JPH0240245B2 - - Google Patents
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- JPH0240245B2 JPH0240245B2 JP58117901A JP11790183A JPH0240245B2 JP H0240245 B2 JPH0240245 B2 JP H0240245B2 JP 58117901 A JP58117901 A JP 58117901A JP 11790183 A JP11790183 A JP 11790183A JP H0240245 B2 JPH0240245 B2 JP H0240245B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vinyl
- diisocyanate
- reaction
- vinyl ether
- polyhydroxyl compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
本発明は改良されたポリウレタン物質の製造方
法に関するものである。
更に詳しくはビニルモノマーが実質的にグラフ
ト重合したポリエーテルポリオールを使用するポ
リウレタン物質の製造方法に関するものである。
従来、ポリウレタン物質の強度、ゴム状弾性等
の物性を向上させる方法として、ビニル重合体を
ポリエーテルポリオールに分散させ使用する方
法、ポリエーテルポリオール中でビニル単量体を
重合させる方法、ポリエーテルポリオールにビニ
ル重合体を一部グラフトさせる方法等が行なわれ
ている(特公昭44−8230号公報、特公昭47−
15108号公報)が、これらのポリオールを使用し
て得られるポリウレタン物質は充分満足な物性を
示すまでに至つていない。
即ち、これら公報に記載の方法で得られるポリ
オールはグラフト化率が極めて低いか、あるいは
単なるビニル重合体とポリエーテルポリオールの
混合物であり、保存中、あるいは、プレミックス
(ポリオール、ウレタン化触媒、発泡剤、整泡剤
等の混合物)調整時、あるいはウレタン化反応中
にビニル重合体が分離するため、得られるポリウ
レタン物質は不均一なものとなり、更にポリウレ
タンフオームの製造においてはセルあれ等がおこ
る。又、充分な配慮のもとに、ビニル重合体が分
離しない様に操作して得られるポリウレタン物質
においても、本質的にいつて、ビニル重合体は単
なる混合物として含まれているにすぎず、物性の
向上はあまり期待出来ない。
この欠点を改良する方法として、ポリエーテル
ポリオールを不飽和二塩基酸と反応させて得られ
る不飽和エステルポリオールとビニル単量体を反
応させることでビニル重合体のグラフト化率を向
上させたポリヒドロキシル化合物を得る方法もあ
るが(特公昭51−40914号公報、特公昭51−40915
号公報)、ビニル単量体の重合反応の際に増粘、
ゲル化が起こり、目的物を得ることは困難であ
る。
増粘、ゲル化をさけるために不飽和酸の使用量
を下げるとグラフト化率が下り生成物は不均一な
ものとなる。又、多量の飽和酸あるいはビニル単
量体と共重合性の低い不飽和酸を併用して得たエ
ステルを使用する方法もあるが本質的には不飽和
酸の使用量を下げることになり均一で低粘度のポ
リヒドロキシル化合物を得ることは困難である。
更に、このようにポリオールとジカルボン酸の
反応では分子内エステルの生成により、官能基数
を下げることになる。特に軟質ウレタンフオーム
用に多用されている3官能性のポリエーテルとジ
カルボン酸から生成する分子内ジエステルは1官
能性となり、ポリイソシアネートとの反応時には
ポリマー化の停止剤となる。
従来法で得られるポリヒドロキシル化合物で
は、1官能あるいは低官能性基のヒドロキシル化
合物の混入は避けられず、これを使用したポリウ
レタン物質の物性は満足できるものではない。
本発明の目的は、このような従来法が有する欠
点を解決したポリウレタン物質の製造方法を提供
することにある。更に詳しくは本発明の目的は特
に強度、ゴム弾性等の物性において、特に優れた
ポリウレタン物質を提供することにある。
本発明の構成の要件は、ポリイソシアネートと
ポリヒドロキシル化合物を主な反応成分として、
ポリウレタン物質を製造するに際して、ポリヒド
ロキシル化合物の少なくとも一成分として、ポリ
エーテルポリオールとイタコン酸を170〜230℃で
処理してエステル化と同時に熱重合、異性化、付
加反応を行なつて得られるポリエステルにラジカ
ル重合可能なビニル単量体をグラフト重合させて
得られるポリヒドロキシル化合物を用いることに
ある。
本発明で用いるポリヒドロキシル化合物を得る
のに用いられるポリエーテルポリオールとして
は、従来公知のポリエーテルポリオール群より適
宜選択することが出来るが、代表的な1群の化合
物の例は活性水素原子を有する化合物とアルキレ
ンオキサイドとを反応せしめて得られる如き一般
式:
A〔(R1O)o1H〕f1 (1)
(ここにAは活性水素原子含有化合物残基、
R1はアルキレン基、n1はオキシアルキレン基の
重合数を示す数でかかるポリエーテルポリオール
の水酸基価が100〜25mgKOH/gとなるような数
であるのが好ましく、又n1は各鎖毎に異つてい
てもよい。f1は1又は1以上の数でAの官能基数
と同じ値で、好ましくは平均2〜6の数であるが
特に2〜6の数であるのが好ましい。)で示され
る如き化合物或はその混合物である。
上記一般式中Aに対応する化合物の例は、アル
コール、アルカンジオール(例:エチレングリコ
ール、プロプレングリコール)、アルカントリオ
ール(例:グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ヘキサントリオール)、アルカンポリオール
(例、ペンタエリスリトール、キシリトール、ソ
ルビトール)、脂環式多価アルコール(例:イノ
シトール、2,2−ビス−(4−ヒドロキシルシ
クロヘキシール)プロパン)、単糖類或はその誘
導体(例:メチルグリコシード)、芳香族多価ア
ルコール(例:トリメチロールベンゼン)、多価
フエノール(例:フエノールホルマリン初期縮合
物)が挙げられる。
又、上記一般式K(R1O)o1は例えば
で示されるポリオキシプロピレン鎖、(−CH2−
CH2−CH2−CH2−O−)oで示されるポリオキシ
ブチレン鎖或はブチレンオキサイドの重合によつ
て得られる如きポリオキシブチレン鎖、エチレン
オキサイドとプロピレンオキサイドの共重合乃至
ブロツク重合によつて得られるポリオキシアルキ
レン鎖等である。
イタコン酸エステルの熱重合、異性化、付加反
応はJ.Polymer.Sci.Part C,1117〜1137(1969)
で報告されているように、既に知られており、従
来法ではエステル化以外の反応の進行を避けるた
め比較的低温例えば150℃以下で行なつていた。
本発明の特徴は、あえて170〜230℃で処理して
得たエステル、即ちエステル化と同時に熱重合、
異性化、付加反応を進行せしめて得たポリエステ
ルを使用する点にある。
更に詳しくは、エステル化と同時にエステル化
以外の反応を進行させることにより、多官能化さ
れ、又イタコン酸残基である不飽和結合に対する
