JPS634852B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明はポリオールとポリイソシアネートを反
応させてポリウレタンを製造する方法に関するも
のであり、特に重合体成分を含むポリオールを用
いてポリウレタンを製造する方法に関するもので
ある。
いわゆるポリマーポリオール(あるいはグラフ
トポリオールとも呼ばれる)を用いてポリウレタ
ン、特にポリウレタンフオームを製造することは
公知である。代表的なポリマーポリオールはポリ
オール中でアクリロニトリルおよび/またはスチ
レンを重合して得られる微粒状の固体重合体がポ
リオール中に安定的に分散しているポリオールで
ある。この分散安定性は重合体がポリオールの分
子鎖にグラフトしているためであると考えられて
いる。しかしながら、重合体が微細な粒状である
ことも分散安定性に寄与し、ポリマーポリオール
の内には重合体の一部〜全部が単にポリオール中
に分散しているにすぎない場合もあると考えられ
る。事実、あらかじめ作られた重合体を微細な粒
状にしてポリオール中に分散しポリマーポリオー
ルを製造する例も提案されている。ポリマーポリ
オールを使用して得られるポリウレタンは種々の
特徴がある。特にポリマーポリオールを使用して
得られるポリウレタンフオームは弾性が高く、ポ
リマーポリオールを使用することなく、このよう
な高弾性のポリウレタンフオームを得ることは困
難であると考えられている。
一方、ポリマーポリオールには問題点もあり、
特にポリマーポリオールを使用して得られるポリ
ウレタンは他のポリオールを使用して得られるポ
リウレタンよりも易燃性であることが大きな欠点
である。ポリウレタンの難燃化には難燃剤の添加
やハロゲンやリンを含む、いわゆる難燃ポリオー
ルを用いて難燃性ポリウレタンを製造することが
知られている。しかし、難燃剤の添加はポリウレ
タンの物性を低下させ、ポリマーポリオールを使
用したポリウレタンに対して悪影響をおよぼし易
い。一方、難燃ポリオールとポリマーポリオール
を併用して難燃性のポリウレタンを製造すること
ができるが、難燃ポリオールの分だけポリマーポ
リオール中の重合体の割合が低下し、ポリマーポ
リオールを使用して達成される有効な種々の効果
が低減され、また、ポリマーポリオールの効果を
充分発揮させようとすると難燃ポリオールの使用
量が制限されて目的の難燃性が不充分となり易
い。従つて、ポリマーポリオール本来の特徴を低
減させることなく、難燃効果を付与することは困
難であり、従来その解決方法は知られていなかつ
た。
本発明者はポリマーポリオールに難燃性を付与
すべく種々の検討を行つた。ポリマーポリオール
中の付加重合体としてポリ塩化ビニルなどのハロ
ゲン含有重合体を用いることは知られている。し
かしながら、ハロゲン含有重合体を含むポリマー
ポリオールはポリマーポリオール本来の効果が充
分発揮されないことや難燃効果が不充分であるこ
とに加えて、ハロゲン含有重合体の耐候性が低い
ことなどに充分に初期の目的を達成し難いもので
あると考えられた。そこで、ポリマーポリオール
と併用することができ、しかもポリマーポリオー
ル本来の効果を低減することが少く、かつ難燃効
果のあるポリオールや添加剤を検討した。その結
果、アルデヒド縮合系重合体が分散したポリオー
ルがこの目的に合致しうることを見い出した。ア
ルデヒド縮合系重合体が分散したポリオールは、
ポリマーポリオールと同様重合体が分散したポリ
オールであり、それを使用したポリウレタンはポ
リマーポリオールと類似の効果を与える。しか
も、このポリオールはポリウレタンに難燃性を付
与する。従つて、従来のポリマーポリオールとア
ルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールとを併
用することによつて、ポリマーポリオール本来の
効果を低減させることを少くし、かつ難燃効果を
発揮させることができる。ポリマーポリオールと
アルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールは両
者を任意の割合に混合して使用することは勿論、
両ポリオールを別々に製造することなくポリマー
ポリオールにおける付加重合系重合体成分とアル
デヒド縮合系重合体成分とを有するポリオールを
製造し、これを使用することができ、むしろ分散
安定性などの面からこのポリオールの使用が好ま
しい。
本発明は、このポリオールを使用したポリウレ
タンの製造方法であり、即ち、ポリオールとポリ
イソシアネートを触媒の存在下に反応させてポリ
ウレタンを製造する方法において、ポリオールと
して、付加重合性モノマーをポリオール中で重合
させて形成された付加重合系重合体成分、アルデ
ヒド縮合系重合体を形成しうる縮合形成原料をポ
リオール中で反応させて形成されたアルデヒド縮
合系重合体成分、および上記重合体媒体として使
用されたポリオールを必須成分とし、しかもそれ
らの合計に対して該付加重合系重合体成分が1〜
50重量%、該アルデヒド縮合系重合体成分が1〜
50重量%、かつ両成分の合計が60重量%以下であ
るポリオール組成物を使用することを特徴とする
ポリウレタンの製造方法。である。
従来のポリマーポリオールは、実質的に飽和
の、あるいは不飽和のポリオール中でアクリロニ
トリルやスチレンなどの付加重合しうるモノマー
を重合する方法やポリオール中に付加重合体やそ
の他の重合体を微細な粒状にして分散させる方法
によつて得られるものである。
本発明における付加重合系重合体成分は前者の
方法によつて得られるもの、即ち、ポリオール中
で付加重合しうるモノマーを重合することによつ
て形成される成分である。この付加重合系重合体
を含むポリオールは付加重合系重合体成分がポリ
オールの分子鎖にグラフトしているか、単に微粒
状に分散しているものと考えられ、比較的分散安
定性の高い固体微粒状の付加重合体成分が分散し
た液状分散液である。また特に不飽和ポリオール
を使用して得られるものの中には固体微粒状成分
を含まない均一透明なものもある。この種の、い
わゆるポリマーポリオールについては、例えば特
公昭39−24737号公報、特公昭41−3437号公報、
特公昭43−22108号公報、特公昭46−20508号公
報、特公昭51−37228号公報、特公昭51−40914号
公報、特公昭51−40915号公報、特公昭52−3439
号公報、特公昭52−13834号公報、その他の公報
に記載されている。これらの概略を説明すれば、
実質的に飽和のポリオールとしては、実質的に飽
和のポリエーテルポリオールが好ましく、特に多
価アルコールやアミン類などのイニシエーターに
アルキレンオキシドなどのニポキシドを付加して
得られるポリエーテルポリオールが好ましく、こ
れについてはさらに後述する。不飽和ポリオール
としては、例えば、前記特公昭46−20508号公報
以下の6件の公報に記載されているものの他、本
発明者らの発明に係る含窒素結合含有不飽和ポリ
オール(特開昭56−90818号公報、特開昭56−
93724号公報、特開昭56−93729号公報参照)など
がある。具体例としては、例えば、不飽和ポリカ
ルボン酸と多価アルコールから得られる不飽和ポ
リエステルポリオール、ポリエーテルポリオール
に不飽和ポリカルボン酸を反応させ、必要により
さらにエポキシドを反応させて得られる不飽和ポ
リエーテルエステルポリオール、イニシエーター
にアルキレンオキシドなどとともにアリルグリシ
ジルエーテルなどの不飽和エポキシドを付加して
得られる不飽和ポリエーテルポリオール、ポリエ
ーテルポリオールと不飽和多価(および/または
1価)アルコールとをポリイソシアネート化合物
を介して結合してなる含窒素結合含有不飽和ポリ
オールなどがある。付加重合系重合体を形成する
付加重合性モノマーとしてはビニルモノマーが好
ましいが、それに限られるものではなく、ビニリ
デンモノマー、ジエンモノマーその他ものを単独
で、あるいは組み合せて使用できる。具体例とし
ては、例えば、アクリロニトリル、スチレン、ビ
ニルトルエン、アクリル酸エステル、メタクリル
酸エステル、ハロゲン化ビニル、オレフイン、ハ
ロゲン化ビニリデン、ジビニルベンゼン、ブタジ
エン、クロロプレン、ジアリルフタレートなどが
ある。特に好ましいものはアクリロニトリル、ス
チレンあるいはそれら2者の組み合せからなるビ
ニルモノマーである。ポリオール中で付加重合性
モノマーを重合する際、通常は重合開始剤が使用
され、例えば、アゾビスイソブチロニトリルなど
のアゾ化合物やベンゾイルパーオキシドなどの過
酸化物が使用され、特にアゾ化合物の使用が適当
である。
付加重合系重合体成分含有ポリオールにおける
付加重合系重合体の割合は1〜50重量%、特に5
〜40重量%が適当である。その水酸基価は200以
下、特に5〜100が適当である。この水酸基価は、
付加重合系重合体が水酸基を含まない場合、元の
ポリオールの水酸基価と付加重合系重合体によつ
て決まるものである。同様に水酸基数は、元のポ
リオールの水酸基数と一致し、好ましくは2〜
8、特に2〜4であることが適当である。付加重
合系重合体の少くとも一部はポリオールにグラフ
トしていることが分散安定性の面から好ましく、
従つて、使用されるポリオールとしては不飽和ポ
リオールが好ましく、実質的に飽和のポリオール
が使用される場合は付加重合性モノマーは少くと
もアクリロニトリルを含むものが好ましい。
次に、アルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオ
ールについて説明する。このポリオールは公知で
あり、特開昭50−15832号公報、特開昭51−
117793号公報および特開昭51−122193号公報に記
載されている。本発明におけるアルデヒド縮合系
重合体成分含有ポリオールはこの公知のものであ
つてもよく、また、他の種類の、あるいは他の方
法によつて得られるものであつてもよい。例え
ば、アルデヒド類と重縮合しうる化合物(例えば
尿素)とアルデヒド類(例えばホルムアルデヒ
ド)をあらかじめ反応させてその反応物(ジメチ
ロール尿素など)や初期縮合物を製造し、これを
ポリオール中で反応させてアルデヒド縮合系重合
体成分含有ポリオールを製造することができる。
アルデヒド縮合系重合体含有ポリオールは上記
のように、アルデヒド類と重縮合しうる化合物
(以下、重縮合性化合物という)とアルデヒド類
とをポリオール中で反応させるか、それら両者の
初期縮合物を、必要によりさらに重縮合性化合物
やアルデヒド類とともにポリオール中で反応させ
ることによつて得られる。以下、縮合形成原料は
これらアルデヒド縮合系重合体を形成しうる化合
物やその組み合せをいう。
縮合形成原料の1つはアルデヒド類である。ア
ルデヒド類としては、脂肪族、脂環族、芳香族、
その他のアルデヒド類やこれらの縮合体やアルデ
ヒド類を発生しうる化合物などの誘導体を使用し
うる。好ましいアルデヒド類は、炭素数4以下の
脂肪族アルデヒドおよびその誘導体であり、例え
ば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、パラ
