JP2008156626A - Method for producing polyalkylene polyol - Google Patents
Method for producing polyalkylene polyol Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008156626A JP2008156626A JP2007309185A JP2007309185A JP2008156626A JP 2008156626 A JP2008156626 A JP 2008156626A JP 2007309185 A JP2007309185 A JP 2007309185A JP 2007309185 A JP2007309185 A JP 2007309185A JP 2008156626 A JP2008156626 A JP 2008156626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- parts
- polyol
- sealing material
- age
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Polyethers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポリアルキレンポリオールの製造方法に関する。さらに詳しくは、アリルグリシジルエーテルの多量体からなる副生物の含有量が極めて少ないポリアルキレンポリオールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyalkylene polyol. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyalkylene polyol having a very low content of by-products composed of allyl glycidyl ether multimers.
従来、分子中にエチレン性不飽和結合を持つポリウレタン樹脂をゴムに添加して加硫成形を行い、水膨張性シール材として利用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。該ポリウレタン樹脂は、分子中にエチレン性不飽和結合を持つポリアルキレンポリオールからなるポリオール成分とポリイソシアネートからなるイソシアネート成分とを反応させて得られる。
該ポリアルキレンポリオールの製造方法としては、触媒として有機アルミニウム−水−アセチルアセトンを反応させてなる金属錯体(例えば、特許文献2参照)やアルカリ金属水酸化物(例えば、特許文献3参照)を用いて、活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドおよびアリルグリシジルエーテルを付加させる方法が知られている。
Conventionally, it is known that a polyurethane resin having an ethylenically unsaturated bond in a molecule is added to rubber and vulcanized and used as a water-swellable sealing material (see, for example, Patent Document 1). The polyurethane resin is obtained by reacting a polyol component composed of a polyalkylene polyol having an ethylenically unsaturated bond in the molecule with an isocyanate component composed of a polyisocyanate.
As a method for producing the polyalkylene polyol, a metal complex obtained by reacting organoaluminum-water-acetylacetone as a catalyst (for example, see Patent Document 2) or an alkali metal hydroxide (for example, see Patent Document 3) is used. A method of adding an alkylene oxide and allyl glycidyl ether to an active hydrogen-containing compound is known.
しかしながら、金属錯体またはアルカリ金属水酸化物を用いる製造方法のいずれにおいても、アリルグリシジルエーテルの多量体からなる副生物含量が高くなり、得られるポリアルキレンポリオールが架橋体になるという問題があった。その結果、該ポリアルキレンポリオールから形成されるポリウレタン樹脂が架橋体となりゴム等の高分子弾性体への分散が著しく悪化、特に押出成形をした場合には形状が安定せず、また、水膨張性シール材として成形した場合は、均一な水膨張性が得られないという問題があった。 However, in any of the production methods using a metal complex or an alkali metal hydroxide, there is a problem that a by-product content composed of a multimer of allyl glycidyl ether is increased and the resulting polyalkylene polyol becomes a crosslinked product. As a result, the polyurethane resin formed from the polyalkylene polyol becomes a cross-linked product, and the dispersion to a polymer elastic body such as rubber is remarkably deteriorated. In particular, the shape is not stable when extruded, and the water expandability When molded as a sealing material, there has been a problem that uniform water expansibility cannot be obtained.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、アルカリ金属水酸化物の存在下にて、活性水素含有化合物にエチレンオキサイドおよびアリルグリシジルエーテルからなるエポキシドを付加させた後、気相酸素濃度1.0体積%以下の雰囲気下で、アルカリ金属水酸化物を吸着剤を用いて除去して脱水することからなり、アリルグリシジルエーテルの多量体からなる副生物の含有量が0〜0.3重量%であることを特徴とするポリアルキレンポリオール(A1)の製造方法である。 The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, in the present invention, after adding an epoxide composed of ethylene oxide and allyl glycidyl ether to an active hydrogen-containing compound in the presence of an alkali metal hydroxide, the gas phase oxygen concentration is 1.0 vol% or less in an atmosphere. The alkali metal hydroxide is removed using an adsorbent and dehydrated, and the content of the by-product consisting of a multimer of allyl glycidyl ether is 0 to 0.3% by weight. It is a manufacturing method of a polyalkylene polyol (A1).
本発明のポリアルキレンポリオール(A1)の製造方法、該(A1)から形成されてなる水膨張性ポリウレタン樹脂、および該水膨張性ポリウレタン樹脂を成形してなる水膨張性シール材は、下記の効果を奏する。
(1)アリルグリシジルエーテルの多量体からなる副生物含量が少ない。
(2)(A1)からなるポリオール成分およびイソシアネート成分から形成されてなる水膨張性ポリウレタン樹脂は、高分子弾性体への分散性が良好で、成形性に優れる。
(3)該水膨張性ポリウレタン樹脂を成形してなる水膨張性シール材は、水膨張後の強度低下が少なく、長期間の止水性に優れる。
The method for producing the polyalkylene polyol (A1) of the present invention, the water-swellable polyurethane resin formed from the (A1), and the water-swellable sealing material formed by molding the water-swellable polyurethane resin have the following effects. Play.
(1) Low by-product content consisting of multimers of allyl glycidyl ether.
(2) The water-swellable polyurethane resin formed from the polyol component and the isocyanate component consisting of (A1) has good dispersibility in the polymer elastic body and excellent moldability.
(3) A water-swellable sealing material formed by molding the water-swellable polyurethane resin is less susceptible to strength reduction after water swelling and has excellent long-term water stopping properties.
本発明の製造方法において、活性水素含有化合物に付加させるエポキシドには、エチレンオキサイド(以下EOと略記)とアリルグリシジルエーテル(以下AGEと略記)が含まれ、必要により炭素数(以下Cと略記)3〜4のアルキレンオキサイド(以下AOと略記)を加えてもよい。これらの異種のエポキシドの付加形式としてはランダム付加および/またはブロック付加のいずれでもよいが、水膨張性シール材の止水性の観点から好ましいのはブロック付加である。 In the production method of the present invention, the epoxide to be added to the active hydrogen-containing compound includes ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) and allyl glycidyl ether (hereinafter abbreviated as AGE), and if necessary, the number of carbon atoms (hereinafter abbreviated as C). You may add 3-4 alkylene oxide (it abbreviates as AO below). The addition type of these different types of epoxides may be either random addition and / or block addition, but block addition is preferred from the viewpoint of water-stopping property of the water-swellable sealing material.
(A1)を構成するEO単位の含量(重量%)は、後述する水膨張性ポリウレタン樹脂の体積水膨張倍率および後述する水膨張性シール材の水膨張後の強度の観点から好ましくは15〜99%、さらに好ましくは20〜95%、とくに好ましくは25〜90%である。 The content (% by weight) of the EO unit constituting (A1) is preferably 15 to 99 from the viewpoint of the volumetric water expansion ratio of the water-expandable polyurethane resin described later and the strength after water expansion of the water-expandable sealing material described later. %, More preferably 20 to 95%, particularly preferably 25 to 90%.
(A1)を構成するAGE単位の含量(重量%)は、後述する水膨張性シール材の水膨張後の強度および後述する水膨張性ポリウレタン樹脂の成形性の観点から好ましくは1〜65%、さらに好ましくは3〜60%、とくに好ましくは5〜50%である。 The content (% by weight) of the AGE unit constituting (A1) is preferably 1 to 65% from the viewpoint of the strength after water expansion of the water-expandable sealing material described later and the moldability of the water-expandable polyurethane resin described later. More preferably, it is 3 to 60%, and particularly preferably 5 to 50%.
上記C3〜4のAOとしては、例えば、プロピレンオキサイド(以下POと略記)、1,2−、1,3−、1,4−および2,3−ブチレンオキサイド、並びにこれらの2種以上の併用が挙げらる。
必要により(A1)を構成する該C3〜4のAO単位の含量(重量%)は、後述する水膨張性ポリウレタン樹脂の体積水膨張倍率の観点から好ましくは25%以下、さらに好ましくは22%以下、とくに好ましくは20%以下、最も好ましくは15%以下である。
Examples of the C3-4 AO include propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), 1,2-, 1,3-, 1,4- and 2,3-butylene oxide, and combinations of two or more thereof. Is mentioned.
If necessary, the content (% by weight) of the C3-4 AO unit constituting (A1) is preferably 25% or less, more preferably 22% or less from the viewpoint of the volumetric water expansion ratio of the water-swellable polyurethane resin described later. Particularly preferably, it is 20% or less, and most preferably 15% or less.
上記活性水素含有化合物としては、水およびC2以上かつ数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]400以下の、下記(i)低分子ポリオール、(ii)多価フェノールおよび(iii)低分子アミン、並びにそれらのAO(C2〜12)付加物等が挙げられる。
C2〜12のAOとしては、EO、PO、1,2−、1,3−、1,4−および2,3−ブチレンオキシド、並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられるが、必要によりその他のAOおよび置換AOを併用してもよい。その他のAOおよび置換AOとしては、C5〜12のα−オレフィンのエポキシ化物、スチレンオキシドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリンおよびエピブロモヒドリン等)等が挙げられる。
Examples of the active hydrogen-containing compound include water and C2 or more and a number average molecular weight [hereinafter abbreviated as Mn. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method. The following (i) low molecular polyols, (ii) polyhydric phenols and (iii) low molecular amines, and their AO (C2-12) adducts, etc., of 400 or less.
Examples of C2-12 AO include EO, PO, 1,2-, 1,3-, 1,4- and 2,3-butylene oxide, and mixtures of two or more thereof. AO and substituted AO may be used in combination. Examples of other AO and substituted AO include epoxidized products of C5-12 α-olefin, styrene oxide and epihalohydrin (such as epichlorohydrin and epibromohydrin).
