JP3344798B2 - Method for producing terminal isocyanate prepolymer - Google Patents

Method for producing terminal isocyanate prepolymer

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はポリウレタン樹脂用の
プレポリマーの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a prepolymer for a polyurethane resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエステルポリオールは、ポリイソシ
アナートと適当な助剤下においてポリウレタン樹脂の製
造に用いられることは広く知られている。また、粘度や
ポリマーの一次構造、相溶性を制御する目的でポリエー
テルポリオールや、ポリエステルポリオールとポリイソ
シアナートをあらかじめ反応させておくプレポリマー化
という手法を用い、プレポリマーを併用したウレタン樹
脂製造法もまた広く知られている。ポリエステルポリオ
ールを用いた硬質ウレタンフォームの製造法として、例
えば、米国特許4,816,529、米国特許4,63
6,530に開示されており、また、ポリエステルポリ
オールにより変成されたイソシアナートプレポリマーの
製造方法においては、例えば、特開昭63−19972
0、特開平05−25241、特開平01−6961
8、特開平02−251509、特開平04−1174
19等に開示されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is widely known that polyester polyols are used in the production of polyurethane resins with polyisocyanates and suitable auxiliaries. A urethane resin production method using a prepolymer in combination with a prepolymerization method in which a polyether polyol or polyester polyol and a polyisocyanate are preliminarily reacted for the purpose of controlling the viscosity and the primary structure and compatibility of the polymer. Are also widely known. As a method for producing a rigid urethane foam using a polyester polyol, for example, US Pat. No. 4,816,529 and US Pat.
No. 6,530, and a method for producing an isocyanate prepolymer modified with a polyester polyol is disclosed in, for example, JP-A-63-19972.
0, JP-A-05-25241, JP-A-01-6961
8, JP-A-02-251509, JP-A-04-1174
19 etc.

【0003】これらの従来用いられているプレポリマー
の製造方法は、当該ポリイソシアナートと当該ポリエス
テルポリオールを、常温で混合、ないしは80℃以下に
おいて混合し、昇温、反応温度は140℃以下であり、
必要に応じてウレタン化学で使用される触媒、不活性溶
剤や可塑剤の存在下で、また、不活性の窒素気流下で常
圧において反応させている。また、用いられているポリ
イソシアナートについては、現在、商業的に入手できる
ポリイソシアナート、すなわち、トルエンジイソシアナ
ート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ポリメチレ
ンポリフェニルイソシアナート、キシリレンジイソシア
ナート、イソホロンジイソシアナート、ヘキサメチレン
ジイソシアナート等が挙げられている。これらの中で特
にポリメチレンポリフェニルイソシアナート(いわゆる
ポリメリックMDI)については、アニリンとホルマリ
ンとの縮合により生成するポリアミン混合物のホスゲン
化によって得られるものをそのまま用いている。
[0003] In these conventional methods for producing a prepolymer, the polyisocyanate and the polyester polyol are mixed at room temperature or mixed at 80 ° C or lower, and the temperature is raised and the reaction temperature is 140 ° C or lower. ,
If necessary, the reaction is carried out in the presence of a catalyst used in urethane chemistry, an inert solvent or a plasticizer, and at normal pressure under an inert nitrogen stream. The polyisocyanates used are currently commercially available polyisocyanates, i.e., toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, xylylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. And naphthalene, hexamethylene diisocyanate and the like. Among them, particularly for polymethylene polyphenyl isocyanate (so-called polymeric MDI), those obtained by phosgenation of a polyamine mixture formed by condensation of aniline and formalin are used as they are.

