JPS598271B2 - ポリイソシアナ−トノセイホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、親水性ポリウレタン製造に用いるのに適した
ポリイソシアナートを製造するための新規な方法、およ
びその使用に関する。

高エチレンオキサイド含量を有するポリヒドロキシポリ
エーテルをポリウレタンフォームの製造に用いることお
よび／または適当な充填剤を反応混合物に添加すること
が提案されている０π−ＯＳ（ドイツ公開特許公報）第
１１２７０４０号）。

同様に、水で湿らされうるポリウレタンフォームを得る
ために、ポリウレタンフォームの親水性を増加せしめる
ある種の物質が反応混合物中に添加されている（ＤＴ−
ＯＳ第１６９４０２７および１６９４０２８号）。しカ
ルながら、上記の方法は水で湿らされうるフォームをも
たらすが、それによつて他の機械的特性、特に引張り強
さおよび破断伸び率、が非常に有害な影響を受ける。

加うるに、これらのフォームはしぱしば水中で膨潤する
。さらに、フォームを親水性にする塩化合物はかなり容
易にフォームから洗い出され、その結果フォームの水吸
収特性が減少する。さらに、軟質および硬質ポリウレタ
ンフォームに対して同等に使用しうる親水性試薬は未だ
全く知られていない。

連続気泡（ｏｐｅｎｃｅｌｌｅｄ）の親水性ポリウレタ
ン硬質フォームを製造する方法は公知であるが、これら
の方法は軟質ポリウレタンフォームには適用できず、逆
もまた同様である。

本発明で見出された方法は、上記の欠点を克服すること
を可能ならしめる。

驚くべきことに、通常ポリウレタンフォームの製造に用
いられている助剤および添加剤の存在下に普通のポリヒ
ドロキシ化合物を、ある一定のコマーシャル・グレード
（例えば水含有）のスルホン酸とある一定の方法で反応
せしめられたポリイソシアナートと、反応させることに
より容易に湿潤しうるポリウレタンフォームが得られる
ことが見出された。

したがつて本発明は、有機ポリイソシアナートを１０．
１〜５重量％の水を含有する有機スルホン酸と１００：
０．１〜１００：５０ｆ）ＮＣＯ／ＳＯ３Ｈモル比で、
全部の水とイソシアナート基との反応から理論的に予想
される量の５０〜１００％の二酸化炭素が反応混合物中
から漏出するまで４０〜９０℃で熱処理することを特徴
とする、親水性フオームの製造に適した変性ポリイソシ
アナートの製法に関する。

本発明はまた、イソシアナート重付加法による親水性ポ
リウレタンフオームの製造におけるイソシアナート成分
としてのこれら変性ポリイソシアナートの使用にも関す
る。

本発明に従つて変性されるポリイソシアナートの製造に
使用される出発成分は好ましくは次式に相当するスルホ
ン酸である。

式中、 ｎは１〜２の整数、好ましくは１を表わし、Ｒは６〜１
４個の炭素原子を含有する芳香族炭化水素基、１０〜１
８個の炭素原子を含有する脂肪族炭化水素基、６〜１５
個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、好ましくは７
〜１５個の炭素原子を含有するアラリフアテイク（Ａｒ
ａｌｌｐｈａｔｉｃ）炭化水素基または７〜２４個の炭
素原子を含有するアルカロマテイツク（ＡｌｌｃａｒＯ
ｍａｔｉｃ）炭化水素基を表わす。

上記の一般式に相当するスルホン酸であつて、Ｒが上記
の意味を有するのに加えてハロゲンまたはニトロ基の如
き不活性置換基を含有するスルホン酸も本発明によるポ
リイソシアナートの変性に使用できる。

しかしながら、上記一般式に相当するスルホン酸であつ
て、Ｒが炭素総数１２〜１４のアルキル置換フエニル基
であるスルホン酸は特に好ましい。好適なスルホン酸の
具体例としては、デカンスルホン酸、オクタデカンスル
ホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ナ
フタレンスルホン酸、ジ一ＳｅＯ−ブチル−ナフタレン
スルホン酸、シクロヘキシルスルホン酸、および特にヘ
キシルベンゼン、ドデシルベンゼン、オクタデシルベン
ゼンなどの如きアルキルベンゼンを常法でスルホン化す
ることによつて得られる如き芳香族モノスルホン酸など
が包含される。

