JP5159640B2 - ポリイソシアヌレート複合物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリイソシアヌレート複合物の製造方法に関し、この方法は、ポリイソシアネート、ポリオール、および三量化触媒(以後、これら3成分をひとまとめにして「反応性バインダー組成物」と呼ぶ)と、結合させようとする物質とを合わせて反応性複合物を形成させる工程と、次の段階において、ポリイソシアヌレート複合物が形成されるよう、この反応性複合物を高温にて反応させる工程と、を含んでなる。
関連する先行技術は、WO2006/008780、JP58−034832、JP58−145431、JP58−011529、JP57−131276、US4129697、US4126742、EP226176、およびWO05/072188である。先行技術において使用されているポリオールの代りに特殊なポリオールを使用することによって、プロセスの操作における反応性バインダー組成物の成分の混和性が大幅に改良されることを我々は見出した。さらに、この特殊なポリオールを使用すると、反応がより速やかで且つより完全に進行するようになり、優れた熱特性と防火性を有するより透明なポリイソシアヌレート複合物が得られる。驚くべきことに、この反応性バインダーは比較的反応性が高いにもかかわらず、反応性複合物は反応性が低い。
したがって本発明は、ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒(これらの3成分をひとまとめにして「反応性バインダー組成物」と呼ぶ)と、結合させようとする物質[以後、被結合物質(to−be−bonded material)と呼ぶ)]とを合わせて反応性複合物を形成させる工程;ならびに、次の段階においてこの反応性複合物を高温にて反応させる工程;を含み、ここで反応性バインダー組成物の量と被結合物質の量との合計量を基準として、反応性バインダー組成物の量が1〜60重量%であって、被結合物質の量が40〜99重量%であり、ポリイソシアネートとポリオールの合計量が、反応性バインダー組成物のインデックスが150〜10000となるような量であり、ポリオールが、100〜2500の平均当量と少なくとも50重量%のオキシエチレン含量を有するポリオールであることを特徴とする、ポリイソシアヌレート複合物の製造方法に関する。
US6509392は、ポリエーテルポリオール成分、ポリイソシアネート成分、および三量化触媒を含むバインダーを開示している。このバインダーは、ベーキングなしプロセス(no−bake process)を使用して、鋳物造形品(foundry shapes)を製造するのに使用されている。特殊なポリオールは提唱されていない。
EP304005は、ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒を含むバインダーを使用して繊維強化物品を製造する方法を開示している。EP304005は、高いオキシエチレン含量を有するこのようなポリオールの単独使用を提唱していない。該実施例における反応性バインダー組成物の量は、90重量%を超える。
WO04/111101は、高いオキシエチレン(EO)含量と高い第一級ヒドロキシル基含量を有するポリオールとジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とを、三量化触媒の存在下にて高インデックスで反応させることによってポリイソシアヌレートポリウレタン物質を製造する方法を開示している。該製造方法は、フィラーおよび/または繊維を使用することによって強化材料を製造するのに適している。一般には、任意の成分(これらのフィラーおよび/または繊維のような)とイソシアネート反応性成分とを予備混合する。
US2002/0045690は、引抜成形によって強化ポリイソシアヌレートマトリックス複合物を製造する方法を開示している。約50%のオキシエチレン含量を有する種々のポリオールが記載されているものの、複合物は作製されていない。
驚くべきことに、本発明の反応性複合物は、温度が50℃以上に上昇するまでは長時間にわたって安定であるが、この温度より高くなると、極めて速やかに硬化が起こる、ということが見出された。さらに驚くべきことに、高いオキシエチレン含量を有するポリエーテルポリオールは、同一条件下において比較的短い時間内に発熱反応をもたらすことができ、この発熱反応により、イソシアヌレート反応が容易に始まる一方で、オキシプロピレンベースのポリオールが、この点において不十分な反応温度分布と、完全とは言えない反応とを示すという温度が確実に得られる、ということが見出された。WO04/111101には、このような反応性複合物を、大量の被結合物質のバインダーとして使用することについての説明は与えられておらず、また反応性複合物を作製することによって得られる上記のような有益な効果についての説明もなされていない。
