JPH08120048A - 硬質フォーム用ポリイソシアネート組成物及び該組成物を用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

硬質フォーム用ポリイソシアネート組成物及び該組成物を用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法

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JPH08120048A
JPH08120048A JP6279878A JP27987894A JPH08120048A JP H08120048 A JPH08120048 A JP H08120048A JP 6279878 A JP6279878 A JP 6279878A JP 27987894 A JP27987894 A JP 27987894A JP H08120048 A JPH08120048 A JP H08120048A
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tolylene diisocyanate
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isocyanurate
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JP6279878A
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Akira Naruse
晃 成瀬
Kiyoshi Moriya
清志 守屋
Masahiro Hayashi
政浩 林
Kazuki Sasaki
和起 佐々木
Kazuo Narahara
一雄 楢原
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Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
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    • 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
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/721Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
    • C08G18/725Combination of polyisocyanates of C08G18/78 with other polyisocyanates
    • 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

(57)【要約】 【目的】 硬質フォーム用のポリイソシアネート組成
物、及び該組成物を用いた硬質ポリウレタンフォームの
製造方法に関するものである。このフォームは、断熱
材、軽量構造材、吸音材等を目的としたあらゆる分野で
広く利用することができる。 【構成】 硬質フォーム用のポリイソシアネート組成物
は、2種以上の有機ポリイソシアネートのNCO基の一
部をポリオールでウレタン化したのち、イソシアヌレー
ト環構造を導入した化合物とトリレンジイソシアネート
化合物及び必要に応じてポリフェニルメタン系ポリイソ
シアネートとから成るものである。硬質ポリウレタンフ
ォームは、該ポリイソシアネート組成物と特定のポリオ
ール類との構成成分により製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イソシアヌレート環を
有する硬質フォーム用ポリイソシアネート組成物に関す
る。更に詳しくは、該組成物及び組成物を使用した断熱
材、軽量構造材、吸音材等に適した硬質ポリウレタンフ
ォームの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機ポリイソシアネートは、各種の活性
水素基含有化合物と反応させてフォーム、エラストマ
ー、塗料、接着剤等各種用途に利用されている。フォー
ムを得るための有機ポリイソシアネートは、耐熱性、難
燃性等を向上させるため、有機ポリイソシアネートを変
性して利用しているが得られるフォームは、断熱性、軽
量性、吸音性等において更にその改善が要望されてい
る。
【0003】例えば、特開昭54−32490号公報、
特開昭52−69497号公報の各公報には、イソシア
ヌレート環を得るための触媒として、アセチルアセトン
の金属塩、有機酸のアルカリ金属塩等の触媒による製造
方法が記載されている。しかしながら、芳香族ポリイソ
シアネートに利用したときは、特にジフェニルメタンジ
イソシアネート(以下、MDIと略す)の場合、粘度が
高くなり、イソシアネート(以下NCO基と略す)基含
有率の低い、他樹脂との相溶性が小さい生成物となるこ
とがある。また、特開平2−300224号公報、特開
平3−20322号公報、特開平3−26714号公報
