JPH04283215A - イソシアネート末端付きプレポリマーの製造方法 - Google Patents

イソシアネート末端付きプレポリマーの製造方法

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JPH04283215A JP3261990A JP26199091A JPH04283215A JP H04283215 A JPH04283215 A JP H04283215A JP 3261990 A JP3261990 A JP 3261990A JP 26199091 A JP26199091 A JP 26199091A JP H04283215 A JPH04283215 A JP H04283215A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は化学方法に関し、さらに
詳しくは、ポリウレタン物品の製造に有用なイソシアネ
ート基含有ポリウレタンプレポリマーの連続製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】有機ポリオール化学量論的に過剰の有機
ポリイソシアネートを反応させることにより得られるイ
ソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマーは、ポリ
ウレタンの分野において周知であり、例えば固体及び微
孔質エラストマー、軟質及び軟質発泡体、コーティング
、接着剤等の製造に使用されてきている。かくして、ト
リレンジイソシアネート(TDI)またはジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)とポリエステルジオー
ルまたはポリエーテルジオールとを反応させることによ
り得られる低遊離イソシアネート含量の実質的に二官能
性のプレポリマーは、エラストマーの製造に使用されて
きている。他方、種々のジオールと、4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートとを反応させることにより
得られる高遊離イソシアネート含量のプレポリマーは、
この通常は固体であるジイソシアネートを便宜な液体の
形で提供するための手段として製造されてきている。
【0003】プレポリマー製造のための慣用方法は、ポ
リオールとポリイソシアネートとを高温でバッチ(回分
)式に反応させることであり、それらの反応体は所望の
遊離イソシアネート含量のプレポリマーを得るのに適切
な割合で使用される。ポリオールとポリイソシアネート
との間の反応は発熱的であるが、満足な(許容しうる)
時間で反応を完結させるには、通常、反応混合物を約4
0〜約100℃の範囲内の温度に1時間ないしそれ以上
にわたって加熱する。
【0004】欧州特許第351852号明細書には、ポ
リオールとポリイソシアネートとを両者が反応しないよ
うに一緒にし、この両者の組合せを発泡体の製造に必須
のその他の成分と接触させることにより、発泡体を製造
する方法が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリウレタ
ンプレポリマーの連続的な製造を可能にする新規な方法
を提供することをその主要な一目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、2〜1
5重量%のNCO含量のイソシアネート末端付きプレポ
リマーの連続的製造方法であって: (A)有機ポリイソシアネート組成物と少なくとも10
00の平均分子量のイソシアネート反応性化合物とを、
上記範囲内のNCO含量のプレポリマーの生成のために
適切な両者の相対割合で、反応帯域に対して連続的に送
入し、(B)そのイソシアネート組成物とイソシアネー
ト反応性化合物とをその反応帯域中で反応させて、イソ
シアネート末端付きプレポリマーを生成させ、そして(
C)そのプレポリマーを反応帯域から連続的に取り出す
、工程からなる上記連続的製造方法を提供する。
【0007】適当な有機ポリイソシアネートの例として
は、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族及び芳香族のポリイソ
シアネート類があり、例えば1,6−ヘキサメチレンジ
イソシアネート、ソホロンジイソシアネート、シクロヘ
キサン−1,4−ジイソシアネート、4,4′−ジシク
ロヘキシルメタンジイソシアネート、p−キシレンジイ
ソシアネート及びフェニレンジイソシアネートであるが
、特にポリウレタン発泡体の製造に慣用されている芳香
族ポリイソシアネートである。殊に重要なものは、トリ
レンジイソシアネート(TDI)及びジフェニルメタン
ジイソシアネート(MDI)であり、これらは種々の純