ポリイソシアヌレート複合物は、優れた熱安定性、耐燃性、および防火性を示し、赤外線分析によれば、残留している遊離NCO基の含量が極めて低い。本発明に関して、以下の用語は下記に説明するような意味を有する。
1) 「イソシアネートインデックス」または「NCOインデックス」または「インデックス」とは、配合物中に存在する当量100〜2500のポリエーテルポリオールからのイソシアネート反応性活性水素に対するNCO基の比であって、百分率で表示される。
Figure 0005159640
つまり、NCOインデックスは、配合物中に使用されている前記ポリエーテルポリオールからのイソシアネート反応性水素の量と反応するのに理論的に必要とされるイソシアネートの量に対する、配合物中に実際に使用されているイソシアネートの百分率を表わしている。
本明細書にて使用されているイソシアネートインデックスは、イソシアネートとポリエーテルポリオールとを含む材料を製造する実際の重合プロセスという観点から考えられている、という点に留意しなければならない。変性ポリイソシアネート(当業界においてプレポリマーと呼ばれているイソシアネート誘導体を含む)を作製するための予備段階において消費されるイソシアネート基は、イソシアネートインデックスの算出において考慮されていない。実際の重合段階において存在する遊離イソシアネート基と遊離イソシアネート反応性水素(前記ポリエーテルポリオールの)だけが考慮されている。
2) イソシアネートインデックスを算出するために本明細書で使用する「イソシアネート反応性水素原子」という表現は、ポリエーテルポリオール中に存在するヒドロキシル基の活性水素原子の合計を表わしている。このことは、実際の重合プロセスにおけるイソシアネートインデックスを算出する上で、1つのヒドロキシル基は1つの反応性水素を含むものと見なされることを意味している。
3) 本明細書にて使用する「ポリイソシアヌレート」という表現は、上記のポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとを、三量化触媒の存在下にて高インデックスにて反応させる(必要に応じて発泡剤を使用する)ことによって得られる発泡もしくは非発泡物品を表わしており、特に、水を反応性発泡剤として使用して得られる発泡物品を含む(水とイソシアネート基との反応を含み、尿素結合と二酸化炭素が生成し、ポリウレア−ポリイソシアヌレート−ポリウレタンフォームが得られる)。
4) 「平均公称ヒドロキシル官能価」という用語は、本明細書においては、数平均官能価が、合成に使用する開始剤の数平均官能価(1分子当たりの活性水素の数)であるという仮定の下に、ポリオールもしくはポリオール組成物の数平均官能価(1分子当たりのヒドロキシル基の数)を示すのに使用されている。
5) 「平均」という用語は、特に明記しない限り数平均を表わしている。
6) 「三量化触媒」とは、ポリイソシアネートからのポリイソシアヌレート基の形成を促進する触媒である。
ポリイソシアネートは、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、アリール脂肪族ポリイソシアネート、および芳香族ポリイソシアネートから選択することができるが、好ましいのは芳香族ポリイソシアネートである[例えば、2,4−異性体や2,6−異性体およびこれらの混合物の形態のトルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートとそれらの変性体、ならびにジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とそれらのオリゴマーとの混合物(当業界において「クルード」MDIまたはポリメリックMDI(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート)として知られていて、2より大きいイソシアネート官能価を有する)等]。トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、および/またはポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物も、同様に使用することができる。
ポリイソシアネートは、a)少なくとも40%の、好ましくは少なくとも60%の、そして最も好ましくは少なくとも85重量%の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、および/または、少なくとも20重量%のNCO値を有する前記ジフェニルメタンジイソシアネートの変性体を含む、好ましくは70〜100重量%の、さらに好ましくは80〜100重量%のジフェニルメタンジイソシアネート(ポリイソシアネートa);およびb)好ましくは30〜0重量%の、さらに好ましくは20〜0重量%の、他のポリイソシアネート(ポリイソシアネートb);からなるのが好ましい。