ポリエーテル鎖の大きなポリエステルを得ること
にあり、このポリエステルを使用することにあ
る。
即ち、エステルの多官能化はポリウレタンの架
橋密度を上げることに寄与し、又不飽和結合に対
するポリエーテル鎖の大きなポリエステルの使用
により次工程であるビニル単量体のグラフト重合
時のゲル化、高粘度化を避けるとともに、他のポ
リヒドロキシル化合物であるポリエーテルポリオ
ールとの親和性を増し、より均質な、より安定な
グラフト重合体であるポリヒドロキシル化合物を
得ることができ、これを使用したポリウレタン物
質の物性は極めて高いものとなる。
本発明のポリヒドロキシル化合物を得るに際し
ての第1段階であるポリエーテルポリオールとイ
タコン酸の反応は170℃〜230℃で行なう。170℃
より低い温度では先に述べたエステルの変性反応
が進行しない。又230℃より高い温度ではポリエ
ーテルポリオールの劣化が進み良好な結果が得ら
れない。イタコン酸とポリエーテルポリオールの
仕込比率は、任意の割合で良いが、反応槽の効
率、生成物の粘度等を考慮すると0.1〜0.9モル:
1モルが好ましい。
触媒は一般に使用されているもので良く、例え
ば硫酸、パラトルエンスルホン酸、塩化スズ、テ
トライソプロピルチタネート等が挙げられる。
第2段階であるビニル単量体の重合は通常ポリ
エーテルポリオール中で行ない、この際使用する
上記の特性エステルの使用量はポリエーテルポリ
オール95〜0部に対し5〜100部が良い。
本発明の方法によりグラフト共重合されるビニ
ル単量体としては、メチルビニルエーテル、イソ
プロピルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、イソブチルビニルエーテル、n−ブチルビニ
ルエーテル、2−クロルエチルビニルエーテル、
2−エチルヘキシルビニルエーテル、2−メトキ
シエチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエ
ーテル、n−オクチルビニルエーテル、1−メチ
ル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、
2−エチルブチルビニルエーテル、1,3−ジメ
チルブチルビニルエーテル、ジイソプロピルメチ
ルビニルエーテル、1−メチルヘプチルビニルエ
ーテル、n−ノニルビニルエーテル、n−デシル
ビニルエーテル、1−メチル−4−エチルオクチ
ルビニルエーテル、n−テトラデシルビニルエー
テル、n−ヘキサデシルビニルエーテル、n−オ
クタデシルビニルエーテル、オレイルビニルエー
テルの如きビニルエーテル類;酢酸ビニル、モノ
クロル酢酸ビニル、ジクロル酢酸ビニル、メトキ
シ酢酸ビニル、チオ酢酸ビニル、フエニル酢酸ビ
ニル、酢酸イソプロピオビニル、酢酸α−シアノ
ビニル、ギ酸ビニル、クロルギ酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、酪酸ビニル、トリメチル酢酸ビニ
ル、α−エチルカプロン酸ビニル、ラウリン酸ビ
ニル、ステアリン酸ビニル、アクリル酸ビニル、
クロトン酸ビニル、オレイン酸ビニル、シクロヘ
キシルカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、テレ
フタル酸ジビニルの如きビニルエステル類;アク
リル酸、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロ
ピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸tert
−ブチル、α−クロルアクリル酸エステルの如き
アクリル酸又はそのエステル類;メタクリル酸、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピ
ル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸tert−ブチルの如きメタク
リル酸又はそのエステル類;スチレン、メチルス
チレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、メ
トキシスチレン、ジビニルベンゼン、α−メチル
スチレン、イソプロペニルトルエン、4−アセチ
ル−α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、
クロルスチレン、2,5−ジクロルスチレン、α
−クロルスチレンの如きスチレン誘導体;アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド又はそれらの置換体が挙げ
られる。
ビニル単量体は上記ポリエステル及び存在する
場はポリエーテルポリオールに対して任意の割合
で用い得るが良好なポリウレタンフオームを得よ
うとする場合は、なるべく3〜40重量%、特に好
ましくは5〜30重量%の割合でビニル単量体を用
いるのがよい。グラフト化反応は従来公知の方法
で行なえばよく、適当な触媒を用いることも出来
る。
又、場合によつては反応中又は反応後にポリエ
ーテルポリオール等を加えてもよい。
周知の如くポリウレタン物質とは、ポリイソシ
アネート或はポリイソシアネートの如く反応する
物質とポリヒドロキシル化合物或はこれとその他
の反応性物質とを反応原料として、これ等を目的
に応じ適宜の方法で反応せしめて得られる如きウ
レタン縮合を多数含むポリマーを意味し、例えば
ポリウレタンフオームの混合ポリイソシアネート
とポリヒドロキシル化合物とを発泡剤及び適当な
助剤の存在下に1段階で反応せしめるワンシヨツ
ト法によつて、或は過剰量のポリイソシアネート
とポリヒドロキシル化合物とを反応せしめて得ら
れるプレポリマーと水とを適当な助剤の存在下に
反応せしめるトータルプレポリマー法によつて、
或は過剰量のポリイソシアネートとポリヒドロキ
シル化合物とを反応せしめて得られるプレポリマ
ーと追加量のポリヒドロキシル化合物とを発泡剤
及びその他の適当な助剤の存在下に反応せしめる
セミプレポリマー法等によつて得られる。ここに
発泡剤としては水の如き反応性の発泡剤も含まれ
るが、得られるフオームの物性、特にもろさの点
を考慮すると低沸点ハロゲン化炭化水素の如き非
反応象の発泡剤の方が好ましい。その他の助剤と
しては触媒、発泡調節剤(泡安定剤)、着色剤、
充填剤、難燃剤等が用いられる。
ここにポリイソシアネートとして好ましいも
は、一般式
(ここに〇はベンゼン環或はナフタレン環、−
NCOは核置換のイソシアネート基、Xは核置換
のハロゲン原子或は炭素数3以下のアルキル或は
アルコキシ基、n′は0,1又は2)で示されるジ
イソシアネート(例えば2,4−トルイレンジイ
ソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネ
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、1,3−
フエニレンジイソシアネート、1,4−フエニレ
ンジイソシアネート、1−イソプロピルベンゾー
ル−2,4−ジイソシアネート):一般式
(ここに〇はベンゼン環或はナフタレン環、−