【0004】また、ポリイソシアナートを溶媒を用いて
抽出する方法については特公昭61−23180、特開
昭61−63644 特開平1−102052等に開示
されてるが、これらは、純粋なジフェニルメタン−4,
4’−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−2,4’
−ジイソシアナートを得るための方法であり、また、ホ
スゲン化工程のときの溶剤である塩素化芳香族炭化水素
を含有した、製品のMDIが得られる前の状態で行われ
ている。さらに、ポリイソシアナートの核体比を制御す
る方法については、特開平5−310676に方法が開
示されているが、ウレタン樹脂製造法、及び、ポリイソ
シアナートと、ポリエステルポリオールとからプレポリ
マーを製造するという記載はない。
The method of extracting polyisocyanate using a solvent is disclosed in Japanese Patent Publication No. 23180/1986 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 61-63644 / 1990, and the like. ,
4'-diisocyanate, diphenylmethane-2,4 '
A method for obtaining a diisocyanate, which is carried out in a state before obtaining a product MDI containing a chlorinated aromatic hydrocarbon which is a solvent in a phosgenation step. Further, a method for controlling the nucleus ratio of the polyisocyanate is disclosed in JP-A-5-310676. However, a urethane resin production method and a method for producing a prepolymer from a polyisocyanate and a polyester polyol are disclosed. There is no statement to do so.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリオ
ール内にエステル結合を有する特定のポリエステルポリ
オールといわゆるポリメリックMDIとからプレポリマ
ーを製造すると、相溶性が悪いため、反応生成物に濁り
を生じたり、結晶化したり、微小なポリマーが析出する
ことが起こり、物性的にもプロセス的にも好ましいもの
とは言えない。このプレポリマー化反応は、高温度にし
て反応させると、にごりや微小ポリマーを生じないよう
になるが、高温度で反応させることにより、生成したウ
レタン結合に、さらにポリイソシアナートが反応し、ア
ロハネート結合が反応系内に生成すると考えられるの
で、ウレタン樹脂製造過程においては好ましくない。
However, when a prepolymer is produced from a specific polyester polyol having an ester bond in the polyol and a so-called polymeric MDI, the compatibility is poor. Or a minute polymer is precipitated, which is not preferable in terms of physical properties and process. In this prepolymerization reaction, when the reaction is carried out at a high temperature, no smudge or fine polymer is generated, but by reacting at a high temperature, the polyisocyanate further reacts with the generated urethane bond to form an allohanate. It is considered that the bond is formed in the reaction system, and thus is not preferable in the urethane resin production process.

【0006】また、ポリエステルポリオールを溶媒に溶
かし、ポリイソシアナートと反応させた後に溶媒を蒸留
により留去するという方法で、濁りや微小ポリマーを生
成させず、イソシアナートプレポリマーを製造する方法
があるが、精製過程、すなわち、反応の後の留去が繁雑
であり、また、コストも非常に高いものになるため、大
きな課題となっている。
Further, there is a method in which a polyester polyol is dissolved in a solvent and reacted with a polyisocyanate, and then the solvent is distilled off, thereby producing an isocyanate prepolymer without generating turbidity or a fine polymer. However, since the purification process, that is, the distillation after the reaction is complicated, and the cost becomes very high, it is a major problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために鋭意検討した結果、ポリイソシアナー
トとして特定の組成を有するポリメチレンポリフェニル
イソシアナートを用いることにより、ポリエステルポリ
オールとのプレポリマーを製造する際に、溶媒、可塑剤
等を併用しなくても、にごり、微小ポリマーを生成せ
ず、末端イソシアナートプレポリマーが得られる方法を
見い出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by using polymethylene polyphenyl isocyanate having a specific composition as a polyisocyanate, the polyester polyol and The present inventors have found a method for producing a terminal isocyanate prepolymer without producing a turbid or fine polymer without using a solvent, a plasticizer, and the like in the production of the prepolymer, and reached the present invention.

【0008】すなわち、本発明は次の(1)〜(5)の
通りである。 (1)ポリイソシアナートとポリエステルポリオールを
用いて末端イソシアナートプレポリマーを製造する際
に、ポリエステルポリオールの水酸基価が100mgK
OH/g以上600mgKOH/g以下であり、ポリイ
ソシアナートとして一般式(1)〔化2〕で表わされる
ポリメチレンポリフェニルイソシアナートの
That is, the present invention is as follows (1) to (5). (1) When a terminal isocyanate prepolymer is produced using a polyisocyanate and a polyester polyol , the polyester polyol has a hydroxyl value of 100 mgK.
OH / g or more and 600 mgKOH / g or less, and polymethylene polyphenyl isocyanate represented by the general formula (1) [formula 2] as a polyisocyanate.

