JPH01146921A - Polyisocyanate dispersion composition - Google Patents

Polyisocyanate dispersion composition

Info

Publication number
JPH01146921A
JPH01146921A JP87306387A JP30638787A JPH01146921A JP H01146921 A JPH01146921 A JP H01146921A JP 87306387 A JP87306387 A JP 87306387A JP 30638787 A JP30638787 A JP 30638787A JP H01146921 A JPH01146921 A JP H01146921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
isocyanate
polyisocyanate
carboxylic acid
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP87306387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Izumo
孝治 出雲
Satoshi Yamamoto
聡 山本
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.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP87306387A priority Critical patent/JPH01146921A/en
Publication of JPH01146921A publication Critical patent/JPH01146921A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition comprising an isocyanate component which gives a polyurethane polyurea product having excellent strength and toughness, by dispersing a reactive metallic carboxylate in a polyisocyanate compound in the specified proportion. CONSTITUTION:A caustic alkali is added to an aqueous suspension of a carboxylic acid having a group containing active hydrogen atoms to form a neutralized solution, which is mixed an aqueous solution of a chloride of a desired metal, thus giving a reactive metallic carboxylate (B) of formula I (wherein X is a group having active hydrogen atoms, such as amino, OH or COOH; m is 1-2; M is a polyvalent metal such as Al, Ca, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Sn, Ba or Pb; f is a number equal to the valence of metal M; n is 1-f). Component B is dispersed in a polyisocyanate compound (A) having a number-average molecular weight of 250-8,000 and at least two NCO groups in the molecule in the proportion of A to B to provide an isocyanate index of formula II of 100-2,000, preferably 200-1,000, thus giving the title composition in which the mean particle diameter of the dispersoid is 0.01-20mum, preferably 0.01-5mum.

Description

【発明の詳細な説明】 技  術  分  野 本発明はポリウレタン、ポリウレア用イソシアネート成
分として有用なポリイソシアネート分散組成物にかかり
、さらに詳しくは反応射出成形によるポリウレタン、ポ
リウレア製品に強度と靭性を付与することのできる新規
なるインシアネート分散組成物に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention relates to a polyisocyanate dispersion composition useful as an isocyanate component for polyurethane and polyurea, and more particularly to a polyisocyanate dispersion composition useful as an isocyanate component for polyurethane and polyurea, and more specifically, for imparting strength and toughness to polyurethane and polyurea products produced by reaction injection molding. This invention relates to a new incyanate dispersion composition.

従  来  技  術 密閉金型内で活性水素原子を有する高分子化合物、連鎖
延長剤およびポリイソシアネート化合物を反応させ、反
応射出成形(RIM)法でポリウレタンあるいはポリウ
レア弾性体からなる物品を得る技術が、特に自動車工業
、その他の分野で注目されている。かかる技術としては
、例えば2以上の官能性を有する高分子量アルコールも
しくは複数のエーテル基を含み末端アミノ基を有する化
合物に芳香族アミン類連鎖延長剤を配合し、ポリイソシ
アネート化合物と共に使用する米国特許第4.254゜
069号、同4,272.618号;スキン層付フオー
ム製造用アミン連鎖延長剤の使用を開示した米国特許第
3,523,918号:高分子ポリオール、特定の芳香
族ジアミンおよびイソシアネート化合物を使用する米国
特許第4,218,543号;その他米国特許第4,2
46,363号、同4,269.945号、欧州特許出
願第92,672号、同93,861号、同93,86
2号、同81,701号、特開昭60−4516号など
極めて多くの研究が報告されている。
Conventional technology A technique for producing an article made of polyurethane or polyurea elastomer by reacting a polymer compound having an active hydrogen atom, a chain extender, and a polyisocyanate compound in a closed mold using a reaction injection molding (RIM) method. It is attracting attention especially in the automobile industry and other fields. As such technology, for example, US Patent No. No. 4,254°069, US Pat. No. 4,272,618; U.S. Pat. No. 3,523,918 disclosing the use of amine chain extenders for the production of skin layered foams: polymeric polyols, certain aromatic diamines and U.S. Pat. No. 4,218,543 using isocyanate compounds; other U.S. Pat. No. 4,2
46,363, 4,269.945, European Patent Application No. 92,672, 93,861, 93,86
A large number of studies have been reported, such as No. 2, No. 81,701, and JP-A-60-4516.

従来のRIM法では、所謂へ−成分には純粋なポリイソ
シアネート、もしくはポリイソシアネートにポリオール
あるいはポリアミンを一部反応させ。
In the conventional RIM method, the so-called he-component is a pure polyisocyanate, or a polyisocyanate is partially reacted with a polyol or a polyamine.

尚イソシアネート基の残存している擬プレボ゛リマーの
いずれかのイソシアネートが含有され、B−成分は活性
水素原子を有する高分子化合物とスキン層形成のための
連鎖延長剤を含み、それに所望に応じ触媒、可塑剤、難
燃剤、安定剤、着色剤、ガラス繊維またはミルドガラス
のような充填剤、離型剤などを含有せしめており、これ
ら両成分を密閉金型内に射出させ、反応させて成形品を
得、補強用の充填剤を使用しないRIM成形品と充填剤
を使用するR−RI M成形品に区別されている。
It should be noted that any isocyanate of the pseudoprebolymer in which isocyanate groups remain is contained, and the B-component contains a polymer compound having an active hydrogen atom and a chain extender for forming a skin layer, and optionally It contains catalysts, plasticizers, flame retardants, stabilizers, colorants, fillers such as glass fiber or milled glass, mold release agents, etc., and these components are injected into a closed mold and allowed to react. Molded products are obtained, and are divided into RIM molded products that do not use reinforcing fillers and R-RIM molded products that use fillers.