等は、三量化触媒と共に各種の特定な添加剤例えば、有
機亜リン酸エステル、界面活性剤、フェロセン化合物等
を用いてるものであり、フォームを得たとき特に難燃性
の効果を挙げている。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】本発明者らは、有機
ポリイソシアネート及び硬質ポリウレタンフォームの製
造方法について鋭意研究検討を重ねた結果、有機ポリイ
ソシアネートとトリレンジイソシアネート(以下、TD
Iと略す)化合物との混合物のNCO基の一部を必要に
応じてウレタン化及び/または部分ウレア化した後、イ
ソシアヌレート化し、TDI化合物及び必要に応じてM
DI系ポリイソシアネートを混合した特定のポリイソシ
アネート組成物と特定のポリオールとを用いることによ
り、改善できることを見出し、本発明に到達した。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、有機ポリ
イソシアネートとTDI化合物に三量化触媒、助触媒及
び界面活性剤を添加し、全NCO基の20重量%以下を
イソシアヌレート化せしめ、必要に応じて停止剤を加え
て得られるイソシアヌレート環を有する有機ポリイソシ
アネート変性体とTDI化合物及び必要に応じてMDI
系ポリイソシアネートとから成ることを特徴とする硬質
フォーム用ポリイソシアネート組成物である。また本発
明は、有機ポリイソシアネートとTDI化合物との全N
CO基の20重量%以下を活性水素基含有化合物で反応
させた部分ウレタン化及び/または部分ウレア化ポリイ
ソシアネートに三量化触媒、助触媒及び界面活性剤を添
加し、全NCO基の20重量%以下をイソシアヌレート
化せしめ、必要に応じて停止剤を加えて得られるイソシ
アヌレート環を有する有機ポリイソシアネート変性体と
TDI化合物及び必要に応じてMDI系ポリイソシアネ
ートとから成ることを特徴とする硬質フォーム用ポリイ
ソシアネート組成物である。更に本発明は、TDI化合
物として、2,4−TDIと2,6−TDI及びポリメ
リックTDIの単独または2種以上の混合物及び/また
はこれらTDIと分子量62〜6000で官能基数8以
下の活性水素基含有化合物とを全NCO基の40重量%
以下を反応せしめた化合物を使用することを特徴とする
ポリイソアネート組成物である。また本発明は、該ポリ
イソシアネート組成物に、分子量400〜6000のポ
リオール、分子量62〜400未満の低分子活性水素基
含有化合物、発泡剤及び必要に応じて界面活性剤、添加
剤を加えて反応せしめることを特徴とする硬質ポリウレ
タンフォームの製造方法である。
【0006】本発明による硬質ポリウレタンフォーム用
の樹脂液は、発泡性が非常に良く、また複雑な形状を有
するモールドへの充填性に優れている。更に得られる硬
質ポリウレタンフォームは、断熱性、軽量性及び吸音性
に優れ、セルの経時変化がない等の優れた性能を有して
いる。
【0007】本発明の有機ポリイソシアネートとTDI
化合物との使用比率は、該ポリイソシアネート100重
量部に対してTDI化合物5〜180重量部で、好まし
くは、6〜100重量部、更に好ましくは6〜50重量
部である。
【0008】本発明の有機ポリイソシアネート変性体を
得るために用いられる有機ポリイソシアネートとして
は、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレン
ジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネー
ト、1,4−キシリレンジイソシアネート、1,4−ナ
フチレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソ
シアネート、4,4´−ジフェニルエーテルジイソシア
ネート、2−ニトロジフェニルー4,4´−ジイソシア
ネート、2,2´−ジフェニルプロパン−4,4´−ジ
イソシアネ−ト、3,3´−ジメチルジフェニルメタン
−4,4´−ジイソシアネート、4,4´−ジフェニル
プロパンジイソシアネート、TDI、MDI、ポリメリ
ックMDI等の芳香族ポリイソシアネート類、イソホロ
ンジイソシアネート、テトラメ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等の脂肪族ジイソ
シアネート、水素添加TDI、水素添加MDI等の単独
または2種以上の混合物あるいは、NCO基の一部をウ
レタン化及び/または部分ウレア化に変性したものの他
に、ビウレット、アロファネート、カルボジイミド、オ
キサゾリドン、アミド、イミド等に変性したものであっ
てもよい。好ましい有機ポリイソシアネートは、ポリメ
リックMDIである。
【0009】部分ウレタン化及び/または部分ウレア化
に用いられる活性水素基含有化合物としては、分子量6
2〜6000で、官能基数8以下、好ましくは官能基数
2〜6の化合物である。例えば、エチレングリコール、
プロパンジオール、ブタンジオール、ジエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、3−メチルー1,5−ペンタンジオール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