【化2】 (式中、nは、0または正の整数である) 1)2核体(n=0)の含量が50重量%以下 2)3核体(n=1)と、4核体(n=2)以上の重量
比が1.5以上 3)5核体(n=3)以上の含量が8重量%以下 の混合物を用いることを特徴とする末端イソシアナート
プレポリマーの製造方法。 (2)ポリエステルポリオールが、ポリカルボン酸と活
性水素を2個以上有する化合物とのエステル化反応によ
り得られたポリエステルポリオールである(1)記載の
末端イソシアナートプレポリマーの製造方法。 (3)ポリカルボン酸が、無水フタル酸、無水マレイン
酸、無水コハク酸、テレフタル酸からなる群より選ばれ
た1種以上の化合物である(2)記載の末端イソシアナ
ートプレポリマーの製造方法。 (4)活性水素を2個以上有する化合物がエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、ソルビトール、シュークロース及びそ
のアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれた
1種以上の化合物である(2)記載の末端イソシアナー
トプレポリマーの製造方法。 (5)ポリイソシアナートとポリエステルポリオールの
当量比(ポリイソシアナート対ポリエステルポリオー
ル)が1対0.01ないし0.9である(1)記載の末
端イソシアナートプレポリマーの製造方法。
Embedded image (Where n is 0 or a positive integer) 1) The content of binuclear (n = 0) is 50% by weight or less 2) Trinuclear (n = 1) and tetranuclear (n = 2) A method for producing a terminal isocyanate prepolymer, which comprises using a mixture having a weight ratio of 1.5 or more and a pentanuclear compound (n = 3) or more and a content of 8% by weight or less. (2) The method for producing a terminal isocyanate prepolymer according to (1), wherein the polyester polyol is a polyester polyol obtained by an esterification reaction between a polycarboxylic acid and a compound having two or more active hydrogens. (3) The method for producing a terminal isocyanate prepolymer according to (2), wherein the polycarboxylic acid is at least one compound selected from the group consisting of phthalic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, and terephthalic acid. (4) The compound having two or more active hydrogens is one or more compounds selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, sorbitol, sucrose, and an alkylene oxide adduct thereof (2). The method for producing the terminal isocyanate prepolymer described above. (5) The method for producing a terminal isocyanate prepolymer according to (1), wherein the equivalent ratio of polyisocyanate to polyester polyol (polyisocyanate to polyester polyol) is 1: 0.01 to 0.9.

【0009】本発明方法で用いるポリイソシアナート
は、酸触媒の存在下、アニリンとホルムアルデヒドとの
縮合により生成するポリアミン混合物のホスゲン化によ
って得られるポリイソシアナートや、このポリイソシア
ナートよりジフェニルメタンジイソシアナートの一部を
除去したポリイソシアナート(いわゆるポリメリックM
DI)を、所定の溶媒で抽出した、3核体/4核体以上
(核体比)1.5以上の値を持ち、5核体以上の含量が
8重量%以下のポリイソシアナートである。
The polyisocyanate used in the method of the present invention may be a polyisocyanate obtained by phosgenation of a polyamine mixture formed by the condensation of aniline and formaldehyde in the presence of an acid catalyst, or diphenylmethane diisocyanate from this polyisocyanate. Polyisocyanate (Polymeric M)
DI) is a polyisocyanate extracted with a predetermined solvent, having a value of at least 1.5 trinuclear / tetranuclear (nucleus ratio) and a content of at least 5 nuclei of 8% by weight or less. .

【0010】本発明で用いるポリエステルポリオールは
ポリカルボン酸と活性水素を2個以上持つ化合物を重縮
合してエステル化したポリエステルポリオールや、ポリ
カルボン酸にアルキレンオキシドを付加重合してできた
ポリエステルポリオールを使用できる。
The polyester polyol used in the present invention is a polyester polyol obtained by polycondensing a polycarboxylic acid and a compound having two or more active hydrogens, or a polyester polyol obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide to a polycarboxylic acid. Can be used.