粋、変性また粗(未精製)状態で、あるいはそれらの混
合物の形で使用されうる。
【0008】適当なイソシアネートの例は、高純度MD
Iであり、好ましくは少なくとも60重量%の4,4′
−異性体を含むものである。その他の適当なイソシアネ
ートの例としては、実質的に純粋な4,4′−異性体;
及び該異性体と40重量%以下、好ましくは30重量%
以下、さらに好ましくは20重量%以下の2,4′−異
性体及び5重量%以下の2,2′−異性体とを含む異性
体混合物;がある。さらに別の適当なイソシアネート組
成物の例としては、変性された形のジフェニルメタンジ
イソシアネート、すなわち、ウレタン、アロファネート
、ウレア、ビウレット、カルボジイミド、ウレトンイミ
ンまたはイソシアヌレート残基の導入により公知の方法
で変性されたMDIがある。これらのいわゆるMDI変
性体類としては、殊に少なくとも25重量%のNCO含
量のウレトンイミン変性MDI、及び少なくとも20重
量%のNCO含量のポリエーテル系プレポリマーが包含
される。
【0009】MDI及び高分子充填剤を含むイソシアネ
ート組成物も、プレポリマーの製造に使用できる。その
ような製品の例としては、例えばEP−A−O  10
3996明細書に記載されているようなMDI中のポリ
ウレア分散物がある。
【0010】高分子充填剤を含むその他の組成物として
は、MDIに基くプレポリマー、及び分散高分子粒子を
含む高分子ポリオールが包含される。これらの製品にお
いて、分散高分子粒子は50ミクロン以下の平均寸法を
有することが一般に好ましい。
【0011】プレポリマーの製造に使用しうるさらに別
のイソシアネート組成物の例としては、ポリメチレンポ
リフェニレンポリイソシアネートを含む組成物がある。 従って、少なくとも70重量%の純粋MDI異性体と3
0重量%までのいわゆる粗MDI(35〜65重量%の
ジイソシアネートを含み、残部がほとんど2より大きな
イソシアネート官能価を有するポリメチレンポリフェニ
レンポリイソシアネートである)との混合物が使用でき
る。上記よりも高割合の(100%までの)上記高官能
価ポリイソシアネートを含む高分子MDI組成物と、純
粋MDIとの混合物も使用できる。
【0012】本発明方法のために適当なイソシアネート
反応性化合物としては、ポリオール、チオール、ポリア
ミン、イミノ化合物、エナミン含有化合物及びこれらの
混合物がある。
【0013】典型的な化合物は、少なくとも1000、
好ましくは2000〜8000の分子量及び1.5〜5
、好ましくは2〜4、さらに好ましくは2〜3の官能価
を有する。
【0014】殊に重要なイソシアネート反応性高分子物
質としては、高分子アルコールがある。適当なポリオー
ル及びそれらの製造方法は、先行文献に記載されており
、そのようなポリーオル例として、ポリエステル、ポリ
エステルアミド、ポリチオエーテル、ポリカーボネート
、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリシロキサン及
び特にポリエーテルを挙げることができる。
【0015】使用しうるポリエーテルポリオールの例と
しては、環状酸化物(例えばエチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、ブチレンオキシド、またはテトラヒドロ
フラン)を、必要に応じて多官能性開始剤の存在下で、
重合させることにより得られる生成物が包含される。適
当な開始剤化合物は、複数の活性水素原子を含み、その
例としては水及びポリオール(例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、シ
クロヘキサンジメタノール、レゾルシノール、ビスフェ
ノールA、グリセロール、トリメチロールプロパン、1
,2,6−ヘキサントリオール、またはペンタエリスリ
トール)がある。開始剤及び/または環状酸化物の混合
物を使用できる。
【0016】特に有用なポリエーテルポリオールとして
は、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキシプロピ
レントリオール、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピ
レン)ジオール及びポリ(オキシエチレン−オキシプロ
ピレン)トリオールがある。これらは先行文献に詳しく
記載されているように、二官能性または三官能性の開始
剤に対してエチレンオキシド及びプロピレンオキシドを
同時に、あるいは逐次に添加することにより得られる。 このようなジオール及びトリオールの混合物も殊に有用
でありうる。その他の殊に有用なポリエーテルポリオー
ルとしては、テトラヒドロフランの重合により得られる
