組成物
【目的】 設備の腐食を生じずしかも作業環境を悪化させる恐れのない、ポリイソシアネート化合物を含む組成物の提供を目的とする。
【構成】 ポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなることを特徴とする組成物。
【構成】 ポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなることを特徴とする組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ポリイソシアネート化合物を含む組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）あるいはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）に代表される２官能のイソシアネート化合物、若しくはこれらを変成させ、多官能としたプレポリマーといわれるウレタン変成イソシアネート、アロファネート変成イソシサネート、ビウレット変成イソシアネート化合物等のポリイソシアネート化合物またはこれらを主体とする組成物が、硬化剤、接着剤あるいはポリウレタンの原料等として用いられている。
【０００３】これらが硬化剤として用いられる場合は、軟質発泡体のような含浸可能な材質に前記組成物を含浸させてその軟質発泡体等を圧縮して形状を付形するとともに、前記組成物中のポリイソシアネート化合物を水等によって反応させることによって硬化させ、前記圧縮形状を固定するものである。また、接着剤として用いられる場合は、前記組成物が硬化する際に発揮する自己接着性を利用するものである。
【０００４】ところが、この化合物、特にはプレポリマーとしたポリイソシアネート化合物は粘度が高いため、これらを前記軟質発泡体等に含浸させるに当たって１，１，１−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素でもって希釈することが行われる。このハロゲン化炭化水素の多くは揮発性であり、前記硬化に際する圧縮成形等の熱でもって殆ど揮発する。しかし、その一部は熱でもって分解してハロゲンガスを生じる。
【０００５】例えば、１，１，１−トリクロロエタンは塩素を含有するため、加熱等により分解して塩素ガスを生じる。そしてその塩素ガスにより、設備が腐食したりあるいはその腐食により電気配線がショートすることがあった。また、その塩素ガスにより、あるいは１，１，１−トリクロロエタン特有の刺激臭により作業環境を悪化させる問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、前記の点に鑑みなされたもので、設備の腐食を生じずしかも作業環境を悪化させる恐れのない、ポリイソシアネート化合物を含む組成物を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、ポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなることを特徴とする組成物に係る。
【０００８】
【作用】この発明で用いられるポリイソシアネート化合物は、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）あるいはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）に代表される２官能のイソシアネート化合物、若しくはこれらを変成させ、多官能としたプレポリマーといわれるウレタン変成イソシアネート、アロファネート変成イソシサネート、ビウレット変成イソシアネート化合物等が、単独または混合して用いられる。
【０００９】ポリイソシアネート化合物の量は、全組成物量の５０〜９５重量％の範囲内で、用いるポリイソシアネート化合物、アルキレンカーボネート、あるいは組成物の用途に応じて決定するのが好ましい。前記範囲より少ない場合にはポリイソシアネート化合物本来の作用が低くなり、逆に前記範囲より大なる場合にはアルキレンカーボネートの作用が低くなるからである。
【００１０】この発明で用いられるアルキレンカーボネートは、炭素数２〜４のものが単独または混合して用いられる。それらの中でもエチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートの単独または混合が好ましい。それらのアルキレンカーボネートは、刺激臭がなく、また有害な塩素を含まないため設備を腐食したり、環境を悪化させる恐れがない。
【００１１】またアルキレンカーボネートは、ポリイソシアネート化合物と直接反応せずポリイソシアネート化合物を希釈する作用があるため、この発明の組成物を所望の粘度にすることができる。従って、この発明の組成物を軟質発泡体等に含浸させて用いる場合には、アルキレンカーボネートの量を調整して前記組成物を軟質発泡体等に含浸し易くすることができる。一方、この発明の組成物をポリウレタン原料として使用する場合には、通常ポリオール側の粘度より高いポリイソシアネート側の粘度を、ポリオール側の粘度に応じて低くすることができる。そのため、攪拌を良好にしてポリオールとポリイソシアネート化合物の反応を効率良く行うことができる。
