JP2676031B2 - Method for imparting antistatic properties to polyurethane - Google Patents

Method for imparting antistatic properties to polyurethane

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JP2676031B2
JP2676031B2 JP62248942A JP24894287A JP2676031B2 JP 2676031 B2 JP2676031 B2 JP 2676031B2 JP 62248942 A JP62248942 A JP 62248942A JP 24894287 A JP24894287 A JP 24894287A JP 2676031 B2 JP2676031 B2 JP 2676031B2
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雅人 杉浦
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Takemoto Oil and Fat Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はポリウレタンへの帯電防止性付与方法に関す
る。 ポリウレタンは、発泡成型体としてシートクッショ
ン、衝撃吸収用のクラッシュパッド、自動車用バンパー
等に利用されている他、土木建築用として防水塗工材、
床塗工材、シーリング材、塗料、接着剤等にも利用され
ている。かかるポリウレタンは、ポリイソシアネートと
ポリオールとの触媒存在下における反応、或はイソシア
ネート基を有するウレタンプレポリマーとポリミアン系
又はポリオール系硬化剤(架橋化剤)との反応によって
生成するが、他の合成高分子物質と同様、静電荷を帯び
易く、またそれを蓄積する傾向が強い。 そこで、上記のような各種用途に利用されるポリウレ
タンには、静電荷を帯電しないか、又は帯電が速やかに
消去する性質を有するものであることが要請される。 本発明はかかる要請に応えるポリウレタンへの帯電防
止性付与方法に関するものである。 <従来の技術、その問題点> 従来、ポリウレタンに対しても、他の高分子物質と同
様、帯電を軽減させる方法が提案されている。その代表
的なものは、ポリウレタン生成用原液であるポリイソシ
アネートとポリオールとの混合系に、ある種のカチオン
界面活性剤からなる帯電防止剤を添加する方法である
(米国特許第3933697号明細書、特開昭62−106917号公
報)。 ところが、ポリウレタンが生成する前の段階で、ポリ
イソシアネートとポリオールの混合系、ウレタンプレポ
リマーの系、或はウレタンプレポリマーとポリオールの
混合系等、所謂ポリウレタン生成用原液に、カチオン界
面活性剤を添加すると、次のような問題を生じる。この
ような問題は、カチオン界面活性剤に代えてアニオン界
面活性剤を添加する場合でも同様に生じる。それは、ポ
リウレタン生成用原液にこれらの界面活性剤が安定に溶
解しないため、ポリウレタンの生成工程において各種の
トラブルを引き起こしたり、また生成したポリウレタン
に品質上の問題を誘起することである。例えばカチオン
界面活性剤の場合、前掲の特開昭62−106917号公報に
は、大豆アルキルジメチルエチルアンモニウム・エチル
サルフェートや大豆アルキルジメチルエチルアンモニウ
ム・エチルホスフェートを可塑剤と共存させて、帯電防
止性の相乗効果と相溶性を改善する旨記載されている
が、かかる記載の通り、カチオン界面活性剤としての第
4級アンモニウム塩は単独ではポリウレタン生成用原液
に対して相溶性が充分でなく、帯電防止性発現のために
は可塑剤の効果による表面への移行を助長させる必要が
あるということで、かかる第4級アンモニウム塩は本質
的に帯電防止剤としての適正に欠けるのである。加え
て、第4級アンモニウム塩型のカチオン界面活性剤は、
それ自体耐熱性が優れていないため、ポリウレタンの生
成条件によっては、得られるポリウレタンを黄変着色化
する原因にもなる。また各種の合成高分子物質に対して
良好な帯電防止性を有する有機スルホン酸アルカリ金属
塩や有機リン酸エステル塩等のアニオン界面活性剤は、
ポリウレタン生成用原液に対する溶解性が極めて小さ
く、これらの界面活性剤を帯電防止剤としてポリウレタ
ン生成用原液に添加すると、ポリウレタンの生成反応系
で沈殿、凝集、濁りが発生し、それによって、得られる
ポリウレタン表面への過度の移行濃縮等が生じ、表面の
汚れや成型用金型の汚染等の障害をもたらす。カチオン
界面活性剤やアニオン界面活性剤を添加する場合に比
べ、ポリオキシアルキレン鎖を有する非イオン界面活性
剤を添加する場合には、かかる非イオン界面活性剤は一
般にポリウレタン生成用原液に対し相溶性がよいため、
前述したような欠点が余り認められないものの、目的と
する帯電防止性が劣るという基本的な欠陥がある。 <発明が解決しようとする問題点、その解決手段> 本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決する、ポリ
ウレタンへの帯電防止性付与方法を提供するものであ
る。 しかして本発明者らは、上記実情に鑑みて鋭意研究し
た結果、ポリウレタン生成用原液に、帯電防止剤として
特定のスルホネート・ホスホニウム塩を所定割合で溶解
しておくのが正しく好適であることを見出した。 すなわち本発明は、触媒乃至硬化剤の存在下でポリウ
レタン生成用原液を反応させてポリウレタンを生成させ
るに際し、予め下記のポリウレタン生成用原液100重量
部当たり下記の一般式(I)又は(II)で示される有機
スルホネート・ホスホニウム塩を0.1〜20重量部の割合
で溶解しておくことを特徴とするポリウレタンへの帯電
防止性付与方法に係る。 ポリウレタン生成用原液:1)ポリイソシアネートとポ
リオールとの混合物、2)ポリイソシアネートとポリオ
ールとの反応によって得られるイソシアネート基を有す
るウレタンプレポリマー及び3)該ウレタンプレポリマ
ーとポリオールとの混合物から選ばれる1種又は2種以
上のポリウレタン生成用原液 [但し、Aは、炭素数6〜18の脂肪族炭化水素基、芳香
族炭化水素基、又は炭素数1〜18の炭化水素基で置換し
た芳香族炭化水素基。R1〜R4は、同一又は異なる、炭素
数1〜18の炭化水素基、又は置換基を有する炭素数1〜
18の炭化水素基。Z1は、炭素数6〜18の脂肪族炭化水素
基、炭素数6〜18の脂環族炭化水素基、又は一般式A1O
(R5O)−で示される基{式中、A1は、炭素数6〜18
の脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基。R5は、炭
素数2〜4のアルキレン基。nは、1〜20の整数。}。
Z2は、水素、又は一般式 で示される基{式中、Z3は、炭素数6〜18の脂肪族炭化