シュクローズ、グルコース、フラクトース、ソルビトー
ル等の単独または2種以上の混合物、これらの化合物の
単独または2種以上を開始剤として、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、アミレン
オキシド、グリシジルエーテル、メチルグリシジルエー
テル、tーブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシ
ジルエーテル等のモノマーの一種またはそれ以上を公知
の方法により付加重合することによって得られたものが
挙げられる。この場合、全NCO基の2〜20重量%を
反応させる。20重量%以上になるとイソシアヌレート
環構造の効果が得られなくなる。2重量%以下では、ウ
レタン基による相溶性の効果が得られなくなる。
【0010】本発明に用いられるTDI化合物として
は、2,4−TDIと2,6−TDI及びポリメリック
TDIの単独又は任意の混合物及び/または、これらT
DIと分子量62〜6000で官能基数8以下、好まし
くは官能基数3〜6の活性水素基含有化合物とを全NC
O基の40重量%以下を反応せしめた化合物を挙げるこ
とができる。
【0011】TDIのNCO基と反応させるための活性
水素基含有化合物としては、分子量62〜6000で官
能基数8以下、好ましくは官能基数3〜6の化合物で、
例えば、部分ウレア化有機ポリイソシアネートを得るた
めに用いた活性水素基含有化合物及びエチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トル
エンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメ
タンジアミン、キシリレンジアミン等のようなアミン類
の単独または2種以上の混合物あるいは、これらの化合
物の単独または2種以上を開始剤として、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、アミレ
ンオキシド、グリシジルエーテル、メチルグリシジルエ
ーテル、tーブチルグリシジルエーテル、フェニルグリ
シジルエーテル等のモノマーの一種またはそれ以上を公
知の方法により付加重合することによって得られたもの
が挙げられる。このようなポリイソシアネートと活性水
素基含有化合物との反応は、全NCO基の40重量%以
下がよい。40重量%以上になると、イソシアヌレート
環構造の効果が得られなくなる。また、TDIと活性水
素基含有化合物とを反応させて使用することにより、発
泡用原料の各種成分間の相溶性が良くなり、発泡性、物
性が向上する。
【0012】本発明に用いられるMDI系ポリイソシア
ネートとしては、MDI、ポリメリックMDIあるいは
これらの単独又は任意の混合物が用いられる。またこれ
らのポリイソシアネートには、MDIの各種変性体、各
種異性体の混合物を用いることもできる。
【0013】本発明に用いられる三量化触媒としては、
2,4,6,−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノ
ール、N,N′,N″−トリス(ジメチルアミノプロピ
ル)ヘキサヒドロ−トリアジン、オクチル酸カリウムと
ジエチレングリコールの混合物、3級アミンとオクチル
酸カリウムとジエチレングリコールの混合物、カリウム
フェノラート、ナトリウムメトキシド等のフェノラー
ト、アルコラート、更に特に有効な2,4,6−トリス
(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4−ビス
(ジメミルアミノメチル)フェノール、2,6−ジ−t
−ブチル−4−ジメチルアミノトリメチルシランフェノ
ール、トリエチルアミンジアザビシクロウンデセンがあ
る。三量化触媒の使用量は、その触媒の活性度によって
異なるが、ポリイソシアネートに対して0.005〜
1.0重量%でよい。
【0014】本発明に用いられる助触媒としては、亜リ
ン酸エステル、リン酸エステル等が挙げられる。亜リン
酸エステルとしては、亜リン酸ジエステルと亜リン酸ト
リエステルを挙げることができる。亜リン酸ジエステル
の例としては、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、
ジフェニルハイドロゲンホスファイト等が挙げられる。
亜リン酸トリエステルの例としては、トリエチルホスフ
ァイト、トリプチルホスファイト、トリス(β−クロロ
エチル)フォスフェート、トリス(β−クロロプロピ
ル)フォスフェート等がある。助触媒の使用量は、ポリ
イソシアネートに対して1/10〜20重量倍でよい。
【0015】本発明に用いられる界面活性剤としては、
例えば、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、好ま
しくはエチレンオキシドのようなアルキレンドの必要な
数を含有するポリグリコールエーテルと、少なくとも1
個の反応性水素原子を含有する有機化合物とを縮合する
ことによって得られる。このような少なくとも1個の反