ホルムアルデヒド、パラアセトアルデヒド、グリ
オキザール、ヘキサメチレンテトラミンなどがあ
る。特に好ましいものはホルムアルデヒドとパラ
ホルムアルデヒドなどのホルムアルデヒド誘導体
である。これらアルデヒド類は溶媒に溶解して用
いることができ、好ましい溶媒は水である。
縮合形成原料の他の1つは重縮合性化合物であ
り、これはアルデヒド類と反応しうる位置(以
下、反応部位という)を少くとも2つ必要とす
る。反応部位は芳香核の水素が結合した炭素原
子、またはアミノ基やアミド基などにおける水素
が結合した窒素原子が代表的なものである。芳香
核の反応部位としては水酸基やアミノ基が結合し
た芳香核のオルト位またはパラ位が好ましく、こ
の反応部位を2以上有する芳香族系化合物の使用
が適当であり、アミノ基やアミド基を有する化合
物としては2以上のそれらの基を有するポリアミ
ン化合物が適当である。これら重縮合性化合物は
2種以上を使用することが特に好ましい場合があ
り、また、これらとともに反応部位を1つのみ有
する化合物を併用することもできる。
上記芳香族系化合物としては、例えば、フエノ
ール、クレゾール、キシレノール、P―アルキル
フエノール、ビスフエノールA、レゾルシン、ジ
ヒドロキシジフエニルメタン、その他のフエノー
ル類や、アニリン、ジアミノベンゼン、P―アル
キルアニリン、N―置換アルキルアニリン、ジア
ミノジフエニルメタンなどの芳香族アミンなどが
適当であり、等に芳香族アミンが好ましい。芳香
族アミンのアミノ基はまた反応部位であるので、
芳香核の反応部位は1以下であつてもよい場合が
ある。ポリアミン化合物としては、例えば、尿
素、チオ尿素、N―置換尿素などの尿素類、グア
ニジン、N―置換グアニジンなどのグアニジン
類、メラミン、N―置換メラミン、ベンゾグアナ
ミン、アセトグアナミン、N―置換グアナミンな
どのS―トリアジン類などが適当である。これら
の内、特に好ましいものは、尿素、グアニジン、
メラミン、ベンゾグアナミンであり、また、これ
らを2種以上併用すること、あるいはこれらとフ
エノールおよび/またはアニリンとを併用するこ
とも好ましい。また、上記のように、これらとと
もにモノアミン、アルカノールアミンその他の反
応部位を1つ有する化合物を併用することも好ま
しい。
他の縮合形成原料である初期縮合物としては、
特にメチロール基を有する上記重縮合性化合物と
ホルムアルデヒドの反応物が好ましい。例えば、
メチロール尿素、ジメチロール尿素、ポリメチロ
ールメラミン、部分アルキルエーテル化ポリメチ
ロールメラミンなどがある。また、これら単独化
合物以外にノボラツクなどのさらに縮合が進んだ
初期縮合物であつてもよい。
重縮合性化合物とアルデヒド類との反応割合な
どの縮合形成原料の使用量は、ポリオール中に固
体の微粒状重合体が生成されうる限り、特に制限
はない。しかし、通常は重縮合性化合物1モルに
対して、アルデヒド類0.5〜3.0モル、特に0.8〜
2.5モルの割合が好ましく、さらに好ましくは0.9
〜1.5モルである。両者のポリオール中での反応
は通常加熱下で行なわれ、特に前半で60℃以下、
後半で70℃以上の温度で反応が行なわれることが
好ましい。また、反応は中性〜酸性の条件で行な
われるが、前半アルカリ性で後半に中性〜酸性の
条件下で行なわれることも好ましい。反応終了
後、または後半の反応とともに脱水処理を行うこ
とが好ましい。これは、アルデヒド類の溶媒とし
て使用した水や反応により生成した水を除去する
ために行なわれる。特に後半の反応は、アルデヒ
ド類に起因する水酸基(例えば、メチロール基)
が残存しなくなるまで充分に反応させることが好
ましく、脱水処理においてもこの脱水反応をさら
に進めうる温度において行なわれることが好まし
い。また、前記公報に記載されているようなメチ
ロール基などを封鎖する処理を行うこともでき
る。このように、アルデヒド類に起因する水酸基
が実質的に存在しないアルデヒド縮合系重合体を
製造することが好ましく、初期縮合物をポリオー
ル中で反応させる場合なども同様の目的で上記反
応条件が採用されることが好ましい。
アルデヒド縮合系重合体含有ポリオール中アル
デヒド縮合系重合体成分は上記のようにアルデヒ
ド類に起因する水酸基が少いもの、特に実質的に
ないものであることが好ましい。アルデヒド縮合
系重合体成分を含むポリオールの水酸基価は、ア
ルデヒド縮合系重合体が水酸基を有していない場
合、元のポリオールの水酸基価よりアルデヒド縮
合系重合体の存在量に比例して低下する。アルデ
ヒド縮合系重合体の水酸基が多い程その低下の割
合は少くなり、元のポリオールの水酸基価とアル
デヒド縮合系重合体の水酸基価が一致したところ
で水酸基価の低下はなくなる。本発明においてア
ルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールの水酸
基価は元のポリオールの水酸基価の1.2倍以下、
特に同等以下であることが好ましい。例外的なも
のとして、重縮合性化合物としてフエノール類な
どのそれ自身が水酸基を有する化合物を使用した
場合があり、この場合は元のポリオールの水酸基
価よりも高いものが生成することがある。しか
し、好ましくは、この場合であつても、上記と同
様アルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールの
水酸基価は元のポリオールの1.2倍以下、特に同
等以下であることが適当である。実際上、前記反
応条件を用いて充分に脱水等を行つて得られたア
ルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールの水酸
基価は、アルデヒド縮合系重合体成分を差し引い
て計算すると元のポリオールの水酸基価と実質的
に一致する。従つて、このようなアルデヒド縮合
系重合体成分はアルデヒド類に起因する水酸基を
実質的に含んでいないと推定される。
このアルデヒド縮合系重合体成分のみを含むポ
リオールを製造する場合は、ポリオールは実質的
に飽和のポリオールを使用することが好ましい。
この実質的に飽和のポリオールとしては、通常ポ
リウレタンの原料として使用されるポリエーテル
ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエー
テルエステルポリオール、ポリカーボネートポリ
オール、水酸基含有炭化水素ポリマーなどがあ
る。特に好ましいものはポリエーテルポリオール
であり、例えば、多価アルコール、ポリアミン、
その他の2以上の活性水素を有するイニシエータ
ーにエポキシド、等に炭素数2〜4のアルキレン
オキシドを付加して得られるポリエーテルポリオ
ールや、環状エーテルを開環重合して得られるポ
リエーテルポリオールが好ましい。特に好ましい
ポリエーテルポリオールは、2〜4価のイニシエ
ーターにプロピレンオキシドまたはプロピレンオ
キシドとエチレンオキシドとを付加して得られる
ポリエーテルポリオールである。これらポリエー
テルポリオールなどのポリオールは2種以上のポ
リオールの混合物であつてもよい。これらポリオ
ールの水酸基価は800以下、特に20〜200、水酸基
数2〜8、特に2〜4のものが好ましい。
上記の縮合形成原料等の原料やポリオールを用
いて製造されるアルデヒド縮合系重合体含有ポリ
オールは通常微粒状のアルデヒド縮合系重合体が
ポリオール中に分散したものであるが、場合によ
りアルデヒド縮合系重合体がポリオール中に均一
に溶解〜分散した均一な透明の液状物となる場合
もある。本発明において特に好ましいものは、微
粒状の固体アルデヒド縮合系重合体がポリオール
に分散したものである。ポリオール中に微粒状に
分散したアルデヒド縮合系重合体は線状あるいは
網状などの二次元あるいは三次元状に重縮合した
比較的高分子量の縮合体であり、より好ましくは
三次元状の縮合体であつて通常の樹脂溶解性の溶
媒に溶解しないものである。また、これは加熱に
よつては溶融しないが、分解の際溶融状となつて
分解することはある。従つて、このような重合体
は、メラミン樹脂やフエノール樹脂などの通常の
熱硬化性アルデヒド縮合系樹脂の硬化物に相当す
るものであると考えられる。このような固体のア
ルデヒド縮合系重合体が分散したポリオールは、
前記付加重合系重合体含有ポリオールと同様、白
色〜着色した半透明〜不透明の粘性液体である。
このアルデヒド縮合系重合体含有ポリオール中の
アルデヒド縮合系重合体の割合は、1〜50重量%
が適当であり、特に5〜40重量%が好ましい。粘
度などの制約がなければ、あるいは他のポリオー
ルなどで希釈して使用される場合はその割合はさ
らに高くてもよい。その粘度は特に制限されるも
のではないが、25℃において2万センチポイズ以
下であることが好ましい。
上記付加重合系重合体成分含有ポリオールとア
ルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールとは任
意の割合で混合することができ、この混合ポリオ
ールを用いて本発明のポリウレタンの製造を行う
ことができる。両ポリオールはまた別々に用意
し、ポリイソシアネートと混合する直前に混合し
たり、ポリイソシアネートとともに同時に混合を
行うこともできる。また、プレポリマーや準プレ
ポリマーの場合、別々にポリイソシアネートと反
応させた後、それらを混合することもできる。こ
れらの方法とは別にポリオール中で付加重合系重
合体とアルデヒド縮合系重合体をほぼ同時に形成
するか、または順次形成して付加重合系重合体成
分とアルデヒド縮合系重合体成分とを含むポリオ
ールを直接製造することができる。この方法とし
ては、前記付加重合性モノマーと縮合形成原料を
ポリオール中でほぼ同時に反応させる方法、付加
重合系重合体成分含有ポリオール中で縮合形成原
料を反応させる方法、アルデヒド縮合系重合体成
分含有ポリオール中で付加重合性モノマーを重合
させる方法などがあり、特に前2者の方法が好ま
しい。付加重合系重合体成分含有ポリオールとア
ルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールとを単
に混合する方法などを含めて、これらの方法で得
られる両成分を含むポリオール中の両成分の合計
の割合は1〜50重量%、特に5〜40重量%である
ことが好ましい。両成分の相対的割合は目的によ
つて任意に変えることができる。例えば、ポリウ
レタンの難燃化を特に目的とする場合はアルデヒ
ド縮合系重合体成分の割合を多くすることができ
る。従つて、両成分の相対的割合は特に限定され
るものではないが、重量比で付加重合系重合体成
分1に対し、アルデヒド縮合系重合体0.1〜50、
特に0.2〜10の割合が適当である。
上記両成分を有するポリオールの製造方法の
内、付加重合系重合体成分含有ポリオール中で縮
合形成原料を反応させる方法は前記アルデヒド縮
合系重合体成分含有ポリオールの製造方法におい
てポリオールとして付加重合系重合体成分含有ポ
リオールを使用する方法に相当する方法である。
例えば、不飽和ポリオールや実質的に飽和のポリ
オール中でアクリロニトリルおよび/またはスチ
レンを重合し、次いでメラミンとホルムアルデヒ
ドを加えてこれを重縮合させることによつて両成
