JPS6332083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトレリンジイソシアネート、ジフエニ
ルメタンジイソシネネート等の有機ポリイソシア
ネートを、グリシンのアルカリ金属塩に適当数の
エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドを
付加させることにより誘導される化合物を重合用
助剤として用い重合させる、有機ポリイソシアネ
ート重合体の製造方法に関する。

更に詳しくは、重合体中にイソシアヌレート環
が形成され得る状態、即ち有機ポリイソシアネー
トに対して、活性水素化合物が共存しないか又は
共存しても化学量論的に遊離イソシアネート基よ
りも過少量の状態において、要すれば発泡剤や整
泡剤の存在下に、前記重合用助剤を用い、主とし
てイソシアネート基同志の反応により重合させる
ことを特徴とする有機ポリイソシアネート重合体
の製造方法の改良に関する。

近年、重合体中に主としてイソシアヌレート環
が形成されている有機ポリイソシアネート重合体
は、特にその難燃性が優れているところから、広
義のポリウレタンフオームの一種として、建築物
や自動車内装材等に広く利用されている。

ところで、かかる有機ポリイソシアネート重合
体を製造する場合、通常重合用触媒が使用される
が、この重合用触媒として、従来一般的に、有機
の強塩基、アルカリ金属アルコラート又はフエノ
ラート、或はカルボン酸の金属塩が用いられ、特
にカルボン酸の金属塩はその触媒活性が高いこと
から代表的に広く使用されている。

しかし、これらの従来の一般的な重合用触媒に
は、適応する溶媒の種類、溶媒への溶解性、重合
体中に主としてイソシアヌレート環が形成される
ような場合の重合用触媒としての触媒活性、重合
体としての例えば硬質フオームの脆性や難燃性等
の物性等に各種の問題がある。そこで新たに、こ
れらの従来の一般的な重合用触媒の問題を解決す
るべく、有機ポリイソシアネート重合体を製造す
る場合の重合用触媒として、β―アラニン誘導体
及びγ―３級アミノプロピオン酸カリが提供され
ている。ところが、有機ポリイソシアネート重合
体を製造する際の重合用触媒は、重合反応を均一
且つ安定に促進させることにより良好な物性の重
合体を得るため、反応系中に充分に均一化され得
る状態で使用されなければならない。

一方、前記した新たに提供されている重合用触
媒は、それ自体が反応系中に充分に均一化され得
るというものではなく、したがつて、例えば溶媒
として、広義のポリウレタンフオームの構成要素
であるジオールやトルオール等のポリオール類に
よつて代表される活性水素化合物に予め溶解した
状態において反応系に使用することになる。

しかしこれでは、有機ポリイソシアネートの重
合体を製造するに際し、重合用触媒を調整するだ
けでも工数が多く面倒であり、またこれらの重合
用触媒は前記したような溶媒に溶解するのであつ
て、それ自体が反応系中に均一化され得るもので
はないため、反応系中において完全に均一状態と
することも困難である。そこで、それ自体が直接
反応系中に均一化され得るものであつて、有機ポ
リイソシアネートの重合反応を均一且つ安定して
促進させ得るものが要求される。

本発明は、重合用触媒としてのβ―アラニン誘
導体及びγ―３級アミノプロピオン酸カリの以上
のような欠点を排除しつつ前記要求に応えるべ
く、改善された有機ポリイソシアネート重合体の
製造方法を提供するもので、その目的は、それ自
体が直接反応系中に均一化され得るものであつ
て、有機ポリイソシアネート重合反応を均一且つ
安定して促進させ得る重合用助剤を、従来の重合
用触媒に代えて又はこれと共に使用することによ
り、改善された作業性の下、良好な物性を有する
有機ポリイソシアネート重合体を製造する点にあ
る。そして、かかる目的を達成する本発明は、重
合体中に主としてイソシアヌレート環が形成され
ているような有機ポリイソシアネート重合体を製
造するに際し、下記(1)又は(2)の一般式で表される
化合物の１種又は２種以上の混合物を重合用助剤
として使用することを要旨とするものである。

（但し、Ｍはナトリウム又はカリウム。ｍとｎ
は１〜50） 以下、本発明の構成を、従来のものと比較しつ
つ、詳細に説明する。

従来の重合用触媒のβ―アラニン誘導体及びγ
―３級アミノプロピオン酸カリの代表例として
は、下記構造のものが挙げられる。

しかし、これらを重合用触媒として使用する場
合には、前記したような欠点がある。

本発明者らは、これらの従来の重合用触媒の欠
点を排除しつつ前記した目的を達成するべく、
種々の研究を重ねた結果、前記一般式(1)又は(2)で
表される化合物が、重合体中に主としてイソシア
ヌレート環が形成されている有機ポリイソシアネ
ート重合体を製造する際の重合用助剤として好ま
しいことを見出した。