(i)低分子ポリオール
C2〜20またはそれ以上の2価アルコール、例えばC2〜12の脂肪族2価アルコール[(ジ)アルキレングリコール、例えば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、1
,2−、2,3−、1,3−およ
び1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよび3−メチルペンタンジオール(以下それぞれEG、DEG、PG、DPG、BD、HD、NPGおよびMPDと略記)、ドデカンジオール等]、C6〜10の脂環含有2価アルコール[1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等]、C8〜20の芳香脂肪族2価アルコール[キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等];3価〜8価またはそれ以上の多価アルコール、例えば(シクロ)アルカンポリオールおよびそれらの分子内もしくは分子間脱水物[グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトール(以下それぞれGR、TMP、PE、SOおよびDPEと略記)、1,2 ,6−ヘキサントリオール、エリスリトール、シクロヘキサントリオール、マンニトール、キシリトール、ソルビタン、ジグリセリンその他のポリグリセリン等]、糖類およびその誘導体[例えば蔗糖、グルコース、フラクトース、マンノース、ラクトース、およびグリコシド(メチルグルコシド等)]等。
(I) Low molecular polyol C2-20 or more dihydric alcohols such as C2-12 aliphatic dihydric alcohols [(di) alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1
, 2-, 2,3-, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and 3-methylpentanediol (hereinafter referred to as EG, DEG, PG, DPG, BD, respectively) HD, NPG and MPD), dodecanediol, etc.], C6-10 alicyclic dihydric alcohol [1,4-cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, etc.], C8-20 araliphatic dihydric alcohol [xyl Lenglycol, bis (hydroxyethyl) benzene, etc.]; trihydric to octahydric or higher polyhydric alcohols such as (cyclo) alkane polyols and their intramolecular or intermolecular dehydrates [glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol Sorbitol and dipentaerythritol (hereinafter each GR, TMP, PE, SO and DPE), 1,2,6-hexanetriol, erythritol, cyclohexanetriol, mannitol, xylitol, sorbitan, diglycerin and other polyglycerins, etc.], sugars and their derivatives [for example, sucrose, Glucose, fructose, mannose, lactose, and glycoside (such as methylglucoside)].
(ii)多価フェノール
C6〜18の2価フェノール、例えば単環2価フェノ ール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、ウルシオール等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、−F、−C、−B、−ADおよび−S、ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン等)、および縮合多環2価フェノール[ジヒドロキシナフタレン(1,5−ジヒドロキシナフタレン等)、ビナフトール等];並びに3価〜8価またはそれ以上の多価フェノール、例えば単環多価フェノール(ピロガロール、フロログルシノール、および1価もしくは2価フェノール(フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール等)のアルデヒドもしくはケトン(ホルムアルデヒド、グルタールアルデヒド、グリオキザール、アセトン)低縮合物(フェノールもしくはクレゾールノボラック樹脂、レゾールの中間体、フェノールとグリオキザールもしくはグルタールアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノール、およびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノール)等。
(Ii) Polyhydric phenol C6-18 dihydric phenol such as monocyclic dihydric phenol (hydroquinone, catechol, resorcinol, urushiol, etc.), bisphenol (bisphenol A, -F, -C, -B, -AD) And -S, dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl-2,2-butane, etc.), and condensed polycyclic dihydric phenols [dihydroxynaphthalene (1,5-dihydroxynaphthalene, etc.), binaphthol, etc.]; and trivalent -8 or higher polyhydric phenols such as monocyclic polyphenols (pyrogallol, phloroglucinol, and mono- or dihydric phenols (phenol, cresol, xylenol, resorcinol, etc.) aldehydes or ketones (formaldehyde, glutar) Aldehyde, glio Saar, acetone) Teichijimigobutsu (phenol or cresol novolak resins, intermediates resol, polyphenols obtained by condensation reaction of phenol with glyoxal or glutaraldehyde, and polyphenols obtained by condensation reaction of resorcin and acetone) and the like.
(iii) 低分子アミン
アンモニア;C2〜20の脂肪族モノまたはポリアミン[C2〜20のアルカノールアミン(モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、イソプロパノールアミン等)、C1〜20のアルキルアミン(n−ブチルアミン、オクチルアミン等)、C2〜6のアルキレンジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)、C4〜20のポリアルキレンポリアミン(アルキレン基のCが2〜6のジアルキレントリアミン〜ヘキサアルキレンヘプタミン、例えば、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン)];C6〜20の芳香族モノまたはポリアミン(アニリン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン等)、C4〜20の脂環含有モノまたはポリアミン(シクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミン等)、C4〜20の複素環含有アミン(ピペラジン、アミノエチルピペラジン等)等。
これらの(i)〜(iii)のうち、後述する水膨張性ポリウレタン樹脂の水膨張後の強度の観点から好ましいのは、(i)および(ii)、さらに好ましいのは2〜3価のアルコール、ビスフェノール、それらのAO付加物、およびそれらの併用である。
(Iii) Low molecular amine Ammonia; C2-20 aliphatic mono- or polyamine [C2-20 alkanolamine (mono-, di- and triethanolamine, isopropanolamine, etc.), C1-20 alkylamine (n-butylamine) , Octylamine, etc.), C2-6 alkylenediamine (ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, etc.), C4-20 polyalkylene polyamine (alkylene group C having 6-6 dialkylenetriamine to hexaalkyleneheptamine, For example, diethylenetriamine and triethylenetetramine)]; C6-20 aromatic mono- or polyamines (aniline, phenylenediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, diethyltoluenediamine, methylenedianil , Diphenyl ether diamine, etc.), C4-20 alicyclic mono- or polyamines (cyclohexylamine, isophoronediamine, cyclohexylenediamine, dicyclohexylmethanediamine, etc.), C4-20 heterocycle-containing amines (piperazine, aminoethylpiperazine, etc.), etc. .
Among these (i) to (iii), from the viewpoint of the strength after water expansion of the water-swellable polyurethane resin described later, (i) and (ii) are preferable, and more preferable are divalent to trivalent alcohols. Bisphenols, their AO adducts, and combinations thereof.
上記活性水素含有化合物のうち、(i)〜(iii)のAO付加物のMnは、反応前の取り扱い易さおよびエポキシドの反応率向上の観点から好ましくは500〜6,000、さらに好ましくは1,000〜5,000である。 Among the active hydrogen-containing compounds, Mn of the AO adducts (i) to (iii) is preferably 500 to 6,000, more preferably 1 from the viewpoint of easy handling before reaction and improvement of the reaction rate of epoxide. , 5,000 to 5,000.
本発明のポリアルキレンポリオール(以下、PAPと略記)(A1)は、アルカリ金属水酸化物の存在下にて、上記活性水素含有化合物にEOおよびAGEからなるエポキシド(必要によりC3〜4のAOを加えたエポキシド、以下同じ。)を付加させた後、気相酸素濃度1.0(好ましくは0.5、さらに好ましくは0.3)体積%以下の雰囲気下で、アルカリ金属水酸化物を吸着剤を用いて除去して脱水することにより製造される。気相酸素濃度が1.0体積%を超えると酸素に起因してAGEの多量体からなる副生物が反応生成物の重量に基づいて0.3%を超えることとなり、結果的に水膨張性ポリウレタン樹脂の成形性が悪化するため好ましくない。(A1)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量は、GPC法により測定することができる。
(A1)の製造方法は、具体的には、アルカリ金属水酸化物の存在下、活性水素含有化合物にEOおよびAGEからなるエポキシドを付加させる[I]反応工程、アルカリ金属水酸化物を吸着剤を用いて吸着させ、ろ過除去する[II]ろ過工程、およびろ過物を減圧下で脱水する[III]脱水工程からなる。
The polyalkylene polyol of the present invention (hereinafter abbreviated as PAP) (A1) is an epoxide composed of EO and AGE (if necessary, C3-4 AO is added to the active hydrogen-containing compound in the presence of an alkali metal hydroxide). After adding the added epoxide, the same shall apply hereinafter), and then adsorbing the alkali metal hydroxide in an atmosphere having a gas phase oxygen concentration of 1.0 (preferably 0.5, more preferably 0.3) volume% or less. It is manufactured by removing using an agent and dehydrating. If the gas phase oxygen concentration exceeds 1.0% by volume, the by-product consisting of AGE multimers due to oxygen exceeds 0.3% based on the weight of the reaction product, resulting in water expandability. Since the moldability of a polyurethane resin deteriorates, it is not preferable. The content of by-products composed of AGE multimers in (A1) can be measured by the GPC method.
Specifically, the production method of (A1) includes an [I] reaction step in which an epoxide composed of EO and AGE is added to an active hydrogen-containing compound in the presence of an alkali metal hydroxide, and the alkali metal hydroxide is adsorbed. [II] A filtration step of adsorbing with a filter and filtering off, and [III] dehydration step of dehydrating the filtrate under reduced pressure.
[I]の反応工程においては、反応温度は、エポキシドの反応率向上およびAGEのアリル基の異性化(プロペニル転位)抑制の観点から、好ましくは80〜120℃、さらに好ましくは90〜110℃、反応圧力は、同様の観点から好ましくは0.5MPa以下、さらに好ましくは0.4MPa以下である。 In the reaction step [I], the reaction temperature is preferably 80 to 120 ° C., more preferably 90 to 110 ° C., from the viewpoint of improving the reaction rate of epoxide and suppressing isomerization of the allylic group (propenyl rearrangement). From the same viewpoint, the reaction pressure is preferably 0.5 MPa or less, more preferably 0.4 MPa or less.
触媒として用いられるアルカリ金属水酸化物は、通常低分子活性水素化合物に添加され、脱水(好ましくは低分子活性水素化合物中の水分が0.1重量%以下)された後、EOおよびAGEからなるエポキシドを付加重合させる。アルカリ金属水酸化物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムの水酸化物が挙げられる。 The alkali metal hydroxide used as a catalyst is usually added to a low molecular active hydrogen compound and dehydrated (preferably water in the low molecular active hydrogen compound is 0.1 wt% or less), and then consists of EO and AGE. Addition polymerization of epoxide. Alkali metal hydroxides include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium hydroxides.
