度98％のトリエタノールアミン22.97部を、
エチレンオキシド16％でチツプドされた、分子量
6000を有するオキシプロピル化グリセロールポリ
エーテル50部と十分に混合した。このポリエーテ
ルを、ポリエーテルＸと呼ぶ、十分に攪拌しなが
ら、80：20のTDI27.05部を、５〜10分間に添加
して、高濃度（50％）のポリマー物質含有ポリオ
ール組成物の分散液を形成した。触媒は使用しな
かつた。高濃度の分散液を、更にポリエーテルＸ
を使用して10％に希釈した。この10％の分散液を
ポリオールＡと呼ぶ。 使用したTDIおよびトリエタノールアミンの量
は、イソシアネート基対トリエタノールアミンに
よつて供給されるヒドロキシル基の比は約0.66：
１であつた。 比較のために、ポリオールＡと同じ方法で、た
だしTDI5.33部をポリエーテルX90部とトリエタ
ノールアミン4.67部との混合物に添加することに
よりポリマー物質含有ポリオール組成物（ポリオ
ール組成物Ｂと呼ぶ）を10％分散液として直接に
製造した。イソシアネート／ポリオールアミン重
付加反応生成物を形成するために、ジブチル錫ジ
ラウレート触媒0.03部が必要であつた。 参考例 高弾性フオームの製造 高弾性フオームを、次の成分を一緒に混合する
ことにより製造した混合物から形成した：
るためのポリマー物質含有ポリオール組成物およ
びその製造方法に関する。 ポリウレタン生成物は、公知方法でポリイソシ
アネートをポリオールと反応させることによつて
製造される。発泡生成物を得るためには発泡剤が
添加され、通常は１種または数種の他の添加剤が
存在する。 ポリウレタンフオームの物理的性質を、ポリマ
ー変性ポリオール、即ち付加的にポリマー物質を
含有するポリオール組成物を使用することによつ
て変性することは公知である。かかるポリマー変
性ポリオールは、たとえば英国特許第1453258号
明細書に記載されている。これらは、ポリエーテ
ル中でポリイソシアネートを第一および第二アミ
ン、ヒドラジンまたはヒドラジドと反応させるこ
とによつて得られる、エーテル中のポリ尿素およ
びポリヒドラゾジカルボンアミドの分散液であ
る。ポリウレタンフオームを製造する場合のその
使用は、英国特許第1501172号明細書に記載され
ている。 他のポリマー物質含有ポリオール組成物の分散
液は、ベルギー特許第887514号明細書に記載され
ている。これらは、ポリオールおよびポリイソシ
アネートとオールアミンとの反応生成物からな
る。オールアミンは、ヒドロキシル基１個または
数個およびアミン残基１個または数個を有する有
機化合物と定義されている。 これらの分散液の濃度は、ポリオールの重量に
対して分散粒子１〜40重量％の範囲内である。ポ
リウレタン生成物を製造するために使用する場合
には、該分散液はポリオールで１〜10重量％の範
囲内の濃度、通常約10重量％に希釈される。 本発明は、ポリウレタンフオームの性質、殊に
高弾性ポリウレタンフオームの引張特性を改良す
るための、新規ポリマー物質含有ポリオール組成
物に関する。 本発明によれば、２個または数個のヒドロキシ
ル基および1000〜10000の分子量を有するポリマ
ーのポリオールを含有し、ポリイソシアネートと
第三アルカノールアミンとの反応生成物であるポ
リマー物質を、ポリマーのポリオールとポリマー
物質の合計重量に対して40〜80重量％含有する、
ポリオール組成物が提供される。 ポリマーのポリオールは、ポリエーテル、ポリ
チオエーテル、ポリエステル、ポリエステルアミ
ド、ポリアセタール、ポリカーボネートおよびそ
の混合物から選択される。しかし、とくに重要な
のは、英国特許第1482213号明細書に記載されて
いるようなポリエーテルポリオールである。好ま
しくはこれらは、アルキレンオキシドまたはアル
キレンオキシド混合物を活性水素を有する開始剤
と反応させることによつて得られるポリオキシア
ルキレンポリオールである。エチレンオキシドチ