本発明に従う方法において、上記のスルホン酸は０．１
〜５重量％、好ましくは０．２〜２重量％の水を含有す
るような形態で使用される。

スルホン酸の含水量はＭｉｔｃｈｅｌｌ＆Ｓｍｉｔｈ法
〔１１Ａｑｕｉｍｅｔｒｉｅ１、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎ
ｃｅｌ９４８、１０５ページ以下参照（Ｋ．Ｆｉｓｅｈ
ｅｒによる水分測定法）〕によつて測定してもよい。変
性ポリイソシアナートは、例えばＷ． ＳｉｅｆｋｅｎによりＪｕｓｔｕｓＬｉｅｂｉｇｓＡｎ
ｎａｌｅｎｄｅｒＣｈｅｍｉｅｌ５６２、７５〜１３６
ページに記載されているタイプの任意の脂肪族、脂環族
、アラリフアテイツク、芳香族または複素環族ポリイソ
シアナート、例えばエチレンジイソシアナート、１・４
−テトラメチレンジイソシアナート、１・６−ヘキサメ
チレンジイソシアナート、１・１・２一ドデカンジイソ
シアナート、シクロプタン一１・３−ジイソシアナート
、シクロヘキサン−１・３および１・４−ジイソシアナ
ートならびにこれらの異性体の混合物、１−イソシアナ
ート−３・３・５−トリメチル−５−イソシアナート−
メチルシクロヘキサン（ＤＴ−ＡＳ（ドイツ公告特許公
報）第１２０２７８５号）、２・４−および２・６−ヘ
キサヒドロトリレンジイソシアナートならびにこれらの
異性体の混合物、ヘキサヒトロー１・３−および／また
は−１・４−フエニレンジイソシアナート、バーヒドロ
一４・４１−および／またはジフエニルメタンジイソシ
アナート、１・３一および１・４−フエニレンジイソシ
アナート、２・４−および２・６−トリレンジイソシア
ナートならびにこれらの異性体の混合物、ジフエニルメ
タン一２・４′一および／または−４・４′−ジイソシ
アナート、ナフチレン一１・５−ジイソシアナート、ト
リフエニルメタン−４・４！・４−トリイソシアナート
、例えばＧＢ−ＰＳ（英国特許）第８７４４３０および
８４８６７１号に記載されている。

アニリンをホルムアルデヒドと縮合させた後ホスゲン化
することによつて得られるタイプのポリフエニルポリメ
チレンポリイソシアナート、例えばＤＴ−ＡＳ第１１５
７６０１号に記載されているタイプの過塩素化アリール
ポリイソシアナート、ＤＴ−ＰＳ（ドイツ特許）第１０
９２００７号に記載されているタイプのカルボジイミド
基含有ポリイソシアナート、ＵＳ−ＰＳ（米国特許）第
３４９２３３０号に記載されているタイプのジイソシア
ナート、例えばＧＢ−ＰＳ第９９４８９０号、ＢＥ−Ｐ
Ｓ（ペルキー特許）第７６１６２６号および公開された
ドイツ特許出願第７１０２５２４号に記載されているタ
イプのアロフアナート基含有ポリイソシアナート、例え
ばＤＴ−ＰＳ第１０２２７８９、１２２２０６７および
１０２７３９４号ならびにＤＴ−０Ｓ第１９２９０３４
および２００４０４８号に記載されているタイプのイソ
シアヌラート基含有ポリイソシアナート、例えばＢＥ−
ＰＳ第７５２２６１号またはＵＳ−ＰＳ第３３９４１６
４号に記載されているタイプのウレタン基含有ポリイソ
シアナート、ＤＴ−ＰＳ第１２３０７７８によるアシル
化ウレア基含有ポリイソシアナート、例えばＤＴ一ＰＳ
第１１０１３９４号、ＧＢ−ＰＳ第８８９０５０号およ
びＦＳ−ＰＳ（フランス特許）第７０１７５１４号に記
載されているタイプのビユーレツト基含有ポリイソシア
ナート、例えばＢＥ−ＰＳ第７２３６４０号に記載され
ているタイプのテロメリゼーシヨン反応によつて製造さ
れるタイプのポリイソシアナート、例えばＧＢ一ＰＳ第
９５６４７４号および１０７２９５６、ＵＳ−ＰＳ第３
５６７７６３号およびＤＴ−ＰＳ第１２３１６８８号に
記載されているタイプのエステル基含有ポリイソシアナ
ート、ＤＴ−ＰＳ第１０７２３８５号による、上記のイ
ソシアナートとアセタールとの反応生成物。

イソシアナートの工業的製造中に蓄積するイソシアナー
ト基を含有する蒸留残渣を、任意に上記のポリイソシア
ナートの１つまたはそれ以上に溶解して用いることも可
能である。

上記のポリイソシアナートの混合物を使用することも可
能である。一般に．商業的に容易に入手し得るポリイソ
シアナート、例えば、２・４−および２・６−トリレン
ジイソシアナートおよびこれらの異性体の任意の混合物
（１１ＴＤＩ１７）、アニリン−ホルムアルデヒド縮合
および（続く）ホスゲン化により得られるタイプのポリ
フエニルポリメチレンポリイソシアナート（１粗ＭＤＩ
ｌ）、ならびにカルボジイミド基、ウレタン基、アロフ
アナート基、イソシアヌラート基、ウレア基またはビユ
ーレツト基を含有するポリイソシアナート（「変性ポリ
イソシアナート」）を使用するのが好ましい。トリレン
ジイソシアナートおよびポリフエニルポリメチレンポリ
イソシアナートが特に好ましい。ポリイソシアナートは
含水スルホン酸と反応せしめられる。