アルカリ金属水酸化物の使用量は、エポキシドの反応率向上およびAGEのアリル基の異性化(プロペニル転位)抑制の観点から、反応終了時のPAP(A1)の重量に基づいて、好ましくは0.01〜0.3%、さらに好ましくは0.05〜0.2%である。 The amount of alkali metal hydroxide used is preferably from the viewpoint of improving the reaction rate of the epoxide and suppressing the isomerization of the allylic group (propenyl rearrangement) based on the weight of PAP (A1) at the end of the reaction. 01 to 0.3%, more preferably 0.05 to 0.2%.
[II]のろ過工程では、反応生成物が得られた反応容器内に不活性ガス(窒素、アルゴン等)を導入しながら、反応容器内の気相酸素濃度を1.0(好ましくは0.5、さらに好ましくは0.3)体積%以下にした後、反応生成物の重量に基づいて好ましくは0.1〜3さらに好ましくは0.5〜2%の水を添加して、70〜80℃まで昇温し、直ちにアルカリ金属水酸化物の吸着剤を投入した後、約30分撹拌、混合してからろ過が行われる。 In the filtration step [II], while introducing an inert gas (nitrogen, argon, etc.) into the reaction vessel from which the reaction product was obtained, the gas phase oxygen concentration in the reaction vessel was set to 1.0 (preferably 0.8. 5, more preferably 0.3) after volume percent or less, preferably 0.1-3, more preferably 0.5-2% water is added based on the weight of the reaction product, 70-80 After raising the temperature to 0 ° C. and immediately adding an adsorbent of alkali metal hydroxide, the mixture is stirred and mixed for about 30 minutes and then filtered.
上記吸着剤としては、合成珪酸塩、ハイドロタルサイト、マグネシア−アルミナ、活性白土、活性アルミナ、合成ゼオライトおよびイオン交換樹脂からなる群から選ばれる1種または2種以上を用いることができる。
合成珪酸塩としては、合成珪酸マグネシウム〔キョーワード600[商品名、協和化学工業(株)製]、トミタAD600[商品名、富田製薬(株)製]等〕、合成珪酸アルミニウム〔シリカアルミナ[商品名、触媒化成工業(株)製]、キョーワード700[商品名、協和化学工業(株)製]、トミタAD700[商品名、富田製薬(株)製]等〕等;ハイドロタルサイトとしては、天然ハイドロタルサイト、合成ハイドロタルサイト〔キョーワード500、キョーワード1000[商品名、いずれも協和化学工業(株)製]等〕;マグネシア−アルミナとしては、キョーワード2000[商品名、協和化学工業(株)製]等;活性白土としてはガレオンアース[商品名、水澤化学工業(株)製]、活性アルミナとしては、ネオビード[商品名、水澤化学工業(株)製]等;合成ゼオライトとしては、ミズカシーブス[商品名、水澤化学工業(株)製]等;イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹脂〔アーバンライトIR120B[商品名、ローム・アンド・ハース(株)製]等〕、陰イオン交換樹脂〔アーバンライトIR900A[商品名、ローム・アンド・ハース(株)製]等〕等、が挙げられる。
これらのうちアルカリ金属の吸着量の観点から好ましいのは合成珪酸マグネシウム、合成珪酸アルミニウムである。
吸着剤の使用量は、PAP(A1)反応生成物の重量に基づいてアルカリ金属吸着量および吸着剤からの酸素持ち込み抑制の観点から好ましくは0.1〜2%、さらに好ましくは0.5〜1%である。
As the adsorbent, one or more selected from the group consisting of synthetic silicate, hydrotalcite, magnesia-alumina, activated clay, activated alumina, synthetic zeolite and ion exchange resin can be used.
Synthetic silicates include synthetic magnesium silicate [Kyoward 600 [trade name, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.], Tomita AD600 [trade name, manufactured by Tomita Pharmaceutical Co., Ltd.], etc.], synthetic aluminum silicate [silica alumina [commodity] Name, Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.], Kyoto Word 700 [trade name, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.], Tomita AD700 [trade name, manufactured by Tomita Pharmaceutical Co., Ltd.], etc.]; Natural hydrotalcite, synthetic hydrotalcite [KYOWARD 500, KYOWARD 1000 [Brand name, both are manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.]]; As magnesia-alumina, KYOWARD 2000 [trade name, Kyowa Chemical Industry] Manufactured by Co., Ltd.]; Galeon Earth [trade name, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.] as activated clay, Neobead [trade] Name, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.], etc .; as synthetic zeolite, Mizuka Sieves [trade name, manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.], etc .; as an ion exchange resin, cation exchange resin [Urban Light IR120B [trade name, Rohm and Haas Co., Ltd.]], anion exchange resin [Urban Light IR900A [trade name, produced by Rohm and Haas Co., Ltd.], etc.].
Among these, synthetic magnesium silicate and synthetic aluminum silicate are preferable from the viewpoint of the amount of alkali metal adsorbed.
The use amount of the adsorbent is preferably 0.1 to 2%, more preferably 0.5 to 0.5% from the viewpoint of suppressing the amount of alkali metal adsorbed and oxygen from the adsorbent based on the weight of the PAP (A1) reaction product. 1%.
[III]の脱水工程は、不活性ガス(窒素、アルゴン等)を気相中または液中から通じ気相酸素濃度1.0体積%以下で行われる。脱水方法としては、AGEの分解または多量体からなる副生物抑制の観点から連続式またはバッチ(回分)式脱水方法で行うことが好ましい。連続式とは、ろ過後のろ液を減圧下、縦長のエバポレータ上部から中に噴霧し、エバポレーター下部に貯まったろ液がある水分値になるまでろ液を連続的に別ラインを通してエバポレーター上部に送り、脱水を繰り返す方法であり、回分式とは、ろ過後のろ液を脱水槽に貯め、減圧下、撹拌しながら脱水する方法である。
脱水温度は、脱水時間短縮およびAGEの分解または多量体からなる副生物抑制の観点から好ましくは80〜120℃、さらに好ましくは90〜110℃である。
The dehydration step [III] is performed at a gas phase oxygen concentration of 1.0% by volume or less by passing an inert gas (nitrogen, argon, etc.) from the gas phase or liquid. The dehydration method is preferably a continuous or batch (batch) type dehydration method from the viewpoint of AGE decomposition or suppression of by-products consisting of multimers. In the continuous type, the filtrate after filtration is sprayed from the top of the vertically long evaporator under reduced pressure, and the filtrate is continuously sent to the top of the evaporator through a separate line until the filtrate reaches a certain water level. The method of repeating dehydration is a method in which the filtrate is stored in a dehydration tank and dehydrated with stirring under reduced pressure.
The dehydration temperature is preferably from 80 to 120 ° C., more preferably from 90 to 110 ° C., from the viewpoint of shortening the dehydration time and inhibiting by-products consisting of AGE decomposition or multimers.
(A1)のMnは、(A1)から形成されてなる後述の水膨張性シール材の機械特性および該シール材の水膨張後の強度の観点から好ましくは220〜8,000、さらに好ましくは260〜7,000、とくに好ましくは300〜6,000である。
また、(A1)の官能基数は、水膨張性ポリウレタン樹脂の成形性の観点から好ましくは2〜3、さらに好ましくは2である。
Mn of (A1) is preferably 220 to 8,000, more preferably 260 from the viewpoint of mechanical properties of a water-expandable sealing material described later formed from (A1) and strength after water expansion of the sealing material. ˜7,000, particularly preferably 300 to 6,000.
The number of functional groups (A1) is preferably 2 to 3, more preferably 2, from the viewpoint of moldability of the water-swellable polyurethane resin.
(A1)の重量に基づく、AGEの多量体からなる副生物の含有量は0〜0.3%、水膨張性ポリウレタン樹脂の成形性の観点から好ましくは0〜0.1%である。 Based on the weight of (A1), the content of by-products composed of AGE multimers is 0 to 0.3%, and preferably 0 to 0.1% from the viewpoint of moldability of the water-swellable polyurethane resin.
本発明のPAP(A1)には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により酸化防止剤を添加してもよい。
酸化防止剤としては、トコフェロール化合物(ビタミンE等)、および下記のフェノール化合物(ヒンダードフェノール化合物等)が挙げられる。
ヒンダードフェノール化合物:
(1)単環式ヒンダードフェノール
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール、6−t−ブチル−2,4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、ジオクタデシル−4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルベンジルホスホネート、ジエチル−4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルベンジルホスホネート、6−(4−オキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン等;
(2)二環ヒンダードフェノール
4,4’−チオビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(6−t−ブチルフェノール)、4,4−ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−o−クレゾール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(6−ブチル−4−メチルフェノール)、1,6−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン等;
(3)多環(三環またはそれ以上)ヒンダードフェノール
1,1,3−トリス(5−t−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、テトラキス[β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチル]メタン等。
If necessary, an antioxidant may be added to the PAP (A1) of the present invention as long as the effects of the present invention are not inhibited.
Examples of the antioxidant include tocopherol compounds (such as vitamin E) and the following phenol compounds (such as hindered phenol compounds).