応性水素原子を含有する有機化合物としてはアルコー
ル、フェノール、チオール、第一又は第二アミン、カル
ボン酸又はスルホン酸、それらのアミドである非イオン
性界面活性剤、また、1個以上のアルキル置換基を有す
るフェノール系化合物のポリアルキレンオキシド誘導体
である界面活性剤等を挙げることができる。更に、本発
明に於いて好ましい界面活性剤としては、プルロニック
型界面活性剤を挙げることができ、これは一般には、ブ
チレンオキシド、アミレンオキシド、フェニルエチレン
オキシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオキシ
ド、又はそれらの混合物のような、1,2−アルキレン
オキシドまたは置換アルキレンオキシドをアルカリ触媒
の存在下で重合せしめて、対応する水に不溶性のポリア
ルキレングリコールを製造し、同条件下でエチレンオキ
シドの必要なモル数と縮合して得られる非イオン性界面
活性剤である。また更に、トリプロピレン、テトラプロ
ピレン、ペンタプロピレン、ジトリブチレン、トリイソ
ブチレン、テトラブチレン、プロピレンイソブチレン及
びトリブテン等のようなポリオレフィンと一酸化炭素及
び水素との触媒反応によって生成するアルデヒドを還元
して得られるアルコールに、必要なモル数のエチレンオ
キシドを反応させて得られる非イオン性界面活性剤等を
挙げることができる。このような界面活性剤の使用量
は、ポリイソシアネートに対して0.1〜2重量%であ
る。
【0016】本発明の有機ポリイソシアネート変性体を
得るための反応は、イソシアヌレート化前の全NCO基
の20重量%以下、好ましくは2〜10重量%をイソシ
アヌレート化を行う、この場合反応温度100℃以下、
好ましくは20〜70℃で行うことができる。反応温度
が100℃以上となると、イソシアヌレート体の高分子
体またはアロファネート化合物の高分子体が生成し易い
ため、相溶性が低下したりゲル化したりすることがあ
る。好適なイソシアヌレート化触媒量及び反応温度を選
択することにより、イソシアヌレート化反応は逐次的に
進行するため、従来の製造装置により容易に実施するこ
とができる。また、反応停止時のNCO含量を調節する
ことによって、得られるイソシアヌレート含有ポリイソ
シアネート変性体のNCO含量及び粘度を自由に変える
ことができる。本発明によるイソシアヌレート化反応に
は、使用する触媒量が少なくてすむうえ、低温度で短時
間に反応することができる等の利点がある。
【0017】本発明の有機ポリイソシアネート変性体を
得るための反応においては、停止剤として酸性化合物を
使用することができる。例えば、リン酸、リン酸ジメチ
ル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリ
クレシル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチル、p
−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチ
ル、キシレンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、メタン
スルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ジナフタレ
ンモノスルホン酸、ジナフタレンジスルホン酸、ジノニ
ルナフタレンモノスルホン酸、ベンゾイルクロライド、
アセチルクロライド等及びこれらの類似化合物が挙げら
れる。イソシアヌレート化の停止剤は、その触媒量に対
して0.3〜5.0倍当量を用いるのが好ましく、1.
0〜2.0倍当量を用いるのが更に好ましい。イソシア
ヌレート化の停止剤は反応系に添加することにより、反
応液が濁ることなく反応生成物の安定化を図ることがで
きる。また、停止剤としてリン酸を使用すると、フォー
ムの難燃性を向上させることができる。
【0018】このようにして得た有機ポリイソシアネー
ト変性体のNCO含量は、27.0〜35.0重量%、
好ましくは28.5〜32.0重量%である。TDI化
合物の場合、NCO基を部分変性したものはNCO含量
は、28.0〜40.0重量%、好ましくは31.0〜
36.0重量%である。
【0019】本発明の硬質フォーム用ポリイソシアネー
ト組成物は、このようして得た有機ポリイソシアネート
変性体とTDI化合物及び必要に応じてポリメリックM
DIからなるものである。このようなイソシアネート類
の使用比率は、該変性体100重量部に対してMDI系
ポリイソシアネート200重量部以下である。また、該
変性体100重量部に対してTDI化合物は2〜60重
量部である。該ポリイソシアネート組成物のNCO基含
量は、28.0〜33.0重量%、好ましくは29.0
〜32.0重量%である。
【0020】本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造
に用いられるポリオールは、分子量が400〜6000
で分子中に2個〜8個の水酸基を有するポリオール及び
/又は分子量が62〜400未満の低分子活性水素基含
有化合物である。これらのポリオールの分子量が200