分を有するポリオールが得られる。同様にポリオ
ールとしてアルデヒド縮合系重合体成分含有ポリ
オールを用い、この中で付加重合性モノマーを重
合することによつて同様に両成分を有するポリオ
ールが得られる。さらに、ポリオール中で付加重
合性モノマーと縮合形成原料とをほぼ同時に反応
させることによつても同様のポリオールが得られ
る。付加重合性モノマーは、付加重合開始剤の存
在下に付加重合開始剤の分解温度以上に加熱する
ことにより行なわれるが、この温度下で通常の縮
合形成原料の縮重合も起る。従つて、例えばポリ
オールにアクリロニトリルおよび/またはスチレ
ン、メラミン、ホルムアルデヒドおよびアゾ化合
物などの付加重合開始剤を加えて加熱することに
より両成分を有するポリオールが得られる。この
場合、アクリロニトリルなどの付加重合性モノマ
ーは分解して徐々に加えることもでき、反応後段
でも温度をあげて前記脱水などを行うことも好ま
しい。これら両成分を有するポリオールの製造方
法の内、好ましいものは付加重合系重合体成分含
有ポリオール中で縮合形成原料を反応させる方法
とポリオール中で付加重合性モノマーと縮合形成
原料とをほぼ同時に反応させる方法であり、これ
らは前記付加重合系重合体成分含有ポリオールと
アルデヒド縮合系重合体成分含有ポリオールとを
混合して使用する場合よりも分散安定性が比較的
高い点で有利である。
前記のように、アルデヒド縮合系重合体成分含
有ポリオールの分散安定性は、付加重合系重合体
成分含有ポリオールに比べて通常低く、ポリウレ
タン製造の際にこれが問題となることもある。例
えば、アルデヒド縮合系重合体成分の沈降分離を
防ぐためにそれを含むポリオールは撹拌しながら
使用しなければならない場合がある。付加重合系
重合体成分含有ポリオールの分散安定性が良好な
理由は、付加重合系重合体の一部〜全部がポリオ
ールにグラフトしているためであると考えられて
いる。一方、前記公知例に記載されているように
アルデヒド縮合系重合体はポリオールと反応せ
ず、単にポリオール中に分散しているにすぎない
ため、分散安定性が不充分であると考えられる。
そこで、本発明者らは、アルデヒド縮合系重合体
をポリオールに結合させる方法を検討した結果、
種々の方法で結合しうることを見い出した。1つ
の方法は、付加重合性モノマーの一部〜全部とし
て、縮合形成原料と結合しうるモノマー(以下、
縮合性付加重合性モノマーという)を用い、前記
両成分を有するポリオールの製造方法などの方法
を用いて、アルデヒド縮合系重合体と付加重合系
重合体とが結合した成分を有するポリオールを製
造する方法である。例えば、縮合性付加重合性モ
ノマーとして、アクリルアミド、N―メチロール
アクリルアミド、ヒドロキシエチルメタアクリレ
ート、アミノエチルメタクリレート、ビニルピリ
ジン、ビニルフエノール、ビニルアニリン、アク
ロレインなどを使用すると、これらモノマーまた
はその重合体や共重合体を介して両成分が結合し
た重合体が得られる。また、他の方法としては、
アクリロニトリル重合体や共重合体を変性してニ
トリル基をヒドロキサム基などのアルデヒド類と
反応しうる基に変えうることを利用し、アクリロ
ニトリル系(共)重合体成分含有ポリオールを変
性した後、その中で縮合形成原料を反応させて両
成分が結合したポリオールを得ることができる。
このような両成分が結合した成分を有するポリオ
ールは、その付加重合系重合体がポリオールにグ
ラフトしている場合、アルデヒド縮合系重合体も
間接的にポリオールに結合しているので、分散安
定性の優れた両成分含有ポリオールが得られ、ア
ルデヒド縮合系重合体成分の分散安定性の問題が
解決される。
本発明ポリウレタンは、前記のような少くとも
各成分を有する2種のポリオールを用いて、また
は少くとも両成分を有するポリオールを用いて、
これにポリイソシアネートを反応させて得られ
る。この反応には通常触媒が必要とされるが、他
の添加剤を必要に応じて任意に使用することがで
きる。この2種のポリオールの組み合せや両成分
を含むポリオールは、他のポリオールと組み合せ
て使用することもできる。その場合であつても、
全ポリオール中の各成分の割合は各々少くとも1
重量%であることが好ましい。特に全ポリオール
中の各成分の合計割合は少くとも5重量%、特に
少くとも10重量%であることが好ましい。なお、
このポリオールは比較的高分子量のポリオールを
いい、下記鎖延長剤や架橋剤を含まないものであ
る。本発明により得られるポリウレタンは前記の
ように従来のポリマーポリオールを使用して得ら
れるポリウレタンと同様、種々の物性が優れたも
のであると同時に、アルデヒド縮合系重合体成分
の量に応じて難燃性が改良される。本発明の方法
で得られるポリウレタンには大別してフオーム状
ポリウレタンと非フオーム状ポリウレタンがあ
り、非フオーム状ポリウレタンとしては、例え
ば、エラストマー、硬質樹脂、防水材、シーラン
ト、塗料、その他の用途に使用されるものであ
る。本発明の方法は特にフオーム状ポリウレタン
の製造方法として適しており、特に軟質ポリウレ
タンフオームや半硬質ポリウレタンフオームの製
造方法として適している。これらポリウレタンの
製造には、3級アミン系触媒や有機金属化合物系
触媒を代表とする触媒が使用されるが、触媒はこ
れらに限定されるものではない。
ポリウレタンフオームの製造には通常水、ハロ
ゲン化炭化水素などの発泡剤が使用され、また、
空気等の不活性気体を混入して製造される場合も
ある。ハロゲン化炭化水素発泡剤としては、トリ
クロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタ
ン、塩化メチレンなどが適当である。また、通常
整泡剤が使用され、整泡剤としてはポリ(ジアル
キルシラン)ポリオキシアルキレン鎖含有シラン
などの有機ケイ素化合物が適当である。ポリウレ
タンフオームは、これら触媒、発泡剤、および整
泡剤の使用が通常必須であるが、さらに任意の
種々の添加剤が使用でき、例えば、充填剤、強化
剤、安定剤、着色剤、難燃剤、離型剤、破泡剤、
架橋剤、鎖延長剤などがある。これら添加剤は非
フオーム状ポリウレタンの製造にも使用される場
合もある。
ポリウレタンの他の基本原料はポリイソシアネ
ート化合物である。ポリイソシアネート化合物と
しては、少くとも2個のイソシアネート基を有す
る芳香族系、脂肪族系、複素環族系等の化合物を
単独あるいは併用して使用でき、特に芳香族系の
ポリイソシアネート化合物の使用が好ましい。具
体的なポリイソシアネート化合物を列記すれば、
例えばトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフ
エニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメ
チレンポリフエニルイソシアネート基、キシリレ
ンジイソシアネート基、ナフタレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート基、イソ
ホロンジイソシアネートなどがある。ポリイソシ
アネート化合物はまた種々の方法あるいは化合物
で変性した変性ポリイソシアネート化合物として
使用することができ、さらに種々の化合物でプロ
ツクしたブロツクイソシアネート化合物として使
用することもできる。これら原料を使用してポリ
ウレタンを製造する方法は特に限定されるもので
はなく、例えば、ワンシヨツト法、プレポリマー
法、準プレポリマー法、RIM法等の方法を使用
することができる。
以下に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
参考例に使用したポリオールは次の通りであ
る。
ポリオールA:グリセリン開始剤にプロピレン
オキシドを付加し、次いでエチレンオキシ
ドを13重量%付加した分子量3000ポリオキ
シプロピレンエチレントリオール。
ポリオールB:グリセリン開始剤にプロピレン
オキシドを付加し、次いでエチレンオキシ
ドを15重量%付加した分子量5000のポリオ
キシプロピレンエチレントリオール。
ポリオールC:グリセリン開始剤にプロピレン
オキシドを付加し、次いでエチレンオキシ
ドを15重量%付加した分子量6500のポリオ
キシプロピレンエチレントリオール。
ポリオールD:ソルビトール開始剤にプロピレ
ンオキシドを付加し、次いでエチレンオキ
シドを10重量%付加した分子量9600のポリ
オキシプロピレンエチレンヘキサノール。
参考例 1
ポリオールC80部(重量部、以下同様)を反応
器に仕込み、100℃に加熱した。アクリロニトリ
ル15部、メチルメタクリレート5部にα,α′―ア
ゾビスイソブチロニトリル0.6部を溶解した溶液
に3時間かけて反応器中に供給した。供給終了
後、30分間熟成を行ない、120℃まで昇温した後
に未反応モノマーを減圧脱気して黄白色のポリオ
ール組成物を得た。このポリオール組成物95部、
尿素5部、40%グリオキザール水溶液35部を反応
器に仕込み、50℃で2時間反応させ、70℃まで昇
温して、さらに3時間反応させた。系内の水分を
除去し、縮合を完結させるために120℃で減圧脱
水を行ない、黄白色粘稠なポリオール組成物を得
た。水酸基価19.0、25℃における粘度(以下同
様)3400cpsであつた。このポリオール組成物中
の樹脂分は安定に分散し2カ月以上分離は全く観
察されなかつた。得られたポリオール組成物をメ
タノールで10倍に希釈し遠心分離器を用いて
3000rpmで分散樹脂分の遠心分離試験を行なつ
た。回収された樹脂分はポリオール組成物中に含
まれる樹脂分の17%であつた。
参考例 2
ポリオールD97部、無水マレイン酸1部、エチ
レンオキシド2部を反応器に仕込み150℃で5時
間反応させた後、未反応分を減圧脱気する。この
変成ポリオールにアクリロニトリル32部、スチレ
ン11部にα,α′―マゾビスイソブチロニトリル
0.7部を溶解した溶液を3時間かけて反応器中に
供給した。供給終了後、120℃で30分間熟成を行
ない、未反応モノマーを減圧脱気して黄白色粘稠
なポリオール組成物を得た。このポリオール組成
物85部、ジメチロール尿素15部、水15部を反応器
中に仕込み、50℃で2時間、70℃で2時間反応さ
せた後、140℃に昇温し減圧脱水を行なつた。得
られたポリオール組成物は黄白色の粘稠液体で水
酸基価18.3、粘度4120cpsであつた。このポリオ
ール組成物中の樹脂は安定に分散し、2カ月以上
分離は全く観察されなかつた。メタノール希釈遠
心分離試験による分離回収樹脂分はポリオール組
成物中に含まれる樹脂分の15%であつた。
参考例 3
ポリオールA40部、尿素10部、35%ホルムアル
デヒド水溶液28.5部を反応器に仕込み、50℃で2
時間反応させた後、ポリオールA45部、アクリロ
ニトリル3部、メチルメタクリレート2部にα,
α′―アゾビスイソブチロニトリル0.2部を溶解さ
せたモノマー/開始剤ポリオール溶液を100℃で
5時間かけて供給する。100℃で熟成を1時間行
ない、系内の水分、未反応モノマーを除去し縮合
を完結するために1400℃で減圧脱気を行なう。得
られたポリオール組成物は、黄白色な粘稠液で水