Hindered phenol compounds:
(1) Monocyclic hindered phenol 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2-t-butyl-4-methoxyphenol, 6-t-butyl-2,4-methylphenol, 2, 6-di-t-butylphenol, 2-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, n-octadecyl-3- (4-hydroxy-3,5-di -T-butylphenyl) propionate, dioctadecyl-4-hydroxy-3,5-di-t-butylbenzylphosphonate, diethyl-4-hydroxy-3,5-di-t-butylbenzylphosphonate, 6- (4- Oxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bis- (n-octylthio) -1,3,5-triazine and the like;
(2) Bicyclic hindered phenol 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-3-methylphenol, 4,4′-butylidenebis (6-tert-butyl-3-methylphenol), 4,4′- Methylene bis (6-t-butylphenol), 4,4-bis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4′-thiobis (6-t-butyl-o-cresol), 2,2′-methylene bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-thiobis (6-butyl-4-methylphenol), 1,6-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-2) -Methylphenyl) butane and the like;
(3) Polycyclic (tricyclic or higher) hindered phenol 1,1,3-tris (5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) butane, 2,4,6-tris (3 5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, tetrakis [β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxymethyl] methane and the like.
酸化防止剤の使用量は、(A1)の重量に基づいて、酸化防止および工業上の観点から好ましくは0.01〜0.5%、さらに好ましくは0.05〜0.3%である。
酸化防止剤を添加、混合する方法には特に限定はなく、従来公知の混合装置を用いることができる。また、添加する時期についても特に限定はないが、(A1)の製造前の原料に添加、混合する、(A1)の製造工程中で添加、混合する、または、(A1)の製造後に添加、混合する、のいずれの方法で行ってもよい。
The amount of the antioxidant used is preferably from 0.01 to 0.5%, more preferably from 0.05 to 0.3%, from the viewpoint of antioxidant and industrial use, based on the weight of (A1).
A method for adding and mixing the antioxidant is not particularly limited, and a conventionally known mixing apparatus can be used. Also, the timing of addition is not particularly limited, but is added to and mixed with the raw material before production of (A1), added or mixed in the production process of (A1), or added after production of (A1), You may carry out by any method of mixing.
本発明の水膨張性ポリウレタン樹脂は、ポリオール成分(A)とイソシアネート成分(B)から形成される。
ポリオール成分(A)には、上記PAP(A1)、(A1)以外の、EO単位を99重量%以下含有する高分子ポリオール(A2)および低分子ポリオール(A3)が含まれる。
(A2)としては、前記(i)低分子ポリオール、(ii)多価フェノールおよび(iii)低分子アミンにAO(C2〜12)を付加させたMn1,000〜8,000のポリオール等が挙げられる。これらの高分子ポリオールは、単独または併用して使用することができる。
The water-swellable polyurethane resin of the present invention is formed from a polyol component (A) and an isocyanate component (B).
The polyol component (A) includes a high molecular polyol (A2) and a low molecular polyol (A3) containing 99% by weight or less of EO units other than the PAP (A1) and (A1).
Examples of (A2) include (i) low molecular polyol, (ii) polyhydric phenol, and (iii) polyol of Mn 1,000 to 8,000 obtained by adding AO (C2-12) to low molecular amine. It is done. These polymer polyols can be used alone or in combination.
低分子ポリオール(A3)としては、前記(i)および、前記(i)、(ii)および(iii)のAO(C2〜12)付加物(Mn1,000未満)等のポリオールが挙げられる。これらの低分子ポリオールは、単独または併用して使用することができる。 Examples of the low molecular polyol (A3) include polyols such as the above (i) and the AO (C2-12) adduct (Mn less than 1,000) of the above (i), (ii) and (iii). These low molecular polyols can be used alone or in combination.
ポリオール成分(A)中の(A1)の割合は、後述する水膨張性シール材の水膨張後の強度および水膨張性ポリウレタン樹脂の成形性の観点から好ましくは5〜98重量%、さらに好ましくは10〜90重量%である。 The proportion of (A1) in the polyol component (A) is preferably from 5 to 98% by weight, more preferably from the viewpoint of the water-expandable strength of the water-expandable sealing material described later and the moldability of the water-expandable polyurethane resin. 10 to 90% by weight.
イソシアネート成分(B)を構成するポリ(n=2〜3、好ましくは2)イソシアネートとしては、非芳香族ポリイソシアネート、例えばC(イソシアネート基中の炭素を除く、以下同様。)2〜18の脂肪族ポリイソシアネート[エチレンジイソシアネート(ジイソシアネートは以下DIと略記)、テトラメチレンDI、ヘキサメチレンDI(HDI)、ドデカメチレンDI、2,2,4−トリメチルヘキサンDI、リジンDI、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート等];C8〜15の脂環式ポリイソシアネート[イソホロンDI(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンDI(水添MDI)、シクロヘキシレンDI、メチルシクロヘキシレンDI(水添TDI)、ビス(2−イソシアネートエチル)4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート等];C8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート[キシリレンDI(XDI)、テトラメチルキシリレンDI(TMXDI)等];およびこれらのポリイソシアネートの変性(カーボジイミド変性、ウレトジオン変性、ウレトイミン変性、ウレア変性、ビューレット変性、イソシアヌレート変性等)物等が挙げられる。
これらのうち耐薬品性および耐候性の観点から好ましいのは、脂肪族または脂環式ポリイソシアネート(とくにDI)、さらに好ましいのはHDI、IPDIおよび水添MDIである。
Poly (n = 2 to 3, preferably 2) isocyanate constituting the isocyanate component (B) is a non-aromatic polyisocyanate, for example, C (excluding carbon in the isocyanate group, the same shall apply hereinafter) 2 to 18 fat. Group polyisocyanate [ethylene diisocyanate (diisocyanate is abbreviated as DI hereinafter), tetramethylene DI, hexamethylene DI (HDI), dodecamethylene DI, 2,2,4-trimethylhexane DI, lysine DI, 2,6-diisocyanatome Tilcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, etc.]; C8-15 alicyclic polyisocyanate [isophorone DI (IPDI), dicyclohexylmethane DI (hydrogenated MDI) , Cyclohexylene DI, methylcyclohex Len DI (hydrogenated TDI), bis (2-isocyanatoethyl) 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, etc.]; C8-15 aromatic aliphatic polyisocyanate [xylylene DI (XDI), tetramethylxylylene DI (TMXDI), etc.]; and modified products of these polyisocyanates (carbodiimide modification, uretdione modification, uretoimine modification, urea modification, burette modification, isocyanurate modification, etc.) and the like.
Of these, aliphatic or alicyclic polyisocyanates (particularly DI) are preferred from the viewpoint of chemical resistance and weather resistance, and HDI, IPDI and hydrogenated MDI are more preferred.
上記水膨張性ポリウレタン樹脂の製造に際して、イソシアネート成分(B)とポリオール成分(A)との反応割合[NCO/OH当量比]は、後述する水膨張性シール材の水膨張後の強度および水膨張性ポリウレタン樹脂の成形性の観点から好ましくは0.8/1〜1/1、さらに好ましくは0.9/1〜0.98/1である。該反応割合は、最終的な反応割合であり、後述する製造方法(ワンショット法またはプレポリマー法)の違いで通常変わることはない。 In the production of the water-swellable polyurethane resin, the reaction ratio [NCO / OH equivalent ratio] of the isocyanate component (B) and the polyol component (A) is determined by the strength and water expansion of the water-swellable sealing material described later after water swelling. From the viewpoint of moldability of the conductive polyurethane resin, it is preferably 0.8 / 1 to 1/1, and more preferably 0.9 / 1 to 0.98 / 1. The reaction rate is a final reaction rate, and usually does not change depending on the production method (one-shot method or prepolymer method) described later.
水膨張性ポリウレタン樹脂の製造方法としては、通常用いられる方法(ワンショット法、プレポリマー法等)が挙げられ、これらのうち、得られるポリウレタン樹脂の品質のばらつきが少ない観点から好ましいのはプレポリマー法である。次にプレポリマー法による製造方法を例示する。
まず、中間体である末端イソシアネート基含有プレポリマーは、ポリオール成分(A)の一部とイソシアネート成分(B)[NCO/OH当量比は好ましくは1.2/1〜10/1]とを、70〜150℃で常法により反応させて得られる。得られたプレポリマー中のイソシアネート基含有量[NCO含量(重量%)]は、好ましくは2〜15%、さらに好ましくは3〜10%である。
次に、該プレポリマーと上記(A)の残部を混合して反応させ[反応割合は前記の最終的な反応割合となるように反応させる。]、金型等に注型した後、好ましくは70〜120℃、さらに好ましくは80〜110℃で、0.5〜10時間反応させることにより水膨張性ポリウレタン樹脂が得られる。
Examples of the method for producing the water-swellable polyurethane resin include commonly used methods (one-shot method, prepolymer method, etc.). Among these, the prepolymer is preferred from the viewpoint of less variation in the quality of the obtained polyurethane resin. Is the law. Next, the manufacturing method by a prepolymer method is illustrated.
First, the terminal isocyanate group-containing prepolymer as an intermediate comprises a part of the polyol component (A) and the isocyanate component (B) [NCO / OH equivalent ratio is preferably 1.2 / 1 to 10/1] It is obtained by reacting at 70 to 150 ° C. by a conventional method. The isocyanate group content [NCO content (% by weight)] in the obtained prepolymer is preferably 2 to 15%, more preferably 3 to 10%.
Next, the prepolymer and the remainder of the above (A) are mixed and reacted [reaction is performed so that the reaction ratio becomes the final reaction ratio. ] After pouring into a metal mold | die etc., Preferably it is 70-120 degreeC, More preferably, it is made to react at 80-110 degreeC for 0.5 to 10 hours, and a water-swellable polyurethane resin is obtained.