より小さいとフオームが極端に硬くて脆くなり、十分に
強度のあるフォームが得られない。代表的なものは、ポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等であ
る。これらのポリオールは単独又は二種以上組合せて使
用することができる。
【0021】本発明に使用できるポリエーテルポリオー
ルとしては例えば、エチレングリコール、プロパンジオ
ール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、3−メチ
ルー1,5−ペンタンジオール、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトー
ル、また、シュクローズ、グルコース、フラクトース等
のシュガー系のアルコール、ビスフェノールA、エチレ
ンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフ
ェニルメタンジアミン、キシリレンジアミン等の如き、
活性水素を2個以上有する化合物の一種又はそれ以上を
開始剤として、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、アミレンオキシド、グリシジル
エーテル、メチルグリシジルエーテル、t−ブチルグリ
シジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のモノ
マーの一種又はそれ以上を公知の方法により付加重合す
ることによって製造される。
【0022】ポリエステルポリオールとしては例えば、
エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、
ネオペンチルグリコール、3−メチルー1,5−ペンタ
ンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールA
の如く、少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する
化合物の一種又は二種以上と、アジピン酸、マロン酸、
琥珀酸、酒石酸、ピメリン酸、セバシン酸、シュウ酸、
フタル酸、テレフタル酸、アゼライン酸、トリメリット
酸、クルタコン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイド
ロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,
β−ジエチルサクシン酸、ヘミメリチン酸、1,4−シ
クロヘキサンジカルボン酸等の如く、少なくとも2個以
上カルボキシル基を有する化合物の一種又は二種以上と
を使用し、公知の方法によって製造することができる。
【0023】好ましいポリオールは、分子量500〜3
000のポリエーテルポリオールである。これらには例
えば、ソルビトール、シュクローズ、トリレンジアミン
からのもので、例示すると、旭硝子製のエクセノールE
L−375S、エクセノールEL−450S、エクセノ
ールEL−455S、エクセノールEL−375A、エ
クセノールELー450SA、エクセノールEL−45
2SA、エクセノールEL−400SO、エクセノール
EL−451SA、エクセノールEL−450ED、エ
クセノールEL−500ED、エクセノールEL−35
0AR、エクセノールEL−463AR、エクセノール
EL−450AR、エクセノールELー455AR、エ
クセノールELー495AR等、三洋化成工業製のサン
ニックスSP−750、サンニックスHC−450、サ
ンニックスHS−209、サンニックスHR−450
P、サンニックスRP−410A等、東邦化学製のトー
ホーポリオールON−595、トーホーポリオールO−
850、トーホーポリオールO−619、トーホーポリ
オールARー2538、トーホーポリオールARー25
77、トーーポリオールARー2589等、旭電化製の
アデカポリエーテルSP−600、アデカポリエーテル
SP−690、アデカポリエーテルSC−1000、ア
デカポリエーテルSC−1001、アデカポリエーテル
SC−800等が挙げられる。
【0024】本発明のフォームの製造には、分子量62
〜400未満の低分子活性水素基含有化合物を併用する
ことができる。これらには、例えばエチレングリコー
ル、プロパンジオール、ブタンジオール、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレング
リコール等のグリコール類とグリセリン、トリメチロー
ルプロパン等のような多価アルコール類、エチレンジア
ミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、ト
ルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニル
メタンジアミン、キシリレンジアミン等の如き、活性水
素を2個以上有する化合物類の単独又は二種以上の混合
物あるいは、これらの化合物とアルキレンオキサイドと
の付加重合物が挙げられる。これらには例えば、旭硝子
製のエクセノールELー400MP、エクセノールEL