ポリテトラメチレングリコールがある。使用しうるポリ
エステルポリオールとしては、多価アルコールとポリカ
ルボン酸(殊にジカルボン酸)またはそのエステル生成
性誘導体とのヒドロキシル末端付き反応生成物があり、
そのような多価アルコールの例としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール
、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノー
ル、ビス(ヒドロキシエチル)テトラフタレート、グリ
セロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、ポリエーテルポリオールまたはそれらの混合物が
あり、そしてポリカルボン酸成分の例としては、スクシ
ン酸(こはく酸)、グルタル酸、アジピン酸(それらの
ジメチルエステル)、セバシン酸、無水フタル酸、無水
テトラクロルフタル酸またはジメチルテレフタレート、
あるいはそれらの混合物がある。ポリエステルアミドは
、ポリエステル化反応混合物中に、エタノールアミンの
ようなアミノアルコール類を含めることにより得られる
。ラクトン(例えばカプロラクトン)をポリオールと一
緒に重合することにより、あるいはヒドロキシカプロン
酸のようなヒドロキシカルボン酸の重合により、得られ
るポリエステルも、使用できる。
【0017】使用しうるポリチオエーテルポリオールと
しては、チオジグリコールを単独で、あるいは他のグリ
コール、アルキレンオキシド、ジカルボン酸、ホルムア
ルデヒド、アミノアルコールまたはアミノカルボン酸と
共に、縮合することにより得られる生成物がある。
【0018】使用しうるポリカーボネートポリオールと
しては、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチルグリコー
ルまたはテトラエチレングリコールのようなジオールを
、ジアリールカーボネート(例えばジフェニルカーボネ
ート)またはホスゲンと反応させることにより得られる
生成物がある。
【0019】使用しうるポリアセタールポリオールとし
ては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール
またはヘキサンジオールのようなグリコールをホルムア
ルデヒドと反応させることにより得られるものがある。 適当なポリオレフィンポリオールとしては、ヒドロキシ
末端付きのホモポリマー及びコポリマーがあり、そして
適当なポリシロキサンポリオールとしてはポリジメチル
シロキサンジオール及びポリジメチルシロキサントリオ
ールがある。
【0020】使用しうるその他のポリオール成分として
は、前記のタイプのポリオール中の付加重合体または縮
合重合体の分散液または溶液がある。そのような変性ポ
リオール先行文献に詳しく記載されており、その例とし
ては、高分子ポリオール(例えばポリエーテルポリオー
ル)中での1種またはそれ以上のビニル単量体(例えば
スチレン、アクリロニトリル)の使用現場重合により;
あるいは、高分子アルコール中でのポリイソシアネート
と、アミノ官能化合物及び/または低分子量ポリヒドロ
キシル及び/またはアミノアルコールとの、使用現場反
応により;得られる生成物がある。
【0021】その他の有用なイソシアネート反応性高分
子物質としては、上記の高分子ポリオールに対応する高
分子ポリアミン、特にジアミン及びトリアミンがある。 適当なポリアミンとしては、例えば米国特許第3654
370に記載されるようなポリエーテルポリオールの還
元アミン化により、あるいはポリオールのシアノエチル
化及びそれに続く水素添加により、得られる生成物があ
る。ポリオキシプロピレンジアミン及びポリオキシトリ
アミンならびにそれらの混合物は、好ましい。ポリオー
ルの部分アミン化により得られるアミノ基及びヒドロキ
シル基の両者を含む高分子物質も有用である。
【0022】使用しうるイミノ官能性化合物は、そのC
=N結合を開裂してモノマー副生物を生成せずに、ポリ
イソシアネートと直接に反応しうるイミノ官能性化合物
である。適当なイミノ官能性化合物の例としては、イミ
ノ官能性ポリエーテル樹脂がある。ここに「イミノ官能
性」化合物とは下記の基を含む反応体を意味するもので
ある:
【0023】
【0024】上記構造においてX、Y及びZは、該化合
物の残部を、一緒に形成する化学的構造部分であり、そ
れぞれが独立的に該化合物のイミノ単位:
【0025】
【0026】にN、C、O、S、SiまたはPを介して
結合される水素及び有機ラジカルから選択されるもので
あり、そのイミノ単位の中心炭素が三つの原子に結合さ
れている。
【0027】上記構造において、イミノ単位の炭素原子
も窒素原子も芳香族環またはその他の完全共役環あるい