水素基、炭素数6〜18の脂環族炭化水素基、又は一般式
A2O(R7O)−で示される基(式中、A2は、炭素数6〜
18の脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基。R7は、
炭素数2〜4のアルキレン基。mは、1〜20の整
数。)}。] 一般式(I)又は(II)で示される有機スルホネート
・ホスホニウム塩(以下、スルホネート・ホスホニウム
塩という)は有機スルホネートアニオンと有機ホスホニ
ウムカチオンとからなる。 一般式(I)に該当する有機スルホネートアニオンの
具体例としては、1)ヘキシルスルホネート、オクチル
スルホネート、ドデシルスルホネート、ヘキサデシルス
ルホネート、2−エチルヘキシルスルホネート等の炭素
数6〜18のアルキルスルホネート類及びこれらの混合
物、2)ベンゼンスルホネート、p−トルエンスルホネ
ート、ブチルベンゼンスルホネート、ドデシルベンゼン
スルホネート、ジブチルベンゼンスルホネート、ナフタ
レンスルホネート、ブチルナフタレンスルホネート、ジ
イソプロピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタ
レンスルホネート等の芳香族スルホネート類又はアルキ
ル置換芳香族スルホネート類が挙げられる。 一般式(II)に該当する有機スルホネートアニオンに
は、Z2が水素である場合のスルホアセテート及び前記し
た一般式で示される基である場合のスルホサクシネート
が包含される。それらの具体例としては、3)オクチル
スルホアセテート、ドデシルスルホアセテート、オレイ
ルスルホアセテート、シクロヘキシルスルホアセテート
等の炭素数が6〜18のアルキル、アルケニル又はシクロ
アルキルスルホアセテート、4)POE(3モル)ドデシ
ルスルホアセテート、POE(5モル)オレイルスルホア
セテート、ポリオキシプロピレン(3モル)シクロヘキ
シルスルホアセテート等のアルコキシル化された炭素数
が6〜18のアルキル、アルケニル又はシクロアルキルス
ルホアセテート、5)ジ−2−エチルヘキシルスルホサ
クシネート、ジ−n−ドデシルスルホサクシネート、ジ
−オレイルスルホサクシネート、ジ−シクロヘキシルス
ルホサクシネート等の炭素数が6〜18のジアルキル、ジ
アルケニル又はジシクロアルキルスルホサクシネート、
6)ジ−POE(3モル)ドデシルスルホサクシネート、
ジ−POE(5モル)オレイルスルホサクシネート、ジ−
ポリオキシプロピレン(3モル)シクロヘキシルスルホ
サクシネート等のアルコキシル化された炭素数が6〜18
のジアルキル、ジアルケニル又はジシクロアルキルスル
ホサクシネート等のアルキル基の炭素数が8〜18のジ−
アルコキシル化アルキルフェニルスルホサクシネート等
が挙げられる。 また前記有機ホスホニウムカチオンの具体例として
は、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニ
ウム、テトラブチルホスホニウム、トリエチルメチルホ
スホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリブチ
ルエチルホスホニウム、トリオクチルメチルホスホニウ
ム、トリメチルブチルホスホニウム、トリメチルオクチ
ルホスホニウム、トリメチルラウリルホスホニウム、ト
リメチルステアリルホスホニウム、トリエチルオクチル
ホスホニウム、トリブチルオクチルホスホニウム等の脂
肪族ホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、トリ
フェニルメチルホスホニウム、トリフェニルエチルホス
ホニウム、トリフェニルベンジルホスホニウム、トリブ
チルベンジルホスホニウム等の芳香族ホスホニウム等が
挙げられる。更に、テトラメチロールホスホニウム、ト
リ(2−シアノエチル)メチルホスホニウム、トリ(2
−シアノエチル)エチルホスホニウム、トリ(2−シア
ノエチル)ベンジルホスホニウム、トリ(3−ヒドロキ
シプロピル)メチルホスホニウム、トリ(3−ヒドロキ
シプロピル)ベンジルホスホニウム、トリメチル(2−
ヒドロキシエチル)ホスホニウム、トリブチル(2−ヒ
ドロキシエチル)ホスホニウム等の置換基を有するホス
ホニウムも使用できる。 本発明で用いるスルホネート・ホスホニウム塩は、こ
れら有機スルホネートアニオンと有機ホスホニウムカチ
オンとの任意の組合わせにより構成されるが、これら具
体例に限定されるというものではない。かかるスルホネ
ート・ホスホニウム塩は、それぞれ相当する有機スルホ
ネートの金属塩又はアンモニウム塩と四級ホスホニウム
塩とを溶媒中で混合し、副生する無機塩を水洗分離する
か、又はメタノールやイソプロパノール更にはアセトン
の如き有機溶媒にてホスホニウムスルホネートを抽出す
ることにより製造することができる。より具体的には例
えば、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホ
ニウムの場合、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
34.8gとテトラブチルホスホニウムブロマイド33.9gと水
200mlとをフラスコに仕込み、80℃にて1時間撹拌し、
油層として分離してくるスルホネート・ホスホニウム塩
を分離して、温水50mlで洗浄し、エバポレーターで脱水
することにより、収率90%程度で製造することができ
る。 本発明で用いるポリウレタン生成用原液は、1)ポリ
イソシアネートとポリオールとの混合物、2)ポリイソ
シアネートとポリオールとの反応によって得られるイソ
シアネート基を有するウレタンプレポリマー、3)かか
るウレタンプレポリマーとポリオールとの混合物、以上
の1)〜3)から選ばれる1種又は2種以上である。こ
の場合、ポリオールとしては通常、分子量400〜10000で
分子内に水酸基を2〜6個有する。ポリエーテルポリオ
ール類、ポリエステルポリオール類、ポリエーテルエス
テルポリオール類、及びそれらの変性物の他、更にポリ
カーボネートジオール、アクリルポリオール、ポリジエ
ン系ポリオール、ケン化エチレン−酢酸ビニル共重合物
が挙げられる。またポリイソシアネートは、分子内に2
個以上のイソシアネート基を有する化合物であって、具
体的には、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリ
レンジイソシアネート、又はそれらの混合物、4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリ
ックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート等の芳香族
イソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート、
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族又