【0011】ポリエステルポリオール製造に用いられ
る、ポリカルボン酸として、例えば、無水フタル酸、マ
レイン酸、無水コハク酸、テレフタル酸、ジメチルテレ
フタル酸、イソフタル酸、フマル酸、シュウ酸、マロン
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、クエン酸、トリメリッ
ト酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げ
られる。また、同様に用いられる、活性水素を2個以上
持つ化合物として、例えば、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレン
グリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ソ
ルビトール、ペンタエリスリトール、シュークロース、
ジグリセリン、ジプロピレングリコール、1,3−また
は1,4ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール1,2−シクロヘキサンジオ
ール等が挙げられ、また、これらにエチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシドのようなアルキ
レンオキシドを付加した化合物や、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリ
イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミンな
どのアルカノールアミン類、エチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族ポ
リアミン類、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリ
レンジアミン、アニリン、4,4’−ジフェニルメタン
ジアミン等の芳香族ポリアミン等にアルキレンオキシド
を付加重合して得られた化合物等も使用できる。また、
これらの活性水素を有する化合物はそれぞれ単独、又は
それぞれの混合物として使用することができる。本発明
に用いられるポリエステルポリオールの水酸基価は特に
限定されるものではないが100mgKOH/g以上
00mgKOH/g以下のものがポリウレタン樹脂の製
造に好適に使用される。
The polycarboxylic acids used in the production of polyester polyols include, for example, phthalic anhydride, maleic acid, succinic anhydride, terephthalic acid, dimethyl terephthalic acid, isophthalic acid, fumaric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, Adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, citric acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, and the like. Further, similarly used compounds having two or more active hydrogens include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, sorbitol, pentaerythritol, sucrose,
Diglycerin, dipropylene glycol, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol,
1,6-hexanediol 1,2-cyclohexanediol and the like, and ethylene oxide,
Compounds to which alkylene oxides such as propylene oxide and butylene oxide have been added, and alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine and diisopropanolamine, and aliphatics such as ethylenediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine Compounds obtained by addition polymerization of alkylene oxide to polyamines, aromatic polyamines such as 2,4-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, aniline, and 4,4′-diphenylmethanediamine, and the like can also be used. . Also,
Each of these compounds having active hydrogen can be used alone or as a mixture thereof. Although the hydroxyl value of the polyester polyol used in the present invention is not particularly limited, it is 100 mgKOH / g or more.
Those having a concentration of not more than 00 mgKOH / g are suitably used for producing a polyurethane resin.

【0012】本発明の方法においては、触媒などの適当
な添加剤を併用することもでき、触媒についてはウレタ
ン化学で公知の触媒、例えば、N,N,N’,N’−テ
トラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエ
チレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、
トリエチルアミン、トリレンジアミン、N,N,N’,
N’−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’,
N’−テトオラメチルヘキサメチレンジアミン、N,
N,N’,N’−1,3−ブタンジアミン、N,N−ジ
メチルシクロヘキシルジアミン、ビス(2−ジメチルア
ミノエチル)エーテル、N,N’,N”−トリス(ジメ
チルアミノエチル)ヘキサヒドロトリアジン、2,4−
ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6
−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、テトラ
メチルグアニジン、オクタン酸スズ、オレイン酸スズ、
ジブチルスズジラウリエート、ナフテン酸鉛、2−エチ
ルヘキサン酸コバルト、酢酸カリウム、プロピオン酸ナ
トリウム、オクタン酸カリウム等が挙げられる。また、
特殊なアミン化合物として例えば、ジメチルオクチルア
ミン、トリオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジ
メチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジ
メチルパルミチルアミン、ジメチルオレイルアミン、ジ
メチルステアリルアミン、ジメチルリノレニックアミン
等が挙げられる。このような触媒の使用量は特に制限は
ないが、反応終了後の製品生成量に対して0.01〜
5.0重量%、好ましくは0.1〜1.0重量%の量を
使用する。
In the method of the present invention, a suitable additive such as a catalyst may be used in combination, and the catalyst may be a catalyst known in urethane chemistry, for example, N, N, N ', N'-tetramethylhexamethylene. Diamine, pentamethyldiethylenediamine, trimethylaminoethylpiperazine,
Triethylamine, tolylenediamine, N, N, N ',
N'-tetramethylpropanediamine, N, N, N ',
N'-tetoolamethylhexamethylenediamine, N,
N, N ', N'-1,3-butanediamine, N, N-dimethylcyclohexyldiamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N', N "-tris (dimethylaminoethyl) hexahydrotriazine , 2,4-
Bis (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6
-Tris (dimethylaminomethyl) phenol, tetramethylguanidine, tin octoate, tin oleate,
Examples thereof include dibutyltin dilaurate, lead naphthenate, cobalt 2-ethylhexanoate, potassium acetate, sodium propionate, and potassium octanoate. Also,
Specific amine compounds include, for example, dimethyloctylamine, trioctylamine, dimethyldecylamine, dimethyllaurylamine, dimethylmyristylamine, dimethylpalmitylamine, dimethyloleylamine, dimethylstearylamine, dimethyllinolenic amine, and the like. The use amount of such a catalyst is not particularly limited, but is 0.01 to
An amount of 5.0% by weight, preferably 0.1-1.0% by weight, is used.