ツプドポリオキシプロピレンポリオールは、殊に
高弾性の可撓性ポリウレタンフオームを製造する
ために有用である。更に、ランダムまたはブロツ
クコーポリマーの形の他のポリ（オキシプロピレ
ン−オキシエチレン）ポリオールも有用である。 脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、芳香および複素
環式ポリイソシアネートを包含する任意の適当な
有機ポリイソシアネート、即ちイソシアネート基
２個または数個を有する有機イソシアネートを本
発明に使用することもできる。かかるイソシアネ
ートはポリウレタン技術者に公知であり、文献に
記載されている（たとえば英国特許第1453258号
明細書参照）。とくに重要なのは芳香族ポリイソ
シアネート、たとえばトリレンジイソシアネート
（TDI）およびジフエニルメタンジイソシアネー
ト（MDI）であり、これらは実質的に純粋およ
び粗製の形で市場で得られる。とくにこれらは、
２，４−および２，６−トリレンジイソシアネー
トおよびその混合物；ジフエニルメタン２，4′お
よび−４，4′−ジイソシアネートおよびその混合
物（通常純粋のMDIと呼ばれる）、例えば４，
4′−異性体70〜100重量％、殊に80重量％および
２，4′−異性体０〜30重量％、殊に20重量％を含
有する混合物；MDIとポリフエニルポリメタン
ポリイソシアネート（アニリンをホルムアミドと
縮合させることによつて得られるポリアミンの混
合物をホスゲン化することによつて得られる）と
の混合物（通常粗製またはポリマーのMDIと呼
ばれる）；TDIとMDI（純粋または阻製）との混
合物、たとえばTDI60重量％およびMDI40重量
％を含有する混合物を包含する。重要なイソシア
ヌレート、カルボジイミド、ウレトンイミン、ビ
ウレツトまたはアロフアネート含量を導入するた
めの公知方法で変性されたジイソシアネートを使
用することもできる。使用することのできる他の
ポリイソシアネートは、イソシアネート成端プレ
ポリマー、たとえばジイソシアネートと、不足量
の１種または数種の低分子量ポリオール、たとえ
ばトリメチロールプロパン、ジプロピレングリコ
ールまたはトリプロピレングリコールとの反応生
成物である。 “第三アルカノールアミン”という用語は、ヒ
ドロキシル基２個または数個と第三アミン残基１
個または数個を有する有機化合物である。活性水
素原子２個または数個を有する場合には、第三ア
ルカノールアミンは多官能価によりポリイソシア
ネートと反応して、重付加生成物を形成しうる。
使用されるポリイソシアネートと第三アルカノー
ルアミンとの割合によつて、活性水素原子の全部
または一部が、実際にイソシアネート基と反応す
ることができる。 好ましくは第三アルカノールアミンはトリエタ
ノールアミンである。 使用するポリアミンの品質は重要であり、特定
の市販グレード製品は不適当である。たとえばト
リエタノールアミン83〜85重量％、ジエタノール
アミン約15重量％およびモノエタノールアミン１
〜２重量％を含有する市販グレードのトリエタノ
ールアミンを使用すると、ポリマー物質含有ポリ
オール組成物のゲル化をもたらすことが判明し
た。第一および第二アミン残基の存在は不利な効
果を有し、避けなければならない。しかし、純粋
のトリエタノールアミン98重量％、ジエタノール
アミン２重量％および痕跡量のモノエタノールア
ミンを含有する実質的に純粋グレードのトリエタ
ノールアミンは完全に十分である。 本発明による、ポリマー物質含有ポリオール組
成物は、ポリイソシアネートと第三アルカノール
アミンとを、ポリマーのポリオールの存在で反応
させて得られる。 上記のポリウレタンフオームの製造に使用する
ためのポリマー物質含有ポリオール組成物は、本
発明により、 ａ まずポリイソシアネートの全量の一部を、ポ
リマーのポリオールの一部または全部の存在で
第三アルカノールアミンと反応させ； ｂ 工程ａ）のポリイソシアネートと同じかまた