(CH2)nNCOは核置換のアルキレンイソシアネー
ト基、Xは核置換のハロゲン原子或は炭素数3以
下のアルキル或はアルコキシル基、mは1又は
2、n′は0,1又は2)で示されるジイソシアネ
ート(例:ω,ω′−ジイソシアネート−1,2
−ジメチルベンゾール、ω,ω′−ジイソシアネ
ート−1,3−ジメチルベンゾール):一般式
(ここにA′は−CH2−,
This invention relates to an improved method of making polyurethane materials. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyurethane material using a polyether polyol substantially graft-polymerized with a vinyl monomer. Conventionally, methods for improving physical properties such as strength and rubber-like elasticity of polyurethane materials include methods of dispersing vinyl polymers in polyether polyols, methods of polymerizing vinyl monomers in polyether polyols, and methods of using polyether polyols. There have been methods such as partially grafting a vinyl polymer onto
15108), but polyurethane materials obtained using these polyols have not yet shown sufficiently satisfactory physical properties. In other words, the polyols obtained by the methods described in these publications have extremely low grafting rates, or are simply a mixture of vinyl polymer and polyether polyol, and may be used during storage or in a premix (polyol, urethanization catalyst, foaming catalyst, etc.). Since the vinyl polymer separates during the preparation (mixture of foam stabilizer, etc.) or during the urethanization reaction, the resulting polyurethane material becomes non-uniform, and furthermore, cell roughness occurs during the production of polyurethane foam. In addition, even in polyurethane materials obtained by careful manipulation so that the vinyl polymer does not separate, the vinyl polymer is essentially contained only as a mixture, and its physical properties may vary. We cannot expect much improvement. As a method to improve this drawback, polyhydroxyl, which improves the grafting rate of vinyl polymers, is produced by reacting an unsaturated ester polyol obtained by reacting a polyether polyol with an unsaturated dibasic acid and a vinyl monomer. Although there are methods to obtain compounds (Japanese Patent Publication No. 51-40914, Japanese Patent Publication No. 51-40915)
(No. Publication), thickening during the polymerization reaction of vinyl monomers,
Gelation occurs and it is difficult to obtain the desired product. If the amount of unsaturated acid used is reduced in order to avoid thickening and gelation, the grafting rate will decrease and the product will become non-uniform. There is also a method of using an ester obtained by combining a large amount of saturated acid or a vinyl monomer with an unsaturated acid with low copolymerizability, but this essentially reduces the amount of unsaturated acid used and produces a uniform result. It is difficult to obtain polyhydroxyl compounds with low viscosity. Furthermore, in the reaction between a polyol and a dicarboxylic acid, the number of functional groups is reduced due to the formation of intramolecular esters. In particular, the intramolecular diester produced from trifunctional polyether and dicarboxylic acid, which is often used for flexible urethane foams, becomes monofunctional and acts as a terminator for polymerization when reacting with polyisocyanate. In polyhydroxyl compounds obtained by conventional methods, contamination of hydroxyl compounds with monofunctional or low functional groups is unavoidable, and the physical properties of polyurethane materials using these compounds are not satisfactory. