JPH02212510A - 非発泡ポリウレタンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリイソシアネートとポリオールとを用いて非
発泡ポリウレタンを製造する方法に係り、特に吸着型脱
水剤、反応型脱水剤、破泡剤等を使用することなく、密
度１．０ｇ／ｃｍＦ以上の非発泡ポリウレタンを製造す
る方法に関する。

［従来の技術］ 非発泡ポリウレタンは施工性、断熱特性、温度特性、強
度特性に極めて優れているため、建材、家電、自動車等
の接着剤、断熱材、構造材、或いはインテリア部品等の
装飾材等として非常に広範囲な分野において使用されて
いる。

従来、非発泡ポリウレタンはポリイソシアネート、ポリ
オール及び触媒に、更にモレキュラシーブ、ゼオライト
等の吸着型脱水剤、反応型脱水剤、又は、ポリアルキル
シロキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の破泡剤
を用いて一般に製造される。即ち、汎用ポリウレタン用
ポリオールには最高１　ｏｏｏｐｐｍの水が含まれてお
り、水とインシアネートとの反応により発生する炭酸ガ
スによる発泡を防ぐためには、吸着型脱水剤又は反応型
脱水剤等の脱水剤を用いてポリオール中の水分を１５０
ｐｐｍ以下に抑えるか、或は、破泡剤を使用する必要が
ある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、吸着型脱水剤は固体であり、ボジオール
中で沈降するという欠点があり、また、前記の反応型脱
水剤又は破泡剤はポリウレタンの強度特性、温度特性、
断熱特性等を低下させるという欠点がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、扱者型脱水剤、
反応型脱水剤、破泡剤等の反応や製品特性に悪影響を及
ぼす添加剤を使用せずに、密度１．０ｇ／ｃｍ３以上の
非発泡ポリウレタンを製造する方法を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の非発泡
ポリウレタンの製造方法は、ポリイソシアネート原料と
ポリオール原料とをＮＣ０１０Ｈ当量比０．６−２．５
で反応させて密度１．０ｇ／ｃｍ３以上の非発泡ポリウ
レタンを製造するにあたり、ポリオール原料として分子
中に水酸基を２〜３個有し、水酸基価２２５〜１０００
のポリオール成分を少なくとも５０重量％含有するポリ
オール原料を使用することを特徴とする。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において使用される非発泡ポリウレタンの原料の
うち、ポリイソシアネート原料及び触媒としては、従来
公知のものを使用することができ、通常、以下のような
原料が使用される。

即ち、ポリイソシアネート原料としては、脂肪族、脂環
式、芳香族、複素環式のポリイソシアネート及びそれら
のオリゴマー　カルボジイミド変性物、ウレタン変性物
、アロファネート変性物、イソシアヌレート変性物等の
１ｆ！１を単独で或いは２種以上を混合して使用される
。より具体的には、エチレンジイソシアネート、１．４
−テトラメチレンジイソシアネート、１．６−へキサメ
チレンジイソシアネート、１．１２−ドデカンジイソシ
アネート等の脂肪族ポリイソシアネート、シクロブタン
−１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン−１，３
−及び−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート等の脂環式％式％ ト等の芳香族ポリイソシアネート、これらのオリゴマー
、オリゴマー混合物、或いはこれらポリイソシアネート
のカルボジイミド、ウレタン、アロファネート、ビユレ
ット、又はイソシアヌレート変性物が挙げられる。これ
らのうち、好ましくは２．４′−及び／又は４，４′−
ジフェニルメタンジイソシアネート、或いはこれらのオ
リゴマー混合物、２，４−１及び／又は２．６−ドリレ
ンジ・インシアネート、１，６−へキサメチレンジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネート、或いはこれ
らのオリゴマー混合物、或いは、これらポリイソシアネ
ートのカルボジイミド、ウレタン、アロファネート、又
はイソシアヌレート変性物が使用される。

触媒としては、トリエチレンジアミン、トリエチルアミ
ン、Ｎ−メチルモルホリン、テトラメチルエチレンジア
ミン、テトラメチルへキサメチレンジアミン等のアミン
化合物、スタナオクテート、スタナオレート、ジブチル
錫ジラウレート等の有機金属錫、水銀又は鉛化合物等の
有機金属化合物が挙げられる。

