JPS6149328B2 - - Google Patents

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JPS6149328B2
JPS6149328B2 JP57151894A JP15189482A JPS6149328B2 JP S6149328 B2 JPS6149328 B2 JP S6149328B2 JP 57151894 A JP57151894 A JP 57151894A JP 15189482 A JP15189482 A JP 15189482A JP S6149328 B2 JPS6149328 B2 JP S6149328B2
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JP
Japan
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mixture
melamine
polymethylene polyphenyl
polyphenyl isocyanate
heat
Prior art date
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Expired
Application number
JP57151894A
Other languages
English (en)
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JPS5941320A (ja
Inventor
Toshio Suzuki
Yasuo Shibahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nisshinbo Holdings Inc
Original Assignee
Nisshin Spinning Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nisshin Spinning Co Ltd filed Critical Nisshin Spinning Co Ltd
Priority to JP57151894A priority Critical patent/JPS5941320A/ja
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はポリメチレンポリフエニルイソシアネ
ートとメラミン及び/又はグアナミンとの反応を
利用した耐熱性熱硬化性樹脂の製造方法に関する
ものである。 従来より、有機ポリイソシアネートと2以上の
活性水素を有する化合物とが付加重合するという
ことは知られており、広く高分子化合物の製造に
利用されている。即ち、例えば、有機ポリイソシ
アネートは多価アルコール類と反応してポリウレ
タンを生じ、ポリアミンと反応してポリ尿素を生
ずる等、この二種類の化合物の反応は種々に組合
わされてポリウレタンの総称に包含される有用な
高分子物質群を形成する。 更に、まれではあるが、有機ポリイソシアネー
トと多価有機との反応によつて生ずるアミド結合
が、上記ポリウレタン類の改質のために利用され
る場合もある。 一方、アミノトリアジン類も遊離アミノ基に活
性水素を持つ化合物であるが、これまで有機ポリ
イソシアネートとアミノトリアジン類との反応に
より高分子物質が製造された例は少ない。 本発明の発明者らは、上述した事情を背景とし
て新たな耐熱性熱硬化性樹脂の製造方法を提供す
るための研究を重ねた結果、アミノトリアジン類
をポリメチレンポリフエニルイソシアネートと共
に加熱すると、一旦固化し、これを更に加熱して
硬化させれば極めて硬質で不溶不融の縮合物を生
成することを知得して本発明を完成させたもの
で、本発明の製造方法は、ポリメチレンポリフエ
ニルイソシアネートとメラミン及び/又はグアナ
ミンを加熱下に反応させることを特徴とするもの
である。 次に本発明について詳細に説明する。 まずポリメチレンポリフエニルイソシアネート
とメラミン及び/又はグアナミンとを常温におい
て充分混合する。 この混合は適当な混合分散機、例えばボールミ
ル、サンドミル、ホモジナイザー等を用いるが、
可能な限りメラミン及び/又はグアナミンをポリ