しかしながら上述の如き充填剤を加える系にあっても、
ガラス表面は一般にポリオール類とのなじみが悪く、シ
ランカップリング剤などの処理でなじみを改善したとし
ても、その強度向上効果は所謂単純なフィラー充填効果
の域を出ず、RIM、R−RI M製品の力学的特性を
より改善することが望まれている。
However, even in the system where a filler is added as described above,
Glass surfaces generally have poor compatibility with polyols, and even if compatibility is improved by treatment with a silane coupling agent, the strength improvement effect is no more than a simple filler filling effect, and RIM, R-RIM It is desired to further improve the mechanical properties of products.

発明が解決しようとする問題点 そこで反応射出成形法によるポリウレタン、ポリウレア
製品の強度、靭性なと力学的特性を従来技術より一段と
改善する方法が要望されており、そのための簡単且つ確
実な方策を見出すことが本発明の主目的である。
Problems to be Solved by the InventionTherefore, there is a need for a method to further improve the strength, toughness, and mechanical properties of polyurethane and polyurea products by reaction injection molding compared to conventional techniques, and to find a simple and reliable method for this purpose. This is the main purpose of the present invention.

問題点を解決するための手段 本発明に従えば上記発明目的が、分子内に2以上のイソ
シアネート基を有する数平均分子量250〜8000の
ポリイソシアネート化合物に、式(式中Xはアミノ基、
水酸基およびカルボキシル基からなる群より選ばれる活
性水素原子を有する基;mは1または2;Mは^1、C
a、 Ti、 Cr、Fe、Co、Ni、 Cu、 Z
n、 Cd、Sn、 BaおよびPbからなる群より選
ばれる多価金属;fは金属Mの原子価に等しい数;nは
1〜rの正の整数) で表される反応性カルボン酸金属塩を下記式で示される
イソシアネート指数 粘任百龍恭当星数 が100より大で、2000以下の範囲内になる配合比
で分散させて得られる分散質の平均粒径が0.01〜2
0μであるポリウレタン、ポリウレア用ポリイソシアネ
ート分散組成物により達成せられる。
Means for Solving the Problems According to the present invention, the above-mentioned object of the invention is to provide a polyisocyanate compound having a number average molecular weight of 250 to 8,000 and having two or more isocyanate groups in the molecule with the formula (wherein X is an amino group,
A group having an active hydrogen atom selected from the group consisting of a hydroxyl group and a carboxyl group; m is 1 or 2; M is ^1, C
a, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Z
n, a polyvalent metal selected from the group consisting of Cd, Sn, Ba and Pb; f is a number equal to the valence of metal M; n is a positive integer from 1 to r). The average particle size of the dispersoid obtained by dispersing the isocyanate index expressed by the following formula at a blending ratio such that the isocyanate index is greater than 100 and is within the range of 2000 or less is 0.01 to 2.
This can be achieved by using a polyisocyanate dispersion composition for polyurethane and polyurea that has a particle diameter of 0μ.

ポリウレタンあるいはポリウレア用のポリイソシアネー
ト成分は、極めて反応性に富むインシアネート基を分子
内に2以上有する化合物であるため、従来充填剤、触媒
、安定剤、その他の添加剤は他方の反応原料であるポリ
オールあるいはポリアミン成分に添加され、ポリイソシ
アネート成分に添加することは考慮されていながっな。
The polyisocyanate component for polyurethane or polyurea is a compound that has two or more extremely reactive incyanate groups in its molecule, so traditionally fillers, catalysts, stabilizers, and other additives are the other reaction raw materials. It is added to the polyol or polyamine component, but no consideration has been given to adding it to the polyisocyanate component.

また、R−RIM法における充填剤はあくまでもそのフ
ィラー充填効果(体積効果、形状効果)を期待してのも
のにすぎなかった。しかるに今回、発明者らはある特定
の粒状物質をポリイソシアネート成分中に加え、しかも
該ポリイソシアネートに化学結合せしめておき、ポリオ
ールあるいはポリアミン成分との反応で前記粒状物質を
分子内に結合された形でポリウレタンあるいはポリウレ
アに導入すると、単なるフィラー充填効果に比し格段に
優れた強度、靭性といった力学的特性を付与しうろこと
を見出し、それが本発明の基礎となったものである。す
なわち本発明に従えば、ポリイソシアネート化合物に特
定のカルボン酸金属塩が特定量添加され、それらの反応
体が分散質としてポリイソシアネート化合物中に分散含
有せしめられた形でのポリウレタン、ポリウレア用のイ
ソシアネート成分として有用な新規なる分散組成物が提
供せられる。
Further, the filler used in the R-RIM method was only used in anticipation of its filler filling effect (volume effect, shape effect). However, the present inventors added a certain particulate material to the polyisocyanate component, chemically bonded it to the polyisocyanate, and reacted with the polyol or polyamine component to form the particulate material into an intramolecularly bonded form. It was discovered that when introduced into polyurethane or polyurea, it imparts mechanical properties such as strength and toughness that are far superior to a mere filler filling effect, and this is the basis of the present invention. That is, according to the present invention, a specific amount of a specific carboxylic acid metal salt is added to a polyisocyanate compound, and these reactants are dispersed and contained in the polyisocyanate compound as a dispersoid to produce an isocyanate for polyurethane or polyurea. Novel dispersion compositions useful as components are provided.