は環系中に取り込まれていてはならない。Zが、飽和さ
れた原子、好ましくは脂肪族炭素原子を介してイミノ単
位に結合しているのが好ましい。
【0028】本発明に使用されうるイミノ官能性反応体
の範囲は、その反応体の製造のための特定の化学作用ま
たは化学反応に限定されるものではない。例えばイミン
末端付き脂肪族ポリエステルは、多数の異なる経路によ
って製造しうる。特に、脂肪族のアミン末端付きポリエ
ステルのアミン基(−NH2 )は、アルデヒド(XC
H2 CHO)あるいはケトン(X−CO−Y)を予め
反応させて、それぞれに対応するアルジミン−N=CH
CH2 Xまたは対応するケチミン
【0029】
【0030】を生成させることができ、あるいはアルデ
ヒド及び/またはケトン末端付きポリエーテルのアルデ
ヒド及び/またはケトン基は、予め脂肪族第1モノアミ
ンと反応させて、それぞれ対応するアルジミン及び/ま
たはケチミン末端付きポリエーテルを生成させることが
できる。
【0031】
【0032】環式及び非環式の両方の形のイミノ官能基
の調製は、S.パタイ(Patai)編「ザ・ケミスト
リィ・オブ・ザ・カーボン−ナイトロジェン・ダブル・
ボンド」(1970年ロンドン、インターサイエンス・
パブリッシャーズ発行)のような文献において周知であ
る。
【0033】挙げることができるエナミン含有化合物と
しては下記の構造を有する化合物がある:
【0034】
【0035】または
【0036】
【0037】ここにA、B、C、D、E、G、J及びL
のそれぞれは、独立的に、水素または好ましくは随意に
置換されていてもよい炭化水素ラジカルを表わし;A,
B及びDのいずれか、そしてそれとは関係なくE,G,
J及びLのいずれかは、随意に一緒に結合して1個また
はそれ以上の炭素環または複素環を形成していてよい。
【0038】多くの好ましいエナミン官能性化合物にお
いて、E,G,J及びLは水素ではない。A及びBの両
方が同時に水素であるのは好ましくない。特に有用なエ
ナミン官能性化合物は、A,B,D,E,G,J及び/
またはLのいずれかが、1個またはそれ以上のエナミノ
基で終るラジカルである結果として、2個またはそれ以
上のエナミン基を含む。
【0039】適当なエナミノ官能性化合物は、少なくと
も1個のアルファ水素原子を含むカルボニル化合物(例
えば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、イソ
ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、シクロヘキシル
アルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、ベンジル
メチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、
トリメチルシクロヘキサノンのような脂肪族、環状脂肪
族、または芳香脂肪族のアルデヒドまたはケトン,ある
いはそれらの混合物)と、第2アミン(例えば第2アミ
ノ末端付きポリマー、例えばポリエーテル)と反応させ
ることによる公知方法で得られる。
【0040】イソシアネート反応性高分子物質の混合物
を使用できる。そのような混合物は、分子量、官能価、
イソシアネート反応性基の種類または高分子主鎖に関し
て異なる成分を含んでいてよい。
【0041】本発明の方法に使用される特定のイソシア
ネート反応性化合物に応じて、触媒の使用が好ましいこ
とがあり、あるいは好ましくないことがある。
【0042】イソシアネート反応性化合物としてポリオ
ールを使用するとき、ウレタン生成用触媒を用いるのが
好ましい。
【0043】使用しうるウレタン生成用触媒は、イソシ
アネートとヒドロキシル基との間の反応を促進する化合
物である。そのような触媒は、先行文献、例えばサウン
ダース(Saunders)及びフリッシュ(Fris
ch)の文献「ポリウレサンズ:ケミストリイ・アンド
−テクノロジィ、パイI」(1962年ニューヨーク、
インターサイエンス社発行、第161〜173頁)に詳
しく記載されており、その例としては、ビスマス、鉛、
すず、鉄、アンチモン、カドミウム、コバルト、アルミ
ニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン
、バナジウム、銅、マンガン及びジルコニウムの有機及
び無機塩ならびにそれらの有機金属誘導体、そしてホス
フィン類及び第3アミン類がある。
【0044】殊に好ましい種類の触媒は、すず塩及び有
機すず塩、例えば酢酸第一すず、乳酸第一すず、オタン
酸第一すず、ラウリン酸第一すず、オレイン酸第一すず
、ステアリン酸第一すず、ジブチルすずジアセテート、
ジブチルすずジラウレート、ジブチルすずメルカプトプ