これらのうち、好ましくは、有機金属化合物が単独で、
或いは、ポリウレタン配合に応じて、アミン化合物との
併用で使用される。これらの触媒は、通常、ポリウレタ
ン製造用ポリオール１００重量部に対して０〜５重量部
添加される。

本発明においてポリオール原料として使用されるポリオ
ールは、分子中に水酸基２〜３個を有する、水酸基価２
２５〜１ｏ００のポリオールである。このような水酸基
数及び水酸基価を有するポリエーテルポリオールとして
は、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、ビスフェノール
−Ａ等の活性水素原子を２個又は３個有する化合物、又
は、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン等のア
ルカノールアミン類、アンモニア、アニリン等の活性水
素原子を２個又は３個有するアミン化合物に、エチレン
オキシド（以下ｒＥＯＪと略す。）、プロピレンオキシ
ド（以下「ＰＯ」と略す。）を開環重合して得られるポ
リオール、或いは、ポリテトラメチレングリコール等が
挙げられる。また、ポリエステルポリオールとしては、
通常、アジピン酸、フタル酸、トリメリット酸等のポリ
カルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリ
セリン等の多価アルコールとを反応させて得られたもの
が挙げられる。

本発明においては、上記ポリオールのうち、水酸基価２
２５〜１０００、好ましくは、２２５〜６８０で、室温
において液状のポリオールを１種単独で或いは２種以上
混合して使用されるが、その使用量は全ポリオール原料
中受なくとも５０重量％、好ましくは７０重量％以上と
する。ポリオール原料中の上記ポリオールの割合が５０
重量％未満では、水とイソシアネートとの反応により発
生する炭酸ガスによる発泡が見られ、密度１．０ｇ／ｃ
ｍ’以上の非発泡ポリウレタンが得られない。

なお、ポリオール原料として上記ポリオールと併用する
ことのできる他のポリオールとしては、水酸基価２２５
未満又は１０００を超えるジオール又はトリオール等が
挙げられる。その他、ペンタエリスリト−ル、メチルグ
ルコシド、ソルビトール、シュークローズ等の活性水素
原子を４個以上有する化合物、又は、エチレンジアミン
、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン、キシリレ
ンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、３゜５−ジエ
チルトリレンジアミン等の活性水素原子を４個以上有す
るアミン化合物又は上記ポリヒドロキシ化合物にＥＯ又
はＰＯを開環重合して得られるポリオール等が挙げられ
る。好ましくは、分子］Ｕ６０〜６０００のポリエーテ
ルポリオール、及び／又はポリエステルポリオールが１
種を単独で或いは２種以上を混合して使用される。

本発明において、ポリオール原料の水分含有率は市販の
ポリオール規格値である１１０００ｐｐ以下で良いが、
好ましくは６００ｐｐｍ以下、更に好ましくは４００ｐ
ｐｍ以下とするのが望ましい。

本発明の方法においては、非発泡ポリウレタン原料であ
る、前述のポリイソシアネートと、ポリオールとを、Ｎ
Ｃ０１０Ｈ当量比０．８〜２．５にて、必要に応じて触
媒、その他、可塑側、充填剤、安定剤、着色側、難燃剤
、界面活性側等の添加剤を加えて、反応させて、非発泡
ポリウレタンを得る。具体的には、イソシアネート原料
に、必要に応じて触媒や添加剤を加えた所定三のポリオ
ール原料を、ウレタン注入機を用い或いはハンドドリル
のような簡単な混合装置で混合攪拌し型内に注入して反
応させる。これにより、密度１、、Ｏｇ／ａｍ’以上の
非発泡ポリウレタンが得られる。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

なお、実施例及び比較例において、得られるポリウレタ
ンの密度は使用したイソシアネート、ポリオールの密度
、及びイソシアネート、ポリオールの配合比率により異
なるため、ポリウレタンの密度と発泡の有無が必ず一致
するとは限らない。