【0013】ポリイソシアナートとポリエステルポリオ
ールの当量比は使用原料系により異なるが、当量比がポ
リイソシアナートを1.00とした時、0.01以下で
はウレタン樹脂製造上、プレポリマー化することの効果
が見られず、また、0.90を越えると粘度が急激に上
昇し、ウレタン樹脂製造上好ましくない。すなわち、当
量比は、0.01〜0.90が用いられる。反応温度は
特に限定されないが160℃を超えると反応系中に生成
したウレタン結合にさらにイソシアナート基が反応する
アロファート結合などの副生成反応が起こりやすくな
り、プレポリマーの物性を低下させる恐れがあるため好
ましくなく、常温ないし160℃好ましくは80ないし
120℃で反応させることが望ましい。
The equivalent ratio between the polyisocyanate and the polyester polyol differs depending on the raw material system used. When the equivalent ratio is 1.00 when the polyisocyanate is 1.00, when the equivalent ratio is 0.01 or less, the prepolymerization of the urethane resin is difficult. No effect is observed, and if it exceeds 0.90, the viscosity rises sharply, which is not preferable for urethane resin production. That is, an equivalent ratio of 0.01 to 0.90 is used. The reaction temperature is not particularly limited, but if it exceeds 160 ° C., a by-product reaction such as an allophosphate bond in which an isocyanate group is further reacted with a urethane bond generated in the reaction system is likely to occur, which may reduce physical properties of the prepolymer. For this reason, it is not preferable, and the reaction is desirably carried out at room temperature to 160 ° C, preferably 80 to 120 ° C.

【0014】プレポリマー化反応は、所定量の有機ポリ
イソシアナート、添加剤を反応釜に装入し、窒素置換を
行った後に所定の温度、すなわち、80℃ないし120
℃に温度調節しておく。また、その時必要があれば、ポ
リエステルポリオールも所定の温度、すなわち、室温な
いし120℃に温度調節しておく。その後、ポリイソシ
アナートの入っている反応器にポリエステルポリオール
を装入して反応を開始させる。反応は、窒素気流中で反
応させてもよく、また、加圧状態で反応させても良い。
反応時間は原料系、温度、圧力により決定され、好まし
く用いられるのは15分ないしは10時間で反応させる
方法である。
In the prepolymerization reaction, a predetermined amount of an organic polyisocyanate and an additive are charged into a reaction vessel, and after nitrogen replacement, a predetermined temperature, that is, 80 ° C. to 120 ° C.
Adjust the temperature to ° C. At that time, if necessary, the polyester polyol is also adjusted to a predetermined temperature, that is, from room temperature to 120 ° C. Thereafter, the polyester polyol is charged into the reactor containing the polyisocyanate to start the reaction. The reaction may be performed in a nitrogen stream, or may be performed under a pressurized state.
The reaction time is determined by the raw material system, temperature and pressure, and the method preferably used is a method in which the reaction is carried out for 15 minutes to 10 hours.

【0015】[0015]

【実施例】次に実施例、比較例においてこの発明を詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限され
ない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited by these Examples.