酸基価48.1、粘度2880cpsであつた。このポリオ
ール組成物中の樹脂分は安定に分散し、2カ月以
上分離は全く観察されなかつた。メタノール希釈
遠心分離試験による分離回収樹脂分は19%であつ
た。
参考例 4
ポリオールB80部、メラミン8部、80%グリオ
キザール水溶液26.5部、アクリルアミド2部を反
応器に仕込み、50℃で2時間反応させた。100℃
に昇温しアクリロニトリル5部、スチレン5部に
α,α′―アゾビスイソブチロニトリル0.6部を溶
解させた溶液を3時間かかつて供給した。さらに
30分間後反応を行つた後、未反応モノマー、残存
水分を除去し、縮合を完結するために140℃で減
圧脱水を行なつた。得られたポリオール組成物は
黄白色粘稠液で水酸基価26.5、粘度2870cpsであ
つた。このポリオール組成物中の樹脂分は安定に
分散し、2カ月以上分離は全く観察されなかつ
た。メタノール希釈遠心分離試験による回収樹脂
分はポリオール組成物中に含まれる樹脂分の5%
であつた。
参考例 5
ポリオールA90部、尿素5部、N―メチロール
アクリルアミド2部、35%ホルムアルデヒド水溶
液28部を反応器に仕込み、70℃で3時間反応させ
た。反応後メチルメタクリレート3部、α,α′―
アゾビスイソブチロニトリル0.3部を反応器に導
入し100℃に昇温して3時間反応させた。未反応
モノマー、残存水分を除去し、縮合反応を完結す
るために120℃で減圧脱水し、白色粘稠なポリオ
ール組成物を得た。水酸基価50.4、粘度1950cps
であつた。このポリオール組成物中の樹脂分は安
定に分散し、2カ月以上分離は全く観察されなか
つた。メタノール希釈遠心分離試験による回収樹
脂分はポリオール組成物中に含まれる樹脂分の5
%であつた。
参考例 6
ポリオールD80部、無水マレイン酸0.8部、エ
チレンオキシド1.6部を反応器に仕込み150℃で5
時間反応させた後、未反応分を脱気除去する。こ
の変成ポリオールにメラミン5部、尿素5部、80
%アセトアルデヒド水溶液10部を導入し60℃でさ
らに2時間反応させた。100℃に昇温し、アクニ
ロニトリル5部、メチルメタクリレート5部、ア
クロレイン3部、α,α′―アゾビスイソブチロニ
トリル0.6部を5時間かかつて供給した。100℃で
30分間後反応を行なつた後、未反応モノマー、残
存水分を除去し、縮合反応を完結させるために、
140℃で減圧脱気を行なつた。得られたポリオー
ル組成物は黄白色粘稠な液体で水酸基価24.7、粘
度4160cpsであつた。このポリオール組成物中の
樹脂分は安定に分散し、2カ月以上分離は全く観
察されなかつた。メタノール希釈遠心分離試験に
よる回収分離樹脂分はポリオール組成物中に含ま
れる樹脂分の3%であつた。
参考例 7
ポリオールA80部を反応器に仕込み、100℃に
加熱した。アクリロニトリル15部、スチレン5部
にα,α′―アゾビスイソブチロニトリル0.6部を
溶解したモノマー/開始剤混合溶液を5時間かけ
て反応器中に供給した。供給終了後30分間熟成を
行ない、120℃まで昇温した後に未反応モノマー
を減圧脱気して黄白色粘稠なポリオール組成物を
得た。
ポリオールB80部、尿素20部、35%ホルムアル
デヒド水溶液57部を反応器に仕込み60℃で2時間
加熱した後、80℃に昇温し、2時間反応させた。
系内の水分を除去し、縮合を完結させるために
140℃で減圧脱気を行ない白色粘稠なポリオール
組成物を得た。
それぞれのバツチで得られたポリオール組成物
を50部づつメカニカルスターラーで混合し、黄白
色の粘稠なポリオール組成物を得た。水酸基価は
45.1、2150cpsであつた。このポリオール組成物
中の樹脂分は安定に分散し、2カ月以上分離は全
く観察されなかつた。メタノール希釈遠心分離試
験による分離回収樹脂分はポリオール組成物中に
含まれる樹脂分の65%であつた。
参考例 8
ポリオールB90部、尿素5部、メラミン5部、
35%ホルムアルデヒド水溶液32部を反応器に仕込
み、100℃で3時間反応させた後、系内の水分で
除去し、縮合を完結させるために140℃で減圧脱
水を行なつた。得られたポリオール組成物は白色
粘稠液であつた。このポリオール組成物80部を反
応器に仕込み、120℃で加熱した。アクリロニト
リル10部、スチレン10部にα,α′―アゾビスイソ
ブチロニトリル0.6部を溶解したモノマー/開始
剤混合溶液を5時間かけて反応器中に供給した。
供給終了後、30分間熟成を行ない未反応モノマー
を減圧脱気して黄白色粘稠なポリオール組成物を
得た。水酸基価は23.8、粘度2570cpsであつた。
このポリオール組成物中の樹脂分は安定に分散
し、2カ月以上分離は全く観察されなかつた。メ
タノール希釈遠心分離試験による分離回収樹脂分
は45%であつた。
参考例 9
ポリオールB60部を反応器に仕込み100℃に加
熱する。メチルメタクリレート20部にα―α′―ア
ゾビスイソブチロニトリル1.0部を溶解させた溶
液と、尿素20部を35%ホルムアルデヒド水溶液
28.5部に溶解させた水溶液を別々の供給タンクか
ら同時に5時間かかつて反応器に供給する。100
℃で2時間熟成した後、未反応モノマー、水分を
除去し、縮合を完結するために減圧脱気を行なつ
た。得られたポリオール組成物は白色粘稠液で水
酸基価20.2、粘度は5360cpsであつた。このポリ
オール組成物中の樹脂分は安定に分散し、2カ月
以上分離は全く観察されなかつた。メタノール希
釈遠心分離試験による分離回収樹脂分は21%であ
つた。
参考例 10
尿素8部、ベンゾグアナミン2部、アクリルア
ミド2部、35%ホルムアルデヒド水溶液15部を反
応器に仕込み、80℃で1時間反応させる。系を30
℃まで冷却した後、ポリオールB80部、アクリロ
ニトリル6部、スチレン2部、α,α′―アゾビス
イソブチロニトリル0.5部を同時に仕込み、80℃
まで加熱する。80℃で35%ホルムアルデヒド水溶
液6部を1時間かかつて反応器に供給する。供給
終了後さらに1時間80℃で後反応をし、系を100
℃に昇温して2時間反応させる。系内の水分を除
去し、反応を完結させるために140℃で減圧脱気
を行ない、黄白色粘稠なポリオール組成物を得
た。水酸基価26.5、25℃における粘度は2920cps
であつた。このポリオール組成物中の樹脂分は安
定に分散し、2カ月以上分離は全く観察されなか
つた。メタノール希釈遠心分離試験による分離回
収樹脂分はポリオール組成物中に含まれる樹脂分
の21%であつた。
参考例 11
ポリオールC75部、アクリロニトリル10部、尿
素5部、ベンゾグアナミン5部、80%アセトアル
デヒド水溶液17部、アクロレイン5部、α,α′―
アゾビスイソブチロニトリル0.6部を反応器に仕
込み、60℃で2時間反応させる。100℃に昇温し
3時間反応させた後、残存水分、未反応モノマー
を除去し縮合反応を完結するために140℃で減圧
脱気を行なつた。得られたポリオール組成物は黄
白色粘稠液体で水酸基価18.8、粘度5120cpsであ
つた。このポリオール組成物中の樹脂分は安定に
分散し、2カ月以上分離は全く観察されなかつ
た。メタノール希釈遠心分離試験による回収樹脂
分はポリオール組成物中に含まれる樹脂分の8%
であつた。
参考例 12
(公知のポリマーポリオール)
ポリオールB80部を反応器に仕込み、100℃に
加熱した。アクリロニトリル20部にα,α′―アゾ
ビスイソブチロニトリル0.6部を溶解した溶液を
5時間かけて反応器中に供給した。供給終了後、
30分間熟成を行ない、120℃まで昇温した後に未
反応モノマーを減圧脱気して黄褐色粘稠なポリオ
ール組成物を得た。水酸基価28.3、粘度3520cps
であつた。このポリオール組成物中の樹脂分は安
定に分散し、2カ月以上分離は全く観察されなか
つた。メタノール希釈遠心分離試験による分離回
収樹脂分はポリオール組成物中に含まれる樹脂分
の14%であつた。
実施例1〜11、比較例1
参考例に示した方法で合成したポリオール組成
物とポリオールAを用いてホツトモールドポリウ
レタンフオームを製造した。使用した原料組成お
よびフオームの物性を下記第1表に示す。
The present invention relates to a method for producing polyurethane by reacting a polyol and a polyisocyanate, and particularly relates to a method for producing polyurethane using a polyol containing a polymer component. It is known to produce polyurethanes, in particular polyurethane foams, using so-called polymer polyols (also called graft polyols). A typical polymer polyol is a polyol in which a finely divided solid polymer obtained by polymerizing acrylonitrile and/or styrene in a polyol is stably dispersed in the polyol. This dispersion stability is thought to be due to the polymer being grafted to the molecular chain of the polyol. However, the fine particle shape of the polymer also contributes to dispersion stability, and it is thought that in some polymer polyols, some or all of the polymer is simply dispersed in the polyol. . In fact, an example has been proposed in which a polymer polyol is produced by making a pre-made polymer into fine particles and dispersing it in a polyol. Polyurethanes obtained using polymer polyols have various characteristics. In particular, polyurethane foams obtained using polymer polyols have high elasticity, and it is considered difficult to obtain such highly elastic polyurethane foams without using polymer polyols. On the other hand, there are problems with polymer polyols.
