JPH07188369A - Production of end isocyanate prepolymer - Google Patents

Production of end isocyanate prepolymer

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JPH07188369A
JPH07188369A JP5331998A JP33199893A JPH07188369A JP H07188369 A JPH07188369 A JP H07188369A JP 5331998 A JP5331998 A JP 5331998A JP 33199893 A JP33199893 A JP 33199893A JP H07188369 A JPH07188369 A JP H07188369A
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JP
Japan
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polyisocyanate
polyester polyol
isocyanate prepolymer
terminal isocyanate
polyol
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JP5331998A
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Japanese (ja)
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Yasuhiro Matsuzaka
康弘 松坂
Satoru Akimoto
悟 秋元
Yuji Sato
裕司 佐藤
Hiroshi Takayanagi
弘 高柳
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.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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Abstract

PURPOSE:To obtain a prepolymer useful as a rigid urethane foam, etc., free from turbidity, very small polymers, etc., by reacting a polyisocyanate purified by a specific method with an ester bond-containing polyol. CONSTITUTION:This prepolymer is obtained by reacting (A) a polyisocyanate composition having the weight ratio (trinuclear substance/tetranuclear substance and polynuclear substance) of a trinuclear substance ((n)=1) and a tetranuclear substance ((n)=4) and a polynuclear substance of >=1.5 prepared by extracting a polyisocyanate of the formula ((n) is 0 or positive integer) with a >=5C aliphatic and/or alicyclic hydrocarbon with (B) a polyol (polyester polyol) containing an intramolecular ester bond. The component B, for example, is obtained by esterifying a polycarboxylic acid with a compound containing two or more active hydrogen atoms. The equivalent ratio of the component A and the component B is preferably 1:0.01-0.9.

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。
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。
BACKGROUND OF THE INVENTION Polyester polyols are widely known to be used in the production of polyurethane resins with polyisocyanates and suitable auxiliaries. Further, in order to control the viscosity, the primary structure of the polymer, and the compatibility, a method of prepolymerization in which a polyether polyol or polyester polyol and polyisocyanate are preliminarily reacted is used, and a urethane resin production method using a prepolymer in combination is also used. Is also widely known.

【0003】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4,8
16,529、米国特許4,636,530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63−199720、特開平05−25
241、特開平01−69618、特開平02−251
509、特開平04−117419等に開示されてい
る。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、ポリイソシアナートとポリエステルポリオール
を、常温ないしは80℃以下において混合し、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。
As a method for producing a rigid urethane foam using polyester polyol, for example, US Pat.
16, 529, U.S. Pat. No. 4,636,530, and in a method for producing an isocyanate prepolymer modified with a polyester polyol,
For example, JP-A-63-199720 and JP-A-05-25
241, JP-A 01-69618, and JP-A 02-251.
509 and Japanese Patent Laid-Open No. 04-117419. In these conventional methods for producing prepolymers, polyisocyanate and polyester polyol are mixed at room temperature to 80 ° C. or lower, the reaction temperature is 140 ° C. or lower, and used in urethane chemistry as required. In the presence of catalysts, inert solvents and plasticizers,
The reaction is carried out under atmospheric pressure under an inert nitrogen stream.

【0004】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
ポリイソシアナート、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
レンポリフェニルポリイソシアナート(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組成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。
As for the polyisocyanate used, commercially available polyisocyanates, namely, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate and xylylene diisocyanate are currently available. , Isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like. Among these, particularly polymethylene polyphenyl polyisocyanate (so-called polymeric MDI), that obtained by phosgenation of a polyamine composition produced by condensation of aniline and formalin is used as it is.

【0005】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。
Further, a method for extracting polyisocyanate with a solvent is disclosed in JP-B-61-23180, JP-A-61-63644 and JP-A-1-102052, but these are pure diphenylmethane-4. ,
4'-diisocyanate, diphenylmethane-2,4 '
-A method for obtaining diisocyanates, which is carried out in the state before the MDI of the product is obtained, containing the chlorinated aromatic hydrocarbon which is the solvent during the phosgenation step. Further, as for a method for controlling the nuclide ratio of polyisocyanate, a method is disclosed in JP-A-5-310676. However, a method for producing a urethane resin and a prepolymer from a polyisocyanate and a polyester polyol are produced. There is no description of doing.