ロピオネート等である。
【0045】別の重要な種類の触媒は、窒素原子が芳香
族環に直結していない第3アミンである。第3アミン触
媒の例としては、トリエチルアミン、N,N,N′,N
′−テトラメチレンジアミン、N,N,N′,N′−テ
トラメチル−1,3−ブタンジアミン、ビス−2−ジメ
チルアミノエチルエーテル、N,N−ジメチルシクロヘ
キシルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−
メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、1,4−ジ
アザビシクロ−〔2.2.2〕オクタン等を挙げること
ができる。例えば、アンモニアまたはトリエタノールア
ミンのオキシアルキル化によって得られるポリエーテル
のような、第3アミノ基を含むポリオールは、自己触媒
性であることがあり、従って若干の場合には、追加の触
媒を存在させることなく、ジイソシアネート組成物と反
応させることができる。
【0046】1種またはそれ以上の金属塩または錯体と
1種またはそれ以上の第3アミンとの組合せは、特に有
効な触媒を与える。
【0047】イソシアネート反応性化合物としてポリア
ミンを使用するときには、触媒を用いないのが好ましい
ことがあるが、カルボン酸系触媒あるいはいずれのその
他の公知触媒の如き触媒の使用は可能である。
【0048】イソシアネートと脂肪族のイミンもしくは
エナミンとの反応のためのより特定的な触媒群には、カ
ルボン酸及びその前駆体(れいえば酸無水物)が包含さ
れるが、有機すず触媒、第3アミン、及び有機すずと第
3アミンとの組合せの使用も可能である。
【0049】カルボン酸系触媒の特定例としては、オレ
イン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、イソフタル
酸等がある。これらのタイプの触媒は米国特許第4,4
99,254号、同第4,487,908号及び同第4
,487,912号ならびに(イミン−イソシアネート
反応について)同第3,789,045号明細書に記載
されている。
【0050】一般に、プレポリマーが後続の処理(例え
ば発泡体形成工程)に必要とされる以上の触媒を含むこ
とは望ましくないが、公知の方法で過剰触媒を失活ない
し無効化する可能性は排除されるものではない。所望な
らば、あるいは必要ならば、触媒は、不活性溶媒中の溶
液の形で反応帯域中へ導入しうる。
【0051】当業者は、イソシアネート組成物のイソシ
アネート含量とイソシアネート反応性化合物の官能価及
び分子量とを知れば、任意の所望NCO含量のプレポリ
マーを得るために反応帯域へ支給されるべきこれらの反
応体の相対量を計算するのは容易であろう。2〜15重
量%の範囲内の最終NCO含量を達成するには、イソシ
アネート基とイソシアネート反応性基との初期の比は、
典型的には約3:1ないし約20:1の範囲内であろう
。好ましいプレポリマーは、3.5:1ないし15:1
、特に4:1ないし10.1の範囲内のイソシアネート
基:イソシアネート反応性基の初期比にある出発物質を
反応させて、4〜12重量%、特に5〜10重量%のN
CO含量のプレポリマーを生成させることにより製造で
きる。
【0052】本発明の方法において使用される反応帯域
の形態は、余り重要事項ではなく、適切な寸法の任意の
慣用装置が適当であろう。同様に、慣用の設備及び技法
が、イソシアネート組成物、イソシアネート反応性化合
物及び随意使用の触媒を反応帯域へ供給するために、ま
たプレポリマーを反応帯域から取り出すために使用でき
る。
【0053】一般に、イソシアネート組成物及びイソシ
アネート反応性化合物を、周囲温度またはその付近で反
応させ、周囲温度で固体でありうるいずれかの反応体(
例えば4,4′−MDI)を液化させる以外には反応体
または反応混合物に熱を加えないのが好ましい。
【0054】実際には、プレポリマーが直ちに次の工程
に付されるときには、冷却装置が必要とされることがあ
る。
【0055】熱が加えられるときには、反応体を高々8
0℃までに予熱し、さらに下流側では熱を加えないのが
好ましい。
【0056】本発明の方法で作られるプレポリマーは、
低蒸気圧を有する液状組成物である。これらはポリウレ
タン材の製造に使用でき、そして殊に軟質発泡体、特に
すぐれた引裂き及び引張り特性と共に高弾性を示す低温
硬化性、低密度軟質発泡体の製造用に適している。
【0057】発泡体を生成させるには、イソシアネート
末端付きプレポリマーを、必要により慣用添加剤の存在
下で、水と反応させる。そのような添加剤としては、触
媒(例えば前述の第3アミン及びすず化合物)、界面活
性剤及び泡安定剤(例えばシロキサン−オキシアルキレ