は脂環族イソシアネート類の他、更にウレタン変性体、
アロファネート変性体、ビュウレット変性体、イソシア
ヌレート変性体、カルボジイミド変性体、イソシアネー
ト二量体等の各種の変性体が挙げられる。 ポリウレタン生成用原液を反応させてポリウレタンを
生成させる際に用いる触媒乃至硬化剤には、イソシアネ
ート基との反応に関与せずに単にイソシアネート基と水
酸基との反応の触媒作用のみを有するもの、又はそれ自
体がイソシアネート基との反応に直接関与するもの、更
に又はこれら双方の機能を有するものがある。触媒作用
のみを有するものとしては、ジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジオクトエート等の有機錫化合物、活性水酸
基を有しない3級アミン類等がある。また反応に直接関
与するものとしては比較的低分子量のポリオール類があ
る。そして双方の機能を有するものとしては、脂肪族や
芳香族の1級又は2級のアミノ基を有するジアミンやポ
リアミン類、水酸基を有するアミン類等がある。 本発明において、前述したスルホネート・ホスホニウ
ム塩は、スルホネートアニオンとホスホニウムカチオン
との組合わせ如何によって、室温での状態が液状〜軟固
状〜固状まで異なってくるが、いずれも前記したポリウ
レタン生成用原液との相溶性が極めて良好であるため、
ポリウレタン生成用原液に添加溶解して用いることがで
きる。その際、使用するスルホネート・ホスホニウム塩
が粘度の高い液状か或は幾分固状を呈するようなもので
ある場合、適宜に加温して液状化し、粘度を低下させて
から添加混合するのが好ましい。これらスルホネート・
ホスホニウム塩は、ポリウレタン生成用原液に直接添加
混合してもよいし、予めポリオール類に添加溶解させて
おいたものをポリウレタン生成用原液に添加混合しても
よく、またグリセリン、プロピレングリコール、低分子
量のポリプロピレングリコール、各種のポリアルカノー
ルポリアミン等のポリオール系硬化剤(架橋剤)成分に
予め添加溶解させておいたものをポリウレタン生成用原
液に添加混合してもよい。 本発明において、生成するポリウレタンに良好な帯電
防止性を付与するためには、ポリウレタン生成用原液10
0重量部に対し、スルホネート・ホスホニウム塩を0.1〜
20重量部の割合で用いるが、3〜15重量部の割合で用い
るのが好ましい。 本発明では、以上説明したように、ポリウレタン生成
用原液に特定のスルホネート・ホスホニウム塩を所定量
溶解しておくが、目的に応じて、シリコン系整泡剤、
水、フロン系化合物、炭酸カルシウムやガラス繊維及び
タール等のフィラー類、顔料、着色剤、難燃剤、耐候安
定剤、有機溶剤等を適宜に含有させることもできる。 以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため
実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れるというものではない。 <実施例等> ・実施例1〜5、比較例1〜17 グリセリン・プロピレンオキサイド付加物(サンニッ
クストリオールGP−3000、分子量3000、三洋化成工業社
製)80重量部及びポリプロピレングリコール(サンニッ
クスジオールPP−2000、分子量2000、三洋化成工業社
製)20重量部を混合し、これに表−1に示す添加剤を混
合した。表−1の実施例1〜5及び比較例8〜16の混合
液はいずれも透明均一状であったが、比較例1〜7の混
合液は濁りが著しかった。次いで各例の混合液に、トリ
レンジイソシアネート50重量部、ジブチル錫ジオクトエ
ート1.2重量部、テトラメチルエチレンジアミン0.2重量
部、ビス2−ジメチルアミノエチルエーテル0.4重量
部、整泡剤としてシリコンL−5750(日本ユニカー社
製、又はU.C.C.社製)1.5重量部、及び水4.0重量部を加
え、ハンドミキシングによって組成物を調製した。この
組成物から、モールド温度45℃で常法により軟質ウレタ
ン発泡体を製造した。各軟質ウレタン発泡体から試験片
(長さ5cm×幅5cm×厚さ1cm)を作製し、該試験片を20
℃×30%RHの試験室に放置して、同条件にて試験片に50
00ボルトの電圧をかけた後、該電圧を切った時点から荷
電圧が半減するまでの時間(半減期、秒)を測定した。
結果を表−1に示した。 注)表−1において、 SP−1:C14〜C15アルキルスルホン酸・テトラブチルホス ホニウム SP−2:ジn−オクチルスルホサクシネート・テトラブチ ルホスホニウム SP−3:POE(3モル)オクチルスルホアセテート・テト ラフェニルホスホニウム SP−4:ドデシルベンゼンスルホン酸・テトラブチルホス ホニウム A−1:C14〜C15アルキルスルホン酸ナトリウム A−2:POE(3モル)ラウリルホスフェートカリウム C−1:ラウリルジメチルエチルアンモニウム・エチルサ ルフェート C−2:テトラメチルホスホニウムクロライド C−3:テトラメチルホスホニウムホスフェート C−4:テトラメチルホスホニウムサルファイト C−5:テトラキス(クロロメチル)ホスホニウムアセテ ート CR−1:メチルスルホネート・テトラメチルホスホニウム CR−2:エイコシルスルホネート・テトラエチルホスホニ ウム CR−3:メチルスルホアセテート・テトラエチルホスホニ ウム CR−4:エイコシルスルホアセテート・テトラメチルホス ホニウム CR−5:POE(3モル)メチルスルホアセテート・テトラ メチルホスホニウム CR−6:POE(3モル)エイコシルスルホアセテート・テ トラエチルホスホニウム CR−7:ジ−メチルスルホサクシネート・テトラメチルホ スホニウム CR−8:ジ−エイコシルスルホサクシネート・テトラエチ ルホスホニウム CR−9:ジ−POE(3モル)メチルスルホサクシネート・ テトラメチルホスホニウム ・実施例6、比較例18〜32 表−2に示す添加剤をジプロピレングリコールに加
え、添加剤を50重量%含む添加剤液を調製した。この添
加剤液10重量部、ウレタンプレポリマー(サンプレンFL
R−18,三洋化成工業社製)100重量部、硬化剤(キュア
ミンML−100、イハラケミカル工業社製)50重量部、炭
酸カルシウム40重量部、及び白色顔料5重量部を混合撹
拌し、塗り床材用調合物を製造した。プライマー層とウ
レタン中塗り層を施したコンクリート床のトップコート
剤として前記の調合物を0.3kg/m2の割で塗工した。室温
下で1週間養生後の塗工面の電気抵抗値をJIS−K6911に
準じて測定し、結果を表−2に示した。 実施例6では塗工の作業中及び塗工後において優れた
塗工面を呈していたが、比較例18〜22では既に塗工の作
業中に添加剤と見られる油状の相分離物が塗工面の随所
に観察され、また塗工後において塗工面が薄汚れた感じ
で、外観が著しく不良であった。 <発明の効果> 各表の結果からも明らかなように、以上説明した本発
明には、生成するポリウレタンにその表面特性を損なう
ことなく優れた帯電防止性を付与することができるとい
う効果がある。