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing polyurethane materials that overcomes the drawbacks of the conventional methods. More specifically, an object of the present invention is to provide a polyurethane material that is particularly excellent in physical properties such as strength and rubber elasticity. The requirements for the structure of the present invention are that polyisocyanate and polyhydroxyl compound are the main reaction components,
Polyester obtained by treating polyether polyol and itaconic acid at 170 to 230°C and simultaneously performing esterification, thermal polymerization, isomerization, and addition reaction as at least one component of a polyhydroxyl compound when producing a polyurethane substance. The purpose of this invention is to use a polyhydroxyl compound obtained by graft polymerizing a radically polymerizable vinyl monomer. The polyether polyol used to obtain the polyhydroxyl compound used in the present invention can be appropriately selected from the conventionally known polyether polyol groups, but examples of one representative group of compounds include active hydrogen atoms. General formula as obtained by reacting a compound and alkylene oxide: A[(R 1 O) o1 H] f1 (1) (where A is a compound residue containing an active hydrogen atom,
R1 is an alkylene group, n1 is a number indicating the number of polymerized oxyalkylene groups, and is preferably a number such that the hydroxyl value of the polyether polyol is 100 to 25 mgKOH/g, and n1 is different for each chain. You can leave it on. f1 is 1 or a number of 1 or more and has the same value as the number of functional groups in A, preferably an average of 2 to 6, and particularly preferably a number of 2 to 6. ) or a mixture thereof. Examples of compounds corresponding to A in the above general formula are alcohols, alkanediols (e.g., ethylene glycol, propene glycol), alkanetriols (e.g., glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol), alkane polyols (e.g., pentaerythritol). , xylitol, sorbitol), alicyclic polyhydric alcohols (e.g. inositol, 2,2-bis-(4-hydroxylcyclohexyl)propane), monosaccharides or their derivatives (e.g. methyl glycoseed), aromatic polyhydric alcohols Hydrolic alcohols (e.g. trimethylolbenzene) and polyhydric phenols (e.g. phenol-formalin initial condensate) can be mentioned. In addition, the above general formula K(R 1 O) o1 is, for example, A polyoxypropylene chain represented by (-CH 2 -
A polyoxybutylene chain represented by CH 2 -CH 2 -CH 2 -O-) or a polyoxybutylene chain such as that obtained by polymerization of butylene oxide, or a polyoxybutylene chain such as that obtained by copolymerization or block polymerization of ethylene oxide and propylene oxide. polyoxyalkylene chains etc. obtained by Thermal polymerization, isomerization, and addition reactions of itaconic acid esters are described in J. Polymer. Sci. Part C, 1117-1137 (1969).