【0016】使用したポリイソシアナートは以下の通り
である。 イソシアナートA;100重量部の41%の2核MDI
(2,4’−MDI:4,4’−MDI=8:92)、
28%の3核MDI、31%の4核以上のMDIを含ん
だポリイソシアナートに150重量部のヘキサンを加
え、20℃で3分間攪拌し、30分間静置した後、下層
を分液除去した。上層から溶媒を留去すると13重量部
のポリイソシアナートが得られた。この様な精製法を行
ったポリイソシアナート(NCO%;33.0) イソシアナートB;ポリメチレンポリフェニルイソシア
ナート(NCO%;31.1,粘度;185cps/25
℃)(商品名;コスモネートM−200,三井東圧化学
社製) イソシアナートC;ポリイソシアナートAにジフェニル
メタン4,4’ジイソシアナートを等量加えたポリイソ
シアナート(NCO%;33.3)
The polyisocyanates used are as follows. Isocyanate A; 100 parts by weight of 41% dinuclear MDI
(2,4′-MDI: 4,4′-MDI = 8: 92),
150 parts by weight of hexane was added to a polyisocyanate containing 28% of trinuclear MDI and 31% of MDI of 4 or more nuclei, stirred at 20 ° C. for 3 minutes, allowed to stand for 30 minutes, and the lower layer was separated and removed. did. When the solvent was distilled off from the upper layer, 13 parts by weight of polyisocyanate was obtained. Polyisocyanate (NCO%; 33.0) subjected to such a purification method isocyanate B; polymethylene polyphenyl isocyanate (NCO%; 31.1, viscosity: 185 cps / 25)
C) (trade name; Cosmonate M-200, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) Isocyanate C: polyisocyanate obtained by adding an equal amount of diphenylmethane 4,4 'diisocyanate to polyisocyanate A (NCO%; 33.3)

【0017】使用したポリエステルポリオールは以下の
通りである。 エステルポリオールA;無水フタル酸とエチレングリコ
ールにより反応させたカルボン酸エステルとエチレング
リコールを脱水縮合させることにより得られた水酸基価
481(mgKOH/g),粘度4200(cps/2
5℃)のポリエステルポリオール。 ポリオールB;無水フタル酸とプロピレンオキシドを付
加したグリセリンにより反応させたカルボン酸エステル
とエチレングリコールを脱水縮合させることにより得ら
れた水酸基価584(mgKOH/g),粘度2200
0(cps/25℃)のポリエステルポリオール。
The polyester polyols used are as follows. Ester polyol A; hydroxyl value 481 (mg KOH / g) obtained by dehydration condensation of carboxylic acid ester reacted with phthalic anhydride and ethylene glycol and ethylene glycol, viscosity 4200 (cps / 2)
5 ° C.) polyester polyol. Polyol B; hydroxyl value 584 (mgKOH / g), viscosity 2200 obtained by dehydrating and condensing carboxylic acid ester reacted with glycerin to which phthalic anhydride and propylene oxide are added and ethylene glycol.
0 (cps / 25 ° C.) polyester polyol.

【0018】実施例1 500gのイソシアナートAを、内容積1リットルのガ
ラス製のセパラブルフラスコに入れた後に、80℃に加
熱温度調節した。一方、ポリオールAも70℃に加熱温
度調節した。加熱温度調節後、ポリエステルポリオール
Aをセパラブルフラスコ内に装入し、窒素気流中におい
て反応させた。反応温度は80℃、反応時間は1時間
で、降温後釜を開け、100および200メッシュのス
テンレス製の網を通し、釜への付着度と微小ポリマーの
量の評価を行った。また、粘度(cps/25℃)とN
CO%を測定した。
Example 1 500 g of isocyanate A was placed in a glass separable flask having an internal volume of 1 liter, and the temperature was adjusted to 80 ° C. On the other hand, the heating temperature of polyol A was also adjusted to 70 ° C. After the heating temperature was adjusted, the polyester polyol A was charged into a separable flask and reacted in a nitrogen stream. The reaction temperature was 80 ° C., and the reaction time was 1 hour. After the temperature was lowered, the kettle was opened and the degree of adhesion to the kettle and the amount of the fine polymer were evaluated through a stainless steel net of 100 and 200 mesh. In addition, viscosity (cps / 25 ° C) and N
CO% was measured.

【0019】比較例1 実施例1と同様に、500gのイソシアナートBを、内
容積1リットルのガラス製のセパラブルフラスコに入れ
た後に、80℃に加熱温度調節した。一方、ポリオール
Aも70℃に加熱温度調節した。加熱温度調節後、ポリ
オールAをセパラブルフラスコ内に装入し、窒素気流中
において反応させた。反応温度は80℃、反応時間は1
時間で、降温後釜を開け、100および200メッシュ
のステンレス製の網を通し、釜への付着度と微小ポリマ
ーの量の評価を行った。また、粘度(cps/25℃)
とNCO%を測定した。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, 500 g of isocyanate B was placed in a 1-liter glass separable flask, and the heating temperature was adjusted to 80 ° C. On the other hand, the heating temperature of polyol A was also adjusted to 70 ° C. After adjusting the heating temperature, the polyol A was charged into a separable flask and reacted in a nitrogen stream. The reaction temperature is 80 ° C and the reaction time is 1
After the temperature was lowered, the kettle was opened and passed through stainless steel nets of 100 and 200 mesh to evaluate the degree of adhesion to the kettle and the amount of the fine polymer. Also, viscosity (cps / 25 ° C)
And NCO% were measured.