このポリイソシアネートa)は、1)少なくとも40重量%の、好ましくは少なくとも60重量%の、そして最も好ましくは少なくとも85重量%の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと、このようなジフェニルメタンジイソシアネートの下記の好ましい変性体とを含むジフェニルメタンジイソシアネート;2)ポリイソシアネート1)のカルボジイミド改質変性体および/またはウレトンイミン改質変性体、前記変性体は20重量%以上のNCO値を有する;3)ポリイソシアネート1)のウレタン改質変性体、前記変性体は、20重量%以上のNCO値を有していて、2〜4の平均公称ヒドロキシル官能価と多くとも1000の平均分子量を有するポリオールと過剰のポリイソシアネート1)との反応生成物である;4)20重量%以上のNCO値を有していて、2〜6の平均公称官能価、2000〜12000の平均分子量、および好ましくは15〜60mgKOH/gのヒドロキシル価を有するポリオールと、過剰の、前記ポリイソシアネート1)〜3)のいずれかとの反応生成物であるプレポリマー;および5)前記ポリイソシアネートのいずれかの混合物;から選択されるのが好ましい。好ましいのは、ポリイソシアネート1)、ポリイソシアネート2)、およびこれらの混合物である。
ポリイソシアネート1)は、少なくとも40重量%の4,4’−MDIを含む。このようなポリイソシアネートは当業界において公知であり、高純度の4,4’−MDI、および4,4’−MDIと最大で60重量%の2,4’−MDIおよび2,2’−MDIとの異性体混合物などがある。留意しておかねばならないことは、異性体混合物中の2,2’−MDIの量は、どちらかと言えば不純物のレベルであって、一般には2重量%を超えることはなく、残部は4,4’−MDIと2,4’−MDIである。これらのポリイソシアネートは、当業界に公知であって市販されている[例えば、ハンツマン社から市販のスプラセク(Suprasec)(商標)1306]。上記ポリイソシアネート1)のカルボジイミド改質変性体および/またはウレトンイミン改質変性体は、当業界に公知であって市販されている(例えば、ハンツマン社から市販のスプラセク2020)。上記ポリイソシアネート1)のウレタン改質変性体も当業界に公知である[例えば“The ICI Polyurethanes Book by G.Woods 1990,第2版,p.32−35”を参照]。20重量%以上のNCO値を有する、ポリイソシアネート1)の前記プレポリマーも当業界に公知である。これらのプレポリマーを作製するのに使用されるポリオールは、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールから選択するのが好ましく、そして特に、2〜4の平均公称官能価、2500〜8000の平均分子量、および好ましくは15〜60mgKOH/gのヒドロキシル価を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(オキシエチレンの含量が5〜25重量%であって、好ましくはオキシエチレンがポリマー鎖の端部に存在しているか、あるいはオキシエチレンの含量が50〜90重量%であって、好ましくはオキシエチレンがポリマー鎖の全体にわたってランダムに分布している)から選択するのが好ましい。
上記ポリイソシアネートの混合物も、同様に使用することができる[例えば“The ICI Polyurethanes Book by G.Woods 1190,第2版,p.32−35”を参照]。このような市販ポリイソシアネートの1つの例としては、ハンツマン社からのスプラセク2021が挙げられる。
他のポリイソシアネートb)は、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、アリール脂肪族ポリイソシアネート、および好ましくは芳香族ポリイソシアネートから選択することができる[例えば、2,4−異性体の形態のトルエンジイソシアネート、2,6−異性体の形態のトルエンジイソシアネート、これらの混合物、および2より大きいイソシアネート官能価を有するジフェニルメタンジイソイアネート(MDI)のオリゴマー]。MDIとこれらオリゴマーとの混合物は、当業界において「クルード」MDIもしくはポリメリックMDI(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート)として知られている。トルエンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートとの混合物も、同様に使用することができる。
2より大きいNCO官能価を有するポリイソシアネートが使用される場合、このようなポリイソシアネートの使用量は、本発明において使用される全ポリイソシアネートの平均NCO官能価が好ましくは2.0〜2.2となるような量である。本発明において使用されるポリイソシアネートは、25℃にて液体であるのが好ましい。