The present invention relates to a method for imparting antistatic properties to polyurethane. Polyurethane is used as a foamed body for seat cushions, crash pads for shock absorption, bumpers for automobiles, etc., as well as waterproof coating materials for civil engineering construction,
It is also used in floor coating materials, sealing materials, paints, adhesives, etc. Such a polyurethane is produced by the reaction of a polyisocyanate and a polyol in the presence of a catalyst, or the reaction of a urethane prepolymer having an isocyanate group with a polymian-based or polyol-based curing agent (crosslinking agent). Like molecular substances, they tend to carry an electrostatic charge and have a strong tendency to accumulate them. Therefore, it is required that the polyurethane used for various applications as described above has a property of not charging static charge or quickly erasing charging. The present invention relates to a method of imparting antistatic properties to polyurethane which meets such a demand. <Prior Art and Problems Thereof> Conventionally, a method of reducing electrification has been proposed for polyurethane as well as other polymer substances. A typical example thereof is a method of adding an antistatic agent consisting of a certain cationic surfactant to a mixed system of polyisocyanate and polyol, which is a stock solution for producing polyurethane (US Pat. No. 3933697, JP-A-62-106917). However, before the polyurethane is formed, a cationic surfactant is added to a so-called undiluted solution for producing polyurethane, such as a mixed system of polyisocyanate and polyol, a system of urethane prepolymer, or a mixed system of urethane prepolymer and polyol. Then, the following problems occur. Such a problem similarly occurs when an anionic surfactant is added instead of the cationic surfactant. This is because these surfactants are not stably dissolved in the polyurethane production stock solution, which causes various troubles in the polyurethane production process and induces quality problems in the produced polyurethane. For example, in the case of a cationic surfactant, the above-mentioned JP-A-62-106917 discloses that soybean alkyldimethylethylammonium ethyl sulfate or soybean alkyldimethylethylammonium ethylphosphate is allowed to coexist with a plasticizer to improve the antistatic property. Although it is stated that the synergistic effect and the compatibility are improved, as described above, the quaternary ammonium salt as the cationic surfactant alone is not sufficiently compatible with the stock solution for producing polyurethane, and thus the antistatic property is prevented. Since it is necessary to promote the transfer to the surface due to the effect of the plasticizer in order to develop the sex, such a quaternary ammonium salt is essentially lacking as an antistatic agent. In addition, the quaternary ammonium salt type cationic surfactant is