【0020】比較例2 実施例1と同様に、500gのイソシアナートCを、内
容積1リットルのガラス製のセパラブルフラスコに入れ
た後に、80℃に加熱温度調節した。一方、ポリオール
Aも70℃に加熱温度調節した。加熱温度調節後、ポリ
オールAをセパラブルフラスコ内に装入し、窒素気流中
において反応させた。反応温度は80℃、反応時間は1
時間で、降温後釜を開け、100および200メッシュ
のステンレス製の網を通し、釜への付着度と微小ポリマ
ーの量の評価を行った。また、粘度(cps/25℃)
とNCO%を測定した。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1, 500 g of isocyanate C was placed in a glass separable flask having an internal volume of 1 liter, and the heating temperature was adjusted to 80 ° C. On the other hand, the heating temperature of polyol A was also adjusted to 70 ° C. After adjusting the heating temperature, the polyol A was charged into a separable flask and reacted in a nitrogen stream. The reaction temperature is 80 ° C and the reaction time is 1
After the temperature was lowered, the kettle was opened and passed through stainless steel nets of 100 and 200 mesh to evaluate the degree of adhesion to the kettle and the amount of the fine polymer. Also, viscosity (cps / 25 ° C)
And NCO% were measured.

【0021】比較例3 実施例1と同様に、500gのイソシアナートBを、内
容積1リットルのガラス製のセパラブルフラスコに入れ
た後に、140℃に加熱温度調節した。一方、ポリオー
ルAも70℃に加熱温度調節した。加熱温度調節後、ポ
リオールAをセパラブルフラスコ内に装入し、窒素気流
中において反応させた。反応温度は140℃、反応時間
は40分間で、降温後釜を開け、100および200メ
ッシュのステンレス製の網を通し、釜への付着度と微小
ポリマーの量の評価を行った。また、粘度(cps/2
5℃)とNCO%を測定した。
Comparative Example 3 In the same manner as in Example 1, 500 g of isocyanate B was placed in a 1-liter glass separable flask, and the temperature was adjusted to 140 ° C. On the other hand, the heating temperature of polyol A was also adjusted to 70 ° C. After adjusting the heating temperature, the polyol A was charged into a separable flask and reacted in a nitrogen stream. The reaction temperature was 140 ° C. and the reaction time was 40 minutes. After the temperature was lowered, the kettle was opened, and the degree of adhesion to the kettle and the amount of the fine polymer were evaluated through 100 and 200 mesh stainless steel nets. In addition, viscosity (cps / 2
5 ° C.) and NCO%.

【0022】製造結果については表1にまとめた。実施
例1により製造した末端イソシアナートプレポリマーと
比較例3により製造した末端イソシアナートプレポリマ
ーを用いて硬質ウレタンフォームを製造し、反応速度、
密度、圧縮強さ、熱伝導率を測定した。発泡操作は常法
により行った。発泡処方、発泡結果については表2にま
とめた。
Table 1 summarizes the production results. A rigid urethane foam was produced using the terminal isocyanate prepolymer prepared according to Example 1 and the terminal isocyanate prepolymer prepared according to Comparative Example 3, and the reaction rate,
The density, compressive strength, and thermal conductivity were measured. The foaming operation was performed by a conventional method. Table 2 summarizes the foaming formulation and the foaming results.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の方法により、核体組成比が上記
以外であるポリイソシアナートを用いてプレポリマーを
製造する場合と比較して、にごり、結晶化、微小ポリマ
ー等の無い末端イソシアナートプレポリマーを製造する
温度を下げることができた。また、硬質ウレタンフォー
ムにした時の物性は、機械物性、熱伝導率、共に良好で
あり、本発明方法により製造した末端イソシアナートプ
レポリマーは、ポリエステルポリオールを用いたポリウ
レタンフォーム製造に好適に使用できるものである。
According to the method of the present invention, the terminal isocyanate having no turbidity, crystallization, fine polymer, etc., compared with the case of producing a prepolymer using a polyisocyanate having a nucleus composition ratio other than the above. The temperature for producing the prepolymer could be reduced. The physical properties of the rigid urethane foam, mechanical properties, thermal conductivity, and both are good, and the terminal isocyanate prepolymer produced by the method of the present invention can be suitably used for polyurethane foam production using a polyester polyol. Things.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−296818(JP,A) 西独国特許出願公開3245678(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-296818 (JP, A) West German Patent Application Publication 3245678 (DE, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 18/00-18/87