As reported in , this is already known, and in the conventional method, it was carried out at a relatively low temperature, for example, 150° C. or lower, in order to avoid the progress of reactions other than esterification. The feature of the present invention is that esters obtained by processing at 170 to 230℃, that is, thermal polymerization at the same time as esterification,
The point is that polyester obtained by proceeding with isomerization and addition reactions is used. More specifically, by proceeding with a reaction other than esterification at the same time as esterification, the purpose is to obtain a polyester that is polyfunctionalized and has a large polyether chain relative to the unsaturated bond that is the itaconic acid residue. It's about using it. That is, polyfunctionalization of esters contributes to increasing the crosslinking density of polyurethane, and the use of polyesters with large polyether chains for unsaturated bonds reduces gelation and high In addition to avoiding viscosity, it is possible to obtain a polyhydroxyl compound that is a more homogeneous and more stable graft polymer by increasing the affinity with other polyhydroxyl compounds, polyether polyols, and using this polyurethane material. Its physical properties are extremely high. The reaction between polyether polyol and itaconic acid, which is the first step in obtaining the polyhydroxyl compound of the present invention, is carried out at 170°C to 230°C. 170℃
At lower temperatures, the above-mentioned ester modification reaction does not proceed. Furthermore, if the temperature is higher than 230°C, the polyether polyol will deteriorate and good results will not be obtained. The charging ratio of itaconic acid and polyether polyol may be any ratio, but considering the efficiency of the reaction tank, the viscosity of the product, etc., it is 0.1 to 0.9 mol:
1 mol is preferred. The catalyst may be one commonly used, such as sulfuric acid, para-toluenesulfonic acid, tin chloride, tetraisopropyl titanate, and the like. The second step, the polymerization of the vinyl monomer, is usually carried out in a polyether polyol, and the amount of the above-mentioned characteristic ester used at this time is preferably 5 to 100 parts per 95 to 0 parts of the polyether polyol. Vinyl monomers to be graft copolymerized by the method of the present invention include methyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether,
2-ethylhexyl vinyl ether, 2-methoxyethyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether,
2-ethyl butyl vinyl ether, 1,3-dimethylbutyl vinyl ether, diisopropyl methyl vinyl ether, 1-methylheptyl vinyl ether, n-nonyl vinyl ether, n-decyl vinyl ether, 1-methyl-4-ethyloctyl vinyl ether, n-tetradecyl vinyl ether, Vinyl ethers such as n-hexadecyl vinyl ether, n-octadecyl vinyl ether, oleyl vinyl ether; vinyl acetate, monochlorovinyl acetate, dichlorovinyl acetate, methoxyvinyl acetate, vinyl thioacetate, phenyl vinyl acetate, isopropiovinyl acetate, α-cyanovinyl acetate , vinyl formate, vinyl chloroformate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl α-ethyl caproate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl acrylate,
Vinyl esters such as vinyl crotonate, vinyl oleate, vinyl cyclohexylcarboxylate, vinyl benzoate, divinyl terephthalate; acrylic acid, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-acrylate
Butyl, isobutyl acrylate, tert acrylate
- Acrylic acid or its esters such as butyl, α-chloroacrylic acid ester; methacrylic acid,
Methacrylic acid or its esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate; styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, Ethylstyrene, methoxystyrene, divinylbenzene, α-methylstyrene, isopropenyltoluene, 4-acetyl-α-methylstyrene, β-methylstyrene,
Chlorstyrene, 2,5-dichlorostyrene, α
- Styrene derivatives such as chlorstyrene; examples include acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide or substituted products thereof. The vinyl monomer can be used in any proportion to the above polyester and polyether polyol if present, but in order to obtain a good polyurethane foam, preferably 3 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight. It is preferable to use vinyl monomers in proportions of % by weight. The grafting reaction may be carried out by a conventionally known method, and an appropriate catalyst may also be used. Further, depending on the case, a polyether polyol or the like may be added during or after the reaction. As is well known, a polyurethane substance is made by using polyisocyanate or a reactive substance such as polyisocyanate and a polyhydroxyl compound or this and other reactive substances as reaction raw materials and reacting them in an appropriate manner depending on the purpose. means a polymer containing a large number of urethane condensations, such as those obtained by a one-shot process in which a mixed polyisocyanate of polyurethane foam and a polyhydroxyl compound are reacted in one step in the presence of a blowing agent and a suitable auxiliary agent. is a total prepolymer method in which a prepolymer obtained by reacting an excess amount of polyisocyanate and a polyhydroxyl compound is reacted with water in the presence of a suitable auxiliary agent.