本発明の方法において、スルホン酸は、１００モルのイ
ソシアナート基に対して０．１〜５０モル、好ましくは
０．５〜１０モルのスルホン酸基が存在するような量で
使用される。本発明による方法に使用される各成分が混
合された後、当該混合物は、水の総量の反応から理論的
に予測される二酸化炭素の５０〜１００％、好ましくは
９０〜１００％が漏出するまで、４０〜９０℃、好まし
くは４０〜６０℃の温度に加熱される。本発明による方
法には、０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜２重量
％の含水量を有するコマーシヤル・グレードのスルホン
酸を使用するのが好ましい。そこに存在する水は、二酸
化炭素の発生を伴いながら、イソシアナート内で公知の
方法で反応して対応するアミンを形成し、このアミンは
ついでスルホン酸の存在下に中和されて対応するアンモ
ニウムスルホナートに転換され（この中和反応の速度は
尿素形成反応のそれよりも非常に速いので形成されたア
ミンは直ちにスルホン酸と反応する）、その結果、本発
明による最終生成物は、遊離のイソシアナートおよびス
ルホン酸基に加えて、特にアンモニウム基をも含有する
。本発明の方法において、所望により、過剰のポリイソ
シアナート中においてスルホン酸基対アンモニウム基の
比が結果として生じる溶液中において１００：１〜１０
０：５０に調節されるような方法で、使用されるべきス
ルホン酸に対して水を制御しながら添加することにより
、アンモニウム塩を生成する反応をコントロールするこ
とも可能である。

一般に、本発明の方法には室温で液体である出発化合物
が使用される。

しかしながら、スルホン酸を粉末の形でポリイレシアナ
ートに加えることも可能である。反応に対し、固体のポ
リイソシアナートは、クロロベンゼン、トルエンなどの
如き不活性溶剤甲に導入されなければならない・溶剤は
ついで「変性」ポリイソシアナートを単離するために真
空で留去される。本発明に従つて変性されたポリイソシ
アナートは、親水性フオーム製造用の価値のある出発原
料である。

本発明に従う親水性フオームの製造における変性ポリイ
ソシアナートに対する試薬は、一般に６２〜１００００
の分子量を有しかつイソシアナートと反応しうる水素原
子を少なくとも２個含有するところの、ポリウレタン化
学において良く知られた化合物である。

アミノ基、チオール基またはカルボキシル基を含有する
化合物は別にして、この種の化合物は好ましくはポリヒ
ドロキシ化合物、特に２〜８個のヒドロキシ基を含有す
る化合物およびとりわけ５０〜１００００、好ましくは
１０００〜６０００の分子量を有するもの、例えば、単
量性多価アルコール、ポリエステル、ポリエーテル、ポ
リチオエーテル、ポリアセタール、ポリカーボネートま
たは少なくとも２、一般に２〜８、しかし好ましくは２
〜４個のヒドロキシ基を含有する、一般に均質およびセ
ルラ一・ポリウレタンの製造に使用されているタイプの
ポリエステルアミドである。

好適な単量性多価アルコールの例としては、エチレング
リコール、１・２−プロパングリコール、１・４−ブタ
ンジオール、１・６−ヘキサンジオール、グリセロール
、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタエ
リスリトール、ソルビトール、サクロースなどが包含さ
れる。ヒドロキシ基を含有する好適なポリエステルの例
としては、多価アルコール（好ましくは二価アルコール
、任意に三価アルコール）と多価カルボン酸（好ましく
は二価カルボン酸）との反応生成物がある。

遊離のポリカルボン酸の代りに、対応するポリカルボン
酸の無水物または低級アルコールとのエステルもしくは
これらの混合物を、ポリエステルの製造に用いてもよい
。該ポリカルボン酸は脂肪族、脂環族、芳香族および／
またはへゼロ環式であつてよく、任意に例えばハロゲン
原子により置換されていてもよく、および／または不飽
和であつてよい。これらのポリカルボン酸の例としては
、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、フタール酸、イソフタル酸、トリメリツト
酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘ
キサヒドロフタル酸、無水テトラクロロフタル酸、無水
エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水グルタル酸
、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、オレイン
酸の如き脂肪酸の二量または三量体（任意に単量脂肪酸
との混合物）、テレフタル酸ジメチルエステル、テトラ
エタノール酸−ビス−グリコールエステルなどがある。
好適な多価アルコールの例としては、エチレングリコー
ル、１・２−および１・３−プロピレングリコール、１
・４−および２・３−ブチレングリコール、１・６−ヘ
キサンジオール、１・８−オクタンジオール、ネオペン
チルグリコール、シクロヘキサンジメタノール（１・４
−ビス−ヒドロキシメチル−シクロヘキサン）、２−メ
チル−１３−プロパンジオール、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、
１・２・４−ブタントリオール、トリメチロールエタン
、ペンタエリスリトール、キニトール、マンニトール、
ソルビトール、メチルグリコキシド、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール
、ポリブチレングリコールなどがある。ポリエステルは
末端カルボニル基を含有していてもよい。ラクトン、例
えば、ε一カプロラクトン、またはヒドロキシカルボン
酸、例えばω−ヒドロキシカプロイン酸、のポリエステ
ルを使用してもよい。本発明に従つて使用するのに適し
た、少なくとも２個、通常２〜８個、好ましくは２また
は３個の水酸基を含有するポリエーテルも公知であり、
例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、
ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、スチレンオ
キサイド、エピクロルヒドリンなどの如きエポキシドの
、例えばＢＦ３存在下での重合によるか、またはこれら
の化合物の、アルコールまたはアミンの如き活性水素原
子を有する出発化合物、例えば水、エチレングリコール
、１・３一または−１・２−プロピレングリコール、ト
リメチロールプロパン、４・４′−ジヒドロキシジフエ
ニルプロパン、アニリン、アンモニア、エタノールアミ
ン、エチレンジアミンなどに対する、任意に混合または
連続しての、化学的付加によつて得られるものであつて
よい。