ン共重合体)、連鎖延長剤(例えば低分子量のジオール
、ジアミン及びジイミン)、架橋剤(例えばトリエタノ
ールアミン)、難燃剤、有機及び無機充填剤、顔料、及
び内部用剥型剤等がある。成型された発泡体またはスラ
ブ材状発泡体を、連続または断続生産法によって本発明
のプレポリマーから作ることができる。プレポリマーの
製造と発泡体生成工程とを結合して、全体の作業工程が
連続的に実施しうるようにできる。これらすべての製造
方式について、本発明プレポリマーは、それを適切な条
件下で熟成せしめることができるタンク中に貯蔵されう
る。プレポリマー製造工程と発泡体生成工程とが結合さ
れて全体が連続的に実施されるようになっている製造プ
ロセスにおいては、そのようなタンクは、プレポリマー
に所望の熟成度を与えるのに足りるプレポリマー滞留時
間を確保できるようでなければならない。
【0058】本発明の方法は、発泡体の製造に対して殊
に容易に適合される。従って、本発明の好ましい実施態
様においては、(A)有機ポリイソシアネート組成物と
少なくとも1000の平均分子量のイソシアネート反応
性化合物と、そして場合により触媒とを、2〜15重量
%の範囲内のNCO含量のプレポリマーの生成に適切で
ある上記両反応体の相対割合で、反応帯域に対して連続
的に送入し、(B)そのイソシアネート組成物とイソシ
アネート反応性化合物とをその反応帯域中で反応させて
、イソシアネート末端付きプレポリマーを生成させ、(
C)そのプレポリマーを反応帯域から連続的に取り出し
、(D)そのプレポリマーを発泡体生成帯域に対して送
入し、(E)その発泡体生成帯域において、プレポリマ
ーをイソシアネート反応性成分と反応させ、そして(F
)かくして得られる発泡体を回収する、工程からなる軟
質発泡体の製造方法が提供される。
【0059】この発泡体の製造方法の実施に際しては、
所望によりプレポリマーの冷却(例えば周囲温度までへ
の冷却)を、反応帯域から発泡体生成帯域までの移送中
に行なうことができる。発泡体生成帯域は、典型的には
、発泡体製造のための慣用設備、例えばミキシングヘッ
ドからなる。
【0060】本発明方法の特定な具体例によれば、プレ
ポリマーをポリウレタン発泡体の製造に用いられるもの
と同じ装置中で前述の適切な諸成分を混合することによ
り作る。このことは、同一のミキシングヘッドをプレポ
リマーの製造と発泡体生成反応とに使用することを意味
する。これを行なうには下記の処置を行なう。
【0061】(1)プレポリマーを反応帯域から連続的
に取り出し、これを連続的に貯蔵タンクに送入し;(2
)一旦所望量のプレポリマーが製造されたならば、反応
帯域への供給を封鎖し、同時に反応帯域からプレポリマ
ー貯蔵タンクへの供給も封鎖し; (3)次いでプレポリマー貯蔵タンクから同一反応帯域
への供給と、発泡体の製造に使用されるその他の諸成分
を保持している貯蔵タンク(複数)から同一反応帯域へ
の供給とを開始し;そして (4)同一反応帯内で軟質発泡体を生成させ、それを回
収する。
【0062】装置は、所望により、工程(2)及び(4
)の後に清浄化される。
【0063】充分な発泡体が製造されたならば、装置は
、再びプレポリマーの製造のために使用されうる。
【0064】プレポリマーの製造と発泡体の製造とのた
めに同一の反応帯域を使用すると、発泡体製造設備のプ
レポリマー製造反応器と別個に設置する必要がないとい
う利点がある。
【0065】従って、軟質発泡体反応器のより一層経済
的な使用が可能である。殊に一週間につき1〜4日だけ
使用されるスラブ状軟質発泡体製造機については、上記
方式は著しい節減を与え、発泡体が作られないときには
、その代りにプレポリマーを製造できる。
【0066】好ましい具体例においては、プレポリマー
を、少なくとも40重量%の水からなり、残部が連続延
長剤、架橋剤または慣用添加剤、及びポリウレタン発泡
体に使用される5重量%未満(イソシアネート反応性成
分を基準)であるイソシアネート反応性成分と反応させ
ることができる。典型的には少なくとも95重量%の水
分量が達成されうる。
【0067】さらには、発泡体生成帯域に対して、発泡
体製造において公知の1またはそれ以上の添加剤をも送
入できる。そのような添加剤は前述の通りである。しか
しながら、発泡体生成反応混合物がハロカーボン発泡剤
を実質的に含まないことが好ましい。すなわち発泡体処
方は、1%以上、好ましくは0.5%以上のハロカーボ
ン発泡剤、例えばトリクロルフルオロメタンを含まず、
発泡のうちの10%未満がハロカーボンによりもたらさ
れるようにするのが好ましい。
【0068】殊に好ましい発泡体製造方法においては、
プレポリマー以外にさらに第2のイソシアネート組成物
を発泡体生成帯域に送入する。イソシアネート末端付き
プレポリマーと組合せて使用しうるイソシアネート組成
