JPH0259166B2 - - Google Patents

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JPH0259166B2
JPH0259166B2 JP57122207A JP12220782A JPH0259166B2 JP H0259166 B2 JPH0259166 B2 JP H0259166B2 JP 57122207 A JP57122207 A JP 57122207A JP 12220782 A JP12220782 A JP 12220782A JP H0259166 B2 JPH0259166 B2 JP H0259166B2
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JP
Japan
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weight
parts
polyisocyanate
foam
water
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JP57122207A
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JPS5912917A (ja
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Koji Kanetani
Akihiro Yamane
Kaoru Motomura
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Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
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Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水分散性の優れたポリイソシアネート
化合物の製造方法および該ポリイソシアネート化
合物とアスフアルト系エマルジヨンとから均一な
発泡体を製造する方法に関する。
親水性ポリオールとポリイソシアネート化合物
によるイソシアネート基含有プレポリマーに、単
に水を混合して発泡体を得る方法はよく知られて
いる。この方法は通常の軟質系の発泡体の製造に
は適しているが、2液型スプレー発泡やアスフア
ルト系エマルジヨンと組合せて発泡するには、媒
質たる水に対しポリイソシアネート類がよく分散
するものでなくてはならず、上記のようなイソシ
アネート基含有プレポリマーは不適当であつた。
またポリイソシアネート化合物にRO
(CH2CH2O)nHまたはR′(OCH2CH2)m−
OOCCH2COO(CH2CH2O)nR′で示されるポリ
エチレンオキシド誘導体(ここでRおよびR′は
1〜4の炭素数のアルキル基、nおよびmは平均
5〜120)を反応させて得られる自己乳化型ポリ
イソシアネートは公知(特公昭55−7472号公報)
であるが、本ポリイソシアネートは水と分散させ
て安定なエマルジヨンをつくることを目的として
おり、本発明の目的のアスフアルト系エマルジヨ
ンと組合わせて発泡体をうるには分散性能が不足
し好ましくない。すなわち、上記公報記載の技術
では、ポリイソシアネートは水と分散して水中油
型エマルジヨンをなし、安定なカプセルを形成す
る。そのためこのエマルジヨンのポツトライフは
比較的長く、通常25℃では3〜5時間である。使
用に際してはイソシアネートを有効に、早期に利
用するため、加熱処理を行なう必要が生じる。な
お、この公知の発明において、ポリイソシアネー
トとして過剰のジイソシアネート又は高官能性ポ
リイソシアネートとヒドロキシル末端ポリエーテ
ルとの反応により得られるイソシアネート末端プ
レポリマーを用いる場合もあるが、上記水中油滴
型エマルジヨンを形成するためには、RO
(CH2CH2O)nHまたはR′(OCH2CH2)m−
OOCCH2COO(CH2CH2O)nR′のポリエチレン
