JPS62101651A - 歴青入りポリウレタン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 タンフオーム全はじめ、その他のポリウレタン製品に適
用される歴青入シポリウレタンに関する。

歴青入りポリウレタンは、タールウレタン塗料、タール
ウレタンフオームなどが知られている。これらは、歴青
としてコールタールやコールタールピッチなどのタール
系歴青を用いるもので、これらはポリウレタン原料のポ
リオール、ポリイソシアネートと相溶性がよく、また生
成されたポリウレタンとも一様に混和するので、従来か
ら実用されている。しかしながら、タール臭が残ること
と、タールに発がん性物質を含んでいるということ力）
ら、タールに代って臭が少なく、発がん性の問題のない
アスファルトの使用が検討されている。

しがし、アスファルトは、タールのように一般のポリウ
レタン原料との相溶性がよくないので、実用できる歴青
入りポリウレタン金得ることは困難であった。

そのため、例えばポリウレタンフォームでは、ポリウレ
タン原料にアスファルＪ−ｔ−混合して発泡する方法金
とらないで、ポリウレタンフォームに対し、アスファル
ト全揮発性溶剤に溶解したアスファルト溶液か、アスフ
ァルト全水中に乳化したアスファルト乳剤を含浸させて
乾燥していた。しかしながら、溶剤は、作業中に引火す
る危険性と、公害の問題があシ、乳剤（は、乾燥に時間
全装する欠点全持っている。また、製品の取扱いに際し
、ベタついたシする問題があった。

一方、特公昭６０−２８２９８号公報には、歴肯質発泡
体の製造方法の新しい方法が提案されている。

この方法は、ポリオール、ポリイソシアネート発泡剤、
充填剤、触媒及びその他の助剤の諸原料全混合し反応さ
せて歴青質発泡体全製造するのに、（ａ）室温で固体乃
至半固体の歴青質物質（アスファルト）全ポリオール１
００重量部に対し１５０〜２００重量部配合し、（ｂ）
発泡剤として分解温度が７５°〜３００℃の無機含水化
物全使用し、（Ｃ）発泡時の諸原料の混合温度９０〜２
５０℃の高温で発泡させてポリウレタンフォーム？造る
ものである。しかし、この方法は、歴青物質全室温で固
体乃至半固体のもの全用い（液状でない）、ポリオール
にアスファルトと相溶性のよい材料、例えばジエン系ポ
リオール（ポリブタジェンポリオール）、ヒマシ油系ポ
リオール、ダイマー酸系ポリオールなどの特定のポリオ
ール金主に用いている。また、混合発泡温度が９０〜２
５０℃という高い温度全必要とし、特定の発泡剤音用い
ているなど問題点がある。

特に、ポリウレタンフォームでは、汎用のポリオールが
使用できて、かつ常温で発泡でき、また注入成形発泡で
きるものが要望されてお９、叙上の方法は、このような
ものにむかなかった。

本発明は、上述の要望にこたえるものであって、歴青物
として、石油ピンチと共に芳香族系炭化水素ないしナフ
テン系炭化水素に富む石油系プロでスオイル金用いるこ
とにより、ポリウレタンフォーム全はじめ、種々のポリ
ウレタン製品全形成するポリウレタンに歴青を混合でき
るようにしたものであり、臭の問題、ベタ付きの問題、
汚染性の問題がなく、歴青の親和性がよい歴青入りポリ
ウレタン全提供するものである。

即ち、本発明は、ポリウレタン中に、石油ピッチを芳香
族系ないしナフテン系炭化水素に富む石油系プロセスオ
イルと共に分散させたこと全特徴とする歴青入シポリウ
レタン全要旨とするものである。

本発明で使用する石油ピッチは、原油の減圧残渣油全高
温熱処理するプロセスによって生産される石油ピッチで
あって、無臭であシ、軟化点（環球法）が１３０〜２５
０℃と高く、固定炭素が４０〜８０重量係と重量。また
、アスファルトより芳香族性に富み、コールタールピッ
チに近い芳香族性？もっている。さらに、タール、クレ
オソート油、アンスラセン油、芳香族系炭化水素、ナフ
テン系炭化水素に富む石油系プロセスオイルと相溶性が
良い。さらにまた、磨砕機、ミルなどにより粉砕して微
粒子化することが、でき、微粒子とした石油ピンチ粉末
は、ポーラスで、疎水性を有するが、ポリウレタンの原
料のポリイノシア坏−ト、ポリオールなどに対する濡れ
、親和性が良好である。