前記(1)又は(2)の一般式中、Ｍはナトリウム又は
カリウムであるが、カリウムである場合に触媒活
性が最も高い。また、ｍとｎとは、１〜50であ
る。これらの重合用助剤は、グリシンのアルカリ
金属塩のアミンの分岐鎖を、適当数のエチレンオ
キサイド又はプロピレンオキサイドの付加により
ポリエーテル化させて誘導され、比較的容易に製
造され得るものである。そしてこれらの重合用助
剤は、一方では主としてグリシンのアルカリ金属
塩構造により従来の重合用触媒のβ―アラニン誘
導体及びγ―３級アミノプロピオン酸カリと同様
の触媒活性を示し、他方では主としてポリエーテ
ル化されたアミンの分岐鎖構造により反応系中に
均一化され得る性質を付与されつつ自らが反応物
質の一つとして重合体中に取り込まれるものであ
る。

したがつてこれらの重合用助剤は、有機ポリイ
ソシアネート重合体を製造するに際し、従来の重
合用触媒に代えて又はこれと共に使用され、それ
自体が直接反応系中に均一化され得て、重合反応
を近一且つ安定して促進させるものである。

これらの詳細は、以下、実施例において具体的
に述べるが、以上説明した通りであるから、本発
明には、前記一般式(1)又は(2)で表される重合用助
剤の特性により、改善された作業性の下、良好な
物性を有する有機ポリイソシアネート重合体を製
造することができる効果がある。

・ 実施例１ (A) ジフエニルメタンジイソシアネート（日本ポ
リウレタン社製、ミリオネートMR） 100ｇ トリクロロモノフルオロメタン（発泡剤） 20ｇ ジメチルシリコンオイル（整泡剤） １ｇ (B) （重合用助剤） ２ｇ (A)，(B)の両液を急速に撹拌混合して紙箱に注ぎ
入れ発泡硬化させた。得られたフオームは、密度
0.026ｇ／cm³、脆性（ASTMのC421脆性試験によ
る）35％、発煙係数（JISのA1321燃焼試験によ
る、以下同じ）40で難燃２級相当の不燃性を有
し、且つ貫炎時間（アメリカ鉱山局の貫炎試験に
よる、以下同じ）65分で優れた耐火性を有する良
好なフオームであつた。

・ 実施例２ 実施例１の場合には(B)の重合用助剤として、前
記一般式(1)中のｍ＝ｎ＝４の化合物（アミン分岐
鎖に各々４個づつのエチレンオキサイドを付加し
たもの）を使用したが、本実施例の場合には、ｍ
＝ｎ＝10の化合物、ｍ＝ｎ＝20の化合物、ｍ＝ｎ
＝50の化合物を各々3.9ｇ、7.8ｇ、18.9ｇ使用し、
以下実施例１と同様にした。得られたフオーム
も、実施例１の場合と同様に優れた耐火性を有す
る良好なフオームであつた。

・ 実施例３ 実施例１の(B)の重合用助剤に代えて、前記一般
式(2)中のｍ＝ｎ＝20の化合物（アミン分岐鎖に
各々20個づつのプロピレンオキサイドを付加した
もの）を10ｇ使用し、以下実施例１と同様にし
た。クリームタイム（起泡開始迄の時間）は15
秒、ライズタイム（起泡継続時間）は23秒であつ
た。得られた硬質フオームは、密度0.028ｇ／cm³、
発煙係数35、貫炎時間40分で、優れた不燃性、耐
火性を有する良好なフオームであつた。

尚、ASTMのC421脆性試験とは、乾燥して恒
量状態とされた規定の大きさの複数の立方形試料
を、規定の大きさの複数の立方形オーク材製媒体
とともに、規定の大きさの立方形オーク材製容器
に入れ、この容器を規定の条件下で回転させた
後、規定の網で前記試料をふるい分けし、網から
落下したものを重量損失として百分率表示したも
のである。

また、アメリカ鉱山局の貫炎試験は、概略、厚
さ１インチの平板状試験に規定のプロパン炎を直
接当てたときに、この規定のプロパン炎が前記試
料を貫通する迄の時間で表示するもので、貫炎時
間10分が一応の目標にされている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式が、 又は ［但し、Ｍはナトリウム、又はカリウム。ｍと
   ｎは１〜50。］ で表される化合物の１種又は２種以上の混合物を
   重合用助剤として使用することを特徴とする有機
   ポリイソシアネート重合体の製造方法。