使用されるポリエーテルポリオールは、100〜2500の平均当量、ポリエーテルポリオールの重量を基準として少なくとも50重量%(好ましくは少なくとも65重量%)のオキシエチレン含量、第一級ヒドロキシル基と第二級ヒドロキシル基との合計数を基準として好ましくは少なくとも40%(さらに好ましくは少なくとも65%)の第一級ヒドロキシル基含量、および好ましくは2〜8(さらに好ましくは2〜4)の平均公称ヒドロキシル官能価を有する。ポリエーテルポリオールは、オキシプロピレンおよび/またはオキシブチレンのような他のオキシアルキレン基を含有してよい。
これらポリオールの混合物も使用することができる。100〜2500の平均当量を有する他のポリオールや他のイソシアネート反応性化合物は使用しないのが好ましい。
このようなポリオールは、当業界に公知であって市販されている[例としては、シェル社から市販のカラドール(Caradol)(商標)3602;ダルトセル(Daltocel)(商標)F526,F442,F444,およびF555;ならびにハンツマン社から市販のジェフォックス(Jeffox)(商標)WL440およびWL1400;が挙げられる]。
イソシアネート三量化反応(イソシアヌレートの形成)を触媒するいかなる化合物も、本発明の方法における三量化触媒として使用することができる(例えば、第三アミン、トリアジン、そして最も好ましくは金属塩三量化触媒)。
適切な金属塩三量化触媒の例は、有機カルボン酸のアルカリ金属塩である。好ましいアルカリ金属はカリウムとナトリウムであり、好ましいカルボン酸は酢酸と2−エチルヘキサン酸である。
最も好ましい金属塩三量化触媒は、エアプロダクツ社からポリキャット46として市販の酢酸カリウム、ハンツマン社から市販のキャタリスト(Catalyst)LB、およびエアプロダクツ社からダブコ(Dabco)K15として市販の2−エチルヘキサン酸カリウムである。本発明の方法においては、2種以上の異なった三量化触媒を使用することができる。金属塩三量化触媒は一般に、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールの合計重量を基準として0.001〜5重量%の量にて、好ましくは0.05〜3重量%の量にて使用される。本発明の方法において使用されるポリイソシアネートおよび/またはポリエーテルポリオールは、三量化触媒として、あるいは三量化触媒の一部として使用することができる金属塩を、その製造上からもさらに含有する、ということが起こることがある。
ポリイソシアネートと100〜2500の平均当量を有するポリエーテルポリオールとの相対量は、インデックスが150〜10000(好ましくは250〜9000)となるような量である。
ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒は、被結合物質といかなる順序で合わせてもよい。ポリイソシアネートと被結合物質とは、ポリエーテルポリオールより前に、あるいはポリエーテルポリオールと一緒に合わせるのが好ましく、このとき三量化触媒は、ポリイソシアネート、ポリオール、またはこれら両方に加えてある。ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒を、反応性バインダー組成物を形成するよう最初の工程において合わせる(次の工程において、この反応性バインダー組成物と被結合物質とを合わせる)。反応性バインダー組成物の調製は、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールと触媒を任意の順序で合わせ、好ましくは5℃〜40℃(さらに好ましくは10℃〜30℃)の初期温度で混合することによって行うことができる。先にポリオールと触媒とを合わせて混ぜ、次いでポリイソシアネートと合わせて混ぜることが好ましい。反応性バインダー組成物を得るべく成分を合わせて混ぜることは、一般には、周囲圧力にてある時間にわたって、適切な混合をもたらす装置を使用してなされる。前述したように、触媒は既に、ポリイソシアネートおよび/またはポリエーテルポリオール中に充分な量にて存在してよい。このようなケースでは、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールを合わせて混ぜればよいだけである。
引き続き、この反応性バインダー組成物と被結合物質とを合わせて反応性複合物を作製する。驚くべきことに、この反応性複合物は周囲温度での反応性が低く、より低い温度にて保存することができる。
被結合物質は、いかなるサイズおよび形状を有してもよい。被結合物質は、室温にて固体物質であるのが好ましい。使用できる物質の例としては、
・木材チップ、木材ダスト、木材フレーク、木材プレート;
・紙と厚紙(寸断されたもの、または層状のもの);
・砂、バーミキュライト、クレイ、セメント、および他のケイ酸塩;
・粉砕ゴム、粉砕熱可塑性樹脂、粉砕熱硬化性物質;
・厚紙、アルミニウム、木材、およびプラスチック等の任意物質のハニカム;
・金属粒子と金属プレート;
・粒状形態もしくは層状形態のコルク;
・亜麻、麻、およびサイザル麻等の天然繊維;
・ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアラミド、ポリエステル、および炭素繊維等の合成繊維;