Since it itself does not have excellent heat resistance, it may cause yellowing and coloration of the obtained polyurethane depending on the production conditions of the polyurethane. Further, anionic surfactants such as organic sulfonic acid alkali metal salts and organic phosphoric acid ester salts having good antistatic properties for various synthetic polymer substances are
Solubility in the undiluted solution for polyurethane production is extremely low, and when these surfactants are added to the undiluted solution for polyurethane production as antistatic agents, precipitation, aggregation and turbidity occur in the reaction system of polyurethane formation, and the resulting polyurethane Excessive migration to the surface, concentration, etc. occur, leading to problems such as surface contamination and contamination of the molding die. When a nonionic surfactant having a polyoxyalkylene chain is added, such a nonionic surfactant is generally more compatible with the undiluted solution for producing polyurethane than when a cationic surfactant or an anionic surfactant is added. Is good,
Although the above-mentioned defects are not recognized so much, there is a basic defect that the target antistatic property is poor. <Problems to be Solved by the Invention and Means for Solving the Problems> The present invention provides a method for imparting antistatic properties to polyurethane, which solves the above-mentioned conventional problems. However, as a result of earnest studies in view of the above circumstances, the inventors of the present invention have found that it is correct and preferable to dissolve a specific sulfonate / phosphonium salt as an antistatic agent in a predetermined ratio in a stock solution for producing polyurethane. I found it. That is, according to the present invention, when a polyurethane-forming stock solution is reacted in the presence of a catalyst or a curing agent to form a polyurethane, the following general formula (I) or (II) is used per 100 parts by weight of the following polyurethane-forming stock solution. The present invention relates to a method for imparting antistatic properties to polyurethane, which comprises dissolving 0.1 to 20 parts by weight of the organic sulfonate / phosphonium salt shown therein. Stock solution for producing polyurethane: 1) a mixture of polyisocyanate and polyol, 2) urethane prepolymer having an isocyanate group obtained by reaction of polyisocyanate and polyol, and 3) 1 selected from a mixture of urethane prepolymer and polyol Stock solution or two or more stock solutions for polyurethane production [However, A is an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group substituted with a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. R 1 to R 4 are the same or different, a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms having a substituent.
18 hydrocarbon groups. Z 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a general formula A 1 O
(R 5 O) n - group {wherein, A 1 represented by the 6 to 18 carbon atoms
An aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. R 5 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. n is an integer of 1 to 20. }.