【0006】[0006]

【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、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。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。
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 and the reaction product may become turbid or minute. Happened to deposit a different polymer,
It cannot be said that it is preferable in terms of physical properties and process.
When this prepolymerization reaction is carried out at a high temperature, no turbidity or minute polymer is generated, but by reacting at a high temperature, the urethane bond formed is further reacted with polyisocyanate to give an alohanate. This is not preferable in the urethane resin production process because the bond is considered to be generated in the reaction system. In addition, there is a method of producing an isocyanate prepolymer without producing turbidity or a fine polymer by a method of dissolving a polyester polyol in a solvent and reacting it with a polyisocyanate, and then distilling off the solvent by distillation. The process, that is, the distillation after the reaction is complicated and the cost is very high, which is a big 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を製造する方法を
見い出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have found that by using polymethylene polyphenyl isocyanate having a specific composition as the polyisocyanate, a polyester polyol can be obtained. The present invention was accomplished by finding a method for producing a terminal isocyanate prepolymer without producing a fine polymer without producing a turbidity even when a solvent, a plasticizer, etc. are not used together in the production of the prepolymer (1).

【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、末端イソシアナートプレポリマーを製造する際
に、ポリイソシアナートとして、一般式(1)〔化2〕
で表わされるポリイソシアナートを、
That is, the present invention is as follows (1) to (5). (1) When a polyisocyanate and a polyester polyol are used to produce a terminal isocyanate prepolymer, a polyisocyanate represented by the general formula (1)
The polyisocyanate represented by

【化2】 (式中、nは0又は正の整数を示す。) 炭素数が5以上の脂肪族及び/又は脂環式炭化水素を用
いて温度40℃未満で抽出して得られる、3核体(n=
1)、4核体(n=2)以上の重量比(3核体/4核体
以上)が1.5以上のポリイソシアナート組成物を用い
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と
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。
[Chemical 2] (In the formula, n represents 0 or a positive integer.) Trinuclear (n) obtained by extracting at a temperature of less than 40 ° C. using an aliphatic and / or alicyclic hydrocarbon having 5 or more carbon atoms =
1) Production of a terminal isocyanate prepolymer characterized by using a polyisocyanate composition having a weight ratio of trinuclear (n = 2) or more (trinuclear / 4 tetranuclear or more) of 1.5 or more Method. (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 of 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 one or more compounds 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 alkylene oxide adducts thereof (2) A method for producing the described terminal isocyanate prepolymer. (5) The method for producing a terminal isocyanate prepolymer according to (1), wherein the equivalent ratio of polyisocyanate and 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組成物のホスゲン化によ
って得られるポリイソシアナート、あるいは、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MDI)を、溶媒で抽出して得られる、3核体と
4核体以上の重量比が1.5以上のポリイソシアナート
組成物である。
The polyisocyanate used in the method of the present invention is a polyisocyanate obtained by phosgenation of a polyamine composition produced by condensation of aniline and formaldehyde in the presence of an acid catalyst, or diphenylmethane diisocyanate from this polyisocyanate. A polyisocyanate composition in which a weight ratio of a trinuclear compound to a tetranuclear compound or more is 1.5 or more, which is obtained by extracting a polyisocyanate (so-called polymeric MDI) from which a part of the isocyanate is removed with a solvent. .

【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 to form an ester, or a polyester polyol obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide with 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個ある
いは3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−又は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、又はそれぞれの組成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10mgKOH
/g以上600mgKOH/g以下がポリウレタン樹脂
の製造に好適に使用される。
As the polycarboxylic acid used in the production of polyester polyol, for example, phthalic anhydride, maleic acid, succinic anhydride, terephthalic acid, dimethyl terephthalic acid, isophthalic acid, fumaric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, Examples thereof include adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, citric acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, and pyromellitic acid. In addition, examples of compounds having two or more active hydrogens used in the same manner include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, sorbitol, pentaerythritol, sucrose, diglycerin. , Dipropylene glycol,
Examples thereof include 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and 1,2-cyclohexanediol, and alkylenes such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. Compounds added with oxides, alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine and diisopropanolamine, aliphatic polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine, 2,4-tolylenediene Amine,
A compound obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide with an aromatic polyamine such as 2,6-tolylenediamine, aniline, or 4,4′-diphenylmethanediamine can also be used. In addition, these compounds having active hydrogen can be used alone or as respective compositions. The hydroxyl value of the polyester polyol used in the present invention is not particularly limited, but 10 mgKOH
/ G or more and 600 mgKOH / g or less are suitably used for the production of the 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'-tetooramethylhexamethylenediamine, 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, potassium octanoate and the like. Also,
Examples of the special amine compound include dimethyloctylamine, trioctylamine, dimethyldecylamine, dimethyllaurylamine, dimethylmyristylamine, dimethylpalmitylamine, dimethyloleylamine, dimethylstearylamine, and dimethyllinolenicamine. The amount of such a catalyst used is not particularly limited, but is 0.01 to the amount of product produced after the reaction is completed.
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、ポリイソシ
アナートを1.00とした時、ポリエステルポリオール
0.01当量比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、0.90を超えると
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、ポリエステルポリオール/ポリイソシア
ナート当量比は、0.01〜0.90が適当である。
The equivalent ratio of the polyisocyanate to the polyester polyol varies depending on the raw material system used, but when the polyisocyanate is set to 1.00, if the polyester polyol is 0.01 equivalent ratio or less, a prepolymer should be formed in order to produce a urethane resin. The effect is not seen, and when it exceeds 0.90, the viscosity sharply increases, which is not preferable in the production of urethane resin. That is, the polyester polyol / polyisocyanate equivalent ratio is suitably 0.01 to 0.90.