ＤＴ−ＡＳ第１１７６３５８および１０６４９３８号記
載にされているタイプのクローズポリエーテルも本発明
の目的に適している。

多くの場合、主として第１級０Ｈ基を含有する（ポリエ
ーテル中に存在するすべての０Ｈ基を基準にして９０重
量％まで）夕イプのポリエーテルを使用するのが好まし
い。例えばポリエーテルの存在下でのスチレンおよびア
クリロニトリルの重合によつて得られるタイプのビニル
変性ポリエーテル（ＵＳ−ＰＳ第３３８３３５１号、第
３３０４２７３号、第３５２３０９３号および第３１１
０６９５号、ならびにＤＴ−ＰＳ第１１５２５３６号）
もＯ基を含有するポリブタジエンと同様に好適である。
ポリチオエーテルとしては、チオジグリコール自体の縮
合物および／またはチオジグリコールと他のグリコール
、ジカルボン酸、ホルムアルデヒド、アミノカルボン酸
またはアミノアルコールとの縮合生成物を挙げることが
できる。共成分に応じて、これらの生成物はポリチオ一
混合−エーテル、ポリチオ−エーテル−エステルまたは
ポリチオ−エーテル−エステル−アミドとなる。好適な
ポリアセタールとしては、例えば、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、４・４′−ジオキシエト
キシジフエニルジメチルメタン、ヘキサンジオールなど
の如きグリコール類およびホルムアルデヒドから得られ
る化合物がある。

環状アセタールを重合することによつて得られるポリア
セタールも本発明の目的に適する。水酸基を含有する好
適なポリカーボネートはそれ自体公知であり、例えば、
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、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、テトラエチレングリコールなど
の如きジオールを、ジフエニルカーボネートなどの如き
ジアリールカーボネートまたはホスゲンと反応させるこ
とによつて得られる。

ポリエステルアミドおよびポリアミドの例としては、多
価飽和および不飽和カルボン酸またはその無水物および
多価飽和および不飽和アミノアルコール、ジアミン、ポ
リアミンおよびこれらの混合物から得られる主として線
状の縮合物がある。

既にウレタンまたはウレア基を含有し、かつ任意にひま
し油、炭化水素、デンプンなどの如き天然ポリオールで
変性されたポリヒドロキシ化合物も使用できる。アルキ
レンオキサイドと、フエノールーホルムアルデヒド樹脂
またはウレア−ホルムアルデヒド樹脂との付加生成物も
本発明に従つて使用することができる。本発明に従つて
使用するのに適するこれらの化合物の代表例は、例えば
、ＨｉｇｈＰＯｌｙｍｅｒｓｌ第ｘ巻、Ｓａｕｎｄｅｒ
ｓ−Ｆｒｉｓｈ著、！１Ｐ０１ｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ，
．ＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎ０１０ｄｇｙ１
１、ＩｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｌｓｈｅｒｓｌ
ＮｅＷＹＯｒｋ，．ＬＯｎｄＯｎ第１巻３２〜４２ペー
ジおよび４４〜５４ページ、および第２巻、１９６４５
〜６ページおよび１９８〜１９９ページ、ならびにＫｕ
ｎｓｔｓｔＯｆｆ−Ｈａｎｄｂｕｃｈｌ第巻、Ｉｅｗｅ
ｇ−ＨＯｃｈｔｌｅｎ，．Ｃａｒｌ−Ｈａｎｓｅｒ一Ｖ
ｅｒｌａｇＭｕｎｉｃｈｌ９６６、例えば、４５〜７１
ページに記載されている。