水膨張性ポリウレタン樹脂の製造に際しては、必要により種々のウレタン化反応触媒を使用することができる。
該触媒としては、3級アミン[C6〜20、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール、N−メチル−N−ジメチルアミノエチルピペラジン、ピリジン等]およびこれらの酸ブロック化合物、カルボン酸(C2〜20)の金属塩(酢酸ナトリウム、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、オクチル酸鉄、オクチル酸ビスマス、ナフテン酸鉄、ナフテン酸コバルト、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート等)、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のアルコキシドまたはフェノキシド(C1〜12、例えばナトリウムメトキシド、ナトリウムフェノキシド)、4級アンモニウム塩(C4〜12、例えばテトラエチルヒドロキシルアンモニウム)、イミダゾール化合物(C3〜12、例えばイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール)、キレート金属塩(C5〜20、例えばアセチルアセトン亜鉛、アセチルアセトン鉄)、およびスズ、アンチモン等の金属を含有する有機金属化合物(C3〜30、例えばテトラフェニルスズ、トリブチルアンチモンオキサイド)等が挙げられる。これらの触媒は、単独または併用して使用することができる。これらのうち好ましいのはカルボン酸の金属塩
、さらに好ましいのはオクチル酸鉛、オクチル酸ビスマスである。
ウレタン化反応触媒の使用量は、(A)の重量に基づいて通常5%以下、好ましくは0.001〜3%である。
In producing the water-swellable polyurethane resin, various urethanization reaction catalysts can be used as necessary.
Examples of the catalyst include tertiary amines [C6-20, such as triethylamine, triethylenediamine, bis (dimethylaminoethyl) ether, N-methylmorpholine, dimethylaminomethylphenol, N-methyl-N-dimethylaminoethylpiperazine, pyridine and the like. ] And these acid block compounds, metal salts of carboxylic acids (C2-20) (sodium acetate, lead octylate, zinc octylate, iron octylate, bismuth octylate, iron naphthenate, cobalt naphthenate, stannous octoate , Dibutyltin dilaurate, etc.), alkali metal or alkaline earth metal alkoxide or phenoxide (C1-12, such as sodium methoxide, sodium phenoxide), quaternary ammonium salt (C4-12, such as tetraethylhydroxyl) Nmonium), imidazole compounds (C3-12, such as imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole), chelate metal salts (C5-20, such as acetylacetone zinc, acetylacetone iron), and organic compounds containing metals such as tin and antimony Examples thereof include metal compounds (C3-30, such as tetraphenyltin and tributylantimony oxide). These catalysts can be used alone or in combination. Of these, metal salts of carboxylic acids are preferred, and lead octylate and bismuth octylate are more preferred.
The amount of the urethanization catalyst used is usually 5% or less, preferably 0.001 to 3%, based on the weight of (A).
本発明の水膨張性シール材は、上記水膨張性ポリウレタン樹脂と加硫剤、または該水膨張性ポリウレタン樹脂、加硫剤にさらに必要により高分子弾性体を加えてなるものである。
加硫剤としては、通常ゴムの加硫に用いられるものでよく、イオウ、塩化イオウ、有機過酸化物(C4〜24、例えばベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、ラウリルパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、t−ブチルパーベンゾエート、t−ブチルヒドロパーオキシド、t−ブチルベンゼンパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオクトエート)、オキシム(C6〜20、例えばp−キノンジオキシム、p,p’−ジベンゾイルキノンジオキシム)、金属酸化物(マグネシア、リサージ等)、アルキルフェノール樹脂〔タッキロール201[商品名、田岡化学工業(株)製]等〕、ポリチオール化合物[TMPトリチオグリコレート、TMPトリ(3−メルカプトプロピオネート)、グリコールジメルカプトプロピオネート、グリコールジメルカプトアセテート、PEテトラチオグリコレート、ジPEヘキサ(3−メルカプトプロピオネート)など]、ポリアミン化合物(アルデヒド−アミン縮合物、グアニジン化合物等)、アゾ化合物(アゾビスイソブチロニトリル、2−t−ブチルアゾ−2−シアノ−4−メチルペンタン、4−t−ブチルアゾ−4−シアノ−吉草酸等)等が挙げられる。これらの加硫剤は1種または2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
これらのうちで好ましいのは、取り扱いの容易さ等の観点から、硫黄および硫黄と他の加硫剤との併用、とくに硫黄である。
The water-swellable sealing material of the present invention is obtained by adding a polymer elastic body to the water-swellable polyurethane resin and vulcanizing agent, or the water-swelling polyurethane resin and vulcanizing agent, if necessary.
As the vulcanizing agent, those usually used for rubber vulcanization may be used. Sulfur, sulfur chloride, organic peroxides (C4-24, such as benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, lauryl peroxide, Cyclohexanone peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl hydroperoxide, t-butylbenzene peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl peroctoate), oxime (C6-20, such as p-quinone dioxime, p, p'-dibenzoylquinonedioxime), metal oxides (magnesia, risurge, etc.), alkylphenol resins [Tacquirol 201 [trade name, manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.], etc.], polythiol compounds [TMP trithioglycolate , TMP tri (3-mercaptop Lopionate), glycol dimercaptopropionate, glycol dimercaptoacetate, PE tetrathioglycolate, diPE hexa (3-mercaptopropionate), etc.], polyamine compounds (aldehyde-amine condensates, guanidine compounds, etc.), azo Examples thereof include azobisisobutyronitrile, 2-t-butylazo-2-cyano-4-methylpentane, 4-t-butylazo-4-cyano-valeric acid, and the like. These vulcanizing agents can be used alone or in combination of two or more.
Among these, from the viewpoint of ease of handling and the like, sulfur and a combination of sulfur and another vulcanizing agent, particularly sulfur is preferable.
高分子弾性体としては、天然ゴム、合成ゴム[スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ブチルゴム等]およびそれらの再生ゴム、並びにエチレン性不飽和結合を側鎖に有する非水膨張性ポリウレタンゴム(PU)等が挙げられる。 Examples of the polymer elastic body include natural rubber, synthetic rubber [styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber, isoprene rubber, butyl rubber, chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber, butyl rubber, etc. And their reclaimed rubber, and non-water-swellable polyurethane rubber (PU) having an ethylenically unsaturated bond in the side chain.
非水膨張性ポリウレタンゴム(PU)としては、ポリエーテルポリウレタンゴム〔ミラセンCM[商品名、TSE(株)製]等〕およびポリエステルポリウレタンゴム〔ミラセン76[商品名、TSE(株)製]等〕が挙げられる。 Non-water-swellable polyurethane rubber (PU) includes polyether polyurethane rubber [Miracene CM [trade name, manufactured by TSE Ltd.] and the like] and polyester polyurethane rubber [Miracene 76 [trade name, manufactured by TSE Ltd.], etc.] Is mentioned.
上記高分子弾性体のうち、水膨張性ポリウレタン樹脂との相溶性の観点から好ましいのは、溶解度パラメーター(Fedors法による溶解度パラメーター。以下SP値と略記。)が8.4以上の合成ゴムであり、さらに好ましいのは、SBR、CR、NBR、およびPUである。
ここにおいて、SP値とは、下記のとおり凝集エネルギー密度と分子容の比の平方根で表されるものである。
[SP]=(△E/V)1/2
式中、△Eは凝集エネルギー密度、Vは分子容を表す。Robert F.Fedorsらにより計算されたSP値は、例えば、Polymer engineering and
science、第14巻、147〜154頁に記載されている。
Among the above polymer elastic bodies, a synthetic rubber having a solubility parameter (solubility parameter by the Fedors method, hereinafter abbreviated as SP value) is preferably 8.4 or more from the viewpoint of compatibility with the water-swellable polyurethane resin. Further preferred are SBR, CR, NBR, and PU.
Here, the SP value is represented by the square root of the ratio between the cohesive energy density and the molecular volume as described below.
[SP] = (ΔE / V) 1/2
In the formula, ΔE represents the cohesive energy density, and V represents the molecular volume. Robert F. The SP value calculated by Fedors et al. Is, for example, Polymer engineering and
science, Vol. 14, pp. 147-154.
本発明の水膨張性シール材には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要により、充填剤、顔料、軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、ファクチス、老化防止剤および脱水剤からなる群から選ばれる1種または2種以上のゴム用添加剤を含有させることができる。 The water-swellable sealing material of the present invention includes a filler, a pigment, a softening agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a factice, an antiaging agent, and a dehydration as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. One or two or more rubber additives selected from the group consisting of additives can be contained.