【００１２】さらにアルキレンカーボネートは、次式のように水の存在下加水分解してエチレングリコール等の二価アルコールを生じる。
【化１】
【００１３】ところで二価アルコールは、ポリイソシアネート化合物と反応してポリウレタン樹脂の鎖を伸長させる作用があり、従来よりポリウレタン樹脂の鎖伸長剤（架橋剤とも称される）として広く使用されているものである。
【００１４】従って、この発明の組成物をポリウレタンフォーム等からなる含浸可能な成形素材に含浸させて、組成物中のポリイソシアネート化合物を水分により硬化させる場合には、前記加水分解により発生した二価アルコールが、この組成物中の余剰のポリイソシアネート化合物と反応して前記成形素材内にポリウレタン樹脂を形成する。そのため、成形素材の補強、改質等を行うことができる。またこの発明の組成物を、ポリウレタン原料として水分とともに使用する場合には、前記加水分解により発生する二価アルコールをポリウレタン樹脂の鎖伸長剤として利用することができる。
【００１５】アルキレンカーボネートの量は、全組成物量の５〜５０重量％の範囲内で、用いるアルキレンカーボネート、ポリイソシアネート化合物あるいは組成物の用途に応じて決定するのが好ましい。前記範囲より少ない場合にはアルキレンカーボネートの作用が低くなり、逆に前記範囲より大なる場合にはポリイソシアネート化合物本来の作用が低くなるからである。
【００１６】また、この発明において必要に応じて添加される助剤としては、アミン系あるいは金属系触媒、シリコンーン系整泡剤、難燃剤等がある。それらの助剤は、この発明に係る組成物の用途に応じて適宜かつ適量添加される。
【００１７】
【実施例】以下この発明の実施例１ないし７について説明する。用いたポリイソシアネート化合物は、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）である。また用いたアルキレンカーボネートは、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネートである。
【００１８】なお助剤として触媒、シリコーン整泡剤、難燃剤を用いた。用いた触媒はトリエチレンジアミン、シリコーン整泡剤はＬ−５２０（日本ユニカ製）、難燃剤はリン系化合物である。
【００１９】前記ポリイソシアネート化合物、アルキレンカーボネートおよび助剤を、次表に示す配合割合（重量％）で混合して実施例１ないし７の組成物を調製した。
【００２０】前記実施例の組成物は種々の用途に使用できる。その用途の一例としてパネル成形品の成形に使用した例を次に示す。
【００２１】まず前記で得られた実施例１の組成物を軟質ウレタンフォームに含浸させて含浸フォームを形成する。その際、組成物中のポリイソシアネート化合物（ＭＤＩ）がアルキレンカーボネート（プロピレンカーボネート）により希釈されて、組成物全体が適度な粘度になっているため、前記組成物は軟質ウレタンフォームに容易に含浸する。
【００２２】そして前記含浸フォームの表面に水分を噴霧し、続いて前記含浸フォームに表面材、裏面材を積層する。なお前記水分には、適宜触媒が含有される。
【００２３】その後、１２０℃程度に加熱した加熱プレス型の型面で前記軟質ウレタンフォーム等からなる積層体を挟んで型面形状に圧縮付形するとともに、前記噴霧した水分を加熱型の型面保有熱により水蒸気にし、その水蒸気により前記組成物中のポリイソシアネート化合物を反応硬化させる。そしてそのポリイソシアネート化合物の硬化により、前記積層体を圧縮形状に固定するとともに、前記硬化時におけるポリイソシアネート化合物の接着性により積層体の各部材を接着一体化して所望のパネル成形品を得る。
【００２４】前記パネル成形品の成形時、この発明における組成物は、アルキレンカーボネートが水蒸気と反応して加水分解し、二価アルコールを生じる。しかし、アルキレンカーボネートには塩素を含まないため塩素ガスを発生することがなく、設備の腐食、環境悪化の恐れがない。また、前記加水分解により生じた二価アルコールは、組成物中の余剰のポリイソシアネート化合物と反応して前記含浸フォーム内にポリウレタン樹脂を形成し、パネル成形品の補強および改質を行う。
【００２５】
【発明の効果】この発明の組成物は、前記のようにポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなるため、含浸硬化剤としてのみならず種々の用途に使用できる。しかもアルキレンカーボネートが分解しても塩素ガス等のハロゲンガスを発生せず、設備の腐食、作業環境の悪化を生じる恐れがない。またこの発明の組成物は刺激臭がないため、作業者に不快な思いをさせることもない。さらにこの発明の組成物は、水とともに使用すれば加水分解して二価アルコールを発生するため、その二価アルコールをポリウレタン樹脂の鎖伸長剤として使用できる利点もある。