Alternatively, a semi-prepolymer method in which a prepolymer obtained by reacting an excess amount of polyisocyanate and a polyhydroxyl compound and an additional amount of the polyhydroxyl compound are reacted in the presence of a blowing agent and other suitable auxiliary agents. You can get it by twisting it. The blowing agent here includes reactive blowing agents such as water, but non-reactive blowing agents such as low-boiling point halogenated hydrocarbons are preferred in view of the physical properties of the resulting foam, especially brittleness. . Other auxiliary agents include catalysts, foaming regulators (foam stabilizers), colorants,
Fillers, flame retardants, etc. are used. Here, preferred polyisocyanates have the general formula (Here 〇 is a benzene ring or naphthalene ring, −
NCO is a nuclear-substituted isocyanate group; , 2,6-toluylene diisocyanate, 1,4-naphthylene diisocyanate,
1,5-naphthylene diisocyanate, 1,3-
Phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1-isopropylbenzole-2,4-diisocyanate): General formula (Here 〇 is a benzene ring or naphthalene ring, -
(CH 2 ) n NCO is a nuclear-substituted alkylene isocyanate group, X is a nuclear-substituted halogen atom or alkyl or alkoxyl group having 3 or less carbon atoms, m is 1 or 2, and n' is 0, 1 or 2). The indicated diisocyanate (e.g. ω, ω′-diisocyanate-1,2
-dimethylbenzole, ω,ω'-diisocyanate-1,3-dimethylbenzole): General formula (Here A′ is −CH 2 −,
【式】の如
き炭素数3以下のアルキレン基、〇はベンゼン環
或はナフタレン環、Xは核置換のハロゲン原子或
は炭素数3粟下のアルキル或はアルコキシル基、
m′及びn″は夫々0,1又は2)で示されるジイ
ソシアネート(例:4,4′−ジフエニルメタンジ
イソシアネート、2,2′−ジメチルジフエニルメ
タン−4,4′−ジイソシアネート、ジフエニルジ
メチルメタン−4,4′−ジイソシアネート、3,
3′−ジクロルジフエニルジメチルメタン−4,
4′−ジイソシアネート):一般式
(ここにXは核置換のハロゲン原子或は炭素数
3以下のアルキル或はアルコキシル基、m″は0
又は1、nは0,1又は2)で示されるジイソ
シアネート(例:ビフエニール−2,4′−ジイソ
シアネート、3,3′−ジメチルビフエニル−4,
4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシビフ
エニル−4,4′−ジイソシアネート):ジフエニ
ルスルホン−4,4′−ジイソシアネート、ベンゼ
ン−1,2,4−トリイソシアネート、2,4,
6−トリイソシアネート、4,4′,4″−トリフエ
ニルメタントリイソシアネート、2,4,4′−ト
リイソシアネートジフエニルエーテル、約3ケの
フエニルイソシアネーがメチレン橋で結合された
ポリイソシアネート、上記イソシアネートに含ま
れる芳香環を水添して得られる如きジイソシアネ
ート(例、ジシクロヘキサン−4,4′−ジイソシ
アネート、ω,ω−ジイソシアネート−1,2−
ジメチルベンゼン、ω,ω′−ジイソシアネート
−1,3−ジメチルベンゼン):2モルのジイソ
シアネートと1モルの水の反応によつて得られる
置換尿素基を含むジイソシアネート(例:1モル
の水と2モルの2,4−トルイレンジイソシアネ
ートとの反応によつて得られる尿素ジイソシアネ
ート):芳香族ジイソシアネートを公知の方法で
2分子重合して得られるウレトジオンジイソシア
ネート等が挙げられる。
尚脂肪族系のポリイソシアネートも同様使用で
きる。
発泡剤として好ましいものとしては例えばハロ
ゲン化低級炭化水素を用いることができ、その例
としてはモルフルオロトリクロルメタン、ジフル
オロジクロルメタン、モノフルオロジクロルメタ
ン、ジフルオロモノクロルメタン、、ジフルオロ
ジプロムメタン、テトラフルオロジクロルエタ
ン、、ジフルオロプロムエタン等が挙げられる。
又泡安定剤としては従来公知のポリジメチルシ
ロキサン、或はポリジメチルシロキサン鎖及びポ
リオキシエチレン鎖含有化合物等の所謂シリコン
オイルと呼ばれるものが挙げられる。
又上記−NCO基の反応を促進する触媒として
は例えば第3級アミン触媒(例:N−ジメチルピ
ペラジン、エンドエチレンピペラジン、N−エチ
ルモルホリン、トリエチレンジアミン)、錫形触
媒(例:ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ
エチルヘキソエート、スタンナスオクトエート、
スタンナスオレエート)等が挙げられる。
以下に実施例及び比較例を挙げる。
尚、各例における「部」は全て「重量部」を表
わし、又水酸基価及び酸価の単位はmgKOH/g
である。
ポリヒドロキシル化合物の製造
1 エステル化反応
製造例 1
フラスコに水酸基価36のポリ(オキシエチレ
ン・オキシプロピレン)グリセロール4700部、イ
タコン酸65部、パラトルエンスルホン酸15部を仕
込み、窒素下170〜180℃、常圧で10時間、同温
度、50mmHgで15時間反応させた。生成物の収量、
分析結果を表−1に示した。
製造例2〜5,比較製造例1〜4
製造例−1と同様な方法で製造例−2〜5、比
較製造例−1〜4の生成物を得た。結果を表−1
に示す。[Formula] An alkylene group having 3 or less carbon atoms, 〇 is a benzene ring or naphthalene ring, and X is a nuclear-substituted halogen atom or an alkyl or alkoxyl group having 3 or less carbon atoms,