In particular, a major drawback is that polyurethanes obtained using polymer polyols are more easily flammable than polyurethanes obtained using other polyols. It is known that flame retardant polyurethane can be made by adding a flame retardant or by using a so-called flame retardant polyol containing halogen or phosphorus. However, the addition of flame retardants deteriorates the physical properties of polyurethane and tends to have an adverse effect on polyurethanes using polymer polyols. On the other hand, flame-retardant polyurethane can be produced by using a combination of flame-retardant polyol and polymer polyol, but the proportion of polymer in the polymer polyol decreases by the amount of flame-retardant polyol, and this cannot be achieved by using a polymer polyol. In addition, in order to fully exhibit the effects of the polymer polyol, the amount of flame retardant polyol used is limited, and the desired flame retardancy tends to be insufficient. Therefore, it is difficult to impart flame retardant effects without reducing the inherent characteristics of polymer polyols, and no solution to this problem has hitherto been known. The present inventor conducted various studies in order to impart flame retardancy to polymer polyols. It is known to use halogen-containing polymers such as polyvinyl chloride as addition polymers in polymer polyols. However, polymer polyols containing halogen-containing polymers do not fully exhibit the original effects of polymer polyols, have insufficient flame retardant effects, and have low weather resistance. It was considered that it would be difficult to achieve this objective. Therefore, we investigated polyols and additives that can be used in combination with polymer polyols, have less reduction in the original effects of polymer polyols, and have flame retardant effects. As a result, it has been found that a polyol in which an aldehyde condensation polymer is dispersed can meet this purpose. Polyol in which aldehyde condensation polymer is dispersed is
Like polymer polyol, it is a polyol in which a polymer is dispersed, and polyurethane using it provides effects similar to polymer polyol. Moreover, this polyol imparts flame retardancy to polyurethane. Therefore, by using a conventional polymer polyol and a polyol containing an aldehyde condensation polymer component in combination, it is possible to reduce the reduction in the original effect of the polymer polyol and to exhibit the flame retardant effect. Of course, the polymer polyol and the aldehyde condensation polymer component-containing polyol can be used by mixing them in any ratio.
It is possible to manufacture and use a polyol having an addition polymer component and an aldehyde condensation polymer component in a polymer polyol without separately manufacturing both polyols, but rather from the viewpoint of dispersion stability etc. Preference is given to using polyols. The present invention is a method for producing polyurethane using this polyol, that is, a method for producing polyurethane by reacting a polyol and a polyisocyanate in the presence of a catalyst. an addition-polymerized polymer component formed by reacting a condensation-forming raw material capable of forming an aldehyde condensation polymer in a polyol; A polyol is an essential component, and the addition polymer component is 1 to 1% of the total amount of polyol.
50% by weight, the aldehyde condensation polymer component is 1~
50% by weight, and the total of both components is 60% by weight or less. It is. Conventional polymer polyols are produced by polymerizing addition-polymerizable monomers such as acrylonitrile or styrene in substantially saturated or unsaturated polyols, or by forming addition polymers or other polymers into fine particles in polyols. It is obtained by a method of dispersing. The addition polymer component in the present invention is one obtained by the former method, that is, a component formed by polymerizing a monomer capable of addition polymerization in a polyol. In polyols containing this addition polymer, it is thought that the addition polymer component is grafted to the molecular chain of the polyol or simply dispersed in fine particles, and is a solid fine particle with relatively high dispersion stability. It is a liquid dispersion in which addition polymer components of . In addition, some products obtained using unsaturated polyols are uniformly transparent and do not contain solid particulate components. Regarding this type of so-called polymer polyol, for example, Japanese Patent Publication No. 39-24737, Japanese Patent Publication No. 41-3437,
Special Publication No. 43-22108, Publication No. 46-20508, Publication No. 37228-1980, Publication No. 40914-1980, Publication No. 40914-1972, Publication No. 40915-1971, Publication No. 40915-1971, Publication No. 3439-1977
No. 52-13834, and other publications. If I explain these outlines,
As the substantially saturated polyol, a substantially saturated polyether polyol is preferable, and a polyether polyol obtained by adding a nipoxide such as an alkylene oxide to an initiator such as a polyhydric alcohol or amine is particularly preferable. This will be discussed further later. As unsaturated polyols, for example, in addition to those described in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 46-20508 and the following six publications, unsaturated polyols containing nitrogen-containing bonds according to the invention of the present inventors −90818 Publication, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-
93724, JP-A-56-93729), etc. Specific examples include unsaturated polyester polyols obtained from unsaturated polycarboxylic acids and polyhydric alcohols, unsaturated polyols obtained by reacting polyether polyols with unsaturated polycarboxylic acids, and further reacting with epoxides if necessary. Ether ester polyol, unsaturated polyether polyol obtained by adding an unsaturated epoxide such as allyl glycidyl ether to an initiator together with alkylene oxide, polyether polyol and unsaturated polyhydric (and/or monohydric) alcohol Examples include nitrogen-containing bond-containing unsaturated polyols bonded via isocyanate compounds. The addition polymerizable monomer forming the addition polymer is preferably a vinyl monomer, but is not limited thereto, and vinylidene monomers, diene monomers, and other monomers can be used alone or in combination. Specific examples include acrylonitrile, styrene, vinyltoluene, acrylic ester, methacrylic ester, vinyl halide, olefin, vinylidene halide, divinylbenzene, butadiene, chloroprene, diallyl phthalate, and the like. Particularly preferred are vinyl monomers consisting of acrylonitrile, styrene, or a combination of the two. When polymerizing addition-polymerizable monomers in polyols, a polymerization initiator is usually used, such as an azo compound such as azobisisobutyronitrile or a peroxide such as benzoyl peroxide. Appropriate for use. The proportion of the addition polymer in the addition polymer component-containing polyol is 1 to 50% by weight, especially 5% by weight.
~40% by weight is suitable. Its hydroxyl value is preferably 200 or less, particularly 5 to 100. This hydroxyl value is
When the addition polymerization type polymer does not contain a hydroxyl group, it is determined by the hydroxyl value of the original polyol and the addition polymerization type polymer. Similarly, the number of hydroxyl groups matches the number of hydroxyl groups in the original polyol, preferably 2 to 2.