充填剤としては、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、無水ケイ酸、含水ケイ酸およびクレー等;
顔料としては、無機顔料(酸化チタン、ベンガラ、黄鉛、硫化カドミウム、群青等)、および有機顔料(アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系等)等;
軟化剤としては、潤滑油、脂肪酸油、鉱物油(パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイル、石油アスファルト等)、タール系軟化剤(タール、クマロン−インデン樹脂等)、エステル系軟化剤(フタル酸誘導体オイル、アジピン酸誘導体オイル、安息香酸誘導体オイル、セバシン酸誘導体オイル、マレイン酸誘導体オイル、フマル酸誘導体オイル、トリメリット酸誘導体オイル、クエン酸誘導体オイル、オレイン酸誘導体オイル、リシノール酸誘導体オイル、ステアリン酸誘導体オイル、リン酸誘導体オイル、グリコール酸誘導体オイル等)、合成樹脂系軟化剤(フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等)等;
Examples of the filler include carbon black, talc, calcium carbonate, anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, and clay;
Examples of the pigment include inorganic pigments (titanium oxide, bengara, yellow lead, cadmium sulfide, ultramarine, etc.), and organic pigments (azo, phthalocyanine, quinacridone, dioxazine, etc.);
Softeners include lubricating oil, fatty acid oil, mineral oil (paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil, petroleum asphalt, etc.), tar softener (tar, coumarone-indene resin, etc.), ester softener (Phthalic acid derivative oil, adipic acid derivative oil, benzoic acid derivative oil, sebacic acid derivative oil, maleic acid derivative oil, fumaric acid derivative oil, trimellitic acid derivative oil, citric acid derivative oil, oleic acid derivative oil, ricinoleic acid derivative Oil, stearic acid derivative oil, phosphoric acid derivative oil, glycolic acid derivative oil, etc.), synthetic resin softeners (phenol-formaldehyde resin, xylene-formaldehyde resin, polyester resin, epoxy resin, etc.), etc .;
加硫促進剤としては、グアニジン化合物(ジフェニルグアニジン、ジオルソトリルグアニジン等)、チアゾール化合物(2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド等)、チウラム化合物(テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等)、スルフェンアミド化合物(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等)、金属化合物(ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩、ジベンゾチアジルジスルフィド塩化亜鉛錯体等)等;
加硫促進助剤としては、C8〜24の脂肪酸およびその誘導体(ステアリン酸、オレイン酸、ラウリル酸、ステアリン酸亜鉛等)、金属酸化物(酸化亜鉛等)、金属塩(炭酸亜鉛等)等;
Vulcanization accelerators include guanidine compounds (diphenylguanidine, diorthotolylguanidine, etc.), thiazole compounds (2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, etc.), thiuram compounds (tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetramethyl). Thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide, etc.), sulfenamide compounds (N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, etc.), metal compounds (dibutyl) Zinc dithiocarbamate, 2-mercaptobenzothiazole zinc salt, dibenzothiazyl disulfide zinc chloride complex, etc.);
Examples of vulcanization accelerators include C8-24 fatty acids and derivatives thereof (stearic acid, oleic acid, lauric acid, zinc stearate, etc.), metal oxides (zinc oxide, etc.), metal salts (zinc carbonate, etc.), etc .;
ファクチスとしては、黒サブ、白サブ、あめサブおよび無硫黄ファクチス等;
老化防止剤としては、アミン(N−フェニル−α−ナフチルアミン、N−フェニル−β−ナフチルアミン、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン等)、アミンケトン(ジフェニルアミンと
アセトンの反応物等)、前記ヒンダードフェノール化合物、ジチオカルバミン酸塩(ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等)等;
脱水剤としては、酸化カルシウム、硫酸カルシウム(半水石膏)、塩化カルシウム、モレキュラーシーブ等、が挙げられる。
The factices include black sub, white sub, candy sub and sulfur-free factis;
Anti-aging agents include amines (N-phenyl-α-naphthylamine, N-phenyl-β-naphthylamine, N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, 2,2,4-trimethyl-1,2- Dihydroquinoline, etc.), amine ketone (reaction product of diphenylamine and acetone, etc.), the hindered phenol compound, dithiocarbamate (such as nickel dibutyldithiocarbamate), etc .;
Examples of the dehydrating agent include calcium oxide, calcium sulfate (hemihydrate gypsum), calcium chloride, molecular sieve, and the like.
水膨張性シール材の全重量に基づく上記ゴム用添加剤全体の使用量は、通常100%以下、好ましくは0.01〜60%である。
各ゴム用添加剤の使用量は、充填剤は、通常60%以下、好ましくは5〜50%;顔料は、通常5%以下、好ましくは0.1〜2%;軟化剤は、通常20%以下、好ましくは3〜10%;加硫促進剤、加硫促進助剤、ファクチス、老化防止剤および脱水剤は、それぞれ通常5%以下、好ましくは0.1〜3%である。
The amount of the rubber additive used based on the total weight of the water-swellable sealing material is usually 100% or less, preferably 0.01 to 60%.
The amount of each rubber additive used is usually 60% or less, preferably 5 to 50% for fillers; usually 5% or less, preferably 0.1 to 2% for pigments; In the following, preferably 3 to 10%; vulcanization accelerator, vulcanization acceleration aid, factice, anti-aging agent and dehydrating agent are each usually 5% or less, preferably 0.1 to 3%.
本発明の水膨張性シール材は、例えばバンバリーミキサーまたはニーダーを用いて、ポリウレタン樹脂、加硫剤、および必要により高分子弾性体、上記ゴム用添加剤の一部(軟化剤、加硫促進助剤、老化防止剤等)等を混練後の温度が80〜120℃になるように混練した後、加硫剤および必要によりその他の添加剤(加硫促進剤、脱水剤等)をロール上で外観が均一になるまで混練し、押出成形またはプレス成形することにより得られる。
成形温度は加硫剤の種類により設定されるが、水膨張性シール材の水膨張後の強度および水膨張性シール材の機械特性の観点から好ましくは140〜200℃である。
The water-swellable sealing material of the present invention is prepared by using, for example, a Banbury mixer or a kneader, a polyurethane resin, a vulcanizing agent, and, if necessary, a polymer elastic body, a part of the rubber additive (softening agent, vulcanization acceleration aid) Kneading agent, anti-aging agent, etc.) such that the temperature after kneading is 80 to 120 ° C., and then vulcanizing agent and other additives (vulcanization accelerator, dehydrating agent, etc.) on the roll if necessary. It is obtained by kneading until the appearance becomes uniform, and extrusion molding or press molding.
The molding temperature is set according to the type of vulcanizing agent, but is preferably 140 to 200 ° C. from the viewpoint of the strength of the water-expandable sealing material after water expansion and the mechanical properties of the water-expandable sealing material.
本発明の水膨張性シール材は、23℃の精製水(蒸留水または脱イオン水、以下同じ。)中で、通常1.2〜5倍の飽和体積水膨張倍率を有する。飽和体積水膨張倍率は、水膨張後の止水効果および水膨張後の引張強度の観点から好ましくは1.4〜4倍、さらに好ましくは1.5〜3倍である。ここにおける飽和体積水膨張倍率とは下記の方法で求められるものである。
(飽和体積水膨張倍率)
水膨張性シール材の帯状体から20×20×2mmの試験片を採取し、この試験片を23℃の精製水中に浸漬した際の体積を一定期間(日単位)毎に測定し、次式にて体積水膨張倍率を算出する。
体積水膨張倍率(倍)=膨張後の体積/膨張前の体積
1日当たりの体積水膨張倍率の増加率が0.01%以下となった時点での倍率(前日の倍率の1.0001倍以下となった時点の倍率)を、試験片の飽和体積水膨張倍率とする。
The water-swellable sealing material of the present invention usually has a saturated volumetric water expansion ratio of 1.2 to 5 times in purified water at 23 ° C. (distilled water or deionized water, the same shall apply hereinafter). The saturated volumetric water expansion ratio is preferably 1.4 to 4 times, more preferably 1.5 to 3 times, from the viewpoint of the water stop effect after water expansion and the tensile strength after water expansion. Here, the saturated volumetric water expansion ratio is obtained by the following method.
(Saturated volumetric water expansion ratio)
A 20 × 20 × 2 mm test piece is taken from the strip of the water-swellable sealing material, and the volume when this test piece is immersed in purified water at 23 ° C. is measured every fixed period (daily unit). To calculate the volumetric water expansion ratio.
Volumetric water expansion ratio (times) = volume after expansion / volume before expansion
The magnification at the time when the increase rate of the volumetric water expansion ratio per day becomes 0.01% or less (the magnification when the ratio of the previous day's magnification becomes 1.0001 times or less) is the saturated volumetric water expansion ratio of the test piece. And
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下において部は重量部、%は重量%を表す Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following, “part” means “part by weight” and “%” means “% by weight”.
以下の実施例および比較例で使用した原料の組成、記号は次の通りである。
ポリエーテルポリオール(1):ビスフェノールAのEO/PO(重量比80/20)
ランダム付加物(Mn4,000)
ポリエーテルポリオール(2):ビスフェノールAのPO付加物(Mn2,000)
ポリエーテルポリオール(3):ビスフェノールAのPO付加物(Mn600)
ポリエーテルポリオール(4):ポリプロピレングリコール(Mn1,000)
触媒 (1):オクチル酸鉛
高分子弾性体(1):SBR[商品名「JSR SL552」、JSR(株)製]
充填剤 (1):カーボンブラック[商品名「旭#50」、旭カーボン(株)製]
(2):炭酸カルシウム[商品名「ソフトン1500」、備北粉化工業
(株)製]
加硫促進助剤(1):ステアリン酸
(2):酸化亜鉛
軟化剤 (1):芳香族系鉱物油[商品名「ダイナプロセスオイルAC−460」、
出光興産(株)製]
(2):ジプロピレングリコールジベンゾエート[商品名「アデカサイザー
PN6120」、旭電化工業(株)製]
ファクチス (1):黒サブ[商品名「黒サブ純種」、天満サブ化工(株)製]
加硫剤 (1):硫黄
加硫促進剤 (1):ジベンゾチアジルジスルフィド
(2):2−メルカプトベンゾチアゾール
脱水剤 (1):酸化カルシウム
The composition and symbols of the raw materials used in the following examples and comparative examples are as follows.
Polyether polyol (1): EO / PO of bisphenol A (weight ratio 80/20)
Random adduct (Mn 4,000)
Polyether polyol (2): PO adduct of bisphenol A (Mn 2,000)
Polyether polyol (3): PO adduct of bisphenol A (Mn600)
Polyether polyol (4): Polypropylene glycol (Mn 1,000)
Catalyst (1): Lead octylate polymer elastic body (1): SBR [trade name “JSR SL552”, manufactured by JSR Corporation]
Filler (1): Carbon black [trade name “Asahi # 50”, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.]
(2): Calcium carbonate [Brand name "Softon 1500", Bihoku powdering industry
Manufactured by]
Vulcanization accelerator (1): stearic acid
(2): Zinc oxide softener (1): Aromatic mineral oil [trade name “Dyna Process Oil AC-460”,
Idemitsu Kosan Co., Ltd.]
(2): Dipropylene glycol dibenzoate [trade name "Adekasizer
PN6120 ", manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.]
Factis (1): Black Sub [Product name “Black Sub Pure”, manufactured by Tenma Sub Chemical Co., Ltd.]