は異なつていてもよいポリイソシアネートをさ
らに加え； ｃ 必要に応じ工程ｂ）の前または後に、さらに
ポリマーのポリオールを加えることによつて得
られる。 使用したポリイソシアネートの全量は、イソシ
アネート基対アルカノールアミンによつて供給さ
れるヒドロキシル基の比が0.33：１〜１：１であ
り、かつ使用した全ポリイソシアネートとアルカ
ノールアミンとの合計重量がポリイソシアネー
ト、アルカノールアミンおよびポリオールの合計
重量の40〜80％である。(a)工程で使用されるポリ
イソシアネートの量は、イソシアネート基対アル
カノールアミンによつて供給されるヒドロキシル
基の比が好ましい場合に約0.5：１、(b)工程では
0.16：１〜0.35：１の大きさである。工程(b)は好
ましくは(c)工程の反応が完結した後に開始する。
これは、反応の発熱を監視して決定することがで
きる。 一般に、イソシアネート基対ヒドロキシル基の
比が前記範囲内で増大すると、高弾性フオームの
引張り強さが改良される。 反応は、必要に応じ通常ポリウレタンの形成に
使用される系の触媒の種類および量、たとえば有
機金属化合物、たとえばオクタン酸第一およびジ
ブチル錫ジラウレートまたはアミン、たとえばト
リエチレンジアミンで促進することもできる。 バツチ法を使用してもよく、この方法ではポリ
オールアミンおよびポリイソシアネート反応体の
一方をポリオールに溶解するかまたは分散させ、
引き続いて、攪拌しながら他方の反応体を添加す
る。他方の反応体を添加する速度および攪拌の程
度は、良好な分散液を保証するのに重要である。
たとえば反応生成物とポリオールとの合計重量に
対して、等モル量のTDIと純度98％のトリエタノ
ールアミンとの反応生成物の、ポリオール中の50
重量％の分散液を得るためには、好ましくはTDI
が、トリエタノールアミンとポリオールとの混合
物に十分に攪拌しながら５〜10分間に添加され
る。20〜60分間の緩慢な添加または不十分な攪拌
下での迅速または同時添加では、目的物質のゲル
化が生じうる。最良の条件は、使用した成分の種
類および量に依存し、日常の実験で容易に決定さ
れる。 また、ポリマー物質含有ポリオール組成物は、
連続的インライン混合法によつて製造することも
できる。この場合には、ポリオールアミン、ポリ
イソシアネートおよびポリオールを制御された割
合でポンプ送入し、同時に混合するかまたは１つ
の反応体をまずポリオールと混合し、引き続いて
他の反応体を添加し、混合することもできる。 一般に成分は室温で添加し、温度を発熱反応に
よつて上昇させれば十分である。 本発明のポリマー物質含有ポリオール組成物
は、ポリウレタンフオームの製造に有用であり、
希釈された形で可撓性、エラストマー、半硬質お
よび硬質フオームのポリオール成分として使用さ
れる。 フオームの性質は、ポリマー物質含有ポリオー
ル組成物の製造に選択された特定のポリオールお
よび通常ポリウレタンフオームの製造に使用され
るポリイソシアネートおよび他の成分に依存す
る。これらは、所望タイプのフオームを得るため
公知方法で選択することができる。 ポリウレタン生成物の製造に使用することので
きるポリイソシアネートは文献に記載されてお
り、ポリマーの物質含有ポリオール組成物を製造
するための前記に記載した有機ポリイソシアネー
トを包含する。使用される特定のポリイソシアネ
ートは、ポリマー物質含有ポリオール組成物を製
造するのに使用したものと同じかまたは異なつて
いてもよい。 本発明のポリマー物質含有ポリオール組成物
は、クツシヨンおよび類似目的の高弾性可撓性フ
オームの製造に特に重要である。これらのタイプ
のフオームおよびその製造法は、ポリウレタンフ
オーム工業において周知である。本発明のポリマ
ー物質含有ポリオール組成物から製造されるかか
るフオームは、硬さおよび収縮性増加の点で利点
を有する。このタイプのフオームには、ポリマー
物質含有ポリオール組成物は有利にポリオキシア