メチレンポリフエニルイソシアネートに微粒子と
して均一に分散させる必要がある。混合に際して
の両者の比率は広範囲に変えることができ、イソ
シアネート基1グラム当量に対しメラミン及び/
又はグアナミンは遊離アミノ基で0.5乃至5グラ
ム当量の範囲で選択可能で、これをイソシアネー
ト基に対する遊離アミノ基の当量比指数をγとす
れば、γ=0.5〜5となり、γ<0.5では得られる
耐熱性熱硬化性樹脂の収率が低過ぎ、γ>5では
該樹脂の強度が低下する。アミノトリアジンはそ
れぞれ単独で用いても、二種以上の混合物であつ
ても良い。 得られた分散混合物は常温でかなり安定であ
り、例えばポリメチレンポリフエニルイソシアネ
ートにメラミンを充分微細に分散した混合物はス
ラリー状で数週間にわたつて固液分離を生じない
等、常温付近ではほとんど反応しない。又、ポリ
メチレンポリフエニルイソシアネートと置換アミ
ノトリアジンの分散混合物も数日間から数週間安
定であるが、ポリメチレンポリフエニルイソシア
ネートとベンゾグアナミンとの分散混合物は、数
日間は液状を保つが徐々に粘度が上昇し、2週間
後には極めて粘稠となる。 次に前記スラリー状の分散混合物を加熱し反応
させるのであるが、加熱温度やその態様により、
得られる樹脂は若干相違した性質を示す。 即ち、前記スラリー状混合物を適当な型に注入
し加熱器中で加熱すると、混合物の粘度は温度の
上昇とともに減少するが、一定の温度に達すると
急速に粘度が上昇し硬化して樹脂が得られるので
あり、この硬化するに至る温度は分散混合物の成
分種類によつて異なり、例えばポリメチレンポリ
フエニルイソシアネートとメラミンとの混合物は
125℃乃至135℃であり、ポリメチレンポリフエニ
ルイソシアネートとベンゾグアナミンとの混合物
は40℃乃至50℃から徐々に粘度が上昇し、80℃で
硬化するが、これらより低い温度であつても加熱
時間を長くすれば硬化させることができる。 上記温度により得られた樹脂は褐色で、顕微鏡
下ではもはやアミノトリアジンの結晶は認められ
ず、従つてポリフエニルイソシアネートとメラミ
ン及び/又はベンゾグアナミンとの低分子重合物
と思われ、金属物で表面を強くこすつても傷の付
かない程度の硬度と、直接火炎にさらしても軟化
溶融しない程度の耐熱性とを有している。尚、こ
の樹脂を急速に冷却すると非常にもろいワツクス
状を呈するが、通常のワツクスと異なり加熱下に
溶融することはない。 又、上記のようにして得られた耐熱性熱硬化性
樹脂を180℃乃至250℃の温度で数分間乃至数十時
間キユアーしたり、前記スラリー状混合物を直接
180℃乃至250℃の温度に加熱することにより、極
めて硬質の樹脂を得ることができ、このようにし
て得られた樹脂は熱的に非常に安定で、空気中
200℃乃至250℃の温度では樹脂層に薄い炭化膜を
形成するが、数十時間にわたつて実質的な熱分解
は認められず、直接火炎に接しても着火性がなく
燃焼もしない。 更に前記温度により得られた樹脂を300℃以上
に加熱したり、前記スラリー状混合物をこの温度
に加熱したりすると、わずかに軟化して主として
水分と思われるガスを放出しつつ若干発泡し、再
び硬化して黄色を呈し、非常に優れた耐熱性を示
す樹脂が得られる。350℃で2時間処理した当該
樹脂は第2図に示すように、300℃乃至350℃及至
350℃に至るまで毎分5℃の昇温速度での熱重量
分析においてほとんど重量減少を示さないもので
ある。 而して、本発明により得られる樹脂は如何なる
加熱温度による場合もすべての溶媒に対し不溶で
あり、典型的な熱硬化性樹脂ということができ、
所望の形状の型内に注型したり、加熱装置を通し
て閉鎖型内に注入固化したり、又、連続板状に固
化せしめることが可能で、加熱工程は常圧下で行
なつても加圧下で行なつても良いが、加圧下で行
なえば緻密な構造のものが得やすい。 又、この樹脂にガラス繊維、石綿のような繊維
状強化材や酸化チタン、炭酸カルシウム、クレ
イ、タルク、シリカ粉末等の無機充填材、ポリフ
ワ化炭素樹脂粉末、アミノ樹脂縮合物粉末、木粉
等の有機充填材を配合することにより、その性質
を好しいものに変えることができる。ただし、こ
れらの強化材は少なくとも150℃以上の耐熱性を
有するものが望ましい。 更に、ポリメチレンポリフエニルイソシアネー
トとメラミン及び/又はベンゾグアナミンの混合