本発明の分散組成物調製に使用せられるポリイソシアネ
ート化合物は分子内に2以上のイソシアネート基を含み
、平均分子量が250〜8000の通常ポリウレタンあ
るいはポリウレアの製造に使用せられる液状の任意の有
機ポリイソシアネートあるいは擬プレポリマーとして知
られる有機ポリイソシアネートとポリエーテルあるいは
ポリアミンとの部分反応プレポリマーである。広範囲な
芳香族ポリイソシアネート類が本発明に使用される。典
型的な芳香族ポリイソシアネート類としてはP−フェニ
レンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソ
シアネート、2.6−トルエンジイソシアネート、ジア
ニシジンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネー
ト、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ビス(4
−インシアナートフェニル)メタン、ビス(3−メチル
−3−イソシアナートフェニル)メタン、ビス(3−メ
チル−4−イソシアナートフェニル)メタンおよび4.
4′−ジフェニルプロパンジイソシアネートが挙げられ
る。
The polyisocyanate compound used in the preparation of the dispersion composition of the present invention is any liquid organic polyisocyanate that contains two or more isocyanate groups in the molecule and has an average molecular weight of 250 to 8,000 and is used in the production of ordinary polyurethane or polyurea. Alternatively, it is a partially reacted prepolymer of organic polyisocyanate and polyether or polyamine, known as a pseudo-prepolymer. A wide variety of aromatic polyisocyanates may be used in the present invention. Typical aromatic polyisocyanates include P-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, dianisidine diisocyanate, bitolylene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate, bis(4
-incyanatophenyl)methane, bis(3-methyl-3-isocyanatophenyl)methane, bis(3-methyl-4-isocyanatophenyl)methane and 4.
4'-diphenylpropane diisocyanate is mentioned.

本発明の実施に使用される他の芳香族ポリイソシアネー
ト類は2〜4の官能性を有するメチレン架橋ポリフェニ
ルポリイソシアネート混合物である。これらの後者のイ
ソシアネート化合物は、−般にホルムアルデヒドと第1
級芳香族アミン(例えばアニリン)を塩酸および/また
は他の酸性触媒の存在下、反応させて製造された対応す
るメチレン架橋ポリフェニルポリアミン類のホスゲン化
により製造される。ポリアミン製造用の公知方法および
それから対応するメチレン架橋ポリフェニルポリイソシ
アネート製造用の公知方法は、文献のみならず多くの特
許(例えば米国特許第2,683.730号、同 2,
950,263号、同 3,012,008号、同 3
.344,162号および同3,362.979号)に
記載されている。
Other aromatic polyisocyanates used in the practice of this invention are methylene-bridged polyphenyl polyisocyanate mixtures having a functionality of 2 to 4. These latter isocyanate compounds are generally combined with formaldehyde and
They are prepared by phosgenation of the corresponding methylene-bridged polyphenylpolyamines prepared by reacting aromatic amines such as aniline in the presence of hydrochloric acid and/or other acidic catalysts. Known processes for the production of polyamines and correspondingly for the production of methylene-crosslinked polyphenyl polyisocyanates are described not only in the literature but also in numerous patents (e.g. U.S. Pat. No. 2,683,730;
No. 950,263, No. 3,012,008, No. 3
.. 344,162 and 3,362.979).

一般にメチレン架橋ポリフェニルボリイソシアネーI・
混合物は20〜100重量%のメチレンジフェニルジイ
ソシアネート異性体く残部はより高い官能性とより高い
分子量を有するポリメチレンポリフエニルジイソシアネ
ートである)を含有する。
Generally methylene-crosslinked polyphenylbolyisocyanane I.
The mixture contains from 20 to 100% by weight of methylene diphenyl diisocyanate isomers; the remainder is polymethylene polyphenyl diisocyanate with higher functionality and higher molecular weight.

これらの典型的なものは20〜100重量%のメチレン
ジフェニルジイソシアネート異性体くその内の20〜9
5重量%が4.4°−異性体である)と、残部としてよ
り高い分子量を有し、且つ平均官能性2.1〜3.5の
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとを含有
するポリフェニルポリイソシアネート混合物である。こ
れらのイソシアネート混合物は公知、且つ市販の物質で
あり、米国特許第3.362.979号に記載された方
法により製造される。
These typically contain 20 to 100% by weight of methylene diphenyl diisocyanate isomers.
5% by weight of the 4.4°-isomer) and the remainder a polymethylene polyphenyl polyisocyanate having a higher molecular weight and an average functionality of 2.1 to 3.5. It is an isocyanate mixture. These isocyanate mixtures are known and commercially available materials and are prepared by the method described in US Pat. No. 3,362,979.

特に好ましい芳香族ポリイソシアネートは、純粋なMD
Iの形をしたメチレンビス(4−フェニルイソシアネー
ト)、もしくはMDI、MDIの擬プレポリマー、変性
された純粋なMDIなどである。これらのタイプの物質
を好適なRIM弾性体を製造するために使用することが
できる。純粋なMDIは固体であり、そのためしばしば
使用に際し不便であるためにMDIに基づいた液状生成
物がしばしば用いられ、これは本件に使用される用語:
  MDIすなわちメチレンビス(4−フェニルイソシ
アネート)の範囲に含まれる。米国特許第3,394,
164号には液状MDI生成物の例が開示されている。
Particularly preferred aromatic polyisocyanates are pure MD
methylene bis(4-phenylisocyanate) in the form I, or MDI, pseudo-prepolymers of MDI, modified pure MDI, etc. These types of materials can be used to make suitable RIM elastomers. Since pure MDI is a solid and therefore often inconvenient to use, liquid products based on MDI are often used, which is the term used in this case:
It falls within the scope of MDI or methylene bis(4-phenylisocyanate). U.S. Patent No. 3,394,
No. 164 discloses examples of liquid MDI products.

さらに−船釣にはウレトニミン変性MDIも上記の定義
に含まれる。この生成物は触媒の存在下、純粋な蒸留M
DIを加熱して製造される。液状生成物は純MDIと変
性MDIの混合物である。かかるタイプの市販物として
はアブジョン社のイソシアネート125M、143Lな
どがある。
Furthermore - for boat fishing, uretonimine modified MDI is also included in the above definition. This product is produced in the presence of a catalyst in pure distilled M
Manufactured by heating DI. The liquid product is a mixture of pure MDI and modified MDI. Commercially available products of this type include Isocyanate 125M and 143L from Abjon.