・ガラス繊維やロックウール繊維等の無機繊維;
・BaSOやCaCO等の無機繊維;
・クレイ、無機酸化物、およびカーボン等のナノ粒子;
・ガラスビーズ、粉末ガラス、中空ガラスビーズ;
・エキスパンセル(Expancel)(商標)ビーズや類似微小球体等の発泡ビーズもしくは発泡性ビーズ;
・微粉砕、細断、圧潰、もしくは粉砕された廃棄物等の処理もしくは未処理の廃棄物、および特にフライアッシュ;
・織布や不織布;ならびに
・上記物質の2種以上の組み合わせ;
などがある。
反応性バインダー組成物と被結合物質とを合わせるのは、5〜40℃の初期温度および周囲圧力にて行うのが好ましく、ハインダー組成物やこれらの組み合わせをコーティング、含浸、積層、注入、混練、カレンダリング、押出、混合、および噴霧することによって、および/または、反応性バインダー組成物と被結合物質との間の充分な接触が確実に得られる、他の何らかの適切な方法によって行うことができる。
反応性バインダー組成物の量は、反応性バインダー組成物と被結合物質との合計量を基準として1〜60重量%(好ましくは1〜40重量%)であり、被結合物質の量は、反応性バインダー組成物と被結合物質との合計量を基準として40〜99重量%(好ましくは60〜99重量%)である。
驚くべきことに、反応性複合物は、室温において、そして室温より低い温度において比較的安定である、ということが見出された。反応性複合は、室温ではほとんど反応せず、例えば8時間後でも取り扱うことができ、また冷却すれば、より長い時間でも取り扱うことができる、ということが見出された。したがって本発明はさらに、反応性バインダー組成物と被結合物質との合計量を基準として、1〜60重量%の反応性バインダー組成物と40〜99重量%の被結合物質とを合わせた反応性複合物に関し、ここで反応性バインダー組成物が、ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒を含み、ポリイソシアネートとポリオールの量は、バインダー組成物中のインデックスが150〜10000となるような量であり、ポリオールが、100〜2500の平均当量と少なくとも50重量%のオキシエチレン含量を有するポリオールであることを特徴とする。この反応性複合物は、−50℃〜10℃の温度に保持するのが好ましく、−30℃〜0℃の温度に保持するのがさらに好ましい。
本発明の方法においては、発泡剤(例えば、水やペンタン);ウレタン結合の形成を増大させる触媒[例えば、オクタン酸錫やジブチル錫ジラウレート等の錫触媒、トリエチレンジアミンやイミダゾール(例えばジメチルイミダゾール)等の第三アミン触媒、およびマレイン酸エステルや酢酸エステル等の他の触媒];界面活性剤;難燃剤;防煙剤;紫外線安定剤;着色剤;微生物抑制剤;可塑剤;ならびに内部離型剤;等の追加成分を必要に応じて使用することができる。エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、スクロース、およびソルビトール等の、平均当量が100未満のさらに他のイソシアネート反応性連鎖延長剤および架橋剤も使用することができる。これらの連鎖延長剤と架橋剤は、使用しないか、あるいはこのような連鎖延長剤および/または架橋剤を商用銘柄の触媒は含有することがあるという事実にかんがみて、必要とされる程度にだけ使用するのが好ましい。これらの連鎖延長剤および/または架橋剤が使用される場合、これらの物質は、前記インデックスを算出する上で考慮されず、したがってこれらの連鎖延長剤や架橋剤中の活性水素を補償するために追加のポリイソシアネートを使用する必要がある。
任意の成分は、本発明の方法において使用される成分のいずれかに、および/または反応性バインダー組成物に、および/または反応性複合物に加えることができる。
任意成分は、ポリエーテルポリオールまたは反応性バインダー組成物に加えるのが好ましい。任意成分は少量にて使用され、任意成分の総量は、一般には反応性複合物の10重量%を超えず、反応性複合物の5重量%未満であるのが好ましく、反応性複合物の2重量%未満であるのが最も好ましい。
反応性複合物が調製されたら、温度を上げる。反応性複合物を50℃〜200℃(好ましくは80℃〜150℃)の温度で反応させる。この反応には通常、10秒〜1時間(好ましくは15秒〜30分)かかる。このプロセスは、周囲圧力にて行うことができるが、例えば金型もしくはラネネーター中にて、より高い圧力(好ましくは大気圧より0.1〜100MPa高い圧力)で行うのが好ましい。
反応性複合物を金型の外部で作製して、引き続き金型中に配置してから、金型を閉じて加熱し、ポリイソシアヌレート複合物を形成するように反応性複合物を反応させる。これとは別に、反応性複合物は、反応性複合物を形成するように反応性バインダー組成物と被結合物質とを金型中で合わせ、次いで金型を閉じて温度を上昇させるか、あるいは温度を上昇させて金型を閉じることによって金型中に作製することもできる。金型の外側もしくは内側の裏材料に反応性複合物を施すこともできるし、金型のカバーに反応性複合物を施すこともできるし、あるいは裏材料とカバーの両方に施すこともでき、この場合はサンドイッチ状複合物が得られる。裏材料とカバーは、同種の材料であっても、異種の材料であってもよい。反応性複合物は、裏材料の両側に施すことができる。このような裏付き複合物を作製するもう一つの方法は、被結合物質を裏材料に施してから、反応性バインダー組成物と被結合物質とを合わせる(例えば噴霧によって)という方法である。