本発明によれば、水および／または容易に揮発する有機
物質が発泡剤としてしばしば共同して使用される。

好適な有機発泡剤としては、例えば、アセトン、酢酸エ
チル、メタノール、エタノール、ハロゲン置換アルカン
（例えば塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチリデン
、塩化ビニリデン、モノフルオロトリクロロメタン、ク
ロロジフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタンなど
）、ブタン、ヘキサン、ヘプタン、ジエチルエタンなど
がある。室温以上の温度で自発的に分解して気体（例え
ば窒素）を発生する化合物を加えることによつて発泡効
果を得てもよい。この様な化合物の例としてはアゾイソ
ブチロニトリルの如きアゾ化合物がある。その他の発泡
剤の例および発泡剤使用の詳細に関しては例えばＫｕｎ
ｓｔｓｔＯｆｆ一Ｈａｎｄｂｕｃｈｌ第巻、第１０８〜
１０９、４５３〜４５５および５０７〜５１０ページ、
ＶｉｅｗｅｇａｎｄＨＯｃｈｔｌｅｎ，．Ｃａｒｌ−Ｈ
ａｎｓｅｒ−ＶｅｒｌａｇｌＭＬｌｎｉｃｈ（１９６６
）発行に記載されている。本発明に従つて、触媒がしば
しば使用される。適当な触媒の例としては、例えばトリ
エチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリ
ン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−ココモルホリン、Ｎ●
Ｎ−Ｎｌ−Ｎしテトラメチレンジアミン、１・４−ジア
ザピングロー（２・２・２）−オクタン、Ｎーメチル−
Ｎ′−ジメチルアミノエチルピペリジン、Ｎ−Ｎ−ジメ
チルベンジルアミン、ビス一（Ｎ・Ｎ−ジエチルアミノ
エチル）−アジペート、Ｎ・Ｎ−ジエチルベンジルアミ
ン、ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ−Ｎ−ジメ
チルシクロヘキシルアミン、Ｎ−Ｎ−Ｎ′・Ｎ′−テト
ラメチル−１・３−ブタンジアミン、Ｎ−Ｎ−ジメチル
−β−フエニルエチルアミン、１・２−ジメチルイミダ
ゾーノレ、２−メチノレイミダゾーノレなどの如きそれ
自体公知の第３級アミン類がある。イソシアナート基と
反応しうる水素原子を含有する第３級アミンの例として
は、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタ
ノールアミン、Ｎ−Ｎ−ジメチルエタノールアミン、こ
れらの化合物と、プロピレンオキサイド、エチレンオキ
サイドなどの如きアルキレンオキサイドとの反応生成物
などがある。

その他の好適な触媒としては、例えばＤＴＰＳ第１２２
９２９０号に記載されているタイプの炭素一ケイ素結合
を有するシラアミン、例えば２・２・４−トリメチル−
２−シラモルホリン、１・３−ジエチルアミノメチルテ
トラメチルジシロキサンなどがある。

好適な触媒としては、さらに、テトラアルキルアンモニ
ウム水酸化物の如き含窒素塩基、水酸化ナトリウムの如
き水酸化アルカリ、ナトリウムフェノラードの如きアル
カリフェノラード、ナトリウムメチラートの如きアルカ
リアルコラードなどがある。

テトラヒドロトリアジンも触媒として使用してもよい。
本発明によれば、有機金属化合物、特に有機スズ化合物
を触媒として使用してもよい。

好ましい有機スズ化合物としては、酢酸錫（１１）、オ
クタン酸錫（［［）、エチルヘキサン酸錫（ｌ［）、ラ
ウリン酸（ｎ）などの如きカルボン酸錫塩、およびジブ
チル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチ
ル錫マレエート、ジブチル錫ジアセテートなどの如きカ
ルボン酸ジアルキル錫がある。

本発明に従つて使用するのに適した触媒のその他の代表
例、および触媒の作用機構に関する詳細はＫｕｒｌｓｔ
Ｏｆｆ−ＨａｎｄｂＯｃｈ第７巻例えば９６〜１０２ペ
ージ、ＶｉｅｗｅｇａｎｄＨＯｃｈｔｌｅｎｌＣａｒｌ
−Ｈａｎｓｅ−Ｅｒｌａｇ，．Ｍｕｎｉｃｈｌｌ９６６
に記載されている。

一般に触媒は、イソシアネートと反応し得る水素原子を
少なくとも含有しかつ４００〜１００００の分子量を有
する化合物の量を基準にして、約０．００１〜１０重量
％の量で使用される。

本発明によれば、表面活性剤（乳化剤および気泡安定剤
）が使用されてもよい。乳化剤の例としては、ひまし油
スルホン化物または脂肪酸のナトリウム塩、もしくはジ
エチルアミン／オレイン酸たはジエタノールアミン／ス
テアリン酸の如き脂肪酸のアミン塩がある。ドデシルベ
ンゼンスルホン酸、ジナフチルメタンジスルホン酸など
の如きスルホン酸、リシノール酸の如き脂肪酸、または
脂肪酸重合体などのアルカリまたはアンモニウム塩も界
面活性添加剤として使用されてもよい。適当な気泡安定
剤は何と言つても水溶性ポリエーテルシロキサンである
。これらの化合物は一般にポリジメチルシロキサンにエ
チレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの共重合
体が結合した構造を有している。この種の気泡安定剤は
、例えば、ＵＳ−ＰＳ第２７６４５６５号に記載されて
いる。本発明に従つて、反応遅延剤（例えば塩酸または
有機酸の・・ロゲン化物または無水物の如き酸反応物質
）、それ自体公知の気泡調節剤（例えばパラフイン、脂
肪アルコール、ジメチルポリシロキサン）、顔料または
染料、それ自体公知の難燃化剤（例えば、トリスクロロ
エチルフオスフエートまたはアンモニウムフオスフエー
トおよびポリフオスフエート）、経時安定剤、耐候性付
与剤、可塑剤、抗真菌剤および抗バクテリア剤、充填剤
（例えば硫酸バリウム、シリカゲル、カーボンブラツク
またはチヨーク）などを使用することも可能である。