オキシド誘導体部分が親水性基として働き、イソ
シアネート部分は親油基として働く必要があるた
め、上記プレポリマー製造に当つて用いられるヒ
ドロキシル末端ポリエーテルとしてはオキシプロ
ピル化グリセロール等の親油性のものが用いられ
ている。
一方、ゴムアスフアルト系エマルジヨンと組合
わせて発泡体を得るためには、優れた分散性能を
有したポリイソシアネート化合物が必要であり、
さらに水と分散した型が安定な水中油型エマルジ
ヨンでは不適当であるということである。水と分
散した型は、基本的には水中油型であることがよ
いが、明確な水中油型でなく、一部水溶型になつ
た方が好ましい。何故なら、安定な水中油型エマ
ルジヨンでは水とイソシアネートの反応による炭
酸ガス発生が極めて遅くなるので発泡体が形成さ
れないためである。
本発明者等は上記観点に鑑み、ゴムアスフアル
ト系エマルジヨンと組合せて均一な発泡体を得る
ことのできる水分散性の優れたポリイソシアネー
ト化合物について種々研究した結果、次のように
して得られるポリイソシアネート化合物が適して
いることを見出した。
すなわち、 A ジフエニルメタンジイソシアネート系のポリ
イソシアネート100重量部に、 B RO(CH2CH2O)nH(1)またはR′(OCH2CH2
OOCCH2COO(CH2CH2O)nR′(2)(Rおよび
R′は同一または相異なつた炭素数1〜4のア
ルキル基、n、mは平均5〜120)で表わされ
るポリエチレンオキシド誘導体1〜20重量部、
および C エチレンオキシド/プロピレンオキシドが
1/0〜1/3モル比からなる分子量200〜
6000のポリエーテルジオールおよび/またはポ
リエーテルトリオールをNCO/OHモル比で2
〜20の割合で、 反応させて得られるポリイソシアネート化合物と
ゴムアスフアルト系エマルジヨンとを混合するこ
とからなる発泡体の製造方法に関する。
本発明で用いるジフエニルメタンジイソシアネ
ート系のポリイソシアネートとしては、ジフエニ
ルメタンジイソシアネート系(以下、MDIと称
す)、カルボジイミドで一部変性等をして得られ
る液状化MDI、ポリメリツクMDIと呼ばれるポ
リフエニルメタンポリイソシアネート、これらの
ポリイソシアネートと活性水素含有化合物との反
応物、またはこれらの混合物が挙げられる他、上
記化合物とトリレンジイソシアネート、ナフチレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネートなどの他の系のイソシアネート化合物との
混合物あるいは変性化物も用いることができる。
本発明で用いられる(B)ポリエチレンオキシド誘
導体は前述の如く、一般式 RO(CH2CH2O)nH (1) または R′(OCH2CH2)m−OOCCH2COO
(CH2CH2O)nR′ (2) で表わされ、R、R′、n、mは先に定義した通
りであるが、R、R′はメチル基が特に好ましい。
(A)のポリイソシアネート100重量部に対して反応
させる(B)のポリエチレンオキシド誘導体量は(1)ま
たは(2)式中のn、mの数によつて異なるが、前述
の如く1〜20重量部が好ましく、1重量部以下で
は水分散性が悪くなり、20重量部以上の場合は添
加量に見合うだけ水分散性が向上せず経済的に不
利である。
本発明で用いられる(C)のポリエーテルジオール
もしくはポリエーテルトリオールは、出発物質と
して、水やエチレングリコール、ブチレングリコ
ールなどのようなジオール類、またはグリセリ
ン、トリメチロールプロパン、トリエタノールア
ミンなどのようなトリオール類にエチレンオキシ
ド/プロピレンオキシドを1/0〜1/3モル比
の仕込み割合でブロツク重合させて分子量200〜
6000としたものである。該ポリエーテルのポリイ
ソシアネートに対する量はポリエーテルの組成に
よつて異なるが、NCO/OHモル比で2〜20の範
囲が好ましく、2以下では反応後のポリイソシア
ネート化合物が高粘度となつて貯蔵安定性が悪く
なり、また20以上では水分散性が悪くなるので不
適当である。
本発明における(A)ポリイソシアネートと(B)ポリ
エチレンオキシド誘導体および(C)ポリエーテルの