m' and n'' are respectively 0, 1 or 2) diisocyanate (e.g. 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyldimethyl Methane-4,4'-diisocyanate, 3,
3'-dichlorodiphenyldimethylmethane-4,
4'-Diisocyanate): General formula (Here, X is a nuclear-substituted halogen atom or an alkyl or alkoxyl group having 3 or less carbon atoms, m″ is 0
or 1, n is 0, 1 or 2) (e.g. biphenyl-2,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethylbiphenyl-4,
4'-diisocyanate, 3,3'-dimethoxybiphenyl-4,4'-diisocyanate): diphenylsulfone-4,4'-diisocyanate, benzene-1,2,4-triisocyanate, 2,4,
6-triisocyanate, 4,4',4''-triphenylmethane triisocyanate, 2,4,4'-triisocyanate diphenyl ether, polyisocyanate in which about 3 phenyl isocyanates are linked with a methylene bridge, Diisocyanates such as those obtained by hydrogenating the aromatic ring contained in the above isocyanates (e.g., dicyclohexane-4,4'-diisocyanate, ω,ω-diisocyanate-1,2-
Dimethylbenzene, ω,ω′-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene): Diisocyanate containing substituted urea groups obtained by reaction of 2 mol of diisocyanate and 1 mol of water (e.g. 1 mol of water and 2 mol of water) Urea diisocyanate obtained by reaction with 2,4-toluylene diisocyanate): Uretdione diisocyanate obtained by bimolecular polymerization of aromatic diisocyanate by a known method. Incidentally, aliphatic polyisocyanates can also be used. Preferred blowing agents include halogenated lower hydrocarbons, examples of which include molar trichloromethane, difluorodichloromethane, monofluorodichloromethane, difluoromonochloromethane, difluorodibromemethane, and tetrafluorodichloroethane. , difluoropromethane, and the like. Examples of the foam stabilizer include conventionally known polydimethylsiloxanes, or so-called silicone oils such as compounds containing polydimethylsiloxane chains and polyoxyethylene chains. Catalysts that promote the reaction of the -NCO group include, for example, tertiary amine catalysts (e.g., N-dimethylpiperazine, endoethylenepiperazine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine), tin catalysts (e.g., dibutyltin dilaurate, Dibutyltin diethylhexoate, stannous octoate,
stannous oleate), etc. Examples and comparative examples are listed below. In addition, all "parts" in each example represent "parts by weight", and the units of hydroxyl value and acid value are mgKOH/g.
It is. Production of polyhydroxyl compound 1 Example of esterification reaction production 1 4700 parts of poly(oxyethylene/oxypropylene) glycerol with a hydroxyl value of 36, 65 parts of itaconic acid, and 15 parts of paratoluenesulfonic acid were placed in a flask and heated at 170 to 180°C under nitrogen. The reaction was carried out at normal pressure for 10 hours and at the same temperature and 50 mmHg for 15 hours. product yield,
The analysis results are shown in Table-1. Production Examples 2 to 5, Comparative Production Examples 1 to 4 Products of Production Examples 2 to 5 and Comparative Production Examples 1 to 4 were obtained in the same manner as Production Example 1. Table 1 shows the results.