ー890MP、エクセノールEL−330等、三洋化成
工業製のサンニックスGP−250、サンニックスGP
−400、サンニックスTP−300、サンニックスT
Pー400等、ユニオンカーバイド製のナイアックスA
PP−315旭電化製のアデカポリエーテルG−40
0、アデカポリエーテルG−300、アデカポリエーテ
ルGT−400等が挙げられる。
【0025】前述のポリオール又は前述のポリオールの
混合物を100重量部に対して低分子活性水素基含有化
合物は50重量部以下の割合で用いられる。これらの混
合物の分子量は通常200〜4000である。ポリオー
ルと低分子活性水素基含有化合物の好ましい使用割合は
該ポリオール100重量部に対しして40重量部以下で
ある。
【0026】本発明のフォームの製造に用いられる発泡
剤としては、公知の化学的発泡剤及び/または物理的発
泡剤を通常の量で使用することができるが、例えば、ア
セトン、ペンタン、ヘキサン等の低沸点不活性溶剤、H
CFC−141b、123等の代替フロンあるいは水を
使用しても本発明の目的とするフオームを得ることがで
きる。本発明のフォームの製造には、必要に応じて前記
の界面活性剤を使用することができる。また公知の添加
剤例えば、充填剤、可塑剤、着色剤、難燃剤等を併用す
ることができる。
【0027】本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造
は、ポリイソシアネート組成物とポリオール、低分子活
性水素基含有化合物とをNCO基/活性水素化合物(モ
ル比)は0.8〜1.2の範囲で使用して、発泡剤及び
必要に応じて界面活性剤、添加剤を加えて10〜40
℃、2000〜8000rpmで3〜10秒間攪拌、混
合して直ちに成形型に流し込む方法、あるいは、一般に
ウレタンフォーム製造設備で使用されている低圧、また
は高圧発泡機を使用して発泡することもできる。この場
合、成形型又は自由発泡容器は、40℃以上に加温して
おくと発泡時間を短縮できる。このようにして得られる
硬質ポリウレタンフォームは、断熱性、軽量構造材とし
ての性能、吸音性等を有しているので建築材料、家庭用
品類、レジャー用品類等の分野、例えば冷蔵庫、冷凍
庫、クーラーボックス、自動販売機、ショーケース等に
応用することができる。
【0028】
【発明の効果】本発明の硬質フォーム用ポリイソシアネ
ート混合物は、ポリオール、その他の各種成分との相溶
性が良く、長期保存安定性に優れ、発泡性が非常に良く
複雑な形状を有するモールドへの充填性に優れている。
該ポリイソシアネート混合物を用いて得られるフォーム
は、断熱性に優れ、セルの経時変化がない等の優れた性
能を有している。特に難燃性が必要になった時は、イソ
シアヌレート化時の停止剤にリン酸の使用、難燃剤の使
用等により効果を挙げることができる。
【0029】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。例における「部」及び「%」は、各々「重量部」及
び「重量%」である。なお、イソシアヌレート化は、赤
外線吸収スペクトルにより確認した。
【0030】実施例1〜5 有機ポリイソシアネート変性体の製造 表1に示す有機ポリイソシアネートとTDIを用い、こ
れに三量化触媒、助触媒、界面活性剤等を加えて、表1
の条件でイソシアヌレート化反応を行い、停止剤を加え
て50℃で5時間攪拌して反応を停止させた。得られた
有機ポリイソシアネート変性体を表2に示す。
【0031】
【表1】
【0032】表1中、 ポリMDI (1):(ポリメリックMDI、日本ポリウレ
タン工業製、ミリオネートMR−200、NCO含量3
1.0%) ポリMDI (2):(ポリメリックMDI、日本ポリウレ
タン工業製、試作品、C−1039、NCO含量32.
0%) TDI :日本ポリウレタン工業製、コロネーネ
T−80、異性体2,4 −/2,6−異性体が80:
20 アンカミンKー54:イソシアヌレート化触媒(成分:
2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル)A.C.I.社製 ファイロールCEF:トリス(β−クロロエチル)フォ
スフェート、アクゾ社製 ペルロン9338 :トリス(β−クロロプロピル)フ
ォスフェート、ペルロン社製 Lー5340 :シリコン系界面活性剤、ユニオン
カーバイド社製
【0033】
【表2】
【0034】実施例6〜9、比較例1、2 表3に示すイソシアネートと活性水素基含有化合物とを
反応温度80℃で3時間反応させて部分ウレタン化及び
/または部分ウレア化ポリイソシアネートを得た。NC
O含量を表3に示す。これに三量化触媒、助触媒、界面
活性剤等を加えて、表3の条件でイソシアヌレート化反
応を行い、停止剤を加えて50℃で5時間攪拌して反応
を停止させた。得られた有機ポリイソシアネート変性体
を表4に示す。
【0035】
【表3】
【0036】表3中、 ポリMDI (1):(ポリメリックMDI、日本ポリウレ
タン工業製、ミリオネートMR−200、NCO含量3
1.0%) ポリMDI (2):(ポリメリックMDI、日本ポリウレ
タン工業製、試作品、C−1039、NCO含量32.