物としては、プレポリマーの製造に関して前述した種々
のタイプのジフェニルメタンジイソシアネート組成物が
ある(ただし、それらが操作温度において液体であるこ
とを条件とする)。かくして、適当な組成物の例として
は、MDI異性混合物、好ましくは少なくとも60重量
%の4,4′−異性体含有)、MDI変性体、粗MDI
または高分子MDIがある。第2のジフェニルメタンジ
イソシアネート組成物は少なくとも25重量%、殊に少
なくとも30重量%のNCO含量であるのが好ましい。
【0069】特に好ましい発泡体処方においては、プレ
ポリマーはジフェニルメタンジイソシアネート組成物か
ら得られ、そして少なくとも25重量%のNCO含量の
第2のジフェニルメタンジイソシアネート組成物と組合
せて使用され、そのプレポリマー:第2MDI組成物の
比が2.3:1ないし100:1であり、プレポリマー
と第2MDI組成物が合せて20〜40重量%のメチレ
ン架橋ポリフェニルポリイソシアネートまたはその反応
残基と80〜60重量%のイソシアネート反応性物質の
反応残基とを含む。最も好ましくは、イソシアネート反
応性成分は、少なくとも95%の水を含み、そしてプレ
ポリマー及び第2MDI組成物と水性イソシアネート反
応性成分との重量比が100:1ないし1:100の範
囲内である。
【0070】本発明を以下実施例により例示する。
【0071】
【実施例1】80%の4,4′−MDI及び20%の2
,4′−MDIからなるMDIを54℃に予熱し、これ
を11.35kg/分の流量で、そして「Carado
l36.3」(商標:36のヒドロキシル価を有しそし
て13%のEO末端部を含む市販のグリセロール開始ポ
リオール)を42℃に予熱し、これを34kg/分の流
量で「バイキング(Viking)TC  1167」
(商標)スラブ材製造機に連続的に供給することにより
イソシアネート末端付きプレポリマーを製造した。その
ポリオールとポリイソシアネートとの重量比は、75:
25であった。混合速度は3000rpmであった。反
応混合物を、貯蔵タンクに連続的に供給し、そこで反応
混合物を周囲温度に冷却させた。ポリイソシアネート及
びポリオールの予熱を別として、他の加熱あるいは冷却
装置は使用しなかった。約500kgのプレポリマーを
製造した。貯蔵タンク中で3時間後、プレポリマーは室
温において6.37重量%のNCO含量を示した。
【0072】5日後、プレポリマーの粘度は6300m
Pa.sであった。
【0073】プレポリマーを製造した1日後に、同一の
装置を用いて軟質発泡体を作った。四つの異なる供給口
を介して下記の諸成分をそのミキシングヘッドに連続的
に供給した。
【0074】   上記製造プレポリマー             
         90重量部  NCO含量30.6
の高分子MDI          10重量部  水
                         
               1.9重量部  及び   市販触媒「Niax  A1」(商標)0.27重
量部及び  「Dabco  33LV(商標)  0
.4重量部からなる組成物。
【0075】その軟質発泡体は下記の性質を有した。
【0076】密度:                
                    43kg/
m3 硬質−挿入荷重撓み            40%(
ISO  2439B):144 硬質−圧縮力撓み              40%
(ISO  3386):3.1 弾性(球反撥%、ASTM  D−3573):50引
裂強さ(N/m,ASTM  D−3574):219
引張強度(kPa,ISO  1798):117伸率
(%,ISO  1798):160圧縮永久歪  7
5%(%,ISO  18568):6.2
【0077】
【実施例2】実施例1の操作を、下記の変更の下に繰り
返えした。
【0078】機械:「Secmer  R  280」
(商標) プレポリマー製造: OH価32及び13%EO末端付きのグリセロール開始
ポリオール、 ポリオール供給速度:20.76kg/分ポリイソシア
ネート供給速度:6.90kg/分ポリオール予熱  
        45℃ポリイソシアネート予熱  5
0℃ ミキサー速度            4得られたプレ
ポリマーは1日後、室温において7000mPa.sの
粘度と5.8重量%のNCO含量を有した。
【0079】軟質発泡体:上記プレポリマー及び実施例
1で用いた高分子MDIを4:1の重量比で含む組成物
122重量部;水3重量部;及び触媒「NiaxA1」
及び「Dabaco  33LV」を1:2の重量比で
含む組成物0.6重量部;を一緒にして混合することに
より、カップ中で発泡体を作った。