物に発泡剤を加えて加熱すれば、前記樹脂による
発泡体を製造することもできる。例えば、混合物
にアゾビスイソプチロニトリル、ジニトロソペン
タメチレンテトラミンや炭酸水素ナトリウムのよ
うに発泡剤を配合しておき加熱して発泡させ、次
いでこれを加熱キユアーすることによりほとんど
不燃の発泡体が得られる如くである。又、有機ポ
リイソシアネートに対し反応当量以下の水を配合
して加熱することにより発泡せしめ、次いでこれ
を加熱キユアーしてもよく、いずれの方法による
も、本発明により得られた発泡体は耐熱性で難燃
乃至不燃性を有し、直接炎に接してもほとんど発
煙しない。 このようにして得られた耐熱性熱硬化性樹脂は
硬質の耐熱、耐炎性材料として極めて有用であ
り、この優れた特性を利用して、耐熱性、難燃性
の建築材料や断熱材として、又、ブレーキライニ
ングやクラツチフエーシング等の摩擦材として用
いることができ、更に、シエルモード用硅砂のバ
インダーとしても、木材フレークと混合してパー
テイクルボードを製造するのに用いても好適であ
る。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 ポリメチレンポリフエニルイソシアネート1120
グラム(8グラム当量)とメラミン340グラム
(8グラム当量)とを磁製ポツトミルに仕込み、
磁製ボール2000グラムとともに18時間粉砕分散
し、褐色のスラリー状混合物1を得た。粘度は
680cpsであつた。 このスラリー状混合物1を165℃に調節した平
滑な金型上に少量滴下すると、30秒後にワツクス
状固形物となり、120秒後には金属ヘラで表面を
強くこすつても傷のつかない程度に硬化し、この
ものをバーナーの炎にさらしても軟化溶融の現象
はみられなかつた。 実施例 2 ポリメチレンポリフエニルイソシアネート1120
グラム(8グラム当量)とメラミン605グラム
(14.2グラム当量)とを磁製ポツトミルに仕込
み、磁製ボール2200グラムとともに18時間粉砕分
散し、褐色のスラリー状混合物2を得た。粘度は
1500cpsであつた。 このスラリー状混合物2を165℃に調節した平
滑な金型上に少量滴下すると、20秒後にワツクス
状固形物となり、60秒後には金属ヘラで表面を強
くこすつても傷のつかない程度に硬化し、このも
のをバーナーの炎にさらしても軟化溶融の現象は
みられなかつた。 実施例 3 ポリメチレンポリフエニルイソシアネート1120
g(8グラム当量)とベンゾグアナミン748g
(8グラム当量)とを磁製ポツトミルに仕込み、
磁製ボール2000gとともに18時間粉砕分散し、褐
色のスラリー状混合物3を得た。粘度は800cps
であつた。このスラリー状混合物3を165℃に調
節した平滑な金型上に少量滴下すると、60秒後に
ワツクス状固形物となり、180秒後には金属ヘラ
で表面を強くこすつても傷のつかない程度に硬化
し、このものをバーナーの炎にさらしても軟化溶
融の現象はみられなかつた。 実施例 4 ポリメチレンポリフエニルイソシアネート1120
g(8グラム当量)とメラミン170g(4グラム
当量)とベンゾグアナミン374g(4グラム当
量)とを磁製ポツトミルに仕込み、磁製ボール
2000gとともに18時間粉砕分散し、褐色のスラリ
ー状混合物4を得た。粘度は720cpsであつた。
このスラリー状混合物4を165℃に調節した平滑
な金型上に少量滴下すると、50秒後にワツクス状
固形物となり、180秒後には金属ヘラで表面を強
くこすつても傷のつかない程度に硬化し、このも
のをバーナの炎にさらしても軟化溶融の現象はみ
られなかつた。 上記実施例1及び実施例2に於けるスラリー状
混合物1,2を20℃及び40℃の温度においた場合
の粘度変化は第1図に示す通りである。 実施例 5 実施例1,2,3及び4に於けるスラリー状混
合物1,2,3,4を、165℃に温度調節された
乾燥機中で予め加熱された金型中に流し込み、同
時に蓋をして、そのまま乾燥機中で1時間加熱を
続け、板状成型品を得た。このものの物性は表1
に示す通りである。
【表】 実施例 6 実施例1,2,3及び4に於けるスラリー状混
合物1,2,3,4を金型中に流し込み、蓋をし
てから、まず165℃の乾燥機中で1時間熱し、次
いで乾燥機の温度を200℃に上げ、18時間加熱し
て板状成型品を得た。このものの物性は表2に示
す通りであつた。