本発明に従つて任意に使用される界面活性剤、気泡安定
剤、気泡調節剤、反応遅延剤、安定剤、難燃化剤、可塑
剤、染料、充填剤、充真菌剤および抗バクテリア剤のそ
の他の例、ならびにこれらの添加剤の使用法および作用
機構に関する詳細は例えばＫｕｎｓｔｓｔＯｆｆ−Ｈａ
ｎｄｂｕｃｈ第巻第１０３〜１１３ページ、Ｖｉｅｗｅ
ｇａｎｄＨＯｃｈｔｌｅｎｌＣａｒＩ−Ｈａｎｓｅｒ−
ＶｅｒｌａｇＭｕｎｉｃｈｌ９６６発行、に記載されて
いる。

本発明によれば、反応成分はそれ自体公知の一段階法に
より、多くの場合例えばＵＳ−ＰＳ第２７６４５６５号
に記載されたタイプの装置を用いてプレポリマ一法また
はセミープレポリマ一法により反応せしめられる。

本発明に従つて使用するのに適する処理装置の詳細は例
えばＫｕｎｓｔｓｔＯｆｆ一ＨａｎｄｂｕＯｈ第６巻１
２１〜２０５ページ、Ｖｉｅｗｅｇ↓ＭｌＨＯｃｈｔｌ
ｅｎＣａｒｌ−Ｈ組Ｓｃｒ一ＥｒｌａｇＭｕｎｉｃｈｌ
９６６発行に記載されている。本発明による方法は、本
発明による変性ポリイソシアナートを使用する点でのみ
、通常の硬質、半硬質および軟質ポリウレタンフオーム
の製造法と異なつている。

本発明に従つて使用されるポリイソシアナートの変性に
よつてもたらされるＮＣＯの官能性の減少は試薬の官能
性の増加により容易に補償される。実際上、ＮＣＯの官
能性の減少は本発明による方法にはほとんど影響を持た
ない。本発明によるフオームは例えば次の様な用途を有
する：親水性の弾性フオームは、特にもしそれらが気泡
調和剤の助けによつて天然海綿様の外観を与えられてい
るならば、スポンジとして使用されてもよい。

ポリヒドロキシポリエステルに基づく吸水性の弾性ポリ
ウレタンフオームは、その高い引張り強さの故に、シー
ト状に成型されて圧縮形態または非圧縮形態で家庭用の
ふきんとして使用でき、また底土かんがい用ウエブ、皮
革代用品、フイルタ一布などとしても使用できる。親水
性連続気泡（０ｐｅｎ−Ｃｅｌｌｅｄ）硬質フオームは
、例えば、無土壌栽培または植物成育の基層として使用
でき、また生け花のホルダーとしても使用できる。

下記の実施例１〜５は本発明による変性ポリイソシアナ
ートの製造を説明し、一方実施例６以下は親水性フオー
ムの製造を記述する。

実施例に引用された部はグラムを表わす。実施例 １ ５重量部のドデシルベンゼンスルホン酸（含水量０．５
重量％）を、トリレン２・４−および２・６−ジイソシ
アナートの異性体混合物（重量比６５：３５）１００重
量部に攪拌しながら６０℃で滴下し、ついで反応混合物
を３０分間６０℃に保つた。

反応中に二酸化炭素３０ｍ１（水の全量の反応から予測
される二酸化炭素量の９５％）が発生した。得られたポ
リイソシアナート溶液は４６．５％のイソシアナート含
量（理論ＮＣＯ含量：４５．５％）を有していた。後記
実施例においてはこれを「変性ポリイソシアナートＡ」
を呼ぶ。

実施例 ２ ６重量部のドデシルベンゼンスルホン酸（含水量０．５
重量％）を、トリレン２・４−および２・６−ジイソシ
アナートから成る異性体混合物（重量比８０：２０）１
００重量部中に６０℃で３０分かけて滴下した。

反応進行中に二酸化炭素３５ｄ（水の全量の反応から予
測される二酸化炭素の９３％）が発生した。得られたポ
リイソシアナートは４５．０重量％のイソシアナート含
量を有していた（理論イソシアナート含量４４．６％）
。後記実施例においてこれを「変性ポリイソシアナート
Ｂ］と呼ぶ。実施例 ３ アニリン−ホルムアルデヒド縮合および（続く）ホスゲ
ン化によつて得られた、１１０重量部のポリフエニルポ
リメチレンポリイソシアナート（ＮＣＯ含量３１％）に
１０重量部のドデシルベンゼンスルホン酸（含水量０，
５重量％）を、攪拌しながら６０℃で滴下した。

ついで該混合物を６０分間６０℃に保つた。反応中に二
酸化炭素６１ｍ１（水の全量の反応から予測される二酸
化炭素の９８％）が発生した。２７．５％のイソシアナ
ート含量を有するポリイソシアナート溶液が得られた（
理論イソシアナート含量２８．２％）。

後記実施例においてはこの溶液を「変性ポリイソシアナ
ートＣ」と呼ぶ。実施例 ４ （含水量１重量％に調節された）トルエンスルホン酸１
０ｔを、アニリン−ホルムアルデヒド縮合および（続く
）ホスゲン化によつて調製されたポリフエニルポリメチ
レンポリイソシアナート（ＮＣＯ含量３１％）１０５重
量部に攪拌しながら６０℃で滴下し、滴下終了後反応混
合物を６０分間６０℃に保つた。