ルキレンポリオール、殊にエチレンオキシドチツ
プドポリオキシプロピレンポリオールから製造さ
れ、TDI、純粋または粗製のMDI、またはTDI
またはTDIプレポリマーまたは純粋かまたか粗製
のMDIの混合物と反応させる。 こうして得られる高濃度、即ち重付加反応生成
物40〜80重量％を含有するポリマー物質含有ポリ
オール組成物は、使用前に希釈して、重付加反応
生成物が反応生成物ないしはポリマー物質とポリ
オールとの合計重量の40重量％以下、好ましくは
１〜15重量％、殊に約10重量％である分散液にす
ることもできる。意外にも、これによつて高弾性
ポリウレタンにおいて、低濃度の重付加反応生成
物の希釈によつて得られる類似濃度のポリマー物
質含有ポリオール組成物よりも良好な引張り特性
が得られる。希釈に使用したポリマーのポリオー
ルは、高濃度の重付加反応生成物を製造するのに
使用したものと同じかまたは異なつていてもよ
い。 本発明の好ましい実施形式では、高濃度のポリ
マー物質含有ポリオールを製造するために使用し
たポリイソシアネートの１部分を差し控え、後の
段階で添加する。大量のイソシアネートを使用す
る場合には、これによつて処理が促進され、ゲル
化が避けられる。 ポリオール組成物を高弾性フオームの製造に使
用する場合には、反応生成物の濃度を好ましくは
反応生成物とポリオールとの合計重量の40〜80重
量％から１〜15重量％に下げる。 他の常用の成分をポリウレタンの製造に使用す
ることができる。これらは触媒、たとえば第三ア
ミンおよび有機錫化合物、界面活性剤、架橋剤ま
たは連鎖延長剤、たとえば低分子量のジオール、
トリオールおよびジアミン、耐炎剤、たとえばハ
ロゲン化アルキルホスフエート、填料および顔料
である。ポリウレタンフオームを形成するために
使用される発泡剤は水（これはポリイソシアネー
トと反応して二酸化炭素を形成する）および不活
性の低沸点液体、たとえばハロゲン化炭化水素、
その例はトリクロルフルオロメタンおよびジクロ
ルジフルオロメタンである。フオーム安定剤、た
とえばポリシロキサン−ポリアルキレンオキシド
ブロツクコーポリマーを、フオームのセルを安定
にするためまたは調整するために使用することも
できる。 使用されるこれらの成分および発泡剤の量は、
所望生成物の性質により、ポリウレタンフオーム
技術者に公知の範囲内で変動してもよい。高弾性
の水で発泡させた可撓性フオームの場合には、ポ
リオール成分の重量に対して水1.0〜5.5重量％、
好ましくは1.5〜4.0重量％を使用するのが適当で
ある。フオームの密度を下げるのが所望される場
合には、不活性の低沸点液体を付加的発泡剤とし
て使用することもできる。 一般にフオーム形成反応混合物の成分は、イソ
シアネート基対活性水素原子の割合が0.7：１〜
1.2：１、好ましくは0.8：１〜1.1：１の範囲内で
なければならない。 ワンシヨツトプレポリマーまたは準プレポリマ
ー法は、製造するポリウレタンの特別のタイプに
適当な場合に使用してもよい。 ポリウレタンを形成する反応混合物の成分は常
法でたとえばこのために文献に記載されている任
意の混合装置を用いて一緒に混合することができ
る。必要に応じ、ここの成分の若干は、最終混合
工程で一緒にすることの必要な成分流の数を減少
するためにプレブレンドすることもできる。１つ
の流れがポリイソシアネートまたはプレポリマー
からなり、第２の流れが反応混合物の他のすべて
の成分からなる２流系を用いるのがしばしば有利
である。 次に実施例につき本発明を説明する。例中の部
および％は、それぞれ“重量部”または“重量
％”である。 例 １ ポリマー物質含有ポリオール組成物の製造 純度98％のトリエタノールアミン22.97部を、
エチレンオキシド16％でチツプドされた、分子量
6000を有するオキシプロピル化グリセロールポリ
エーテル50部と十分に混合した。このポリエーテ
ルを、ポリエーテルＸと呼ぶ、十分に攪拌しなが