8, especially 2 to 4 is suitable. From the viewpoint of dispersion stability, it is preferable that at least a part of the addition polymer is grafted onto the polyol;
Therefore, the polyol used is preferably an unsaturated polyol, and when a substantially saturated polyol is used, the addition polymerizable monomer preferably contains at least acrylonitrile. Next, the aldehyde condensation polymer component-containing polyol will be explained. This polyol is publicly known, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open Nos. 15832-1983 and 1983-15832,
It is described in Japanese Patent Application Laid-open No. 117793 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 122193/1983. The aldehyde condensation polymer component-containing polyol in the present invention may be of this known type, or may be of other types or obtained by other methods. For example, a compound that can be polycondensed with aldehydes (for example, urea) and an aldehyde (for example, formaldehyde) are reacted in advance to produce a reactant (such as dimethylol urea) or an initial condensate, and this is then reacted in a polyol. A polyol containing an aldehyde condensation polymer component can be produced. As mentioned above, the aldehyde condensation polymer-containing polyol is produced by reacting a compound that can be polycondensed with aldehydes (hereinafter referred to as a polycondensable compound) and aldehydes in a polyol, or by reacting an initial condensate of both of them. If necessary, it can be obtained by further reacting it with a polycondensable compound or aldehyde in a polyol. Hereinafter, condensation forming raw materials refer to compounds and combinations thereof that can form these aldehyde condensation polymers. One of the raw materials for condensation formation is aldehydes. Examples of aldehydes include aliphatic, alicyclic, aromatic,
Other aldehydes, condensates thereof, and derivatives such as compounds capable of generating aldehydes may be used. Preferred aldehydes are aliphatic aldehydes having 4 or less carbon atoms and derivatives thereof, such as formaldehyde, acetaldehyde, paraformaldehyde, paraacetaldehyde, glyoxal, and hexamethylenetetramine. Particularly preferred are formaldehyde and formaldehyde derivatives such as paraformaldehyde. These aldehydes can be used by being dissolved in a solvent, and the preferred solvent is water. Another condensation-forming raw material is a polycondensable compound, which requires at least two sites (hereinafter referred to as reaction sites) that can react with aldehydes. The reactive site is typically a carbon atom to which hydrogen is bonded in an aromatic nucleus, or a nitrogen atom to which hydrogen is bonded in an amino group, an amide group, or the like. The reaction site of the aromatic nucleus is preferably the ortho or para position of the aromatic nucleus to which a hydroxyl group or amino group is bonded, and it is appropriate to use an aromatic compound having two or more of these reaction sites, and has an amino group or an amide group. Suitable compounds are polyamine compounds having two or more of these groups. It may be particularly preferable to use two or more types of these polycondensable compounds, and a compound having only one reactive site can also be used together with these. Examples of the aromatic compounds include phenol, cresol, xylenol, P-alkylphenol, bisphenol A, resorcinol, dihydroxydiphenylmethane, other phenols, aniline, diaminobenzene, P-alkylaniline, N- Aromatic amines such as substituted alkylanilines and diaminodiphenylmethane are suitable, and aromatic amines are particularly preferred. Since the amino group of aromatic amines is also a reactive site,
The aromatic nucleus may have one or less reactive sites in some cases. Examples of polyamine compounds include ureas such as urea, thiourea, and N-substituted ureas, guanidines such as guanidine and N-substituted guanidine, melamine, N-substituted melamine, benzoguanamine, acetoguanamine, and N-substituted guanamine. S-triazines and the like are suitable. Among these, particularly preferred are urea, guanidine,
These are melamine and benzoguanamine, and it is also preferable to use two or more of these in combination, or to use them together with phenol and/or aniline. Moreover, as mentioned above, it is also preferable to use monoamines, alkanolamines, and other compounds having one reactive site together with these. Other initial condensates that are raw materials for condensation formation include:
In particular, a reaction product of the above-mentioned polycondensable compound having a methylol group and formaldehyde is preferred. for example,
Examples include methylol urea, dimethylol urea, polymethylol melamine, and partially alkyl etherified polymethylol melamine. In addition to these single compounds, it may also be an initial condensate with further condensation such as novolak. There are no particular limitations on the amount of condensation-forming raw materials used, such as the reaction ratio between the polycondensable compound and the aldehyde, as long as a solid, particulate polymer can be produced in the polyol. However, usually 0.5 to 3.0 mol of aldehydes, especially 0.8 to 3.0 mol, per 1 mol of polycondensable compound.
A proportion of 2.5 mol is preferred, more preferably 0.9
~1.5 mol. The reaction of both in polyol is usually carried out under heating, especially in the first half below 60°C.
It is preferable that the reaction is carried out at a temperature of 70° C. or higher in the latter half. Further, the reaction is carried out under neutral to acidic conditions, but it is also preferable to carry out the reaction under alkaline conditions in the first half and neutral to acidic conditions in the second half. It is preferable to carry out dehydration treatment after the completion of the reaction or together with the latter half of the reaction. This is done to remove water used as a solvent for aldehydes and water produced by the reaction. Especially in the latter half of the reaction, hydroxyl groups (e.g. methylol groups) caused by aldehydes
It is preferable to carry out the reaction sufficiently until no residue remains, and it is preferable that the dehydration treatment is carried out at a temperature that allows the dehydration reaction to proceed further. Furthermore, a treatment for blocking methylol groups and the like as described in the above-mentioned publication can also be performed. In this way, it is preferable to produce an aldehyde condensation polymer that is substantially free of hydroxyl groups caused by aldehydes, and the above reaction conditions are also used for the same purpose when reacting the initial condensate in a polyol. It is preferable that As mentioned above, the aldehyde condensation polymer component in the aldehyde condensation polymer-containing polyol is preferably one with few, particularly substantially no hydroxyl groups resulting from aldehydes. When the aldehyde condensation polymer does not have a hydroxyl group, the hydroxyl value of the polyol containing the aldehyde condensation polymer component is lower than the hydroxyl value of the original polyol in proportion to the amount of the aldehyde condensation polymer present. The greater the number of hydroxyl groups in the aldehyde condensation polymer, the lower the rate of decrease, and when the hydroxyl value of the original polyol matches the hydroxyl value of the aldehyde condensation polymer, the hydroxyl value no longer decreases. In the present invention, the hydroxyl value of the aldehyde condensation polymer component-containing polyol is 1.2 times or less of the hydroxyl value of the original polyol,
In particular, it is preferable that it is equal to or lower than that. As an exception, there are cases where a compound having a hydroxyl group itself, such as a phenol, is used as a polycondensable compound, and in this case, a polyol with a hydroxyl value higher than that of the original polyol may be produced. However, even in this case, it is preferable that the hydroxyl value of the aldehyde condensation polymer component-containing polyol is 1.2 times or less, particularly the same or less, as the original polyol, as described above. In fact, the hydroxyl value of a polyol containing an aldehyde condensation polymer component obtained by sufficient dehydration using the above reaction conditions is the hydroxyl value of the original polyol when calculated by subtracting the aldehyde condensation polymer component. substantially match. Therefore, it is presumed that such an aldehyde condensation polymer component does not substantially contain hydroxyl groups resulting from aldehydes. When producing a polyol containing only this aldehyde condensation polymer component, it is preferable to use a substantially saturated polyol.
Examples of the substantially saturated polyol include polyether polyols, polyester polyols, polyether ester polyols, polycarbonate polyols, and hydroxyl group-containing hydrocarbon polymers, which are usually used as raw materials for polyurethane. Particularly preferred are polyether polyols, such as polyhydric alcohols, polyamines,
Polyether polyols obtained by adding alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms to epoxides, etc. to initiators having two or more active hydrogens, and polyether polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ethers are preferred. . A particularly preferred polyether polyol is a polyether polyol obtained by adding propylene oxide or propylene oxide and ethylene oxide to a divalent to tetravalent initiator. These polyols such as polyether polyols may be a mixture of two or more types of polyols. The hydroxyl value of these polyols is preferably 800 or less, particularly 20 to 200, and the number of hydroxyl groups is 2 to 8, particularly preferably 2 to 4. The aldehyde condensation polymer-containing polyol produced using the above-mentioned condensation forming raw materials and polyols is usually a polyol in which finely granular aldehyde condensation polymers are dispersed, but in some cases, aldehyde condensation polymers are dispersed in the polyol. In some cases, the mixture becomes a uniform transparent liquid that is uniformly dissolved or dispersed in the polyol. Particularly preferred in the present invention is one in which finely divided solid aldehyde condensation polymers are dispersed in polyol. The aldehyde condensation polymer dispersed in fine particles in polyol is a relatively high molecular weight condensation product polycondensed in a two-dimensional or three-dimensional shape such as a linear or network shape, and more preferably a three-dimensional condensation product. It does not dissolve in ordinary resin-soluble solvents. Also, although it does not melt when heated, it may become molten and decompose during decomposition. Therefore, such polymers are considered to correspond to cured products of ordinary thermosetting aldehyde condensation resins such as melamine resins and phenol resins. Polyols in which such solid aldehyde condensation polymers are dispersed are
Like the addition polymer-containing polyol, it is a white to colored translucent to opaque viscous liquid.
The proportion of the aldehyde condensation polymer in this aldehyde condensation polymer-containing polyol is 1 to 50% by weight.
is appropriate, particularly preferably 5 to 40% by weight. If there are no restrictions such as viscosity, or if it is used diluted with other polyols, the ratio may be even higher. The viscosity is not particularly limited, but it is preferably 20,000 centipoise or less at 25°C. The polyol containing the addition polymer component and the polyol containing the aldehyde condensation polymer component can be mixed in any ratio, and this mixed polyol can be used to produce the polyurethane of the present invention. Both polyols can also be prepared separately and mixed immediately before mixing with the polyisocyanate, or simultaneously with the polyisocyanate. Further, in the case of a prepolymer or a quasi-prepolymer, they can be reacted separately with a polyisocyanate and then mixed. Apart from these methods, an addition polymer and an aldehyde condensation polymer can be formed in a polyol almost simultaneously or sequentially to form a polyol containing an addition polymer component and an aldehyde condensation polymer component. Can be manufactured directly. This method includes a method in which the addition-polymerizable monomer and the condensation-forming raw material are reacted almost simultaneously in a polyol, a method in which the condensation-forming raw material is reacted in a polyol containing an addition polymer component, and a method in which the condensation-forming raw material is reacted in a polyol containing an aldehyde condensation polymer component. Among them, there is a method of polymerizing an addition-polymerizable monomer, and the first two methods are particularly preferred. Including the method of simply mixing the addition polymer component-containing polyol and the aldehyde condensation polymer component-containing polyol, the total ratio of both components in the polyol containing both components obtained by these methods is 1 to 1. Preferably it is 50% by weight, especially 5 to 40% by weight. The relative proportions of both components can be changed arbitrarily depending on the purpose. For example, if the purpose is to make polyurethane flame retardant, the proportion of the aldehyde condensation polymer component can be increased. Therefore, the relative proportions of both components are not particularly limited, but the weight ratio is 1 to 1 of the addition polymer component to 0.1 to 50 of the aldehyde condensation polymer,
In particular, a ratio of 0.2 to 10 is suitable. Among the methods for producing a polyol having both of the above components, the method of reacting a condensation forming raw material in a polyol containing an addition polymer component is a method for producing a polyol containing an aldehyde condensation polymer component. This method corresponds to the method using component-containing polyols.