【0014】反応温度は特に限定されないが160℃を
越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ネ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 reaction temperature is not particularly limited, but if it exceeds 160 ° C., a by-product reaction such as an allophanate bond in which the isocyanate group further reacts with the urethane bond formed in the reaction system is likely to occur, and the physical properties of the prepolymer are deteriorated. There is a fear that it is not preferable, and it is normal temperature to 160
It is desirable to carry out the reaction at a temperature of preferably 80 to 120 ° C.

【0015】プレポリマー化反応は、所定量のポリイソ
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 polyisocyanate and an additive are charged into a reaction vessel, the atmosphere is replaced with nitrogen, and then the temperature is adjusted to a predetermined temperature, that is, 80 ° C to 120 ° C. At that time, if necessary, the polyester polyol is also adjusted to a predetermined temperature, that is, room temperature to 120 ° C. Then, the polyester polyol is charged into a reactor containing polyisocyanate to start the reaction. The reaction may be carried out in a nitrogen stream or may be carried out under pressure. The reaction time is determined by the raw material system, temperature and pressure, and the method preferably used is a method of reacting for 15 minutes to 10 hours.

【0016】[0016]

【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。
The present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0017】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ポリイソ
シアナート(NCO%;31.1,粘度;185cps/2
5℃)(商品名;コスモネートM−200,三井東圧化
学社製)
The polyisocyanates used are as follows. Isocyanate A; 100 parts by weight of 41% binuclear MDI
(2,4'-MDI: 4,4'-MDI = 8: 92),
150 parts by weight of hexane was added to polyisocyanate containing 28% trinuclear MDI and 31% tetranuclear MDI or more, stirred at 20 ° C. for 3 minutes, and allowed to stand for 30 minutes, and then the lower layer was separated. did. When the solvent was distilled off from the upper layer, 13 parts by weight of polyisocyanate was obtained. Polyisocyanate (NCO%; 33.0) isocyanate B; polymethylene polyphenyl polyisocyanate (NCO%; 31.1, viscosity; 185 cps / 2) obtained by such a purification method.
5 ° C) (trade name; Cosmonate M-200, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.)

【0018】使用したポリエステルポリオールは以下の
通りである。 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/25℃)
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. Polyol A; hydroxyl value 481 obtained by dehydration condensation of carboxylic acid ester reacted with phthalic anhydride and ethylene glycol and ethylene glycol
(MgKOH / g), viscosity 4200 (cps / 25 ° C)
Polyester polyol. Polyol B: Hydroxyl value 584 (mgKOH / g), viscosity 2200 obtained by dehydration condensation of carboxylic acid ester reacted with glycerin added with propylene oxide and ethylene glycol
0 (cps / 25 ° C) polyester polyol.

【0019】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、60℃に加
熱温度調節した。一方、ポリオールAも60℃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60℃、反応時間は1時間で、降温後釜
を開け、100及び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。
Example 1 500 g of isocyanate A was placed in a glass separable flask having an internal volume of 1 liter, and the heating temperature was adjusted to 60 ° C. On the other hand, the heating temperature of polyol A was adjusted to 60 ° C. After adjusting the heating temperature, Polyol A was charged into a separable flask and reacted in a nitrogen stream. The reaction temperature was 60 ° C. and the reaction time was 1 hour. After cooling, the kettle was opened and passed through a 100 and 200 mesh stainless net to evaluate the degree of adhesion to the kettle and the amount of fine polymer. Moreover, the viscosity (cps / 25 ° C.) and NCO% were measured.