ら、80：20のTDI27.05部を、５〜10分間に添加
して、高濃度（50％）のポリマー物質含有ポリオ
ール組成物の分散液を形成した。触媒は使用しな
かつた。高濃度の分散液を、更にポリエーテルＸ
を使用して10％に希釈した。この10％の分散液を
ポリオールＡと呼ぶ。 使用したTDIおよびトリエタノールアミンの量
は、イソシアネート基対トリエタノールアミンに
よつて供給されるヒドロキシル基の比は約0.66：
１であつた。 比較のために、ポリオールＡと同じ方法で、た
だしTDI5.33部をポリエーテルX90部とトリエタ
ノールアミン4.67部との混合物に添加することに
よりポリマー物質含有ポリオール組成物（ポリオ
ール組成物Ｂと呼ぶ）を10％分散液として直接に
製造した。イソシアネート／ポリオールアミン重
付加反応生成物を形成するために、ジブチル錫ジ
ラウレート触媒0.03部が必要であつた。 参考例 高弾性フオームの製造 高弾性フオームを、次の成分を一緒に混合する
ことにより製造した混合物から形成した：
【表】
ポリオール組成物ＡおよびＢからそれぞれ製造
したフオームＡおよびＢは、次の性質を有してい
た：
したフオームＡおよびＢは、次の性質を有してい
た：
【表】
【表】
結 果
本発明の希釈したポリマー物質含有ポリオール
組成物から製造したフオームＡは、破断点伸びお
よび引裂強さに関して、低濃度で製造したポリマ
ー物質含有ポリオール組成物から製造したフオー
ムＢよりもすぐれた引張特性を有していたことが
認められる。 例 ２ 例１のポリオール組成物Ａと同じ方法で、ただ
し重付加反応生成物製造のために、トリエタノー
ルアミン19.9部およびTDI30.1部を使用して、希
釈したポリオール組成物（ポリオール組成物Ｃと
呼ぶ）を製造した。 これらのTDIおよびトリエタノールアミンの量
は、イソシアネート基対トリエタノールアミンに
よつて供給されるヒドロキシル基の比約0.85：１
が得られる程度であつた。 例１のフオームＡと同じ方法で、ただしポリオ
ールA80部をポリオールC80部に代えて高弾性フ
オーム（フオームＣと呼ぶ）を製造した。 比較のために、例１のフオームＡに使用したと
同じ方法でフオームＤをフオームＣと共に製造し
た。 フオームＣおよびＤは次の性質を有していた： フオームＡ フオームＢ 総合密度（Kg／m3） 48 48 引張強さ（KN／m2）
105 95 破断点伸び（％） 175 140 引裂強さ（Ｎ／ｍ） 510 440 結 果 イソシアネート基対トリエタノールアミンによ
つて供給されるヒドロキシル基の比約0.85：１を
用いる高濃度ポリマー物質含有ポリオール組成物
から希釈して製造したフオームＣは、イソシアネ
ート基対トリエタノールアミンによつて供給され
るヒドロキシル基の比約0.66：１を用いる高濃度
のポリマー物質含有ポリマー組成物から希釈して
製造したフオームＤよりも、特に破断点伸びおよ
び引裂強さに関してすぐれた引張特性を有するこ
とが認められる。 例 ３ ポリマー物質含有ポリオールの製造 純度98％のトリエタノールアミン26.55部を、
例１で使用したポリエーテルX50部と混合した。
80：20のTDI 23.45部を迅速に攪拌しながら１分
間に添加し、攪拌を５分間続けた。こうして形成
した高純度（50％）のポリオール組成物分散液
を、ポリエーテルX233.75部で希釈し、80：20の
TDI 3.75部を攪拌しながら添加した。 希釈した後、高濃度のポリオール組成物の10％
の分散液が得られた。 イソシアネート基対トリエタノールアミンによ
つて供給されるヒドロキシル基の比は、約0.5：
１から希釈後に約0.66：１に増大した。 比較のために、同じ方法で、ただし純度98％の
トリエタノールアミン23.08部および80：20の
TDI 26.92部を使用して製造した50％分散液は粘
稠性であり、10％に希釈すると、凝集物が形成し
た。この場合、イソシアネート基対トリエタノー