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ポリイソシアネート化合物を含む組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）あるいはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）に代表される２官能のイソシアネート化合物、若しくはこれらを変成させ、多官能としたプレポリマーといわれるウレタン変成イソシアネート、アロファネート変成イソシサネート、ビウレット変成イソシアネート化合物等のポリイソシアネート化合物またはこれらを主体とする組成物が、硬化剤、接着剤あるいはポリウレタンの原料等として用いられている。
【０００３】これらが硬化剤として用いられる場合は、軟質発泡体のような含浸可能な材質に前記組成物を含浸させてその軟質発泡体等を圧縮して形状を付形するとともに、前記組成物中のポリイソシアネート化合物を水等によって反応させることによって硬化させ、前記圧縮形状を固定するものである。また、接着剤として用いられる場合は、前記組成物が硬化する際に発揮する自己接着性を利用するものである。
【０００４】ところが、この化合物、特にはプレポリマーとしたポリイソシアネート化合物は粘度が高いため、これらを前記軟質発泡体等に含浸させるに当たって１，１，１−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素でもって希釈することが行われる。このハロゲン化炭化水素の多くは揮発性であり、前記硬化に際する圧縮成形等の熱でもって殆ど揮発する。しかし、その一部は熱でもって分解してハロゲンガスを生じる。
【０００５】例えば、１，１，１−トリクロロエタンは塩素を含有するため、加熱等により分解して塩素ガスを生じる。そしてその塩素ガスにより、設備が腐食したりあるいはその腐食により電気配線がショートすることがあった。また、その塩素ガスにより、あるいは１，１，１−トリクロロエタン特有の刺激臭により作業環境を悪化させる問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、前記の点に鑑みなされたもので、設備の腐食を生じずしかも作業環境を悪化させる恐れのない、ポリイソシアネート化合物を含む組成物を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、ポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなることを特徴とする組成物に係る。
【０００８】
【作用】この発明で用いられるポリイソシアネート化合物は、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）あるいはトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）に代表される２官能のイソシアネート化合物、若しくはこれらを変成させ、多官能としたプレポリマーといわれるウレタン変成イソシアネート、アロファネート変成イソシサネート、ビウレット変成イソシアネート化合物等が、単独または混合して用いられる。
【０００９】ポリイソシアネート化合物の量は、全組成物量の５０〜９５重量％の範囲内で、用いるポリイソシアネート化合物、アルキレンカーボネート、あるいは組成物の用途に応じて決定するのが好ましい。前記範囲より少ない場合にはポリイソシアネート化合物本来の作用が低くなり、逆に前記範囲より大なる場合にはアルキレンカーボネートの作用が低くなるからである。
【００１０】この発明で用いられるアルキレンカーボネートは、炭素数２〜４のものが単独または混合して用いられる。それらの中でもエチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートの単独または混合が好ましい。それらのアルキレンカーボネートは、刺激臭がなく、また有害な塩素を含まないため設備を腐食したり、環境を悪化させる恐れがない。
【００１１】またアルキレンカーボネートは、ポリイソシアネート化合物と直接反応せずポリイソシアネート化合物を希釈する作用があるため、この発明の組成物を所望の粘度にすることができる。従って、この発明の組成物を軟質発泡体等に含浸させて用いる場合には、アルキレンカーボネートの量を調整して前記組成物を軟質発泡体等に含浸し易くすることができる。一方、この発明の組成物をポリウレタン原料として使用する場合には、通常ポリオール側の粘度より高いポリイソシアネート側の粘度を、ポリオール側の粘度に応じて低くすることができる。そのため、攪拌を良好にしてポリオールとポリイソシアネート化合物の反応を効率良く行うことができる。
【００１２】さらにアルキレンカーボネートは、次式のように水の存在下加水分解してエチレングリコール等の二価アルコールを生じる。
【化１】
【００１３】ところで二価アルコールは、ポリイソシアネート化合物と反応してポリウレタン樹脂の鎖を伸長させる作用があり、従来よりポリウレタン樹脂の鎖伸長剤（架橋剤とも称される）として広く使用されているものである。
【００１４】従って、この発明の組成物をポリウレタンフォーム等からなる含浸可能な成形素材に含浸させて、組成物中のポリイソシアネート化合物を水分により硬化させる場合には、前記加水分解により発生した二価アルコールが、この組成物中の余剰のポリイソシアネート化合物と反応して前記成形素材内にポリウレタン樹脂を形成する。そのため、成形素材の補強、改質等を行うことができる。またこの発明の組成物を、ポリウレタン原料として水分とともに使用する場合には、前記加水分解により発生する二価アルコールをポリウレタン樹脂の鎖伸長剤として利用することができる。