【0020】実施例2〜5 温度調節温度、反応温度を80、100、120、14
0℃に変えただけで、実施例1と同様に、イソシアナー
トAと、ポリオールAから、末端イソシアナートプレポ
リマーを製造した。
Examples 2 to 5 Temperature control temperature and reaction temperature are 80, 100, 120, 14
A terminal isocyanate prepolymer was produced from isocyanate A and polyol A in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 0 ° C.

【0021】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、60℃に加熱温度調節した。ポリオールAも6
0℃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60℃、反応時間は1時間
で、降温後釜を開け、100及び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NC
O%を測定した。
Comparative Example 1 As in Example 1, 500 g of isocyanate B was placed in a glass separable flask having an internal volume of 1 liter, and the heating temperature was adjusted to 60 ° C. Polyol A also 6
The heating temperature was adjusted to 0 ° C. After adjusting the heating temperature, Polyol A was charged into a separable flask and reacted in a nitrogen stream. The reaction temperature was 60 ° C. and the reaction time was 1 hour. After cooling, the kettle was opened and passed through a 100 and 200 mesh stainless net to evaluate the degree of adhesion to the kettle and the amount of fine polymer. Also, viscosity (cps / 25 ° C) and NC
O% was measured.

【0022】比較例2 温度調節温度、反応温度を80、100、120、14
0℃に変えただけで、比較例1と同様に、イソシアナー
トBと、ポリオールAから、末端イソシアナートプレポ
リマーを製造した。
Comparative Example 2 Temperature control temperature and reaction temperature were 80, 100, 120, 14
A terminal isocyanate prepolymer was produced from the isocyanate B and the polyol A in the same manner as in Comparative Example 1 except that the temperature was changed to 0 ° C.

【0023】製造結果については表1にまとめた。実施
例2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5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。
The production results are summarized in Table 1. A rigid urethane foam was prepared using the terminal isocyanate prepolymer prepared in Example 2 and the terminal isocyanate prepolymer prepared in Comparative Example 5, and the reaction rate was
The density, compressive strength and thermal conductivity were measured. The foaming operation was performed by a conventional method. The foaming formulation and the foaming results are summarized in Table 2.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【発明の効果】特定の方法により精製したポリイソシア
ナートを用いて反応させることを特徴とする本発明方法
により、特別な精製を行わない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、にごりも
微小ポリマーも無い末端イソシアナートプレポリマーを
製造する温度の下限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。
INDUSTRIAL APPLICABILITY Compared with the case where a prepolymer is produced by using a polyisocyanate which is not specially purified by the method of the present invention, which is characterized in that a reaction is carried out by using a polyisocyanate purified by a specific method. It was possible to lower the lower limit of the temperature for producing a terminal isocyanate prepolymer having neither turbidity nor fine polymer. The physical properties of the rigid urethane foam are good, both mechanical properties and thermal conductivity, and the terminal isocyanate prepolymer produced by the method of the present invention can be suitably used for producing polyurethane foam using polyester polyol. It is a thing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高柳 弘 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Takayanagi 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[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、ポリイソシアナートと
して、一般式(1)〔化1〕で表わされるポリイソシア
ナートを、 【化1】 (式中、nは0又は正の整数を示す。) 炭素数が5以上の脂肪族及び/又は脂環式炭化水素を用
いて温度40℃未満で抽出して得られる、3核体(n=
1)、4核体(n=2)以上の重量比(3核体/4核体
以上)が1.5以上であるポリイソシアナート組成物を
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 polyisocyanate and a polyol having an ester bond in the molecule (hereinafter referred to as a polyester polyol) are used, and a prepolymer having an isocyanate group at the terminal (hereinafter referred to as a terminal isocyanate prepolymer). ), A polyisocyanate represented by the general formula (1) [Chemical Formula 1] is used as a polyisocyanate: (In the formula, n represents 0 or a positive integer.) Trinuclear body (n obtained by extracting at a temperature of less than 40 ° C. using an aliphatic and / or alicyclic hydrocarbon having 5 or more carbon atoms (n =
1) A polyisocyanate composition having a weight ratio of trinuclear (n = 2) or more (trinuclear / 4 tetranuclear or more) of 1.5 or more is used, which is a terminal isocyanate prepolymer. Production method.
【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 of 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 one or more compounds 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. A 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, which is one or more compounds selected from the group consisting of trimethylolpropane, sorbitol, sucrose and alkylene oxide adducts thereof.
【請求項5】 ポリイソシアナートとポリエステルポリ
オールとの当量比(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 for producing a terminal isocyanate prepolymer according to claim 1, wherein the equivalent ratio of polyisocyanate to polyester polyol (polyisocyanate to polyester polyol) is 1: 0.01 to 0.9.
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