成形プロセスは、流し込み成形法、圧縮成形法、レジントランスファー成形法(特に、減圧援用による方法)、レジン注入法、プレプレグ法、またはハンドレイアップ法によって行うことができる。成形プロセスはさらに、押出法や引抜成形法によっても行うことができる。マイクロ波硬化も利用することができる。マイクロ波硬化プロセスは、バッチ方式でも、半連続方式でも、あるいは連続方式でも行うことができる。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1
90重量部(pbw)のスプラセク2015(3つ以上のイソシアネート基を有するオリゴマーを約12重量%含む、本発明によるMDIベースのポリイソシアネート)、10pbwのダルトセルF526(ポリオキシエチレンポリオール)、および0.3pbwの触媒LBを合わせ、室温で混合した。
これにより得られた反応性バインダー組成物10pbwと90pbwの被結合物質とを室温で手混合した。使用した被結合物質を表1に示す。
このようにして形成された反応性複合物を、外部離型剤で処理した金型(10×10×10cm)に移した(金型に反応性複合物を完全に充填した)。金型温度は140℃であった。
金型を閉じ、反応性複合物を10分反応させた。金型を開いた後、ポリイソシアヌレート複合物の良好な成形品を金型から取り出した。
Figure 0005159640
実施例2
長さ20.2cm×幅20.2cmの金型を使用する、1260gの反応性複合物を金型に移す、金型温度が80℃である、そして24.5mmの材料厚さが得られように圧力を加えるという条件にて実施例1を繰り返した。5分後に、金型から良好なポリイソシアヌレート複合物を取り出した。
反応性複合物は、65重量%のセメント、20重量%の木質繊維(small wood fibers)、5重量%のコルク片(cork crumbs)、および10重量%の反応性バインダーを含有していた。
実施例3
反応性複合物が、20重量%の木質繊維(small wood fibers)、70重量%のセメント、および10重量%の反応性バインダー組成物を含有するという条件にて実施例2を繰り返した。
実施例4
厚さ7mmの厚紙ハニカムの両面に200gのガラスマットを取り付けた。両方のガラスマット(200g)に実施例1の反応性バインダー組成物を噴霧した。反応性複合物を金型中に入れた(金型温度80℃)。金型を閉めてから1分後、金型から良好なポリイソシアヌレート複合物を取り出した。
実施例5
ポリイソシアネート、ポリオール、および必要に応じて三量化触媒を、反応性バインダー組成物におけるインデックスが675となって、触媒の添加量が同じとなるような量にて、周囲条件下で手混合することによって反応性バインダー組成物を作製した。この組成物40重量部と60重量部のBaSOとを周囲条件下にて手混合して静置した。
800秒後における混合物の温度を下記の表に示す。
Figure 0005159640
(使用した薬品)
・EOポリオール:ダルトセルF526(ハンツマン社製、十分な三量化触媒を含む)
・POポリオール:ダルトラク(商標)R251(ハンツマン社製)
・MDI:スプラセク2015(ハンツマン社製)
・ポリメリックMDI:スプラセク5025(ハンツマン社製、イソシアネート基を3つ以上有するオリゴマーの量が約58重量%である)
・三量化触媒:触媒LB(触媒量がEOの系と同じになるような量で、POポリオールに添加した。

Claims (20)

  1. ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオールおよび三量化触媒(これら3成分をひとまとめにして「反応性バインダー組成物」とする)と被結合物質とを合わせて反応性複合物を形成させる工程と、
    次の段階においてこの反応性複合物を高温にて反応させる工程と、
    を含んでなる、ポリイソシアヌレート複合物の製造方法であって、
    ここで、反応性バインダー組成物の量と被結合物質の量との合計量を基準として、反応性バインダー組成物の量が1〜60重量%であって、被結合物質の量が40〜99重量%であり、ポリイソシアネートとポリオールの合計量が、反応性バインダー組成物のインデックスが150〜10000となるような量であり、ポリオールが、100〜2500の平均当量と65重量%以上のオキシエチレン含量を有するポリオールであることを特徴とする、上記方法。