このように本発明ではポリウレタンあるいはポリウレア
用のイソシアネート成分として使用せられる任意の化合
物ならびにそれらと活性水素原子含有物質との反応によ
る擬プレポリマーが用いられ、それらを−括して以下の
記載において[ボリイソシアネート」と称する。かかる
ポリイソシアネートの平均分子量は、通常250〜80
00の範囲内である。というのはこれ以下のものは実用
化されておらず、また8000を超えるものは本発明目
的に使用するに適した液状を失う傾向を示すからである
As described above, in the present invention, any compound used as an isocyanate component for polyurethane or polyurea and a pseudo-prepolymer obtained by reacting them with an active hydrogen atom-containing substance are used. It is called "polyisocyanate". The average molecular weight of such polyisocyanate is usually 250 to 80.
It is within the range of 00. This is because anything less than this has not been put to practical use, and anything above 8,000 tends to lose its liquid form suitable for use for the purpose of the present invention.

本発明では上記ポリイソシアネートに対し、下記式 (式中Xはアミノ基、水酸基およびカルボキシル基から
なる群より選ばれる活性水素原子を有する基;mは1ま
たは2;MはA!、Ca、 Ti、 Cr、 Fe、C
o、 Ni、Cu、 Xn、Cd、Sn、Baおよびp
bからなる群より運ばれる多価金属;fは金属Mの原子
価に等しい数:nは1〜fの正の整数) で表される反応性カルボン酸金属塩の特定量が配合せら
れる。かかる反応性カルボン酸金属塩は、例えば日本ゴ
ム協会誌第56巻第1θ号、613〜620(+911
3)などに記載の如く既知化合物で、活性水素原子をも
つ基を有するカルボン酸の水懸濁液に苛性アルカリを加
え中和溶液となし、次に所望金属の塩化物水溶液を加え
る方法で容易に製造せられる。かかる化合物はゴムとの
親和性、分散性が良好なところから、例えば0.5〜数
μ程度の微粒子の形態でNBRなどに配合され、引張強
さなどの改善、補強目的のゴム改質剤として研究されて
きたが、ポリウレタン、ポリウレアなどの弾性体への適
用については報告されていない。本発明者らは上記反応
性カルボン酸金属塩のポリウレタン弾性体への適用につ
き研究を続けた結果、驚くべきことにポリオール成分に
添加するよりもポリイソシアネート成分へ添加した場合
に、弾性体の破断沖び率に影響を及ぼすことなく初期ヤ
ング率、抗張力などにおいて格段の改善効果を示すこと
を見出し、かかる発見が本発明の重要な基礎となったも
のである。
In the present invention, the polyisocyanate has the following formula (where X is a group having an active hydrogen atom selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, and a carboxyl group; m is 1 or 2; M is A!, Ca, Ti , Cr, Fe, C
o, Ni, Cu, Xn, Cd, Sn, Ba and p
a polyvalent metal carried from the group consisting of b; f is a number equal to the valence of metal M; n is a positive integer from 1 to f). A specific amount of a reactive carboxylic acid metal salt is blended. Such reactive carboxylic acid metal salts are described, for example, in Journal of the Japan Rubber Association, Vol. 56, No. 1θ, 613-620 (+911
As described in 3), caustic alkali is added to an aqueous suspension of a carboxylic acid having a group having an active hydrogen atom to obtain a neutralized solution, and then an aqueous chloride solution of the desired metal is added. Manufactured by Since such compounds have good affinity with rubber and dispersibility, they are blended into NBR etc. in the form of fine particles of about 0.5 to several microns, and are used as rubber modifiers for improving tensile strength and reinforcing purposes. However, there have been no reports on its application to elastic materials such as polyurethane and polyurea. The present inventors continued research into the application of the above-mentioned reactive carboxylic acid metal salts to polyurethane elastomers, and surprisingly found that when added to the polyisocyanate component rather than to the polyol component, the elastomer's rupture occurred. It was discovered that the initial Young's modulus, tensile strength, etc. can be significantly improved without affecting the offshore modulus, and this discovery is an important basis for the present invention.

上記反応性カルボン酸金属塩にはXで示される活性水素
原子を有する基がOH基と共に、あるいは該OH基なし
で含まれ、かかる活性基はポリイソシアネート化合物の
イソシアネート基と常温で容易に反応し、ウレタン、ウ
レア、アシルウレタン結合などを生じ、ポリイソシアネ
ート化合物に容易に繋合せられる。本発明者らは、かか
る反応で生成する反応性カルボン酸金属塩とポリイソシ
アネート化合物の結合生成物が平均粒径0.O1〜20
μ程度の微粒子としてポリイソシアネート化合物中に分
散含有され、該粒子にポリオールあるいはポリアミン成
分との反応に関与するイソシアネート基が充分量残留す
る限り、R−RI MあるいはRIM用のインシアネー
ト成分として極めて有用であり、それにより力学的特性
の格段に改善された弾性体製品を与えうろことを知見し
た。
The above-mentioned reactive carboxylic acid metal salt contains a group having an active hydrogen atom represented by X with or without an OH group, and such an active group easily reacts with the isocyanate group of the polyisocyanate compound at room temperature. , urethane, urea, acyl urethane bonds, etc., and can be easily linked to polyisocyanate compounds. The present inventors have discovered that the combined product of the reactive carboxylic acid metal salt and the polyisocyanate compound produced in this reaction has an average particle size of 0. O1~20
It is dispersed and contained in the polyisocyanate compound as micro-sized particles, and as long as a sufficient amount of isocyanate groups involved in the reaction with the polyol or polyamine component remain in the particles, it is extremely useful as an incyanate component for R-RIM or RIM. It was discovered that this gives an elastic product with significantly improved mechanical properties.