Vulcanizing agent (1): Sulfur vulcanization accelerator (1): Dibenzothiazyl disulfide
(2): 2-mercaptobenzothiazole dehydrating agent (1): calcium oxide
実施例1
十分に乾燥した耐圧反応容器にDEG53.4部、水酸化カリウム2部を仕込み、密閉した後、120℃で減圧脱水を行い、水分0.05%以下であることを確認した。減圧下、容器内温度を95℃まで冷却してから、EO836.6部を90〜100℃の範囲で釜下から導入し、2時間、90〜100℃で反応させた。反応容器内を減圧にした後、AGE110部を90〜100℃の範囲で釜下から導入して2時間90〜100℃で反応させた(ブロック付加)。70℃まで冷却した後、反応容器上部から窒素を吹き込み、気相酸素濃度0%の雰囲気下、1%の水を加えて撹拌、混合した。次いでキョーワード600[商品名、協和化学工業(株)製。以下同じ。]5部を加えて70〜80℃で撹拌混合して水酸化カリウム触媒を吸着処理し、窒素加圧下(気相酸素濃度0%)でろ過した。2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(酸化防止剤)0.5部を添加し、気相酸素濃度0%で加熱して95〜105℃範囲とし、その後減圧脱水した。水分が0.05%になった時点で直ちに冷却し、水酸基価56.1mgKOH/g(以下、数値のみを示す。)のPAP(A1−1)を得た。(A1−1)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 1
A fully dried pressure-resistant reaction vessel was charged with 53.4 parts of DEG and 2 parts of potassium hydroxide, sealed, and then dehydrated under reduced pressure at 120 ° C. to confirm that the water content was 0.05% or less. Under reduced pressure, the temperature in the container was cooled to 95 ° C., and 836.6 parts of EO was introduced from the bottom of the kettle in the range of 90 to 100 ° C. and reacted at 90 to 100 ° C. for 2 hours. After reducing the pressure in the reaction vessel, 110 parts of AGE was introduced from the bottom of the kettle in the range of 90 to 100 ° C. and reacted at 90 to 100 ° C. for 2 hours (block addition). After cooling to 70 ° C., nitrogen was blown from the top of the reaction vessel, and 1% water was added and stirred and mixed in an atmosphere with a gas phase oxygen concentration of 0%. Next, Kyodo word 600 [trade name, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. same as below. 5 parts were added and stirred and mixed at 70 to 80 ° C. to adsorb the potassium hydroxide catalyst, followed by filtration under nitrogen pressure (gas phase oxygen concentration 0%). 0.5 part of 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (antioxidant) was added and heated at a gas phase oxygen concentration of 0% to a temperature range of 95 to 105 ° C., followed by dehydration under reduced pressure. When the moisture content reached 0.05%, the mixture was immediately cooled to obtain PAP (A1-1) having a hydroxyl value of 56.1 mgKOH / g (hereinafter, only numerical values are shown). The content of by-products composed of AGE multimers in (A1-1) was 0% by GPC measurement.
実施例2
十分に乾燥した耐圧反応容器にDEG53.4部、水酸化カリウム2部を仕込み、密閉した後、120℃で減圧脱水を行い、水分0.05%以下であることを確認した。減圧下、容器内温度を95℃まで冷却してから、EO896.6部、AGE50部を予め混合し、90〜100℃の範囲で釜下から導入して2時間、90〜100℃で反応させた(ランダム付加)。70℃まで冷却した後は、実施例1と同様に行い、水酸基価56.1のPAP(A1−2)を得た。(A1−2)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 2
A fully dried pressure-resistant reaction vessel was charged with 53.4 parts of DEG and 2 parts of potassium hydroxide, sealed, and then dehydrated under reduced pressure at 120 ° C. to confirm that the water content was 0.05% or less. Under reduced pressure, the temperature in the container is cooled to 95 ° C., EO 896.6 parts and AGE 50 parts are mixed in advance and introduced from the bottom of the kettle in the range of 90 to 100 ° C. and reacted at 90 to 100 ° C. for 2 hours. (Random addition). After cooling to 70 ° C., the same procedure as in Example 1 was performed to obtain PAP (A1-2) having a hydroxyl value of 56.1. In (A1-2), the content of by-products composed of AGE multimers was 0% by GPC measurement.
実施例3
十分に乾燥した耐圧反応容器にビスフェノールA114部、水酸化カリウム2部を仕込み、密閉した後、EO776部を90〜100℃の範囲で釜下から導入し、2時間、90〜100℃で反応させた。反応容器内を減圧にした後、AGE110部を90〜100℃の範囲で釜下から導入して2時間90〜100℃で反応させた(ブロック付加)。70℃まで冷却した後は、実施例1と同様に行い、水酸基価56.1のPAP(A1−3)を得た。(A1−3)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 3
Into a fully dry pressure-resistant reaction vessel, 114 parts of bisphenol A and 2 parts of potassium hydroxide were charged and sealed, and then 776 parts of EO was introduced from the bottom of the kettle in the range of 90-100 ° C and reacted at 90-100 ° C for 2 hours. It was. After reducing the pressure in the reaction vessel, 110 parts of AGE was introduced from the bottom of the kettle in the range of 90 to 100 ° C. and reacted at 90 to 100 ° C. for 2 hours (block addition). After cooling to 70 ° C., the same procedure as in Example 1 was performed to obtain PAP (A1-3) having a hydroxyl value of 56.1. In (A1-3), the content of by-products composed of multimers of AGE was 0% by GPC measurement.
実施例4
実施例2において、DEG53.4部、EO896.6部、AGE50部に代えて、DEG101.6部、EO298.4部、PO100部、AGE500部を用いたこと以外は実施例2と同様に行い(ランダム付加)、水酸基価112.2のPAP(A1−4)を得た。(A1−4)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 4
In Example 2, in place of DEG 53.4 parts, EO 896.6 parts, and AGE 50 parts, except that DEG 101.6 parts, EO 298.4 parts, PO 100 parts, and AGE 500 parts were used ( Random addition), PAP (A1-4) having a hydroxyl value of 112.2 was obtained. In (A1-4), the content of by-products composed of multimers of AGE was 0% by GPC measurement.
実施例5
実施例1において、反応終了後から減圧脱水開始までの間は窒素を吹き込みながら、気相酸素濃度0.5%で行ったこと以外は実施例1と同様に行い(ブロック付加)、水酸基価56.1のPAP(A1−5)を得た。(A1−5)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0.1%であった。
Example 5
In Example 1, from the completion of the reaction to the start of vacuum dehydration, the same procedure as in Example 1 was performed (block addition), except that nitrogen was blown in and the gas phase oxygen concentration was 0.5%. .1 PAP (A1-5) was obtained. In (A1-5), the content of by-products composed of AGE multimers was 0.1% by GPC measurement.
実施例6
実施例1において、反応終了後から減圧脱水開始までの間は窒素を吹き込みながら、気相酸素濃度1.0%で行ったこと以外は実施例1と同様に行い(ブロック付加)、水酸基価56.1のPAP(A1−6)を得た。(A1−6)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0.3%であった。
Example 6
In Example 1, from the completion of the reaction to the start of vacuum dehydration, the same procedure as in Example 1 was performed (block addition), except that nitrogen was blown in and the gas phase oxygen concentration was 1.0%. 0.1 PAP (A1-6) was obtained. In (A1-6), the content of by-products composed of multimers of AGE was 0.3% by GPC measurement.
実施例7
実施例2において、DEG53.4部、EO896.6部、AGE50部に代えて、EG20部、EO950部、AGE30部を用いたこと以外は実施例2と同様に行い(ランダム付加)、水酸基価36.2のPAP(A1−7)を得た。(A1−7)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 7
Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2 except that EG20 part, EO950 part, and AGE30 part were used instead of DEG 53.4 parts, EO896.6 parts, and AGE50 parts (random addition). .2 PAP (A1-7) was obtained. In (A1-7), the content of by-products composed of multimers of AGE was 0% by GPC measurement.
実施例8
実施例2において、DEG53.4部、EO896.6部、AGE50部に代えて、EG10部、EO980部、AGE10部を用いたこと以外は実施例2と同様に行い(ランダム付加)、水酸基価18.1のPAP(A1−8)を得た。(A1−8)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 8
In Example 2, in place of DEG 53.4 parts, EO 896.6 parts and AGE 50 parts, except that EG 10 parts, EO 980 parts and AGE 10 parts were used (random addition), hydroxyl value 18 .1 PAP (A1-8) was obtained. In (A1-8), the content of by-products composed of multimers of AGE was 0% by GPC measurement.
実施例9
実施例2において、DEG53.4部、EO896.6部、AGE50部に代えて、ポリエーテルポリオール(4)200部、EO250部、PO250部、AGE300部を用いたこと以外は実施例2と同様に行い(ランダム付加)、水酸基価22.4のPAP(A1−9)を得た。(A1−9)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 9
In Example 2, in place of DEG 53.4 parts, EO 896.6 parts, and AGE 50 parts, polyether polyol (4) 200 parts, EO 250 parts, PO 250 parts, and AGE 300 parts were used in the same manner as in Example 2. Performing (random addition), PAP (A1-9) having a hydroxyl value of 22.4 was obtained. In (A1-9), the content of by-products composed of AGE multimers was 0% by GPC measurement.
実施例10
実施例2において、DEG53.4部、EO896.6部、AGE50部に代えて、DEG101.6部、EO200部、PO98.4部、AGE600部を用いたこと以外は実施例2と同様に行い(ランダム付加)、水酸基価112.2のPAP(A1−10)を得た。(A1−10)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 10
In Example 2, in place of DEG 53.4 parts, EO 896.6 parts, and AGE 50 parts, the procedure was the same as Example 2 except that DEG 101.6 parts, EO 200 parts, PO 98.4 parts, and AGE 600 parts were used ( Random addition), PAP (A1-10) having a hydroxyl value of 112.2 was obtained. In (A1-10), the content of by-products composed of multimers of AGE was 0% by GPC measurement.