For example, a polyol having both components can be obtained by polymerizing acrylonitrile and/or styrene in an unsaturated polyol or a substantially saturated polyol, then adding melamine and formaldehyde and polycondensing the polymer. Similarly, by using a polyol containing an aldehyde condensation polymer component as the polyol and polymerizing an addition polymerizable monomer therein, a polyol having both components can be similarly obtained. Furthermore, a similar polyol can be obtained by reacting an addition-polymerizable monomer and a condensation-forming raw material almost simultaneously in a polyol. Addition-polymerizable monomers are formed in the presence of an addition-polymerization initiator by heating above the decomposition temperature of the addition-polymerization initiator, and condensation-polymerization of ordinary condensation-forming raw materials also occurs at this temperature. Therefore, for example, a polyol having both components can be obtained by adding acrylonitrile and/or an addition polymerization initiator such as styrene, melamine, formaldehyde and an azo compound to a polyol and heating the mixture. In this case, the addition-polymerizable monomer such as acrylonitrile can be decomposed and added gradually, and it is also preferable to raise the temperature in the latter stages of the reaction to perform the dehydration. Among the methods for producing a polyol having both of these components, preferred are a method in which a condensation-forming raw material is reacted in a polyol containing an addition polymer component, and a method in which an addition-polymerizable monomer and a condensation-forming raw material are reacted almost simultaneously in a polyol. These methods are advantageous in that they have relatively higher dispersion stability than the case where the addition polymer component-containing polyol and the aldehyde condensation polymer component-containing polyol are used as a mixture. As mentioned above, the dispersion stability of polyols containing aldehyde condensation polymer components is usually lower than that of polyols containing addition polymerization polymer components, and this can sometimes pose a problem during polyurethane production. For example, polyols containing the aldehyde condensation polymer component may have to be used with stirring to prevent sedimentation of the aldehyde condensation polymer component. The reason why the polyol containing an addition polymer component has good dispersion stability is thought to be that part to all of the addition polymer is grafted onto the polyol. On the other hand, as described in the above-mentioned known examples, the aldehyde condensation polymer does not react with the polyol, but is simply dispersed in the polyol, and therefore is considered to have insufficient dispersion stability.
Therefore, the present inventors investigated a method of bonding an aldehyde condensation polymer to a polyol, and found that
It has been found that they can be combined in various ways. One method is to use a monomer (hereinafter referred to as
A method for producing a polyol having a component in which an aldehyde condensation polymer and an addition polymerizable polymer are combined using a method such as the method for producing a polyol having both components described above. It is. For example, when acrylamide, N-methylolacrylamide, hydroxyethyl methacrylate, aminoethyl methacrylate, vinylpyridine, vinylphenol, vinylaniline, acrolein, etc. are used as the condensable addition polymerizable monomer, these monomers or their polymers or copolymers A polymer in which both components are bonded together is obtained through coalescence. Also, another method is
Taking advantage of the fact that acrylonitrile polymers and copolymers can be modified to change nitrile groups to groups that can react with aldehydes such as hydroxams, after modifying polyols containing acrylonitrile (co)polymer components, A polyol in which both components are combined can be obtained by reacting the condensation forming raw materials.
In a polyol having a component in which both components are bonded, when the addition polymer is grafted to the polyol, the aldehyde condensation polymer is also indirectly bonded to the polyol, so the dispersion stability is improved. An excellent polyol containing both components is obtained, and the problem of dispersion stability of the aldehyde condensation polymer component is solved. The polyurethane of the present invention uses two types of polyols having at least each component as described above, or using a polyol having at least both components,
It is obtained by reacting this with polyisocyanate. This reaction typically requires a catalyst, but other additives can optionally be used as desired. A combination of these two types of polyols or a polyol containing both components can also be used in combination with other polyols. Even in that case,
The proportion of each component in the total polyol is at least 1
Preferably, it is % by weight. In particular, it is preferred that the total proportion of each component in the total polyol is at least 5% by weight, especially at least 10% by weight. In addition,
This polyol is a relatively high molecular weight polyol, and does not contain the following chain extender or crosslinking agent. As mentioned above, the polyurethane obtained by the present invention has excellent physical properties as well as the polyurethane obtained using conventional polymer polyols, and at the same time has flame retardancy depending on the amount of the aldehyde condensation polymer component. The characteristics are improved. Polyurethane obtained by the method of the present invention can be broadly classified into foam polyurethane and non-foam polyurethane. Non-foam polyurethane is used for, for example, elastomers, hard resins, waterproof materials, sealants, paints, and other uses. It is something that The method of the present invention is particularly suitable as a method for producing polyurethane foam, and particularly for producing flexible polyurethane foam or semi-rigid polyurethane foam. Catalysts such as tertiary amine catalysts and organometallic compound catalysts are used in the production of these polyurethanes, but the catalysts are not limited to these. Blowing agents such as water and halogenated hydrocarbons are usually used in the production of polyurethane foam, and
It may also be manufactured by mixing an inert gas such as air. Suitable halogenated hydrocarbon blowing agents include trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, and methylene chloride. Further, a foam stabilizer is usually used, and organosilicon compounds such as poly(dialkylsilane) polyoxyalkylene chain-containing silane are suitable as the foam stabilizer. Polyurethane foams usually require the use of these catalysts, blowing agents, and foam stabilizers, but can also contain a variety of optional additives, such as fillers, reinforcing agents, stabilizers, colorants, and flame retardants. , mold release agent, foam breaker,
These include crosslinking agents and chain extenders. These additives may also be used to make non-foam polyurethanes. Other basic raw materials for polyurethanes are polyisocyanate compounds. As the polyisocyanate compound, aromatic, aliphatic, or heterocyclic compounds having at least two isocyanate groups can be used alone or in combination, and aromatic polyisocyanate compounds are particularly preferred. preferable. If specific polyisocyanate compounds are listed,
Examples include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate group, xylylene diisocyanate group, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate group, and isophorone diisocyanate. The polyisocyanate compound can also be used as a modified polyisocyanate compound modified by various methods or compounds, and can also be used as a blocked isocyanate compound blocked with various compounds. The method for producing polyurethane using these raw materials is not particularly limited, and methods such as the one-shot method, prepolymer method, quasi-prepolymer method, and RIM method can be used, for example. EXAMPLES The present invention will be specifically explained below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The polyols used in the reference examples are as follows. Polyol A: Polyoxypropylene ethylene triol with a molecular weight of 3000, obtained by adding propylene oxide to a glycerin initiator and then adding 13% by weight of ethylene oxide. Polyol B: Polyoxypropylene ethylene triol with a molecular weight of 5000, which is obtained by adding propylene oxide to a glycerin initiator and then adding 15% by weight of ethylene oxide. Polyol C: Polyoxypropylene ethylene triol with a molecular weight of 6500, which is obtained by adding propylene oxide to a glycerin initiator and then adding 15% by weight of ethylene oxide. Polyol D: Polyoxypropylene ethylene hexanol with a molecular weight of 9600, prepared by adding propylene oxide to a sorbitol initiator and then adding 10% by weight of ethylene oxide. Reference Example 1 80 parts (by weight, hereinafter the same) of polyol C was charged into a reactor and heated to 100°C. A solution of 0.6 parts of α,α'-azobisisobutyronitrile dissolved in 15 parts of acrylonitrile and 5 parts of methyl methacrylate was fed into the reactor over 3 hours. After the supply was completed, aging was carried out for 30 minutes, the temperature was raised to 120°C, and unreacted monomers were degassed under reduced pressure to obtain a yellowish-white polyol composition. 95 parts of this polyol composition,
5 parts of urea and 35 parts of a 40% glyoxal aqueous solution were charged into a reactor and reacted at 50°C for 2 hours, then heated to 70°C and further reacted for 3 hours. In order to remove water in the system and complete condensation, vacuum dehydration was performed at 120°C to obtain a yellowish white viscous polyol composition. The hydroxyl value was 19.0, and the viscosity at 25°C (hereinafter the same) was 3400 cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The obtained polyol composition was diluted 10 times with methanol and centrifuged.
A centrifugation test of the dispersed resin fraction was conducted at 3000 rpm. The resin content recovered was 17% of the resin content contained in the polyol composition. Reference Example 2 97 parts of polyol D, 1 part of maleic anhydride, and 2 parts of ethylene oxide were charged into a reactor and reacted at 150°C for 5 hours, and then unreacted components were degassed under reduced pressure. This modified polyol contains 32 parts of acrylonitrile and 11 parts of styrene contains α,α′-masobisisobutyronitrile.
A solution containing 0.7 part of the solution was fed into the reactor over a period of 3 hours. After the supply was completed, aging was carried out at 120° C. for 30 minutes, and unreacted monomers were degassed under reduced pressure to obtain a yellowish-white viscous polyol composition. 85 parts of this polyol composition, 15 parts of dimethylol urea, and 15 parts of water were charged into a reactor and reacted at 50°C for 2 hours and at 70°C for 2 hours, then heated to 140°C and dehydrated under reduced pressure. . The obtained polyol composition was a yellowish white viscous liquid with a hydroxyl value of 18.3 and a viscosity of 4120 cps. The resin in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for over two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 15% of the resin content contained in the polyol composition. Reference example 3 40 parts of polyol A, 10 parts of urea, and 28.5 parts of a 35% formaldehyde aqueous solution were charged into a reactor, and the mixture was heated at 50℃ for 2 hours.
After reacting for a period of time, α,
A monomer/initiator polyol solution in which 0.2 part of α'-azobisisobutyronitrile is dissolved is fed at 100° C. over 5 hours. Aging was performed at 100°C for 1 hour, and vacuum degassing was performed at 1400°C to remove moisture and unreacted monomers in the system and complete condensation. The obtained polyol composition was a yellowish white viscous liquid with a hydroxyl value of 48.1 and a viscosity of 2880 cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 19%. Reference Example 4 80 parts of polyol B, 8 parts of melamine, 26.5 parts of 80% glyoxal aqueous solution, and 2 parts of acrylamide were charged into a reactor and reacted at 50°C for 2 hours. 100℃
The temperature was raised to 1.5 parts, and a solution of 0.6 parts of α,α'-azobisisobutyronitrile dissolved in 5 parts of acrylonitrile and 5 parts of styrene was supplied for 3 hours. moreover
After post-reaction for 30 minutes, unreacted monomers and residual water were removed, and vacuum dehydration was performed at 140°C to complete condensation. The obtained polyol composition was a yellowish white viscous liquid with a hydroxyl value of 26.5 and a viscosity of 2870 cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content recovered by the methanol dilution centrifugation test is 5% of the resin content contained in the polyol composition.