Z 2 is hydrogen or a general formula A group represented by: (wherein Z 3 is an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a general formula)
A 2 O (R 7 O) m - group represented by (wherein, A 2 is 6 carbon atoms
18 aliphatic hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbon groups. R 7 is
An alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. m is an integer of 1 to 20. )}. The organic sulfonate / phosphonium salt represented by the general formula (I) or (II) (hereinafter referred to as a sulfonate / phosphonium salt) comprises an organic sulfonate anion and an organic phosphonium cation. Specific examples of the organic sulfonate anion corresponding to the general formula (I) include 1) hexyl sulfonate, octyl sulfonate, dodecyl sulfonate, hexadecyl sulfonate, 2-ethylhexyl sulfonate, and other alkyl sulfonates having 6 to 18 carbon atoms, and these. Mixture, 2) aromatic sulfonates such as benzene sulfonate, p-toluene sulfonate, butyl benzene sulfonate, dodecyl benzene sulfonate, dibutyl benzene sulfonate, naphthalene sulfonate, butyl naphthalene sulfonate, diisopropyl naphthalene sulfonate, dibutyl naphthalene sulfonate, etc. or alkyl-substituted aromatic sulfonates The kind is mentioned. The organic sulfonate anion corresponding to the general formula (II) includes sulfoacetate when Z 2 is hydrogen and sulfosuccinate when it is a group represented by the above general formula. Specific examples thereof include 3) alkyl, alkenyl or cycloalkyl sulfoacetates having 6 to 18 carbon atoms such as octyl sulfoacetate, dodecyl sulfoacetate, oleyl sulfoacetate and cyclohexyl sulfoacetate, 4) POE (3 mol) dodecyl Alkoxylated C6-C18 alkyl, alkenyl or cycloalkyl sulfoacetate such as sulfoacetate, POE (5 mol) oleyl sulfoacetate, polyoxypropylene (3 mol) cyclohexyl sulfoacetate, 5) di-2- Dialkyl, dialkenyl or dicycloalkylsulfo having 6 to 18 carbon atoms such as ethylhexylsulfosuccinate, di-n-dodecylsulfosuccinate, di-oleylsulfosuccinate and di-cyclohexylsulfosuccinate. Kushineto,
6) di-POE (3 mol) dodecyl sulfosuccinate,
Di-POE (5 mol) oleyl sulfosuccinate, di-
Polyoxypropylene (3 mol) cyclohexyl sulfosuccinate and other alkoxylated 6 to 18 carbon atoms
A dialkyl, dialkenyl or dicycloalkylsulfosuccinate having 8 to 18 carbon atoms
Examples thereof include alkoxylated alkylphenyl sulfosuccinate and the like. Specific examples of the organic phosphonium cation include tetramethylphosphonium, tetraethylphosphonium, tetrabutylphosphonium, triethylmethylphosphonium, tributylmethylphosphonium, tributylethylphosphonium, trioctylmethylphosphonium, trimethylbutylphosphonium, trimethyloctylphosphonium, trimethyllaurylphosphonium. , Trimethylstearylphosphonium, triethyloctylphosphonium, tributyloctylphosphonium, and other aliphatic phosphonium, tetraphenylphosphonium, triphenylmethylphosphonium, triphenylethylphosphonium, triphenylbenzylphosphonium, tributylbenzylphosphonium, and other aromatic phosphonium. Furthermore, tetramethylolphosphonium, tri (2-cyanoethyl) methylphosphonium, tri (2
-Cyanoethyl) ethylphosphonium, tri (2-cyanoethyl) benzylphosphonium, tri (3-hydroxypropyl) methylphosphonium, tri (3-hydroxypropyl) benzylphosphonium, trimethyl (2-
Phosphonium having a substituent such as hydroxyethyl) phosphonium and tributyl (2-hydroxyethyl) phosphonium can also be used. The sulfonate / phosphonium salt used in the present invention is composed of any combination of these organic sulfonate anions and organic phosphonium cations, but is not limited to these specific examples. Such a sulfonate / phosphonium salt is obtained by mixing a metal salt or ammonium salt of the corresponding organic sulfonate and a quaternary phosphonium salt in a solvent and washing and separating an inorganic salt produced as a by-product, or by using methanol, isopropanol or acetone. It can be produced by extracting phosphonium sulfonate with such an organic solvent. More specifically, for example, in the case of tetrabutylphosphonium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate is used.
34.8 g and tetrabutylphosphonium bromide 33.9 g and water
Charge 200 ml with a flask and stir at 80 ° C for 1 hour.