ルアミンによつて供給されるヒドロキシル基の比
は、最初は0.66：１であつた。 この例は、ポリマー物質含有ポリオール組成物
を製造するために２工程のイソシアネート添加法
を使用する利点が立証する。
組成物から製造したフオームＡは、破断点伸びお
よび引裂強さに関して、低濃度で製造したポリマ
ー物質含有ポリオール組成物から製造したフオー
ムＢよりもすぐれた引張特性を有していたことが
認められる。 例 ２ 例１のポリオール組成物Ａと同じ方法で、ただ
し重付加反応生成物製造のために、トリエタノー
ルアミン19.9部およびTDI30.1部を使用して、希
釈したポリオール組成物（ポリオール組成物Ｃと
呼ぶ）を製造した。 これらのTDIおよびトリエタノールアミンの量
は、イソシアネート基対トリエタノールアミンに
よつて供給されるヒドロキシル基の比約0.85：１
が得られる程度であつた。 例１のフオームＡと同じ方法で、ただしポリオ
ールA80部をポリオールC80部に代えて高弾性フ
オーム（フオームＣと呼ぶ）を製造した。 比較のために、例１のフオームＡに使用したと
同じ方法でフオームＤをフオームＣと共に製造し
た。 フオームＣおよびＤは次の性質を有していた： フオームＡ フオームＢ 総合密度（Kg／m3） 48 48 引張強さ（KN／m2）
105 95 破断点伸び（％） 175 140 引裂強さ（Ｎ／ｍ） 510 440 結 果 イソシアネート基対トリエタノールアミンによ
つて供給されるヒドロキシル基の比約0.85：１を
用いる高濃度ポリマー物質含有ポリオール組成物
から希釈して製造したフオームＣは、イソシアネ
ート基対トリエタノールアミンによつて供給され
るヒドロキシル基の比約0.66：１を用いる高濃度
のポリマー物質含有ポリマー組成物から希釈して
製造したフオームＤよりも、特に破断点伸びおよ
び引裂強さに関してすぐれた引張特性を有するこ
とが認められる。 例 ３ ポリマー物質含有ポリオールの製造 純度98％のトリエタノールアミン26.55部を、
例１で使用したポリエーテルX50部と混合した。
80：20のTDI 23.45部を迅速に攪拌しながら１分
間に添加し、攪拌を５分間続けた。こうして形成
した高純度（50％）のポリオール組成物分散液
を、ポリエーテルX233.75部で希釈し、80：20の
TDI 3.75部を攪拌しながら添加した。 希釈した後、高濃度のポリオール組成物の10％
の分散液が得られた。 イソシアネート基対トリエタノールアミンによ
つて供給されるヒドロキシル基の比は、約0.5：
１から希釈後に約0.66：１に増大した。 比較のために、同じ方法で、ただし純度98％の
トリエタノールアミン23.08部および80：20の
TDI 26.92部を使用して製造した50％分散液は粘
稠性であり、10％に希釈すると、凝集物が形成し
た。この場合、イソシアネート基対トリエタノー
ルアミンによつて供給されるヒドロキシル基の比
は、最初は0.66：１であつた。 この例は、ポリマー物質含有ポリオール組成物
を製造するために２工程のイソシアネート添加法
を使用する利点が立証する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２個または数個のヒドロキシル基および1000
〜10000の分子量を有するポリマーのポリオール
を含有し、ポリイソシアネートと第三アルカノー
ルアミンとの反応生成物であるポリマー物質を、
ポリマーのポリオールとポリマー物質の合計重量
に対して40〜80重量％含有することを特徴とする
ポリウレタフオームの製造に使用するためのポリ
マー物質含有ポリオール組成物。 ２ ポリマーのポリオールが、ポリエーテル、ポ
リチオエーテル、ポリエステル、ポリエステルア
ミド、ポリアセタール、ポリカーボネートおよび
それらの混合物から選択される、特許請求の範囲
第１項記載のポリオール組成物。 ３ ポリイソシアネートと第三アルカノールアミ
ンとを、ポリマーのポリオールの存在で反応させ