反応進行中に、二酸化炭素１２０ｍ１（予期される二酸
化炭素の９７％）が発生した。２５．５％のイソシアナ
ート含量を有するポリイソシアナート溶液が得られた（
理論含量２７．５％）。

後記実施例では、これを「変性ポリイソシアナートＤ」
と呼ぶ。実施例 ５ １００重量部のトリレン２・４−および２・６一ジイソ
シアナートの異性体混合物（重量比８０：２０）に、４
重量部のジ一Ｓｅｃ−ブチルナフタレンスルホン酸（含
水量１０重量％）を攪拌しながら６０℃で滴下した。

ついで反応混合物を６０分間６０℃に加熱した。反応中
に二酸化炭素４６０ａ（水の全量の反応から予期される
二酸化炭素の９２％）が発生した。得られた変性ポリイ
ソシアナートは４５．３重量％のイソシアナート含量を
有していた（理論イソシアナート含量４５．８％）。後
記実施例においては、これを「変性ポリイソシアナート
Ｅ」と呼ぶ。実施例 ６ アジピン酸７．７モル、ジエチレングリコール７．９モ
ルおよびトリメチロールプロパン０．３モルのポリヒド
ロキシポリエステル（０Ｈ．Ｓ．５０）１００重量部を
、水３重量部、Ｎ−メチロールプロパン２．０重量部、
ドデシルベンゼンポリグリコールエーテル（７グリコー
ルエーテル単位）０．５重量部および市販のポリシロキ
サン安定剤（ユニオン・カーバイド社の「Ｌ５３２」）
１重量部と混合した。

ついでこの混合物を、実施例２に従つて調整された変性
ポリイソシアナートＢ（ＮＣＯ含量４５％）３７．５重
量部と混合した。３５ｋｇ／Ｒｌｌの総密度（ＧｒＯｓ
ｓｄｅｎｓｉｔｙ）を有する弾性ポリウレタンフオーム
が得られた。

水中に浸漬され、ついで絞られた１０×１０Ｘ５ｃｍの
フオームプロツクの吸水時間※は約５秒であつた（※吸
水時間を測定するために、試料プロツクを水面上に置き
、その湿潤能の結果として該フオームが完全に水で飽和
されるまでの時間を測定した）、ＤＩＮ５３５７ｌに従
つて測定した引張り強さおよび破断伸び率はそれぞれ０
．１６ＭＰａ（１．６ｋｇ／ＣｒＡ）および３５０％で
あつた。これらの値は水に濡れたフオームでも変化しな
かつた。さらに、湿潤状態においても全く膨潤しなかつ
た。実施例 ７ アジピン酸７．５モル、ジエチレングリコール７．９モ
ルおよびトリメチロールプロパン０．４モルのポリヒド
ロキシポリエステル（０Ｈ．／Ｆ６６Ｏ）９０重量部を
、水３重量部、無水酢酸０．５重量部、トリエタノール
アミン１．５重量部、Ｎ−Ｎ−ジメチルベンジルアミン
２重量部、ドデシルベンゼンポリグリコールエーテル（
７グリコールエーテル単位）０．５重量部および市販の
安定剤１重量部と混合した。

つぎにこの混合物を、実施例１に従つて製造した変性ポ
リイソシアナートＡ（ＮＣＯ含量４６．５）４２重量部
と混合した。−３５ｋｇ／ｄの総密度を有する弾性ポリ
ウレタンフオームが得られた。

水に浸漬し、ついで絞つた１０×１０Ｘ５ＣｆｆＬのフ
オームプロツクの吸水時間は約２秒であつた。ＤＩＮ５
３５７ｌに従つて測定した該フオームの引張り強さおよ
び破断伸び率はそれぞれ０．１８ＭＰａ（１．８ｋｇ／
Ｃｄ）および２４０％であつた。この両値は湿潤状態で
も無変化でぁつた。また、湿潤状態でも膨潤は起らなか
つた。実施例 ８エチレンジアミンおよびプロピレンオ
キサイド５モルのポリエーテル２５重量部、トリメチロ
ールプロパンおよびエチレンオキサイド／プロピレンオ
キサイド（比２：１）のポリエーテル（０Ｈ屋６１４）
２０重量％、グリセリン１８重量％、グリセリンおよび
ポリプロピレンオキサイド／エチレンオキサイド混合物
（５５モル％：４５モル％、０Ｈ数５６）のポリエーテ
ル１０重量部、アジピン酸７．５モル、ジエチレングリ
コール７．９モルおよびトリメチロールプロパン０．４
モルのポリエステル（０Ｈ滝６０）５重量部、水７重量
部および市販のポリシロキサンポリエーテル（ユニオン
・カーバイド社の「Ｌ５３ｌＯ」）４重量部を混合した
。

ついで、この混合物を、実施例３に従つて調製された変
性ポリイソシアナートＣ（ＮＣＯ含量２７．５％）１２
２重量部と混合した。２８ｋｇ／Ｔｆｌの総密度を有す
る硬質の親水性ポリウレタンフオームが得られた。