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリイソシアナートと、分子内にエステ
ル結合を有するポリオール(以下、ポリエステルポリオ
ールと称する)を用い、末端がイソシアナート基である
プレポリマー(以下、末端イソシアナートプレポリマー
と称する。)を製造する際に、ポリエステルポリオール
の水酸基価が100mgKOH/g以上600mgKO
H/g以下であり、ポリイソシアナートとして一般式
(1)〔化1〕で表わされるポリメチレンポリフェニル
イソシアナートの 【化1】 (式中、nは、0または正の整数である) 1)2核体(n=0)の含量が50重量%以下 2)3核体(n=1)と、4核体(n=2)以上の重量
比が1.5以上 3)5核体(n=3)以上の含量が8重量%以下 の混合物を用いることを特徴とする末端イソシアナート
プレポリマーの製造方法。
1. A prepolymer having a polyisocyanate and a polyol having an ester bond in a molecule (hereinafter, referred to as a polyester polyol) and having a terminal isocyanate group (hereinafter, referred to as a terminal isocyanate prepolymer). When manufacturing polyester polyols
Has a hydroxyl value of 100 mgKOH / g or more and 600 mgKO
H / g or less, and polymethylene polyphenyl isocyanate represented by the general formula (1) [formula 1] as a polyisocyanate: (Where n is 0 or a positive integer) 1) The content of binuclear (n = 0) is 50% by weight or less 2) Trinuclear (n = 1) and tetranuclear (n = 2) A method for producing a terminal isocyanate prepolymer, which comprises using a mixture having a weight ratio of 1.5 or more and a pentanuclear compound (n = 3) or more and a content of 8% by weight or less.
【請求項2】 ポリエステルポリオールが、ポリカルボ
ン酸と活性水素を2個以上有する化合物とのエステル化
反応により得られたポリエステルポリオールである請求
項1記載の末端イソシアナートプレポリマーの製造方
法。
2. The method for producing a terminal isocyanate prepolymer according to claim 1, wherein the polyester polyol is a polyester polyol obtained by an esterification reaction between a polycarboxylic acid and a compound having two or more active hydrogens.
【請求項3】 ポリカルボン酸が、無水フタル酸、無水
マレイン酸、無水コハク酸、テレフタル酸からなる群よ
り選ばれた1種以上の化合物である請求項2記載の末端
イソシアナートプレポリマーの製造方法。
3. The production of a terminal isocyanate prepolymer according to claim 2, wherein the polycarboxylic acid is at least one compound selected from the group consisting of phthalic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, and terephthalic acid. Method.
【請求項4】 活性水素を2個以上有する化合物がエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロー
ス及びそのアルキレンオキサイド付加物からなる群より
選ばれた1種以上の化合物である請求項2記載の末端イ
ソシアナートプレポリマーの製造方法。
4. The compound having two or more active hydrogens is ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin,
The method for producing a terminal isocyanate prepolymer according to claim 2, wherein the compound is at least one compound selected from the group consisting of trimethylolpropane, sorbitol, sucrose, and an alkylene oxide adduct thereof.
【請求項5】 ポリイソシアナートとポリエステルポリ
オールの当量比(ポリイソシアナート対ポリエステルポ
リオール)が1対0.01ないし0.9である請求項1
記載の末端イソシアナートプレポリマーの製造方法。
5. The method of claim 1, wherein the equivalent ratio of polyisocyanate to polyester polyol (polyisocyanate to polyester polyol) is 1: 0.01 to 0.9.
The method for producing the terminal isocyanate prepolymer described above.
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