石油ピンチと共に他の歴青や熱可塑性樹脂など全併用す
ることもできる。例えば、歴青としては、ギルツナイト
、アスファルトン、プロパン脱歴アスファルト、タール
、コールタールピッチナトカある。熱可塑性樹脂として
は、例えば、石油樹脂とその変性樹脂、クマロンインデ
ン樹脂とその変性樹脂、ロジンとその誘導体、テルペン
樹脂、合成プルペン樹脂、アルキルベンゼン樹脂などが
ある。これらの併用は、石油ピッチの特性を損わない範
囲で用いる。

芳香族系炭化水素ないしナフテン系炭化水素に富む石油
系プロセスオイル（以下、単にプロセスオイルという）
は、ゴムの軟化剤、配合剤や、塩化ビニール樹脂の補助
可塑剤などに使用されているまたは使用可能な石油系の
プロセスオイルであって、その炭化水素の組成における
パラフィン系炭化水素成分が、芳香族系炭化水素成分と
ナフテン系炭化水素成分の和よりこえないものである。

また、引火点は１８０℃以上、好１しくは２ｏｏ℃以上
のものがよい。プロセスオイルという名称でなくても、
潤滑油、モーターオイル、その池に用いられている石油
系オイルであって、芳香族系、ナフテン系などの炭化水
素に富むものは、本発明におけるプロセスオイルとして
使用できる。

プロセスオイルと共にタール、クレオソート油、アンス
ラセン油なども併用することもできる。また、アルキル
ベンゼンのホルマリンとの縮合油、パイン油、可塑剤（
例えば塩化ビニール樹脂に用いられる）なども併用でき
る。

プロセスオイルは、石油ピッチと相溶性がち９、またポ
リウレタンの原料のポリオールやポ・リイソシアネート
とも相溶する。

本発明でいうポリウレタンは、ポリイソシアネート金主
成分とするポリイソシアネート成分と、ポリオールを主
成分とするポリオール成分と全原料とするもので、これ
ら成分の反応によって形成される。

ポリイソシアネートを主成分とするポリイソシアネート
成分は、ポリインシアネートをポリオールと反応させポ
リウレタンフォームおよびその他のポリウレタン全生成
させるための一方の原料であるポリイソシアネート全含
有している成分をいう。ポリイソシアネート単味の場合
のほが、ポリイソシアネート以外の可塑剤、充填剤、触
媒、架橋剤、発泡剤、その池が入っている場合がある。

ポリオール全生成分とするポリオール成分は、ポリイン
シアネートをポリオールと反むさせてポリウレタンフォ
ームおよびその他のポリウレタン全生成されるための一
方の原料であるポリオールを含有している成分をいう。

ポリオール単味の場合のほか、ポリオール以外に可塑剤
、充填剤、触媒、架橋剤、発泡剤、その他が入っている
場合がある。

上記のポリイソシアネート、ポリオールは、いづれも従
来公知のものが使用される。例えば、ポリイソシアネー
トとしては、トリレンジインシアネー）（ＴＤＩ）、ジ
フェニルメタンジイソシアネ−）（ＭＤＩ）、粗製ＭＤ
Ｉ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、キ
シリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水素添加ＴＤＩ
、水素添加ＭＤＩ、メタキシリレンジイソシアネート、
ポリメチレ／ポリフェニルイソンアネー）（ＰＡＰＩ）
などがある。筐た、これらのポリインシアネートとポリ
オールとの反応によって得られる末端インシアネート基
含有のプレポリマーを用いることもできる。

ポリオールは、分子中に２個以上の水酸基を有するもの
で、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール
、ポリマーポリオール、その他がある。ポリエステルポ
リオールとしては、例えば、アジピン酸、フタール酸、
三量化リルイン酸、マレイン酸などのジカルボン酸とエ
チレン、プロピレン、ブチレン、ジエチレンナトのりｌ
）　ニア　−／ｌ／、クリセリン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトールなどのジオール、トリオー
ル、ポリオールとを反応させて得られるポリオール、ひ
まし油などがある。ポリエーテルポリオールとしては、
例えば、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、その他のポリオールやポリアミンにプ
ロピレンオキサイド（ＰＯ）、エチレンオキサイド（Ｅ
Ｏ）、ブチレンオキサイド、メチルトリメチレンオキサ
イド、ジメチルトリメチレンオキサイドなどを付加させ
たポリオールがある。ポリマーポリオールとしては、例
えば、ポリブタジェン、スチレン・ブタジェン共重合物
、ブタジェン・アクリルニトリル共重合物などの分子末
端や分子内に２個以上の水酸基金もつポリオ−ルがある
。その他エチレングリコール、テレフタール酸の線状高
分子エステルのポリオール、アクリル酸の誘導体のアク
リルポリオールなどがある。