反応性カルボン酸金属塩は多数の分子が結合乃至は集合
した粒子状で存在し、またポリイソシアネート化合物も
単一式で表される化合物というより組成物の形で存在す
るのが通常であるから、両者の配合割合に関しても、当
量比よりインシアネート指数によるのがより好都合であ
る。本発明者らはこの反応性カルボン酸金属塩の配合量
につきで表したインシアネート指数が100より大で2
000以下、好ましくは200〜1000の値となるよ
うにj1択せられることが発明目的に好都合であること
、また両者の反応で生成する反応物が分散質としてポリ
イソシアネート分散媒中に分散含有せしめられるが、分
散質の平均粒径はo、oi〜20μ、好ましくは0.0
1〜5μになる如く調製せられることが発明目的に対し
好都合であることを見出した。イソシアネート指数が1
00以下では反応性のイソシアネート基が残存せず、ポ
リウレタン、ポリウレア分子中に組み入れられないし、
また2000を超えるとカルボン酸金属塩による強度、
靭性の改善効果が充分に得られず、平均粒径が20μを
超えるものまたは0.01μよりも小さいものも、やは
り所期の目的に対し不都合であるためである。従ってポ
リイソシアネートに上記反応性カルボン酸金属塩の所定
量を添加し、例えばガラスピーズなどを用いた高速攪拌
分散などの公知手段により分散質の平均粒径を0、O1
〜20μの範囲内に制御することが必要である。
Reactive carboxylic acid metal salts exist in the form of particles in which many molecules are bonded or aggregated, and polyisocyanate compounds also usually exist in the form of a composition rather than a compound represented by a single formula. Regarding the blending ratio of the two, it is more convenient to use the incyanate index rather than the equivalent ratio. The present inventors found that when the incyanate index expressed by the amount of the reactive carboxylic acid metal salt is greater than 100, it is 2.
It is convenient for the purpose of the invention that j1 is selected to have a value of 000 or less, preferably 200 to 1000, and the reactant produced by the reaction of both is dispersed and contained in the polyisocyanate dispersion medium as a dispersoid. However, the average particle size of the dispersoid is o, oi ~ 20μ, preferably 0.0
It has been found that it is convenient for the purpose of the invention to prepare the particles to have a particle size of 1 to 5 μm. Isocyanate index is 1
If it is less than 00, no reactive isocyanate group remains and is not incorporated into polyurethane or polyurea molecules.
Moreover, when it exceeds 2000, the strength due to carboxylic acid metal salt,
This is because the effect of improving toughness cannot be sufficiently obtained, and particles having an average particle size of more than 20 μm or smaller than 0.01 μm are also disadvantageous for the intended purpose. Therefore, a predetermined amount of the above-mentioned reactive carboxylic acid metal salt is added to the polyisocyanate, and the average particle size of the dispersoid is adjusted to 0, O1 by known means such as high-speed stirring and dispersion using glass beads.
It is necessary to control it within the range of ~20μ.

かくして得られる本発明にかかるインシアネート分散物
は、液状のポリイソシアネート化合物中にポリイソシア
ネートと上記式の反応性カルボン酸金属塩の反応生成物
からなる平均粒径0.O1〜20μの粒子で、その表面
上にイソシアネート基が残留し、ポリオールあるいはポ
リアミンとの反応性を充分保持している粒子が分散され
た組成物で、そのまま、あるいは他のポリイソシアネー
ト化合物と共にRIMあるいはR−RI M用として活
性水素原子を有する高分子化合物、連鎖延長剤などを含
む組成物と組み合わせて使用する場合に、初期ヤング率
、抗張力など力学的特性の格段に改善された弾性体成形
物を与えることができ、自動車工業、その他の分野でポ
リウレタン、ポリウレア用原料として極めて有用である
The thus obtained incyanate dispersion according to the present invention is composed of a reaction product of a polyisocyanate and a reactive carboxylic acid metal salt of the above formula in a liquid polyisocyanate compound, and has an average particle size of 0. This is a composition in which particles of O1 to 20μ are dispersed, with isocyanate groups remaining on the surface and sufficiently retaining reactivity with polyols or polyamines, and can be used as is or together with other polyisocyanate compounds in RIM or An elastic molded product with significantly improved mechanical properties such as initial Young's modulus and tensile strength when used in combination with a composition containing a polymer compound having active hydrogen atoms, a chain extender, etc. for R-RIM. It is extremely useful as a raw material for polyurethane and polyurea in the automobile industry and other fields.

以下、実施例により本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to Examples.

実施例1 文献(日本ゴム協会誌 Vol、56. PP、613
〜620(1983))に準じ、以下の手順でP−アミ
ン安息香酸アルミニウム塩(以下、PAIlALと略称
)を調製した。
Example 1 Literature (Japan Rubber Association Journal Vol, 56. PP, 613
620 (1983)), P-amine benzoic acid aluminum salt (hereinafter abbreviated as PAIAL) was prepared according to the following procedure.

137gのパラアミノ安息香酸を500+nj’のイオ
ン交換水に懸濁させた後、20%水酸化ナトリウム水溶
液200calでゆっくりと中和し、パラアミノ安息香
酸ナトリウム水溶液を得る。別に攪拌機を備えた反応容
器に結晶性塩化アルミニウムl10gを入れイオン交換
水200■!で溶解する。この溶液に前に調製したパラ
アミノ安息香酸ナトリウム水溶液を室温で激しく攪拌し
ながら滴下する8滴下終了後攪拌しながら約50℃に加
温し3時間反応させた。
After suspending 137 g of para-aminobenzoic acid in 500+nj' ion-exchanged water, it is slowly neutralized with 200 cal of a 20% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a sodium para-aminobenzoate aqueous solution. Separately, put 10 g of crystalline aluminum chloride in a reaction vessel equipped with a stirrer and add 200 g of ion-exchanged water! Dissolve with. To this solution, the previously prepared sodium para-aminobenzoate aqueous solution was added dropwise at room temperature with vigorous stirring. After the completion of 8 dropwise additions, the mixture was heated to about 50° C. with stirring and allowed to react for 3 hours.