実施例１〜２７、比較例１〜６ ポリイソシアネート原料としてポリメチレンポリフェニ
ルポリイソシアネート（ＮＧＯ含有率３０８％）を用い
、ポリオール原料として第１表及び第２表に示すものを
用い、これらポリウレタン原料を第１表及び第２表に示
すＮ　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比となるように５００ｍｊ２の
容器に計りとり、ガラス棒ですばやく混合して反応固化
させた。なお、比較例４．５については脱水剤を用いて
水分含有率を調整した。

得られたポリウレタン成形物の発泡の度合を目視による
観察で調べ、下記の評価基準で表した。

また、密度測定を行なった。

結果を第１表及び第２表に示す。

評価基準 ◎０発泡なし ○：僅かに発泡あり △：若干発泡あり ×：発泡あり なお、第１表及び第２表においてポリオール成分の表示
は下記のものを示し、配合比は重量比で示す。

ＰＰＧ　　　　：ポリプロピレングリコールＧＣ＋ＥＯ
：グリセリンのＥＯ付加重合物ＧＣ＋ＰＯ：グリセリン
のＰＯ付加重合物ＴＭＰ＋ＥＯ：　トリメチロールプロ
パンのＥＯ付加重合物 ＴＭＰ＋ＰＯ：　トリメチロールプロパンのｐｏ付加重
合物 ＴＥＡ＋ＥＯ：　トリエタノールアミンのＥＯ付加重合
物 ＴＥＡ＋ＰＯ：　トリエタノールアミンのＰＯ付加重合
物 Ｎｏ。

Ｎｏ。

１／Ｎ０．５：実施例１で用いたポリ オール／実施例５で用いたポリオール １／Ｎｏ、７：実施例１で用いたポリ オール／実施例７で用いたポリオール Ｎｏ。

６　／　Ｎ　　ｏ　。

７＝実施例６で用いたポリ Ｎｏ。

オール／実施例７で用いたポリオール ７／Ｎｏ、１４＝実施例７で用いたポリオール／実施例
１４で用いたポリオールＭ−３０ ニアデカ社製　グリセリン＋ＥＯ 水酸基価：５４０ Ｓ−２０９ ：三洋化成社製 シェークローズ＋ＰＯ 水酸基価：４５０ Ｐ−２００ ：三洋化成社製 ポリプロピレングリコール 水酸基価；５６０ ＥＤＰ−４５０ニアデカ社製 エチレンジアミン＋ＰＯ 水酸基価；４５０ Ｐ−４７０ ：三洋化成社製 トリエタノールアミン十Ｐ。

水酸基価；３６０ Ｅ−４００ ：三洋化成社製 ペンタエリスリトール＋ＰＯ 水酸基価；４１０ Ａ−７０３ ：三洋化成社製 グリセリン十ＰＯ，ＥＯ 水酸基価；３４ 第 表 第１表及び第２表より明らかなように、本発明の方法に
従って、特定の水酸基数及び水酸基価のポリオールを用
いることにより、脱水剤、破泡剤を用いることなく、密
度１．０ｇ／ｃｍ３以上の非発泡ポリウレタンを製造す
ることができる。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の非発泡ポリウレタンの製造
方法によれば、吸着型又は反応型脱水剤或いは破泡剤を
使用することなく、特定のポリオールを使用することに
より、使用するポリオールの水分含有率１１０００ｐｐ
以下において、密度１．０ｇ／ｃｍ３以上の非発泡ポリ
ウレタンを得ることができる。このため、脱水剤の沈降
、破泡剤による製品特性の低下等の問題を引き起こすこ
となく、高特性非発泡ポリウレタンを、容易かつ効率的
に製造することが可能とされる。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリイソシアネート原料とポリオール原料とをＮ
   ＣＯ／ＯＨ当量比０．６〜２．５で反応させて密度１．
   ０ｇ／ｃｍ＾３以上の非発泡ポリウレタンを製造するに
   あたり、ポリオール原料として分子中に水酸基を２〜３
   個有し、水酸基価２２５〜１０００のポリオール成分を
   少なくとも５０重量％含有するポリオール原料を使用す
   ることを特徴とする非発泡ポリウレタンの製造方法。