The sulfonate / phosphonium salt that separates as an oil layer is separated, washed with 50 ml of warm water, and dehydrated with an evaporator, so that the yield can be about 90%. The undiluted solution for producing polyurethane used in the present invention is 1) a mixture of polyisocyanate and polyol, 2) a urethane prepolymer having an isocyanate group obtained by the reaction of polyisocyanate and polyol, and 3) such a urethane prepolymer and polyol. Mixture, 1 type or 2 or more types selected from the above 1) to 3). In this case, the polyol usually has a molecular weight of 400 to 10,000 and has 2 to 6 hydroxyl groups in the molecule. In addition to polyether polyols, polyester polyols, polyether ester polyols, and modified products thereof, polycarbonate diols, acrylic polyols, polydiene-based polyols, and saponified ethylene-vinyl acetate copolymers may be mentioned. In addition, polyisocyanate has 2
A compound having more than one isocyanate group, specifically, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, or a mixture thereof, 4,4'-
Aromatic isocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate,
In addition to aliphatic or alicyclic isocyanates such as dicyclohexylmethane diisocyanate, further urethane modified products,
Examples thereof include allophanate modified products, burette modified products, isocyanurate modified products, carbodiimide modified products, and isocyanate dimers. The catalyst or curing agent used when reacting the undiluted solution for producing polyurethane to produce polyurethane, has only the catalytic action of the reaction between the isocyanate group and the hydroxyl group without participating in the reaction with the isocyanate group, or Some of them are directly involved in the reaction with the isocyanate group, and some of them have the functions of both of them. Those having only catalytic action include dibutyltin dilaurate,
Examples include organic tin compounds such as dibutyltin dioctoate, tertiary amines having no active hydroxyl group, and the like. Also, those having a relatively low molecular weight are directly involved in the reaction. Examples of those having both functions include diamines and polyamines having an aliphatic or aromatic primary or secondary amino group, amines having a hydroxyl group, and the like. In the present invention, the above-mentioned sulfonate / phosphonium salt is different in the state at room temperature from liquid to soft-solid to solid depending on the combination of the sulfonate anion and the phosphonium cation. Since the compatibility with the stock solution is extremely good,
It can be used by adding and dissolving it in a stock solution for producing polyurethane. At that time, if the sulfonate / phosphonium salt used is a liquid having a high viscosity or a solid that is somewhat solid, it is preferable to heat and liquefy it to reduce the viscosity and then add and mix it. preferable. These sulfonates
The phosphonium salt may be added and mixed directly to the polyurethane-forming stock solution, or may be added and mixed in advance with the polyol to be dissolved and added to the polyurethane-forming stock solution, and glycerin, propylene glycol, and low molecular weight may be added. Polyurethane glycol, various polyalkanol polyamines, and other polyol-based curing agent (crosslinking agent) components that have been previously added and dissolved may be added to and mixed with the polyurethane-forming stock solution. In the present invention, in order to impart good antistatic properties to the resulting polyurethane, the polyurethane producing stock solution 10 is used.
0.1 parts by weight of sulfonate / phosphonium salt to 0 part by weight
It is used in a proportion of 20 parts by weight, but is preferably used in a proportion of 3 to 15 parts by weight. In the present invention, as described above, a predetermined amount of a specific sulfonate / phosphonium salt is dissolved in the polyurethane-forming stock solution, depending on the purpose, a silicon-based foam stabilizer,
Water, CFC compounds, fillers such as calcium carbonate, glass fiber and tar, pigments, colorants, flame retardants, weather resistance stabilizers, organic solvents and the like may be appropriately contained. Hereinafter, examples and the like will be described in order to make the configuration and effects of the present invention more specific, but the present invention is not limited to these examples. <Examples, etc.> Examples 1-5, Comparative Examples 1-17 80 parts by weight of glycerin / propylene oxide adduct (Sannicks Triol GP-3000, molecular weight 3000, Sanyo Kasei Co., Ltd.) and polypropylene glycol (Sannicks diol) 20 parts by weight of PP-2000, molecular weight 2000, manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd. were mixed, and the additives shown in Table 1 were mixed therein. The mixed solutions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 8 to 16 in Table 1 were all transparent and uniform, but the mixed solutions of Comparative Examples 1 to 7 were markedly cloudy. Next, to the mixed liquid of each example, 50 parts by weight of tolylene diisocyanate, 1.2 parts by weight of dibutyltin dioctoate, 0.2 parts by weight of tetramethylethylenediamine, 0.4 parts by weight of bis-2-dimethylaminoethyl ether, and silicone L-5750 (Japan) as a foam stabilizer. Uniker's or UCC's) 1.5 parts by weight and water 4.0 parts by weight were added to prepare a composition by hand mixing. A soft urethane foam was produced from this composition at a mold temperature of 45 ° C. by a conventional method. A test piece (length 5 cm x width 5 cm x thickness 1 cm) was made from each soft urethane foam and
Leave it in a test room at ℃ × 30% RH and put 50
After a voltage of 00 V was applied, the time (half-life, second) from when the voltage was cut to when the load voltage was halved was measured.