ポリウレタン原料として使用されるその他の材料、例え
ば可塑剤、充填剤、触媒、発泡剤、架橋剤、分散剤、助
剤などは、従来公知のものが使用される。

本発明の歴青人シポリウレタンを造るに際し、石油ピッ
チをプロセスオイルと共にポリウレタンに導入する方法
としては、すべてポリウレタン原料が混合され反応して
ポリウレタン全生成する流れのうちで、ポリウレタン原
料が反応する以前力・、少くとも初期反応で混合性のあ
るうちに、ポリウレタン原料に石油ピッチ全プロセスオ
イルと共（（所用量を混合する方法がとられる。

具体的には、次の方法をとるとよい。

（１）石油ピッチ全プロセスオイルに分散させておいて
（磨砕工程金柑いて微粒子状に分散させておくのが好ま
しい）、これをポリウレタン原料に混合する方法。

（２）石油ピッチ全ポリオール成分とプロセスオイルの
混合液に添加混合し、更には磨砕して石油ピッチをポリ
オール成分とプロセスオイルノ混合液に微粒子状に分散
させておいて、これ？ポリイソシアネート成分に混合す
る方法。

このほか、石油ピンチ粉末全プロセスオイル寸たはポリ
オール成分とプロセスオイルの混合液で湿潤させたもの
金、ポリウレタン原料に混合する方法も用いることがで
きる。

上記＋１）おＬび（２）の方法は、磨砕機、ミルなどを
通して十分に粉砕し、微粒子状に分散させることができ
る。この磨砕混合工程では、かなシ発熱する。この湿式
磨砕工程により、石油ピッチ全プロセスオイルやポリオ
ール成分とプロセスオイルの混合液中に高濃度で微粒子
状に分散できる。このようにして得られたものは、石油
ピッチの成分の一部が溶解ないし膨潤しており、石油ピ
ッチ微粒子が滑らかに均一に分散している。そして、ポ
リオール、ポリイソシアネートなどと混合するときには
よく混合分散できる。また、反応で生成したポリウレタ
ン組織には、石油ピッチが微粒子状に均一に分散し、一
体化して結合している。特に（２）の方法は、ポリオー
ル成分とプロセスオイルの混合液に石油ピッチ？分散す
るので、ポリウレタン中に多量の石油ピッチを一様に混
和できる利点がある。

また、上記（１）の方法や（２）の方法では、石油ピッ
チの濃度上６０〜６５φとするのが限度でちり、常温で
ペースト状もしくは液状のもの會得るには、通常石油ピ
ッチは６０重量％以下（残シがプロセスオイルあるいは
ポリオール成分とプロセスオイルの混合液など４０重重
量％上）である。

歴青入りポリウレタンに対する石油ピッチの割合は、ポ
リオール１００重量部に対して石油ピッチ金通常２００
重量部以下で使用される。

ポリウレタンフォーム、その他のポリウレタン全生成す
る工程は、公知の方法が使用され、上記の（１１、（２
）などの方法によシ、ポリウレタン中に石油ピッチ全プ
ロセスオイルと共に含有させることができる。

本発明の歴青入シボリウレクンば、軟質スラブフオーム
、軟質フオーム成形品−硬質フオーム注入成形品、硬質
フオームスプレー成形品、硬質フオームパネル、半硬質
フオーム成形品などに適用できる。ま之、注入成形、混
線型、熱可塑性などのエマストラー、二液型塗料、床材
などにも適用できる。また、新しいポリウレタン成形方
法ＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍ
ｏｌｄｉｎｇ　）プロセスにも応用できる。

本発明の歴青入りポリウレタンの特徴並びに作用効果全
要約すると、次のようである。

ｆｉｌ　　本発明の歴青入９ポリウレタンは、石油ピッ
チが、ポリウレタン原料のポリオール、ポリイソシアネ
ートと相溶性が良く、また石油ピッチとも相溶性のプロ
セスオイルと共に、微粒子でポリウレタン中に均一に分
散結合している。

石油ピッチは、プロセスオイルと共に用いられることか
ら、ポリウレタンに対する濡れ、結合がより−そう良好
となり一体化している。石油ピンチは、熱可塑性であシ
高軟化点であることから、プロセスオイル全併用しても
、ポリウレタンの耐熱性全損うことがない。また、石油
ピッチの約１／２ないしそれ以上が固定炭素であるため
、通常の歴青物より補強効果が大である。本発明の歴青
入りポリウレタンは、石油ピンチが無臭で、化学的にも
安定であり、微生物にも安定であるところから、タール
やアスファルトのような臭が全くなく、化学的にも酸、
アルカリ、薬剤に対して安定となシ、また防かび性など
が改善され、老化防止効果も向上する。

更にまた、コストダウンがはかれ、経済的である。

（２）　　石油ピッチを、プロセスオイルあるいはプロ
セスオイルとポリオール成分との混合液に予め分散させ
ておくことにより、特に石油ピッチ全これらに混合して
、摩砕機など全通し粉砕混合して分散する時には、石油
ピッチ微粒子（多孔質）の一つ一つがこれらの成分で十
分に湿れ、結合した状態で分散させることができるので
、これら原料を混合するときに石油ピッチの分散が早い
。また、石油ピッチに工υ各原料の混合も速められる。