生成した沈澱を濾過し、塩化ナトリウムを除去するため
蒸留水で十分洗浄し、最後にメタノールで洗浄した。洗
浄を終えた沈澱は50′c、減圧下で恒量になるまで乾
燥し、固体結晶状PABAL (官能基当量的lθ6)
を得た。
The generated precipitate was filtered, thoroughly washed with distilled water to remove sodium chloride, and finally washed with methanol. After washing, the precipitate is dried at 50'C under reduced pressure until it reaches a constant weight, resulting in solid crystalline PABAL (functional group equivalent lθ6).
I got it.

PABAl 10’重量部を市販品粗ジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアナート(商品名二ミリオネート
MTL、日本ポリウレタン工業■製、数平均分子量29
0、イソシアナート当量=約145 > 83重量部と
混合(イソシアナート指数−6(IQ)シ、ガラスピー
ズを媒体として高速攪拌分散し、平均粒径2μの分散組
成物を得た、 当組成物93重量部に対してポリエーテルポリオール(
商品名:^M−505、旭電化工業■製、水酸基当量−
1560> 71重量部、およびエチレングリコール(
和光紬薬工業■製、試薬1級、水酸基当量=31) 1
3重量部の比(イソシアナート指数=105>でRI 
M成形し、硬化物を得た。原料温度、金型温度は各々4
0℃、60℃とした。硬化物につき^STMD638に
準じ、初期ヤング率、抗張力および破断伸び率を測定し
、また^STM D 3769に準じ、但し試験温度を
 160°Cとして耐熱性を試験し、それらの結果を第
1表に示した。
10' parts by weight of PABAl was added to commercially available crude diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (trade name Nimillionate MTL, manufactured by Nippon Polyurethane Industries, Ltd., number average molecular weight 29).
0, isocyanate equivalent = approximately 145 > 83 parts by weight (isocyanate index -6 (IQ)), and was dispersed with high speed stirring using glass beads as a medium to obtain a dispersion composition with an average particle size of 2μ. 93 parts by weight of polyether polyol (
Product name: ^M-505, manufactured by Asahi Denka Kogyo ■, hydroxyl group equivalent -
1560>71 parts by weight, and ethylene glycol (
Manufactured by Wako Tsumugi Kogyo ■, reagent 1st class, hydroxyl group equivalent = 31) 1
RI at a ratio of 3 parts by weight (isocyanate index = 105>
M molding was performed to obtain a cured product. Raw material temperature and mold temperature are each 4
The temperatures were 0°C and 60°C. The initial Young's modulus, tensile strength, and elongation at break of the cured product were measured according to STMD638, and the heat resistance was tested according to STMD 3769 at a test temperature of 160°C.The results are shown in Table 1. It was shown to.

実施例2 固体結晶状2.4−ハイドロキシ安息香酸鉄塩(官能基
当量上76)3Q重量部に対し、粗ジフェニルメタン4
,4′−ジイソシアナート(商品名:ミリオネートMT
L 、日本ポリウレタン工業■製、イソシアナート当量
=145 )  114重量部を加え、ガラスピーズを
媒体として分散し、平均粒径3μの組成物を得た。
Example 2 4 parts by weight of crude diphenylmethane to 3Q parts by weight of solid crystalline 2,4-hydroxybenzoic acid iron salt (functional group equivalent: 76)
,4'-diisocyanate (Product name: Millionate MT
114 parts by weight (L, manufactured by Nippon Polyurethane Industry ■, isocyanate equivalent = 145) were added and dispersed using glass beads as a medium to obtain a composition with an average particle size of 3 μm.

上記組成物114重量部に対して、ポリエーテルポリオ
ール(商品名: AM−505、旭電化工業■製、水酸
基当量= 1560) 84重量部およびエチレングリ
コール(和光紬薬工業■製、試薬1級、水酸基当量=3
1>9重量部の比(イソシアネートインデックス=11
0>でRIM成形し、硬化物を得な。原料温度と金型温
度は各々40℃、60℃とした。
To 114 parts by weight of the above composition, 84 parts by weight of polyether polyol (trade name: AM-505, manufactured by Asahi Denka Kogyo ■, hydroxyl equivalent = 1560) and ethylene glycol (manufactured by Wako Tsumugi Kogyo ■, reagent grade 1, Hydroxyl group equivalent = 3
Ratio of 1 > 9 parts by weight (isocyanate index = 11
0> to obtain a cured product. The raw material temperature and mold temperature were 40°C and 60°C, respectively.

この硬化物について実施例1と同様、初期ヤング率、抗
張力、破断伸び率、耐熱性を試験し、その結果を第1表
に示した。
This cured product was tested for initial Young's modulus, tensile strength, elongation at break, and heat resistance in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

比較例1 文献(日本ゴム協会誌 VQl、56. PP、613
〜620(1983))に準じ、以下の手順でPABA
L  を調製した。
Comparative Example 1 Literature (Journal of Japan Rubber Association VQl, 56. PP, 613
~620 (1983)), PABA according to the following steps.
L was prepared.