て得られる、特許請求の範囲第１項記載のポリオ
ール組成物。 ４ 第三アルカノールアミンがトリエタノールア
ミンである、特許請求の範囲第１項から第３項ま
でのいずれか１項記載のポリオール組成物。 ５ ２個または数個のヒドロキシル基および1000
〜10000の分子量を有するポリマーのポリオール
を含有し、ポリイソシアネートと第三アルカノー
ルアミンとの反応生成物であるポリマー物質を、
ポリマーのポリオールとポリマー物質の合計重量
に対して40〜80重量％含有する、ポリウレタフオ
ームの製造に使用するためのポリマー物質含有ポ
リオール組成物の製造方法において、 ａ まずポリイソシアネートの全量の一部を、ポ
リマーのポリオールの一部または全量の存在で
第三アルカノールアミンと反応させ； ｂ 工程ａ）のポリイソシアネートと同じかまた
は異なつていてもよいポリイソシアネートをさ
らに加え； ｃ 必要に応じ工程ｂ）の前または後に、さらに
ポリマーのポリオールを加え；その際使用した
ポリイソシアネートの全量は、イソシアネート
基対アルカノールアミンによつて供給されるヒ
ドロキシル基の比が0.33：１〜１：１であり、
かつ使用した全ポリイソシアネートとアルカノ
ールアミンとの合計重量がポリイソシアネー
ト、アルカノールアミンおよびポリオールの合
計重量の40〜80％であるような大きさであるこ
とを特徴とするポリウレタフオームの製造に使
用するためのポリマー物質含有ポリオール組成
物の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8132538 | 1981-10-28 | ||
| GB8132538 | 1981-10-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2307327A Division JPH03174430A (ja) | 1981-10-28 | 1990-11-15 | ポリマー物質含有ポリオール組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5880319A JPS5880319A (ja) | 1983-05-14 |
| JPH0372650B2 true JPH0372650B2 (ja) | 1991-11-19 |
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ID=10525460
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57186233A Granted JPS5880319A (ja) | 1981-10-28 | 1982-10-25 | ポリウレタンフォームの製造に使用するためのポリマー物質含有ポリオール組成物およびその製造方法 |
| JP2307327A Granted JPH03174430A (ja) | 1981-10-28 | 1990-11-15 | ポリマー物質含有ポリオール組成物 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2307327A Granted JPH03174430A (ja) | 1981-10-28 | 1990-11-15 | ポリマー物質含有ポリオール組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4452923A (ja) |
| EP (1) | EP0079115B1 (ja) |
| JP (2) | JPS5880319A (ja) |
| AT (1) | ATE19255T1 (ja) |
| AU (1) | AU561531B2 (ja) |
| DE (1) | DE3270603D1 (ja) |
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