Shown below.
【表】【table】
【表】
2 ビニル単量体重合反応
製造例
製造例−1で得たエステル30部、水酸基価35の
ポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)グリ
セロール50部、スチレン20部、過酸化ベンゾイル
0.5部をフラスコに仕込み、80〜120℃で5時間反
応させ、次いで100〜120℃、10mmHg以下で1時
間脱気を行なつた。得られた生成物は均一な白色
乳濁物であった。分析結果を表−2に示す。
製造例〜,、比較製造例〜
製造例−と同様な方法で製造例−〜,
、比較製造例−〜の生成物を得た。結果を
表−2に示す。
製造例
フラスコに水酸基価35のポリ(オキシエチレ
ン・オキシプロピレン)グリセロール50部、過酸
化ラウロイル1.0部を仕込み、製造例−2で得た
エステル30部、スチレン20部を5時間で滴下、反
応させた。反応温度は70〜110℃に保つた。次い
で100〜110℃で脱気を行ない均一な白色乳濁物を
得た。
このものの分析結果表を表−2に示す。[Table] 2 Vinyl monomer polymerization reaction production example 30 parts of the ester obtained in Production Example-1, 50 parts of poly(oxyethylene/oxypropylene) glycerol with a hydroxyl value of 35, 20 parts of styrene, benzoyl peroxide
0.5 part was charged into a flask and reacted at 80-120°C for 5 hours, followed by degassing at 100-120°C and below 10 mmHg for 1 hour. The resulting product was a homogeneous white emulsion. The analysis results are shown in Table-2. Manufacturing example~, Comparative manufacturing example~ Manufacturing example~, using the same method as Manufacturing example~,
, Comparative Preparation Example - The products of ~ were obtained. The results are shown in Table-2. Production example 50 parts of poly(oxyethylene/oxypropylene) glycerol with a hydroxyl value of 35 and 1.0 part of lauroyl peroxide were placed in a flask, and 30 parts of the ester obtained in Production Example-2 and 20 parts of styrene were added dropwise over 5 hours to react. Ta. The reaction temperature was kept at 70-110°C. Next, deaeration was performed at 100 to 110°C to obtain a uniform white emulsion. The analysis results of this product are shown in Table-2.
【表】【table】
【表】
ポリウレタン物質の製造
実施例1〜8,比較例1〜2
製造例−〜及び比較製造例−,によつ
て製造したポリヒドロキシル化合物及び他のポリ
ヒドロキシル化合物、発泡剤、整泡剤、触媒を容
器にとり、かきまぜ混合してこれをA成分とし、
イソシアネート基を含有する化合物をB成分とし
た。
A成分とB成分を急速に混合し、モールドに仕
込み反応、泡化させ、発泡体を製造した。結果を
表−3に示す。[Table] Production Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 2 of Polyurethane Materials Polyhydroxyl compounds and other polyhydroxyl compounds produced by Production Examples and Comparative Production Examples, blowing agents, foam stabilizers, Place the catalyst in a container, stir and mix to make this the A component,
A compound containing an isocyanate group was used as component B. Components A and B were rapidly mixed, charged into a mold, reacted, and foamed to produce a foam. The results are shown in Table-3.
【表】【table】
Claims (1)
物を反応主成分としてポリウレタン物質を製造す
るに際して、ポリヒドロキシル化合物の少なくと
も一成分として、ポリエーテルポリオールとイタ
コン酸を170℃〜230℃で処理してエステル化と同
時に熱重合、異性化、付加反応を行なつて得られ
るポリエステルにラジカル重合可能なビニル単量
体をグラフト重合させて得られるポリヒドロキシ
ル化合物を用いることを特徴とするポリウレタン
物質の製造方法。1 When producing a polyurethane material using a polyisocyanate and a polyhydroxyl compound as the main reaction components, polyether polyol and itaconic acid are treated at 170°C to 230°C as at least one component of the polyhydroxyl compound to undergo thermal polymerization at the same time as esterification. A method for producing a polyurethane material, comprising using a polyhydroxyl compound obtained by graft polymerizing a radically polymerizable vinyl monomer to a polyester obtained by performing isomerization and addition reactions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117901A JPS6011522A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Production of polyurethane material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117901A JPS6011522A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Production of polyurethane material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011522A JPS6011522A (en) | 1985-01-21 |
| JPH0240245B2 true JPH0240245B2 (en) | 1990-09-11 |
Family
ID=14723003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117901A Granted JPS6011522A (en) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Production of polyurethane material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011522A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0483916U (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-21 |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117901A patent/JPS6011522A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6011522A (en) | 1985-01-21 |
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