137qのパラアミノ安息香酸を5(lI]mJ’のイ
オン交換水に懸濁させた後、20%水酸化ナトリウム水
溶液200Jでゆっくりと中和し、パラアミノ安息香酸
ナトリウム水溶液を得る。別に攪拌機を備えた反応容器
に結晶性塩化アルミニウム80gを入れイオン交換水2
00mJで溶解する。この溶液に前に調製したパラアミ
ノ安磨、香酸ナトリウム水溶液を室温で激しく攪拌しな
がら滴下する。滴下終了後攪拌しながら約50℃に加温
し3時間反応させた。
After suspending 137q of para-aminobenzoic acid in 5(lI]mJ' of ion-exchanged water, it was slowly neutralized with 200J of 20% sodium hydroxide aqueous solution to obtain a sodium para-aminobenzoate aqueous solution. Separately equipped with a stirrer. Place 80 g of crystalline aluminum chloride in a reaction container and add 2 ml of ion-exchanged water.
Dissolve at 00 mJ. To this solution, the previously prepared aqueous solution of para-amino ammonia and sodium fragrant is added dropwise at room temperature with vigorous stirring. After the dropwise addition was completed, the mixture was heated to about 50° C. with stirring and allowed to react for 3 hours.

生成した沈澱を濾過し、塩fヒナトリウムを除去するた
め蒸留水で十分洗浄し、i後にメタノールで洗浄した。
The formed precipitate was filtered and thoroughly washed with distilled water to remove the arsenic salt, and then washed with methanol after i.

洗浄を終えた沈澱は50℃、減圧下で恒量になるまで乾
燥し、固体結晶状PABAL (官能基当量的106)
を得た。
After washing, the precipitate is dried at 50°C under reduced pressure until it reaches a constant weight, resulting in solid crystalline PABAL (functional group equivalent: 106).
I got it.

1’ABAL 10重量部をポリエーテルポリオール(
商品名: AM−505、旭電化工業■製、水酸基当量
=1560) 71重量部およびエチレングリコール(
和光純薬工業■製、試薬1級、水酸基当量=31) 1
3重量部の混合液中に混入し、ガラスピーズを媒体とし
て高速攪拌分散し、平均粒径2μの分散液を得た。
1'ABAL 10 parts by weight of polyether polyol (
Product name: AM-505, manufactured by Asahi Denka Kogyo ■, hydroxyl equivalent = 1560) 71 parts by weight and ethylene glycol (
Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 1st grade reagent, hydroxyl equivalent = 31) 1
It was mixed into 3 parts by weight of a mixed solution and dispersed with high speed stirring using glass beads as a medium to obtain a dispersion having an average particle size of 2 μm.

本分散液94重量部に対して市販粗ジフェニルメタン−
4,4°−ジイソシアナート(商品名:ミリオネートM
TL、日本ポリウレタン工業f床製、イソシアナーI・
当量=145)83重量部の比(イソシアナート指数=
105>でRIM成形し、硬化物を得た、原料温度、金
型温度は各々40°C,CIOoCとした。
Commercially available crude diphenylmethane was added to 94 parts by weight of this dispersion.
4,4°-Diisocyanate (Product name: Millionate M
TL, manufactured by Nippon Polyurethane Kogyo f-toko, Isocyaner I.
equivalent weight = 145) 83 parts by weight ratio (isocyanate index =
105> to obtain a cured product, the raw material temperature and mold temperature were 40°C and CIOoC, respectively.

比較例2 固体結晶状で2.4〜ハイドロキシ安息香酸鉄塩(官能
基重畳≠76)3(+重量部とポリエーテル目でリオー
ル(商品名:AM −505、旭電fヒエ業1′体製、
水酸基当量=+560) 114重量部およびエチレン
クリコール(相光純薬工業@製、試薬1級、水酸基当量
−31)9重量部の比で混合した溶液中に混入し、ガラ
スピーズを媒体として分散し、平均粒径211の組成物
を得た。
Comparative Example 2 In solid crystal form, 2.4 to hydroxybenzoic acid iron salt (functional group superimposition ≠ 76) 3 (+ parts by weight and polyether) (trade name: AM-505, Asahi Den f Hiegyo 1' body) Made by
114 parts by weight of hydroxyl equivalent = +560) and 9 parts by weight of ethylene glycol (manufactured by Aiko Pure Chemical Industries, 1st grade reagent, hydroxyl equivalent: -31) were mixed in a solution, and dispersed using glass beads as a medium. , a composition with an average particle size of 211 was obtained.

当分散液123重量部に対して、粗ジフェニルメタンー
4,4゛−ジイゾシアナ−1〜(商品名;ミリオネート
MTし、日本ポリウレタン工業((1)製、イソシアナ
ート当量=145 )  114重量部の比(イソシア
ネート指数=110)でRI M成形し硬化1勿を得た
、原料温度と金型温度は各々40°C160℃であった
Ratio of 114 parts by weight of crude diphenylmethane-4,4'-diizocyanate-1 (trade name: Millionate MT, manufactured by Nippon Polyurethane Industries (1), isocyanate equivalent = 145) to 123 parts by weight of the dispersion. (Isocyanate index = 110), the material temperature and mold temperature were 40° C. and 160° C., respectively.