  2. ポリイソシアネートを、ポリエーテルポリオールと合わせる前に、被結合物質と合わせることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  3. ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒を、被結合物質と合わせる前の初期段階において混ぜることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
  4. 反応性複合物の反応を金型中にて起こさせることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールと三量化触媒と被結合物質を合わせることが、5℃〜40℃の初期温度にて行われることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 反応性複合物を50℃〜200℃の温度にて反応させることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 三量化触媒の量が、使用されるポリイソシアネートとポリオールの合計量を基準として0.01〜5重量%であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. ポリイソシアネートが、
    a)70〜100重量%のジフェニルメタンジイソシアネート、ここで、このジフェニルメタンジイソシアネートは、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび/または少なくとも20重量%のNCO値を有するジフェニルメタンジイソシアネート変性体を少なくとも40重量%にて含む、と、
    b)30〜0重量%の他のポリイソシアネートと、
    からなることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. ポリエーテルポリオールが少なくとも40%の第一級ヒドロキシル基含量を有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
  10. 反応性複合物を80℃〜150℃の温度にて反応させることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 反応性バインダー組成物の量と被結合物質の量との合計量を基準として、反応性バインダー組成物の量が1〜40重量%であって、被結合物質の量が60〜99重量%であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
  12. 反応性バインダー組成物の量と被結合物質の量との合計量を基準として、1〜60重量%の反応性バインダー組成物と40〜99重量%の被結合物質との組み合わせである反応性複合物であって、
    反応性バインダー組成物が、ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール、および三量化触媒を含んでなり、
    ポリイソシアネートとポリオールの合計量が、反応性バインダー組成物のインデックスが150〜10000となるような量であり、
    ポリオールが、100〜2500の平均当量と65重量%以上のオキシエチレン含量を有するポリオールである、上記反応性複合物。
  13. 三量化触媒の量が、使用されるポリイソシアネートとポリオールの合計量を基準として0.01〜5重量%であることを特徴とする、請求項12に記載の反応性複合物。
  14. ポリイソシアネートが、
    a)70〜100重量%のジフェニルメタンジイソシアネート、ここで、このジフェニルメタンジイソシアネートは、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび/または少なくとも20重量%のNCO値を有するジフェニルメタンジイソシアネート変性体を少なくとも40重量%にて含む、と、
    b)30〜0重量%の他のポリイソシアネートと、
    からなることを特徴とする、請求項12または13に記載の反応性複合物。
  15. ポリエーテルポリオールが少なくとも40%の第一級ヒドロキシ基含量を有することを特徴とする、請求項12〜14のいずれかに記載の反応性複合物。
  16. −50℃〜10℃の温度に保持される、請求項12〜15のいずれかに記載の反応性複合物。
  17. −30℃〜0℃の温度に保持される、請求項12〜16のいずれかに記載の反応性複合物。
  18. 反応性バインダー組成物の量と被結合物質の量との合計量を基準として、反応性バインダー組成物の量が1〜40重量%であって、被結合物質の量が60〜99重量%であることを特徴とする、請求項12〜17のいずれかに記載の反応性複合物。
  19. 請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法によって製造された複合物。
  20. 請求項12〜18のいずれかに記載の反応性複合物から製造された複合物。
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