0%) TDI :日本ポリウレタン工業製、コロネーネ
トT−80、異性体−2,4 /−2,6異性体が8
0:20 ポリオール(1):グリセリン系ポリオール、分子量2
50、官能基数3、水酸基価670 ポリオール(2):シュークローズ系ポリオール、分子
量780、官能基数6、水酸基価450 アミン系 (1):芳香族ポリアミン、分子量310、
官能基数2、水酸基価360 アミン系 (2):トリレンジアミン(水酸基価92
0) アンカミンKー54:イソシアヌレート化触媒(成分:
2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル)A.C.I.社製 ファイロールCEF:トリス(β−クロロエチル)フォ
スフェート、アクゾ社製 ペルロン9338 :トリス(β−クロロプロピル)フ
ォスフェート、ペルロン社製 Lー5340 :シリコン系界面活性剤、ユニオン
カーバイド社製
【0037】
【表4】
【0038】実施例10〜15 ポリイソシアネート混合物の調整 実施例1〜6で得た有機ポリイソシアネート変性体を用
いて表5に示す条件でポリイソシアネート混合物を調整
した。該混合物の性状を表5に示す。
【0039】
【表5】
【0040】表5中、 ポリメリックMDI:ポリメリックMDI、日本ポリウ
レタン工業製、ミリオネートMR−200、NCO含量
31.0% TDI :日本ポリウレタン工業製、コロネ
ーネT−80、異性体2 ,4−/2,6−異性体が8
0:20 ウレア化TDI(1) :コロネートT−80 100
部とエチレンジアミン(アミン価3840)3.7部と
を50℃で2時間 反応させて得たもの、NCO含量3
6.0% ウレタン化TDI(1):TDI(日本ポリウレタン工
業製、コロネートT−80)100部とシュークローズ
系ポリオール(水酸基450)18.9部を反応させて
NCO含量35.0%にしたもの。 ポリメリックTDI :NCO含量35.0%。
【0041】実施例16〜19、比較例3、4 ポリイソシアネート混合物の調整 実施例で得た有機ポリイソシアネート変性体を用いて表
6に示す条件でポリイソシアネート混合物を調整した。
該混合物の性状を表6に示す。
【0042】
【表6】
【0043】表6中、 ポリメリックMDI:(ポリメリックMDI、日本ポリ
ウレタン工業製、ミリオネートMR−200、NCO含
量31.0%) TDI:日本ポリウレタン工業製、コロネーネトT−8
0、異性体2 ,4−/2,6−異性体が80:20 ウレア化TDI(1):TDI(日本ポリウレタン工業
製、コロネートT−80)100部とトルエンジアミン
(水酸基920)14.7部を50℃で2時間反応させ
て得たもの、NCO含量33.0% ウレタン化TDI(1):TDI(日本ポリウレタン工
業製、コロネートT−80)100部とペンタエリスリ
トール系ポリオール(水酸基400)23.8部を反応
させてNCO含量33、0%にしたもの。
【0044】実施例20〜25 硬質ポリウレタンフォームの製造 表7に示すイソシアネート成分とポリオール成分をそれ
ぞれ20℃±1℃に調整した後、2.0リットルのポリ
エチレン製ビーカーに秤量し、回転数5000rpmで
攪拌ミキサーで2〜5秒間攪拌混合し、予め40℃に保
温した250×250×250mmのアルミ製容器中ポ
リエチレン製の袋をセットした中で自由発泡を行った。
発泡性を試験した。結果を表8に示す。また、同様に攪
拌混合したフォーム原液を40℃に保温した500×5
00×60mmの縦型アルミモールドに注入して得たフ
ォームを物性試験に使用した。得られたフォームの性能
を表8に示す。更に、同様に攪拌混合したフォーム原液
を40℃に保温した逆L型モールド(30×500×5
00×300mmに注入して得たフォームから流れ性、
充填性等を調べた。結果を表8に示す。
【0045】
【表7】
【0046】表7中、 ポリオールA:シュークローズ系ポリオール、水酸基価
450、官能基数6.25、分子量800 ポリオールB:ソルビトール系ポリオール、水酸基価5
50 ポリオールC:トリレンジアミン系ポリオール、水酸基
価430 ポリオールD:グリセリンベースポリオール、水酸基価
515、官能基数3、分子量330 ポリオールE:エチレンジアミン系ポリオール、水酸基
価450、官能基数4、分子量500 ポリオールF:フタル酸系ポリエステルポリオール、水
酸基価315、官能基数2、分子量350 DMCHA :ジメチルシクロヘキシルアミンの略、触
媒 DMEA :ジメチルエタノールアミンの略、触媒 Lー5340:シリコーン界面活性剤、ユニオンカーバ
イト製 Rー141b:フレオン発泡剤、セントラル硝子製
【0047】
【表8】
【0048】表8中、 流れ性:モールドからフオームを取り出して、フオーム