The results are shown in Table 1. Note) In Table-1, SP-1: C 14 to C 15 alkyl sulfonic acid / tetrabutylphosphonium SP-2: di-n-octylsulfosuccinate / tetrabutylphosphonium SP-3: POE (3 mol) octylsulfone Acetate Tetraphenylphosphonium SP-4: Dodecylbenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium A-1: C 14 to C 15 sodium alkylsulfonate A-2: POE (3 mol) potassium lauryl phosphate C-1: Lauryl dimethyl Ethyl ammonium / ethyl sulfate C-2: Tetramethylphosphonium chloride C-3: Tetramethylphosphonium phosphate C-4: Tetramethylphosphonium sulphite C-5: Tetrakis (chloromethyl) phosphonium acetate CR-1: Methyl sulfonate Tetramethylphosphonium CR-2: eicosyl sulfonate Tetraethylphosphonium CR-3: methylsulfoacetate / tetraethylphosphonium CR-4: eicosylsulfoacetate / tetramethylphosphonium CR-5: POE (3 mol) methylsulfoacetate / tetramethylphosphonium CR-6: POE (3 mol) eicosyl sulfoacetate tetraethylphosphonium CR-7: di-methyl sulfosuccinate tetramethylphosphonium CR-8: di-eicosyl sulfosuccinate tetraethylphosphonium CR-9: di-POE (3 Mol) Methyl sulfosuccinate / tetramethylphosphonium / Example 6, Comparative Examples 18 to 32 The additives shown in Table 2 were added to dipropylene glycol to prepare an additive liquid containing 50% by weight of the additive. 10 parts by weight of this additive liquid, urethane prepolymer (Samprene FL
R-18, manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.) 100 parts by weight, curing agent (Cuamine ML-100, manufactured by Ihara Chemical Industry Co., Ltd.) 50 parts by weight, calcium carbonate 40 parts by weight, and white pigment 5 parts by weight are mixed, stirred and applied. A flooring formulation was produced. The above-mentioned formulation was applied at a rate of 0.3 kg / m 2 as a top coat agent for a concrete floor provided with a primer layer and a urethane intermediate coating layer. The electrical resistance value of the coated surface after curing for 1 week at room temperature was measured according to JIS-K6911, and the results are shown in Table 2. In Example 6, an excellent coated surface was exhibited during and after the coating operation, but in Comparative Examples 18 to 22, the oily phase-separated product which was already seen as an additive during the coating operation was applied on the coated surface. Was observed everywhere, and after the coating, the coated surface was slightly soiled, and the appearance was remarkably poor. <Effects of the Invention> As is apparent from the results of each table, the present invention described above has an effect that excellent antistatic properties can be imparted to the polyurethane produced without impairing its surface characteristics. .

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.触媒乃至硬化剤の存在下でポリウレタン生成用原液
を反応させてポリウレタンを生成させるに際し、予め下
記のポリウレタン生成用原液100重量部当たりの下記の
一般式(I)又は(II)で示される有機スルホネート・
ホスホニウム塩を0.1〜20重量部の割合で溶解しておく
ことを特徴とするポリウレタンへの帯電防止性付与方
法。 ポリウレタン生成用原液:1)ポリイソシアネートとポリ
オールとの混合物、2)ポリイソシアネートとポリオー
ルとの反応によって得られるイソシアネート基を有する
ウレタンプレポリマー及び3)該ウレタンプレポリマー
とポリオールとの混合物から選ばれる1種又は2種以上
のポリウレタン生成用原液 [但し、Aは、炭素数6〜18の脂肪族炭化水素基、芳香
族炭化水素基、又は炭素数1〜18の炭化水素基で置換し
た芳香族炭化水素基。R1〜R4は、同一又は異なる、炭素
数1〜18の炭化水素基、又は置換基を有する炭素数1〜
18の炭化水素基。Z1は、炭素数6〜18の脂肪族炭化水素
基、炭素数6〜18の脂環族炭化水素基、又は一般式A1O
(R5O)−で示される基{式中、A1は、炭素数6〜18
の脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基。R5は、炭
素数2〜4のアルキレン基。nは、1〜20の整数。}。
Z2は、水素、又は一般式 で示される基{式中、Z3は、炭素数6〜18の脂肪族炭化
水素基、炭素数6〜18の脂環族炭化水素基、又は一般式
A2O(R7O)−で示される基(式中、A2は、炭素数6〜
18の脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基。R7は、
炭素数2〜4のアルキレン基。mは、1〜20の整
数。)}。]
(57) [Claims] When a polyurethane-forming stock solution is reacted in the presence of a catalyst or a curing agent to form a polyurethane, an organic sulfonate represented by the following general formula (I) or (II) per 100 parts by weight of the following polyurethane-forming stock solution is previously prepared.・
A method for imparting antistatic properties to polyurethane, which comprises dissolving 0.1 to 20 parts by weight of a phosphonium salt. Stock solution for producing polyurethane: 1) a mixture of polyisocyanate and polyol, 2) urethane prepolymer having an isocyanate group obtained by reaction of polyisocyanate and polyol, and 3) 1 selected from a mixture of urethane prepolymer and polyol Stock solution or two or more stock solutions for polyurethane production [However, A is an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group substituted with a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. R 1 to R 4 are the same or different, a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms having a substituent.
18 hydrocarbon groups. Z 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a general formula A 1 O
(R 5 O) n - group {wherein, A 1 represented by the 6 to 18 carbon atoms
An aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. R 5 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. n is an integer of 1 to 20. }.
Z 2 is hydrogen or a general formula A group represented by: (wherein Z 3 is an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a general formula)
A 2 O (R 7 O) m - group represented by (wherein, A 2 is 6 carbon atoms
18 aliphatic hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbon groups. R 7 is
An alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. m is an integer of 1 to 20. )}. ]
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