【表】 実施例 7 実施例1,2,3及び4に於けるスラリー状混
合物1,2,3,4を金型中に流し込み、蓋をし
てから、まず165℃の乾燥機中で1時間加熱し、
次いで乾燥機の温度を200℃に上げて18時間加熱
し、更に乾燥機の温度を350℃に上げ2時間加熱
して板状成形品を得た。このものは黄色を呈し、
わずかに発泡していた。物性を表3に、又、1分
間に5℃ずつ昇温した場合の熱重量分析の結果を
第2図に示す。
【表】
【表】 実施例 8 165℃に予熱した金型に、同寸法に裁断した連
続長繊維ガラスマツトを6枚積み重ねて充填し、
スラリー状混合物2を流し込み、直ちに上型をは
め込んでプレスにより加圧し、10分後金型を開い
て板状成型品を得た。このものの物性は表4に示
す通りであつた。
【表】 更に、上記成型品を200℃で18時間キユアーし
たところ、このものは表5のような物性を示し
た。
【表】 実施例 9 スラリー状混合物1と様々な無機材料とを混合
し、金型に入れて165℃、圧力100Kg/cm2で10分間
プレスして、板状成型品を得た。このものの物性
は表6の通りであつた。
【表】
【表】 実施例 10 スラリー状混合物1 65グラムにシリコン系界
面活剤1.3c.c.及び発泡剤として炭酸水素ナトリウ
ム10グラムを容量300c.c.のステンレス製ビーカー
に入れ、マントルヒーター上で充分攪拌混合しつ
つ110℃まで加熱した。次いでこれを予め165℃に
加熱した内則寸法200mm×200mm×25mmの金型内に
流し込み、蓋をして165℃の乾燥機内で10分間加
熱した。金型を開いて200mm×200mm×25mmの寸法
を有する独立気泡性の硬質発泡体を得た。更にこ
の発泡体を200℃の乾燥機で2時間キユアーし、
褐色の発泡体を得た。これらの発泡体の物質は表
7に示す通りであつた。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図はスラリー状混合物1,2の温度と粘度
上昇との関係を示すグラフ、第2図は本発明によ
り得られた樹脂の一例の熱質量分析の結果を示す
グラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリメチレンポリフエニルイソシアネートと
    メラミン及び/又はグアナミンを加熱下に反応さ
    せることを特徴とする耐熱性熱硬化性樹脂の製造
    方法。 2 ポリメチレンポリフエニルイソシアネートと
    メラミン及び/又はグアナミンを60℃以上200℃
    以下の温度に加熱し反応させることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の耐熱性硬化性樹脂の
    製造方法。 3 ポリメチレンポリフエニルイソシアネートと
    メラミン及び/又はグアナミンを60℃乃至200℃
    に加熱し、次いで200℃乃至250℃に加熱し反応さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の耐熱性熱硬化性樹脂の製造方法。 4 ポリメチレンポリフエニルイソシアネートと
    メラミン及び/又はグアナミンを60℃乃至200℃
    に加熱し、次いで200℃乃至250℃に加熱し、更に
    300℃以上に加熱し反応させることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の耐熱性熱硬化性樹脂
    の製造方法。 5 ポリメチレンポリフエニルイソシアネートと
    メラミン及び/又はグアナミンを加熱下に、適宜
    発泡剤の存在下で反応させることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の耐熱性熱硬化性樹脂の
    製造方法。
JP57151894A 1982-09-01 1982-09-01 耐熱性熱硬化性樹脂の製造方法 Granted JPS5941320A (ja)

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JPS5941320A JPS5941320A (ja) 1984-03-07
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