反応は通常のウレタン化条件で行なう。例えば反
応温度は20〜120℃の範囲が適当で、これらを均
一に急速混合したり、2液型としてスプレー混合
発泡したりする。ポリイソシアネートと反応させ
るポリエチレンオキシド誘導体およびポリエーテ
ルは同時に仕込むことができるが、ポリイソシア
ネートとポリエチレンオキシド誘導体を予じめ反
応させたものを、ポリエーテルとポリイソシアネ
ートの反応後に添加することもできるし、またポ
リエチレンオキシド誘導体およびポリエーテルは
各々、2種以上の混合物を用いてもよい。
上記のようにして得られたポリイソシアネート
化合物は、通常のウレタン化で用いられる、安定
剤、難燃剤、整泡剤、界面活性剤、粘度調整剤、
可塑剤、溶剤等を添加して、スプレー施工やアス
フアルトエマルジヨンとの組合せでの発泡体の製
造を行うことができる。スプレー施工の場合、ジ
ブチルフタレートなどの安定剤の添加が有効であ
る。
本発明方法で得られたポリイソシアネート化合
物は安定な水中油型でなく、水との反応が速いの
で、アスフアルト系エマルジヨンと組合せること
によつて速やかにCO2を発生し、均一な発泡体を
得ることができ、該発泡体は防水材、断熱材、防
振材、防音材等の土木建築材料用、接着剤、積層
剤、塗料、成型材料、各種パツキング材等の工業
用材料など広い用途に有効に用いられる。
発泡体製造に当つて、本発明方法で得られたポ
リイソシアネート化合物と水系高分子エマルジヨ
ンの範疇に入るゴムアスフアルト系エマルジヨン
とを、発泡体の性能、用途などにより4:1〜
1:4の重量比の配合比で混合する。ゴムアスフ
アルト系エマルジヨンとしてはゴムアスフアルト
エマルジヨン、SBRアスフアルトエマルジヨン、
ポリブタジエンアスフアルトエマルジヨンなどの
ゴムラテツクスにアスフアルトを10〜50%程度ブ
レンドしたアスフアルト系エマルジヨン、または
ゴムラテツクスにタールをブレンドしたタール系
エマルジヨンなどが用いられ、これらは発泡体の
用途により適宜、選択される。配合物の混合は手
動あるいは機械撹拌により、スプレーにより発泡
体を得る場合は2液混合型スプレー発泡機を用い
る。
上記発泡体の製造に当つては、アスフアルト系
エマルジヨンとポリイソシアネート化合物との反
応を調節するための触媒や、発泡体の物性調節の
ためのポリオール、ポリアミン類などの活性水素
基含有化合物を添加することができる。
実施例 1 ポリフエニルメタンポリイソシアネート100重
量部に分子量700のメトキシポリエチレングリコ
ール8重量部および分子量2500で出発物質が水で
あるエチレンオキシド/プロピレンオキシドが
1/2モル比のブロツクポリエーテル100重量部
を加えて、80℃4時間反応させてポリイソシアネ
ート化合物を得た。このポリイソシアネート化合
物100重量部にシリコン整泡剤L−5340を0.5重量
部、ジブチルフタレートを100重量部加えて均一
に混合してプレミツクスを得た。
2液混合型スプレー発泡機を用いて一方のタン
クにプレミツクスを、他方のタンクにゴムアスフ
アルト系エマルジヨン(日本合成ゴムK.K.製、
KT 218X−A)を仕込み、配合比1:1でスプ
レーし、密度0.30g/cm3の均一な発泡体を得た。
比較例 1 実施例1で用いたスプレー発泡機の一方のタン
クに、ポリフエニルメタンポリイソシアネート
100重量部とシリコン整泡剤L−5340、0.5重量
部、およびジブチルフタレート10.0重量部を均一
に混合したものを仕込み、他方のタンクに実施例
1で用いたゴムアスフアルト系エマルジヨンを仕
込み、配合比1:1〜1:3でスプレーしたが、
スプレー物は2液の分散が悪く、正常な発泡体が
得られなかつた。
比較例 2 (特公昭55−7472号公報記載のものに相当) ポリフエニルメタンポリイソシアネート100重
量部に分子量700のメトオキシポリエチレングリ
コール8重量部を加えて、80℃、4時間反応させ
てポリイソシアネート化合物Dをえた。実施例1
で用いたスプレー発泡機の一方のタンクにポリイ
ソシアネート化合物D100重量部とシリコン整泡
剤L−5340、0.5重量部およびジブチルフタレー