更に、石油ピッチは、化学的に不活性で安定であること
から、ポリウレタンの反応？害することがないので、ポ
リウレタン原料の他の薬剤、触媒、架橋剤、発泡剤、助
剤、その他公知のもの全使用し、公知の方法でボリウレ
タンフオーム、その他のポリウレタン製品を造ることが
できる。

石油ピッチの多孔質な組織にポリウレタン原料が湿潤、
滲透、吸着などして、これらが反応することから、石油
ピッチとポリウレタンとの親和性、結合性がきわめて良
好となシ、一体化した歴青入シポリウレタンを得ること
ができる。

また、石油ピッチをポリオールとプロセスオイルの混合
液に分散させると、ポリオールに対する石油ピッチの使
用割合全増加できるので、結果的にボリウレタくに対す
る石油ピッチの使用割合′ｔ−たかめることができる。

次に、本発明の実施例を、ポリウレタンフォームに例を
とって説明するが、本発明は他のポリウレタン製品にも
応用できるものである。

使用し友石油ピッチの性状は、次の通りである。

また、使用したプロセスオイルの性状は、次の通りであ
る。

実施例１ グリセリン系ポリエーテルポリオール（平均分子量）３
０重量部にプロセスオイル１８重量部混合合し、これに
石油ピッチ試料Ａ１５２重量部全添加混合したものを、
磨砕様全通して石油ピッチを粉砕しつつ混合し、石油ピ
ッチ濃度が５２重量％の分散液を造る。石油ピッチは、
微粒子で均一に滑らかに分散していて沈降しない。

この石油ピッチの分散液１７０重量部に上記ポリオール
５０重量部を添加混合したものと、トリレンジインシア
ネー）（ＴＤＩ）５０重量部と水４重量部にトリエチレ
ンジアミン０．２重量部、スタナスオクトエート０．３
重量部、シリコン安定剤（気泡安定剤）２重量部音訓え
たものと全容器に入れ、攪拌機ですばやく混合攪拌し、
シート上に流してフオーム化反応をさせ、本発明の歴青
入シポリウレタンで形成されている歴青入すボリウレタ
ンフォームを得た。この歴−青入りポリウレタンフォー
ムは、一様に発泡しており、ポリウレタン組織に石９市
　Ｌ、”　　、、、　　≦Ｊ？−セ≠Ｉ／Ｐ　ＡｆＪｒ
　会ムΔ　＋−ｒｌ−７−１４ｈｅ　　白で、ベタ付き
や、汚染性が全く見られない良好な歴青入シポリウレタ
ンフォームである。

なお、石油ピッチ５２重量部、プロセスオイル１８重量
部の割合で加熱混合した歴青物の物性は、針入度（２５
℃）Ｏ１軟化点は１８０℃であった。

実施例２゜ 石油ピッチ試料屋２５０重量部をグリセリン系ポリエー
テルポリオール（平均分子量３０００　）　２０重量部
とプロセスオイル３０重量部の混合液に添加混合し、こ
れを磨砕機にかけて磨砕しつつ混合し、石油ピッチを微
粒子状に分散させた液を造る。

この石油ピッチ分散液１００重量部に上記ポリオール８
０重量部を添加混合したものと、ＴＤＩ５０重量部と水
４重量部にトリエチレンジアミン０．２重量部、スタナ
スオクトエート０．３重量部、シリコン安定剤２重量部
を加えたものとを容器に入れ、攪拌機ですばやく混合攪
拌し、シート上に流してフオーム化反応をさせ、本発明
の歴青入りポリウレタンで形成され−ている歴青入シボ
リウレタンフォーム全得た。

実施例３゜ 石油ピッチ４０重量部全プロセスオイル６０重量部と混
合し、これ全磨砕機にかけて磨砕しつつ混合し、石油ピ
ッチ全微粒子状に分散させた分散液金遣る。

実施例１で使用したポリオール１００重量部に上記石油
ピッチ分散液１００重量部全添加混合したものと、ＴＤ
Ｉ５０重景部と重連部量部にトリエチレンジアミン０．
２重量部、スタナスオクトエート０．３重量部、シリコ
ン安定剤２重量部全顎えたものと全容器に入れ、攪拌機
ですばやく混合攪拌し、シート上に流してフオーム化反
応をさせ、本発明の歴青入υポリウレタンで形成されて
いる歴青入りポリウレタンフォームを得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリウレタン中に、石油ピッチを芳香族系炭化水素ない
   しナフテン系炭化水素に富む石油系プロセスオイルと共
   に分散させたことを特徴とする歴青入りポリウレタン。