It was hot. Reference Example 5 90 parts of polyol A, 5 parts of urea, 2 parts of N-methylolacrylamide, and 28 parts of a 35% formaldehyde aqueous solution were charged into a reactor and reacted at 70°C for 3 hours. After reaction, 3 parts of methyl methacrylate, α, α′-
0.3 part of azobisisobutyronitrile was introduced into the reactor, heated to 100°C, and reacted for 3 hours. Unreacted monomers and residual water were removed, and in order to complete the condensation reaction, dehydration was performed under reduced pressure at 120°C to obtain a white viscous polyol composition. Hydroxyl value 50.4, viscosity 1950cps
It was hot. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content recovered by the methanol dilution centrifugation test is 5% of the resin content contained in the polyol composition.
It was %. Reference Example 6 80 parts of Polyol D, 0.8 parts of maleic anhydride, and 1.6 parts of ethylene oxide were placed in a reactor and heated at 150°C.
After reacting for a period of time, unreacted components are removed by degassing. To this modified polyol, 5 parts of melamine, 5 parts of urea, 80
% acetaldehyde aqueous solution was introduced, and the reaction was further carried out at 60°C for 2 hours. The temperature was raised to 100°C, and 5 parts of acrylonitrile, 5 parts of methyl methacrylate, 3 parts of acrolein, and 0.6 parts of α,α'-azobisisobutyronitrile were fed over 5 hours. at 100℃
After post-reaction for 30 minutes, in order to remove unreacted monomers and residual water and complete the condensation reaction,
Vacuum degassing was performed at 140°C. The obtained polyol composition was a yellowish white viscous liquid with a hydroxyl value of 24.7 and a viscosity of 4160 cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content recovered and separated by the methanol dilution centrifugation test was 3% of the resin content contained in the polyol composition. Reference Example 7 80 parts of polyol A was charged into a reactor and heated to 100°C. A mixed monomer/initiator solution containing 0.6 parts of α,α'-azobisisobutyronitrile dissolved in 15 parts of acrylonitrile and 5 parts of styrene was fed into the reactor over a period of 5 hours. After the supply was completed, aging was carried out for 30 minutes, and after the temperature was raised to 120° C., unreacted monomers were degassed under reduced pressure to obtain a yellowish-white viscous polyol composition. 80 parts of polyol B, 20 parts of urea, and 57 parts of a 35% formaldehyde aqueous solution were charged into a reactor and heated at 60°C for 2 hours, then the temperature was raised to 80°C and reacted for 2 hours.
To remove water in the system and complete condensation
Deaeration was performed under reduced pressure at 140°C to obtain a white viscous polyol composition. Fifty parts of the polyol composition obtained in each batch were mixed using a mechanical stirrer to obtain a yellowish white viscous polyol composition. The hydroxyl value is
It was 45.1, 2150cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 65% of the resin content contained in the polyol composition. Reference example 8 90 parts of polyol B, 5 parts of urea, 5 parts of melamine,
32 parts of a 35% formaldehyde aqueous solution was charged into a reactor and reacted at 100°C for 3 hours. Moisture in the system was then removed and dehydration was performed under reduced pressure at 140°C to complete condensation. The obtained polyol composition was a white viscous liquid. 80 parts of this polyol composition was charged into a reactor and heated at 120°C. A mixed monomer/initiator solution containing 10 parts of acrylonitrile and 0.6 parts of α,α'-azobisisobutyronitrile dissolved in 10 parts of styrene was fed into the reactor over a period of 5 hours.
After the supply was completed, aging was carried out for 30 minutes and unreacted monomers were degassed under reduced pressure to obtain a yellowish white viscous polyol composition. The hydroxyl value was 23.8 and the viscosity was 2570 cps.
The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 45%. Reference Example 9 60 parts of polyol B was charged into a reactor and heated to 100°C. A solution of 1.0 part of α-α′-azobisisobutyronitrile dissolved in 20 parts of methyl methacrylate and 20 parts of urea in a 35% formaldehyde aqueous solution.
A 28.5 part aqueous solution is fed into the reactor simultaneously from separate feed tanks for 5 hours. 100
After aging at .degree. C. for 2 hours, vacuum degassing was performed to remove unreacted monomers and water and to complete condensation. The obtained polyol composition was a white viscous liquid with a hydroxyl value of 20.2 and a viscosity of 5360 cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 21%. Reference Example 10 8 parts of urea, 2 parts of benzoguanamine, 2 parts of acrylamide, and 15 parts of a 35% formaldehyde aqueous solution are charged into a reactor and reacted at 80°C for 1 hour. 30 systems
After cooling to 80°C, 80 parts of polyol B, 6 parts of acrylonitrile, 2 parts of styrene, and 0.5 part of α,α'-azobisisobutyronitrile were charged at the same time.
Heat until. 6 parts of a 35% formaldehyde aqueous solution at 80° C. is fed into the reactor for one hour or so. After the supply was completed, post-reaction was carried out for another hour at 80°C, and the system was heated to 100°C.
The temperature was raised to ℃ and allowed to react for 2 hours. In order to remove water in the system and complete the reaction, vacuum degassing was performed at 140°C to obtain a yellowish white viscous polyol composition. Hydroxyl value 26.5, viscosity at 25℃ 2920cps
It was hot. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 21% of the resin content contained in the polyol composition. Reference example 11 75 parts of polyol C, 10 parts of acrylonitrile, 5 parts of urea, 5 parts of benzoguanamine, 17 parts of 80% aqueous acetaldehyde solution, 5 parts of acrolein, α, α′-
Charge 0.6 part of azobisisobutyronitrile into a reactor and react at 60°C for 2 hours. After raising the temperature to 100°C and reacting for 3 hours, vacuum degassing was performed at 140°C to remove residual moisture and unreacted monomers and complete the condensation reaction. The obtained polyol composition was a yellowish white viscous liquid with a hydroxyl value of 18.8 and a viscosity of 5120 cps. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content recovered by the methanol dilution centrifugation test was 8% of the resin content contained in the polyol composition.
It was hot. Reference Example 12 (Known Polymer Polyol) 80 parts of polyol B was charged into a reactor and heated to 100°C. A solution of 0.6 part of α,α'-azobisisobutyronitrile dissolved in 20 parts of acrylonitrile was fed into the reactor over 5 hours. After supply ends,
After aging for 30 minutes and raising the temperature to 120°C, unreacted monomers were degassed under reduced pressure to obtain a yellowish brown viscous polyol composition. Hydroxyl value 28.3, viscosity 3520cps
It was hot. The resin component in this polyol composition was stably dispersed, and no separation was observed for more than two months. The resin content separated and recovered by the methanol dilution centrifugation test was 14% of the resin content contained in the polyol composition. Examples 1 to 11, Comparative Example 1 Hot-molded polyurethane foam was manufactured using polyol A and the polyol composition synthesized by the method shown in Reference Example. The composition of the raw materials used and the physical properties of the foam are shown in Table 1 below.
【表】【table】
【表】
実施例12〜22、比較例2
参考例に示した方法で合成したポリオール組成
物とポリオールBを用いて、高弾性ポリウレタン
フオームを製造した。原料処方および得られたフ
オームの物性を下記第2表に示す。[Table] Examples 12 to 22, Comparative Example 2 Highly elastic polyurethane foam was manufactured using the polyol composition synthesized by the method shown in Reference Example and polyol B. The raw material formulation and the physical properties of the obtained foam are shown in Table 2 below.
Claims (1)
在下に反応させてポリウレタンを製造する方法に
おいて、ポリオールとして、付加重合性モノマー
をポリオール中で重合させて形成された付加重合
系重合体成分、アルデヒド縮合系重合体を形成し
うる縮合形成原料をポリオール中で反応させて形
成されたアルデヒド縮合系重合体成分、および上
記重合体媒体として使用されたポリオールを必須
成分とし、しかもそれらの合計に対して該付加重
合系重合体成分が1〜50重量%、該アルデヒド縮
合系重合体成分が1〜50重量%、かつ両成分の合
計が60重量%以下であるポリオール組成物を使用
することを特徴とするポリウレタンの製造方法。 2 各重合体成分がポリオール中に微粒状に分散
している、特許請求の範囲第1項の方法。 3 付加重合系重合体成分の少なくとも一部がポ
リオールにグラフトしている、特許請求の範囲第
1項の方法。 4 アルデヒド縮合系重合体の少なくとも一部が
付加重合系重合体成分に結合している、特許請求
の範囲第1項の方法。 5 ポリウレタンが軟質あるいは半硬質のポリウ
レタンフオームである、特許請求の範囲第1項の
方法。[Claims] 1. In a method for producing polyurethane by reacting a polyol and a polyisocyanate in the presence of a catalyst, an addition polymer component formed by polymerizing an addition polymerizable monomer in a polyol as the polyol , an aldehyde condensation polymer component formed by reacting a condensation-forming raw material capable of forming an aldehyde condensation polymer in a polyol, and the polyol used as the polymer medium as essential components, and the sum of these components In contrast, it is recommended to use a polyol composition in which the addition polymer component is 1 to 50% by weight, the aldehyde condensation polymer component is 1 to 50% by weight, and the total of both components is 60% by weight or less. Characteristic polyurethane manufacturing method. 2. The method of claim 1, wherein each polymer component is dispersed in fine particles in the polyol. 3. The method of claim 1, wherein at least a portion of the addition polymer component is grafted onto the polyol. 4. The method of claim 1, wherein at least a portion of the aldehyde condensation polymer is bonded to an addition polymer component. 5. The method of claim 1, wherein the polyurethane is a flexible or semi-rigid polyurethane foam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57022061A JPS58141206A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Production of polyurethane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57022061A JPS58141206A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Production of polyurethane |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58141206A JPS58141206A (en) | 1983-08-22 |
JPS634852B2 true JPS634852B2 (en) | 1988-02-01 |
Family
ID=12072385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP57022061A Granted JPS58141206A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Production of polyurethane |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS58141206A (en) |
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JP4810011B2 (en) * | 2001-07-04 | 2011-11-09 | アキレス株式会社 | Sliding urethane foam |
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-
1982
- 1982-02-16 JP JP57022061A patent/JPS58141206A/en active Granted
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JPS58141206A (en) | 1983-08-22 |
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