ト100重量部を均一に混合したものを仕込み、他
方のタンクに実施例1で用いたゴムアスフアルト
系エマルジヨン(日本合成ゴムK.K.製、
KT218X−A)を仕込み、配合比1:1〜1:3
スプレーしたが、スプレー物は2液の分散が悪
く、発泡体として満足すべきものが得られなかつ
た。
比較例 3 (特公昭55−7472号公報記載のものに相当) 分子量1000のオキシプロピル化グリセロール
500重量部をポリフエニルメタンポリイソシアネ
ート1025重量部に加えて100℃で撹拌し100℃2時
間反応させてポリイソシアネート化合物Fを得
た。
また別に100℃に保つた分子量620のメトオキシ
ポリエチレングリコール102.5重量部をこれもま
た100℃のポリフエニルメタンポリイソシアネー
ト922.5重量部に滴下撹拌し30分反応せしめて界
面活性剤Gを得た。
FとGの混合体100重量部にゴムアスフアルト
系エマルジヨン(日本合成ゴムKK製、KT218X
−B)150重量部を加えて急速に混合撹拌したが
実用性ある発泡体は得られなかつた。
上記オキシプロピル化グリセロールのみを分子
量1000のオキシエチル化グリセロールに置き換え
た実験では均一な発泡体を得ることができた。
実施例 2 カルボジイミド化変性MDI 100重量部に分子
量700のメトキシポリエチレングリコール6重量
部、および分子量3000で出発物質がグリセリンで
あるエチレンオキシド/プロピレンオキシドが
1/1モル比のブロツクポリエーテル80重量部を
加えて、80℃、4時間反応させてポリイソシアネ
ート化合物を得た。このポリイソシアネート化合
物100重量部にゴムアスフアルト系エマルジヨン
(日本合成ゴムK.K.製、KT 218X−B)150重量
部を加えて急速に混合撹拌したところ、密度
0.35g/cm3の均一な発泡体を得た。
実施例 3 ポリフエニルメタンポリイソシアネート100重
量部に分子量900のメトキシポリエチレングリコ
ール5重量部および分子量2000で出発物質が水で
あるエチレンオキシド/プロピレンオキシドが
1/1モル比のブロツクポリエーテル100重量部
を加えて、80℃で4時間反応させてポリイソシア
ネート化合物を得た。このポリイソシアネート化
合物100重量部にシリコン整泡剤L−5340(日本ユ
ニカー製)0.5重量部を混合したものにポリブタ
ジエンアスフアルト系エマルジヨン(日本合成ゴ
ムK.K.製)200重量部を加えて急速に混合撹拌し
たところ、密度0.35g/cm3の均一な発泡体を得た。
実施例 4 ポリフエニルメタンポリイソシアネート100重
量部に、分子量500のメトキシポリエチレングリ
コールのマロン酸ジエステル4重量部、および分
子量1000のポリエチレングリコール40重量部を加
えて、80℃、6時間反応させてポリイソシアネー
ト化合物を得た。このポリイソシアネート化合物
100重量部に、ポリブタジエンアスフアルト系エ
マルジヨン(日本合成ゴムKK製)200重量部を
加えて急速に混合撹拌したところ、密度0.40g/
cm3の均一な発泡体を得た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 A ジフエニルメタンジイソシアネート系の
    ポリイソシアネート100重量部に、 B RO(CH2CH2O)nH(1)またはR′(OCH2CH2
    mOOCCH2COO(CH2CH2O)nR′(2)(Rおよび
    R′は同一または相異なつた炭素数1〜4のア
    ルキル基、n、mは平均5〜120)で表わされ
    るポリエチレンオキシド誘導体1〜20重量部、
    および C エチレンオキシド/プロピレンオキシドが
    1/0〜1/3モル比からなる分子量200〜
    6000のポリエーテルジオールおよび/またはポ
    リエーテルトリオールをNCO/OHモル比で
    2/20の割合で、 反応させて得られるポリイソシアネート化合物と
    ゴムアスフアルト系エマルジヨンとを混合するこ
    とからなる発泡体の製造方法。
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