【００１５】アルキレンカーボネートの量は、全組成物量の５〜５０重量％の範囲内で、用いるアルキレンカーボネート、ポリイソシアネート化合物あるいは組成物の用途に応じて決定するのが好ましい。前記範囲より少ない場合にはアルキレンカーボネートの作用が低くなり、逆に前記範囲より大なる場合にはポリイソシアネート化合物本来の作用が低くなるからである。
【００１６】また、この発明において必要に応じて添加される助剤としては、アミン系あるいは金属系触媒、シリコンーン系整泡剤、難燃剤等がある。それらの助剤は、この発明に係る組成物の用途に応じて適宜かつ適量添加される。
【００１７】
【実施例】以下この発明の実施例１ないし７について説明する。用いたポリイソシアネート化合物は、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）である。また用いたアルキレンカーボネートは、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネートである。
【００１８】なお助剤として触媒、シリコーン整泡剤、難燃剤を用いた。用いた触媒はトリエチレンジアミン、シリコーン整泡剤はＬ−５２０（日本ユニカ製）、難燃剤はリン系化合物である。
【００１９】前記ポリイソシアネート化合物、アルキレンカーボネートおよび助剤を、次表に示す配合割合（重量％）で混合して実施例１ないし７の組成物を調製した。
【００２０】前記実施例の組成物は種々の用途に使用できる。その用途の一例としてパネル成形品の成形に使用した例を次に示す。
【００２１】まず前記で得られた実施例１の組成物を軟質ウレタンフォームに含浸させて含浸フォームを形成する。その際、組成物中のポリイソシアネート化合物（ＭＤＩ）がアルキレンカーボネート（プロピレンカーボネート）により希釈されて、組成物全体が適度な粘度になっているため、前記組成物は軟質ウレタンフォームに容易に含浸する。
【００２２】そして前記含浸フォームの表面に水分を噴霧し、続いて前記含浸フォームに表面材、裏面材を積層する。なお前記水分には、適宜触媒が含有される。
【００２３】その後、１２０℃程度に加熱した加熱プレス型の型面で前記軟質ウレタンフォーム等からなる積層体を挟んで型面形状に圧縮付形するとともに、前記噴霧した水分を加熱型の型面保有熱により水蒸気にし、その水蒸気により前記組成物中のポリイソシアネート化合物を反応硬化させる。そしてそのポリイソシアネート化合物の硬化により、前記積層体を圧縮形状に固定するとともに、前記硬化時におけるポリイソシアネート化合物の接着性により積層体の各部材を接着一体化して所望のパネル成形品を得る。
【００２４】前記パネル成形品の成形時、この発明における組成物は、アルキレンカーボネートが水蒸気と反応して加水分解し、二価アルコールを生じる。しかし、アルキレンカーボネートには塩素を含まないため塩素ガスを発生することがなく、設備の腐食、環境悪化の恐れがない。また、前記加水分解により生じた二価アルコールは、組成物中の余剰のポリイソシアネート化合物と反応して前記含浸フォーム内にポリウレタン樹脂を形成し、パネル成形品の補強および改質を行う。
【００２５】
【発明の効果】この発明の組成物は、前記のようにポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなるため、含浸硬化剤としてのみならず種々の用途に使用できる。しかもアルキレンカーボネートが分解しても塩素ガス等のハロゲンガスを発生せず、設備の腐食、作業環境の悪化を生じる恐れがない。またこの発明の組成物は刺激臭がないため、作業者に不快な思いをさせることもない。さらにこの発明の組成物は、水とともに使用すれば加水分解して二価アルコールを発生するため、その二価アルコールをポリウレタン樹脂の鎖伸長剤として使用できる利点もある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなることを特徴とする組成物。
【請求項１】 ポリイソシアネート化合物と、アルキレンカーボネートと、必要に応じて添加される助剤とからなることを特徴とする組成物。
【公開番号】特開平６−９７４６
【公開日】平成６年（１９９４）１月１８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−１９３３４５
【出願日】平成４年（１９９２）６月２６日
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【公開日】平成６年（１９９４）１月１８日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）６月２６日
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
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