【0080】この発泡体は29kg/m3 の密度を有
した。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  2〜15重量%のNCO含量のイソシ
    アネート末端付きプレポリマーの連続的製造方法であっ
    て: (A)有機ボリイソシアネート組成物と少なくとも10
    00の平均分子量のイソシアネート反応性化合物とを、
    上記範囲内のNCO含量のプレポリマーの生成のために
    適切な両者の相対割合で、反応帯域に対して連続的に送
    入し、(B)そのイソシアネート組成物とイソシアネー
    ト反応性化合物とをその反応帯域中で反応させて、イソ
    シアネート末端付きプレポリマーを生成させ、そして(
    C)そのプレポリマーを反応帯域から連続的に取り出す
    、工程からなる上記連続的製造方法。
  2. 【請求項2】  イソシアネート反応性化合物が2〜3
    の平均名目官能価及び2000〜8000の分子量を有
    する請求項1の方法。
  3. 【請求項3】  固体反応体を液化させるため以外は、
    プレポリマー生成用反応体または反応混合物に対して熱
    を掛けない請求項1または2の方法。
  4. 【請求項4】  (A)有機ポリイソシアネート組成物
    と少なくとも1000の平均分子量のイソシアネート反
    応性化合物と、そして場合により触媒とを、2〜15重
    量%の範囲内のNCO含量のプレポリマーの生成に適切
    である上記両反応体の相対割合で、反応帯域に対して連
    続的に送入し、(B)そのイソシアネート組成物とイソ
    シアネート反応性化合物とをその反応帯域中で反応させ
    て、イソシアネート末端付きプレポリマーを生成させ、
    (C)そのプレポリマーを反応帯域から連続的に取り出
    し、(D)そのプレポリマーを発泡体生成帯域に対して
    送入し、(E)その発泡体生成帯域において、プレポリ
    マーをイソシアネート反応性成分と反応させ、そして(
    F)かくして得られる発泡体を回収する、工程からなる
    軟質発泡体の製造方法。
  5. 【請求項5】  イソシアネート反応性成分が、少なく
    とも40重量%の水を含み、その残部は連鎖延長剤、架
    橋剤、慣用添加剤及び、ポリウレタン発泡体の生成に慣
    用されるポリオール5重量%末端である請求項4の方法
  6. 【請求項6】  イソシアネート反応性成分が少なくも
    と95重量%の水からなる請求項4の方法。
  7. 【請求項7】  発泡体生成用反応混合物は、実質的に
    ハロカーボン発泡剤を含まない請求項4の方法。
  8. 【請求項8】  プレポリマー以外に、第2のイソシア
    ネート組成物を発泡体生成帯域へ送入する請求項4の方
    法。
  9. 【請求項9】  第2のイソシアネート組成物は少なく
    とも25重量%のNCO含量である請求項8の方法。
  10. 【請求項10】  第2のイソシアネート組成物は、プ
    レポリマーとは別個に発泡体生成帯域に送入する請求項
    8の方法。
  11. 【請求項11】  プレポリマーはジフェニルメタンジ
    イソシアネート組成物から作られ、そして少なくとも2
    5重量%のNCO含量を有する第2のジフェニルメタン
    ジイソシアネート組成物と組合せて用いられ;プレポリ
    マーと第2のジフェニルメタンジイソシアネート組成物
    との重量比は2.3:1ないし100:1の範囲内であ
    り、プレポリマーと第2のジフェニルメタンジイソシア
    ネート組成物とは一緒に、20〜40重量%のメチレン
    架橋ポリフェニルポリイソシアネートまたはその反応済
    残分及び80〜60重量%のイソシアネート反応性物質
    の反応済残分を含み;イソシアネート反応性成分は、少
    なくとも95重量%の水を含み、そしてプレポリマー及
    び第2のジフェニルメタンジイソシアネートと水性イソ
    シアネート反応性成分との重量比は100:10ないし
    100:1の範囲内である請求項4の方法。
  12. 【請求項12】  イソシアネート末端付きプレポリマ
    ー生成のための反応帯域を、発泡体生成帯域としても使
    用する請求項4〜11のいずれかの方法。
  13. 【請求項13】  工程(D)、(E)、及び(F)が
    連続的に実施される請求項4〜11のいずれかの方法。
  14. 【請求項14】  プレポリマーを反応帯域から発泡体
    生成帯域へ連続的に移行する請求項13の方法。
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