１０×１０×５？のプロツクの吸水時間（吸水率８５容
量％）は８分であつた。

２４時間貯蔵した後でも含水率は７５容量％にまでしか
減少しなかつた。

このことはフオームの良好な水保持特性を示す。実施例
９ エチレンジアミンおよびプロピレンオキサイド５モルの
ポリエーテル２５重量部、トリメチロールプロパンおよ
びエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド（比２：
１）のポリエーテル（０Ｈ腐６１４）２０重量部、グリ
セリン１０重量部、グリセリンおよびプロピレンオキサ
イド／エチレンオキサイド混合物（５５モル％：４５モ
ル％、０Ｈ数５６）、水７重量部、および市販のポリシ
ロキサンポリエーテル（ユニオン・カーバイド社の「Ｌ
５３ｌＯ」）１．５重量部を混合した。

ついで得られた混合物を、実施例４に従つて調製された
変性ポリイソシアナートＤ（ＮＣＯ含量：２５，５％）
１１５部と混合した。２５ｋｇ／ｄの総密度を有する硬
質の親水性ポリウレタンフオームが得られた。

１０×１０×５ＣｆｆＬのフオーム・プロツクの吸水時
間（吸水率８７容量％になるまでの時間）は６分であつ
た。

２４時間貯蔵後の含水量は７８容量％に減少しただけで
あつた。

ＤＩＮ５３４２ｌに従つて測定した水飽和フオームの圧
縮強さは０．０７５ＭＰａ（０．７５ｋｇ／ｃ鑓）であ
つた。実施例 １０ アジピン酸５モル、ジエチレングリコール５．２モルお
よびトリメチロールプロパン０．２モルのポリヒドロキ
シポリエーテル（０Ｈ数５０）１００重量部を、水３重
量部、Ｎ−メチルモルホリン２．０重量部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ポリグリコールエーテル（７グリコー
ルエーテル単位）０．５重量部、および市販のポリシロ
キサン安定剤（ユニオン・カーバイド社の［Ｌ５３２」
）と混合した。

その後、この混合物を実施例５に従つて調製された変性
イソシアナートＥ（ＮＣＯ４５．３％）４９重量部と混
合した。３５ｋｇ／ｄの総密度を有する弾性ポリウレタ
ンフオームが得られた。

１０Ｘ１０Ｘ５（Ｖ７ｌのフオームプロツクを水中に浸
漬し、絞つた後の吸水時間は１０秒であつた。

ＤＩＮ５３５７ｌに従つて測定した該フオームの引張り
強さは０．２０ＭＰａ（２ｋｇ／Ｃｄ）、破断伸び率は
３００％であつた。これらの値は湿潤状態でも変化しな
かつた。さらに、該フオームに水を飽和させた時にも膨
潤は全く起らなかつた。実施例 １１ この実施例はウレタン基を含有するポリイソシアナート
の、本発明による変性を示す。

エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド混合物（モ
ル比３：２）を用いてグリセリンをアルコキシ化するこ
とによつて調製した０Ｈ数２８のポリエーテル６００重
量部を、２・４−ジイソシアナートトルエン８０％およ
び２・６−ジイソシアナートトルエン２０％から成る混
合物３０８重量部に６０℃で滴下する。

ポリイソシアナートとポリエーテルポリオールとの間の
反応が終点に達した後、０．５重量％の含水率を有する
ドデシルベンゼンスルホン酸２７．２５重量％を、攪拌
しながら６０℃で滴下する。続いてこの混合物を６『Ｃ
で３０分間加熱する。１６０ｍ１の二酸化炭素が生成す
る。

これはドデシルベンゼンスルホン酸中に含まれる水の全
量の反応から生成するであろうと予測される二酸化炭素
の９４％にあたる。得られた最終生成物は１２．５重量
％のＮＣＯ含量を有していた。以後これを「変性ポリイ
ソシアナートＦ」と呼ぶ。実施例 １２ この実施例はプレポリマ一法による親水性弾性ポリウレ
タンフオームの製造を示す。

実施例１１で得た変性ポリイソシアナートＦｌＯＯ重量
部をポリシロキサン安定剤（ユニオンカーバイド社のＬ
５３２）１重量部と混合する。

ついで撹拌下に水１００重量部を加える。６０ｋｇ／ｄ
の密度を有する弾性ポリウレタンフオームが得られる（
以後これを「乾燥フオーム」と呼ぶ）。

このフオームの試料（サイズ１０×１０×５ｃｍ）は吸
水時間２０秒を示す。ＤＩＮ５３５７ｌに従つて測定さ
れた該フオームの引張り強さは０．１９ＭＰａ（１．９
ｋｇ／Ｃｒｌｉ）、破断伸び率は２５０％であつた。１
：６〜１：４００の範囲内で任意のイソシアナート基対
水のモル比を使用することにより、この実施例の出発原
料から類似のフオームを製造することも可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有機ポリイソシアナートを、０．１〜５重量％の水
   を含有する有機スルホン酸で熱処理し、しかしてこの熱
   処理は、水の全量とイソシアナート基との反応から理論
   的に予測される二酸化炭素の５０〜１００％が反応混合
   物から発生するまで、１００：０．１〜１００：５０の
   ＮＣＯ／ＳＯ＿３Ｈモル比で４０〜９０℃で行なうこと
   を特徴とする、親水性フォームの製造に適した変性ポリ
   イソシアナートの製法。