の占める体積を求めて判定した。 充填性:モールドからフオームを取り出して判定した。 ◎:優れている ○:普通 △:やや劣る ×:劣る 寸法安定性 :JIS K 6767に準じる。 熱伝導率 :アナコン社製熱伝導率測定装置を使用し
た。
【0049】実施例26〜29、比較例5〜8 硬質ポリウレタンフォームの製造 実施例16と同様にして硬質ポリウレタンフォームを得
て試験をした。処方等は表9に示す。結果を表10に示
す。
【表9】
【表10】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機ポリイソシアネートとトリレンジイ
    ソシアネート化合物に三量化触媒、助触媒及び界面活性
    剤を添加し、全イソシアネート基の20重量%以下をイ
    ソシアヌレート化せしめ、必要に応じて停止剤を加えて
    得られるイソシアヌレート環を有する有機ポリイソシア
    ネート変性体とトリレンジイソシアネート化合物とから
    成ることを特徴とする硬質フォーム用ポリイソシアネー
    ト組成物。
  2. 【請求項2】 有機ポリイソシアネートとトリレンジイ
    ソシアネート化合物に三量化触媒、助触媒及び界面活性
    剤を添加し、全イソシアネート基の20重量%以下をイ
    ソシアヌレート化せしめ、必要に応じて停止剤を加えて
    得られるイソシアヌレート環を有する有機ポリイソシア
    ネート変性体とトリレンジイソシアネート化合物及びジ
    フェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネート
    とから成ることを特徴とする硬質フォーム用ポリイソシ
    アネート組成物。
  3. 【請求項3】 有機ポリイソシアネートとトリレンジイ
    ソシアネート化合物の全イソシアネート基の20重量%
    以下を活性水素基含有化合物で反応させた部分ウレタン
    化及び/または部分ウレア化有機ポリイソシアネートに
    三量化触媒、助触媒及び界面活性剤を添加し、全イソシ
    アネート基の20重量%以下をイソシアヌレート化せし
    め、必要に応じて停止剤を加えて得られるイソシアヌレ
    ート環を有する有機ポリイソシアネート変性体とトリレ
    ンジイソシアネート化合物とから成ることを特徴とする
    硬質フォーム用ポリイソシアネート組成物。
  4. 【請求項4】 有機ポリイソシアネートとトリレンジイ
    ソシアネート化合物の全イソシアネート基の20重量%
    以下を活性水素基含有化合物で反応させた部分ウレタン
    化及び/または部分ウレア化有機ポリイソシアネートに
    三量化触媒、助触媒及び界面活性剤を添加し、全イソシ
    アネート基の20重量%以下をイソシアヌレート化せし
    め、必要に応じて停止剤を加えて得られるイソシアヌレ
    ート環を有する有機ポリイソシアネート変性体とトリレ
    ンジイソシアネート化合物及びジフェニルメタンジイソ
    シアネート系ポリイソシアネートとから成ることを特徴
    とする硬質フォーム用ポリイソシアネート組成物。
  5. 【請求項5】 トリレンジイソシアネート化合物とし
    て、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリ
    レンジイソシアネート及びポリメリックトリレンジイソ
    シアネートの単独又は2種以上の混合物及び/またはこ
    れらトリレンジイソシアネートと分子量62〜6000
    の活性水素基含有化合物とを全イソシアネート基の40
    重量%以下を反応せしめた化合物を使用することを特徴
    とする請求項1〜4に記載のポリイソシアネート組成
    物。
  6. 【請求項6】 硬質ポリウレタンフォームの製造におい
    て、分子量400〜6000のポリオール、分子量62
    〜400未満の低分子活性水素基含有化合物、発泡剤及
    び必要に応じて界面活性剤、添加剤を加えたポリオール
    成分と請求項1〜請求項4に記載のポリイソシアネート
    組成物とを反応せしめることを特徴とする硬質ポリウレ
    タンフォームの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08183832A (ja) * 1994-12-29 1996-07-16 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 硬質フォーム用ポリイソシアネート組成物、及び該組成物を用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法
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