各比較例の硬化物につき実施例1と同様、初期ヤング率
、抗張力、破断伸び率、耐熱性を試験しそれらの結果を
第1表に示しな。
The cured products of each comparative example were tested for initial Young's modulus, tensile strength, elongation at break, and heat resistance in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

(以下余白)(Margin below)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)分子内に2以上のイソシアネート基を有する数平
均分子量250〜8000のポリイソシアネート化合物
に、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Xはアミノ基、水酸基およびカルボキシル基から
なる群より選ばれる活性水素原子を有する基;mは1ま
たは2;MはAl、Ca、Ti、Cr、Fe、Co、N
i、Cu、Zn、Cd、Sn、BaおよびPbからなる
群より選ばれる多価金属;fは金属Mの原子価に等しい
数;nは1〜fの正の整数) で表される反応性カルボン酸金属塩を下記式で示される
イソシアネート指数 イソシアネート指数=(イソシアネート基当量数/カル
ボン酸金属塩の活性官能基当量数)×100が100よ
り大で、2000以下の範囲内になる配合比で分散させ
て得られる分散質の平均粒径が0.01〜20μである
ポリウレタン、ポリウレア用ポリイソシアネート分散組
成物。
(1) Polyisocyanate compounds with a number average molecular weight of 250 to 8,000 and having two or more isocyanate groups in the molecule include formulas ▲ mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (in the formula, X consists of an amino group, a hydroxyl group, and a carboxyl group) A group having an active hydrogen atom selected from the group; m is 1 or 2; M is Al, Ca, Ti, Cr, Fe, Co, N
a polyvalent metal selected from the group consisting of i, Cu, Zn, Cd, Sn, Ba and Pb; f is a number equal to the valence of metal M; n is a positive integer from 1 to f). The carboxylic acid metal salt is expressed by the following formula: isocyanate index isocyanate index = (number of isocyanate group equivalents/number of active functional group equivalents of carboxylic acid metal salt) x 100 at a blending ratio of greater than 100 and within the range of 2000 or less A polyisocyanate dispersion composition for polyurethane and polyurea, in which the average particle size of the dispersoid obtained by dispersion is 0.01 to 20μ.
(2)分散質平均粒径が0.01〜5μである特許請求
の範囲第1項記載の組成物。
(2) The composition according to claim 1, wherein the average particle diameter of the dispersoid is 0.01 to 5 μm.
(3)イソシアネート指数が200〜1000である特
許請求の範囲第1項記載の組成物。
(3) The composition according to claim 1, having an isocyanate index of 200 to 1000.
JP87306387A 1987-12-03 1987-12-03 Polyisocyanate dispersion composition Pending JPH01146921A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP87306387A JPH01146921A (en) 1987-12-03 1987-12-03 Polyisocyanate dispersion composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP87306387A JPH01146921A (en) 1987-12-03 1987-12-03 Polyisocyanate dispersion composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01146921A true JPH01146921A (en) 1989-06-08

Family

ID=17956409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP87306387A Pending JPH01146921A (en) 1987-12-03 1987-12-03 Polyisocyanate dispersion composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01146921A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015081491A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 Rohm And Haas Company Aqueous polyurethane dispsersions
CN108586688A (en) * 2018-05-02 2018-09-28 沈阳化工研究院有限公司 A kind of organic inorganic hybridization composite material and preparation method
CN108676138A (en) * 2018-05-02 2018-10-19 沈阳化工研究院有限公司 A kind of organic inorganic hybridization composite material and preparation method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015081491A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 Rohm And Haas Company Aqueous polyurethane dispsersions
CN105745279A (en) * 2013-12-03 2016-07-06 罗门哈斯公司 Aqueous polyurethane dispsersions
RU2633577C1 (en) * 2013-12-03 2017-10-13 Ром Энд Хаас Компани Water dispersions of polyurethane
US9969916B2 (en) 2013-12-03 2018-05-15 Rohm And Haas Company Aqueous polyurethane dispsersions
CN105745279B (en) * 2013-12-03 2019-05-03 罗门哈斯公司 Aqueous polyurethane dispersion liquid
CN108586688A (en) * 2018-05-02 2018-09-28 沈阳化工研究院有限公司 A kind of organic inorganic hybridization composite material and preparation method
CN108676138A (en) * 2018-05-02 2018-10-19 沈阳化工研究院有限公司 A kind of organic inorganic hybridization composite material and preparation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1116343A (en) Solutions of polyisocyanate polyaddition products
AU609042B2 (en) Polyurethanes reinforced with rigid rod micro fillers and process for making same
CA2027256C (en) Fire retardant compositions
CZ2001453A3 (en) Process for preparing elastic polyurethane foam
JPH0288616A (en) Manufacture of polyurea elastomer having urethane group
US4742090A (en) Bismuth/carboxylic acid catalysts for preparing elastomers
JPS62164713A (en) Two-stage production of polyurethane and/or polyurea elastomer using chain extender mixture
JPS62295919A (en) Reaction injection molding polyurethane polyurea and novel compatible extender mixture therefor
CA2117739C (en) Novel polyisocyanate based upon 4,4'- and 2,4'- diphenylmethane diisocyanates and use thereof in a rim process
JP2000501756A (en) Polyurethane elastomer
US5563232A (en) Rim process utilizing isocyanates based upon 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
JPS63199213A (en) Active hydrogen-containing composition, its production and filler-containing polyurethane
DE3940273A1 (en) TAILABLE POLYETHER POLYESTER POLYURETHANESE
US5043472A (en) Storage stable solid isocyanate compositions, preparation, and method of use thereof
WO2006124495A2 (en) Polyurethaneurea segmented copolymers
EP0650989B1 (en) Polyisocyanate based upon 4,4'-and 2,4'-diphenylmethane diisocyanates and use thereof in a RIM process
JPH01146921A (en) Polyisocyanate dispersion composition
JPS6296518A (en) Extender of polymethylenepolyphenylamine modified amine chain and polyurea elastomer therefrom
KR101225580B1 (en) Aqueous polyurethane dispersed solution for sizing agent and method for processing thereof, and the sizing agent for glass fiber containing the same
JP3106154B2 (en) Polyisocyanate composition
AU614823B2 (en) Internal mould release compositions
US5109034A (en) Storage stable solid isocyanate compositions, preparation, and method of use thereof
US4276386A (en) Diisocyanates having urea groups, a process for their preparation and their use in the production of polyurethanes
CN116355576A (en) High-strength composite polyurethane sealant and preparation method thereof
JPS6297808A (en) Internal releasing agent composition