実施例11
実施例2において、EO896.6部、AGE50部に代えて、EO150部、PO146.6部、AGE650部を用いたこと以外は実施例2と同様に行い(ランダム付加)、水酸基価56.1のPAP(A1−11)を得た。(A1−11)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で0%であった。
Example 11
In Example 2, in place of EO 896.6 parts and AGE 50 parts, except that EO 150 parts, PO 146.6 parts and AGE 650 parts were used (random addition), the hydroxyl value of 56.1 PAP (A1-11) was obtained. The content of by-products composed of AGE multimers in (A1-11) was 0% by GPC measurement.
比較例1
実施例1において、窒素加圧下でのろ過を空気加圧下でのろ過に代え、反応終了後から減圧脱水開始までの間は大気中(気相酸素濃度21%)で行ったこと以外は実施例1と同様に行い(ブロック付加)、水酸基価56.1のPAP(比A1−1)を得た。(比A1−1)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で10.0%であった。
Comparative Example 1
In Example 1, the filtration under nitrogen pressurization was replaced with the filtration under air pressurization, except that it was performed in the atmosphere (gas phase oxygen concentration 21%) from the end of the reaction until the start of vacuum dehydration. 1 (block addition), PAP (ratio A1-1) having a hydroxyl value of 56.1 was obtained. In (ratio A1-1), the content of by-products consisting of AGE multimers was 10.0% by GPC measurement.
比較例2
実施例1において、反応終了後から減圧脱水開始までの間は窒素を吹き込みながら、気相酸素濃度3.0%で行ったこと以外は実施例1と同様に行い(ブロック付加)、水酸基価56.1のPAP(比A1−2)を得た。(比A1−2)中の、AGEの多量体からなる副生物の含量はGPC測定で1.0%であった。
Comparative Example 2
In Example 1, from the completion of the reaction until the start of vacuum dehydration, the same procedure as in Example 1 was performed (block addition), except that nitrogen was blown in and the gas phase oxygen concentration was 3.0%. 0.1 PAP (ratio A1-2) was obtained. In (Ratio A1-2), the content of by-products consisting of AGE multimers was 1.0% by GPC measurement.
実施例1〜11および比較例1〜2における水酸基価および副生物の含量の測定方法は以下のとおりである。結果を表1に示す。
(1)水酸基価
JIS K7117−1:1999記載の「ポリウレタン用ポリエーテル試験方法」に従った。
(2)GPCによる副生物の含量の測定方法
機種 :HLC−8120[東ソー(株)製]
カラム :TSK gel SuperH4000
TSK gel SuperH3000
TSK gel SuperH2000 [いずれも東ソー(株)製]
カラム温度:40℃
検出器 :RI
溶媒 :テトラヒドロフラン
流速 :0.6ml/分
試料濃度 :0.25〜0.50%
注入量 :10μl
標準物質 :ポリエチレングリコール [TSK STANDARD POLYETHYL
ENE OXIDE、東ソー(株)製]
The methods for measuring the hydroxyl value and by-product content in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 are as follows. The results are shown in Table 1.
(1) Hydroxyl value According to “Polyurethane polyether test method” described in JIS K7117-1: 1999.
(2) Measuring method of by-product content by GPC Model: HLC-8120 [manufactured by Tosoh Corporation]
Column: TSK gel SuperH4000
TSK gel SuperH3000
TSK gel SuperH2000 [all manufactured by Tosoh Corporation]
Column temperature: 40 ° C
Detector: RI
Solvent: Tetrahydrofuran flow rate: 0.6 ml / min Sample concentration: 0.25 to 0.50%
Injection volume: 10 μl
Standard substance: Polyethylene glycol [TSK STANDARD POLYETHYL
ENE OXIDE, manufactured by Tosoh Corporation]
製造例1
ポリエーテルポリオール(1)822部とイソホロンジイソシアネート178部を120℃で3時間反応させてNCO含量が5.0%のプレポリマー(1)を得た。
Production Example 1
822 parts of polyether polyol (1) and 178 parts of isophorone diisocyanate were reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain a prepolymer (1) having an NCO content of 5.0%.
製造例2
PAP(A1−2)781部とイソホロンジイソシアネート219部を120℃で3時間反応させてNCO含量が5.0%のプレポリマー(2)を得た。
Production Example 2
781 parts of PAP (A1-2) and 219 parts of isophorone diisocyanate were reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain a prepolymer (2) having an NCO content of 5.0%.
製造例3
ポリエーテルポリオール(1)807部と水添MDI193部を120℃で3時間反応させてNCO含量が4.5%のプレポリマー(3)を得た。
Production Example 3
807 parts of polyether polyol (1) and 193 parts of hydrogenated MDI were reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain a prepolymer (3) having an NCO content of 4.5%.
製造例4
ポリエーテルポリオール(1)844部とHDI156部を120℃で3時間反応させてNCO含量が6.0%のプレポリマー(4)を得た。
Production Example 4
844 parts of polyether polyol (1) and 156 parts of HDI were reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain a prepolymer (4) having an NCO content of 6.0%.
製造例5〜18
表2の組成(部)で配合し、100℃で10時間反応させて、水膨張性ポリウレタン樹脂(1)〜(14)を得た。該ポリウレタン樹脂について、下記の試験法に準じてムーニー粘度を測定した。結果を表2に示す。
Production Examples 5 to 18
It mix | blended with the composition (part) of Table 2, and it was made to react at 100 degreeC for 10 hours, and water-swellable polyurethane resin (1)-(14) was obtained. About this polyurethane resin, the Mooney viscosity was measured according to the following test method. The results are shown in Table 2.
実施例12〜23
表3の組成に従って、配合成分のうちの<混練成分1>をバンバリーミキサーで10分間混練した。次に、<混練成分2>を加え、2本ロールで30分間混練した。混練物は、押出成形機を用いて断面がタテ20mm×ヨコ2mmの棒状に押出した後、160℃で10分間加熱して水膨張性シール材成形品を得た。
Examples 12-23
According to the composition of Table 3, <Kneading component 1> of the blending components was kneaded for 10 minutes with a Banbury mixer. Next, <kneading component 2> was added and kneaded with two rolls for 30 minutes. The kneaded product was extruded into a rod shape having a cross section of 20 mm × width 2 mm using an extrusion molding machine, and then heated at 160 ° C. for 10 minutes to obtain a water-expandable sealing material molded product.
比較例3〜4
表3の組成に従って、実施例12〜23と同様にして、水膨張性シール材成形品を得た。
Comparative Examples 3-4
According to the composition of Table 3, a water-swellable sealing material molded product was obtained in the same manner as in Examples 12-23.
実施例12〜23および比較例3〜4の各成形品について、押出成形性、引張強さ、伸び、飽和体積水膨張倍率、水浸漬1ヶ月後の引張強さ、伸びを測定した。結果を表3に示す。試験法は以下のとおりである。
<試験法>
(1)ムーニー粘度
JIS K6300−1:2001「未加硫ゴム―物理特性―第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に従い、ムーニー粘度を測定した。
(2)押出成形性
ASTM D2230−96(2002)e1(B評価)に準じ、ガーベダイ押出成形品について、押出成形性を下記の基準で評価した。
<評価基準>
次の[1]、[2]の項目について上記ASTMに記載された評価基準に従った。
すなわち、[1]の評価結果と[2]の評価結果を順番に記載し、例えば、[1]と[2]でどちらも優秀であれば評価は「10A」、[1]と[2]でどちらも劣悪であれば評価は「1E」と記載する。
[1]30°エッジ部分の鋭さ並びに連続性
1(悪)〜10(良)の10段階で評価。
[2]表面の平滑性
A(良)〜E(悪)の5段階で評価。
(3)引張強さ、伸び
JIS K6251:2004記載の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に従い、2mm厚にプレス成形したシートから3号ダンベル試験片を打ち抜き、測定した。水膨張後の測定は、上記の試験片を23℃の精製水中に1ヶ月間浸漬してから行った。
(4)飽和体積水膨張倍率
成形品から20×20×2mmの試験片を採取し、この試験片を23℃の精製水中に浸漬した際の体積を一定期間毎に測定し、次式にて体積水膨張倍率を算出した。
体積水膨張倍率(倍)=膨張時の体積/膨張前の体積
また、1日当たりの体積膨張倍率の増加量が0.01%以下となった時点での体積膨倍率を試験片の飽和体積水膨張倍率とした。
About each molded article of Examples 12-23 and Comparative Examples 3-4, extrusion moldability, tensile strength, elongation, saturated volumetric water expansion ratio, tensile strength after one month of water immersion, and elongation were measured. The results are shown in Table 3. The test method is as follows.
<Test method>
(1) Mooney viscosity The Mooney viscosity was measured according to JIS K6300-1: 2001 “Unvulcanized rubber—physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer”.
(2) Extrudability In accordance with ASTM D2230-96 (2002) e1 (B evaluation), the extrusion moldability of a garbage die extrusion molded product was evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
The following criteria [1] and [2] were evaluated according to the evaluation criteria described in the ASTM.
That is, the evaluation result of [1] and the evaluation result of [2] are described in order. For example, if both [1] and [2] are excellent, the evaluation is “10A”, [1] and [2] If both are poor, the evaluation is described as “1E”.
[1] Sharpness and continuity of 30 ° edge portion. Evaluated in 10 grades of 1 (bad) to 10 (good).
[2] Surface smoothness: Evaluated in 5 stages from A (good) to E (bad).
(3) Tensile strength and elongation According to “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber—How to obtain tensile properties” described in JIS K6251: 2004, a No. 3 dumbbell specimen was punched from a sheet press-formed to a thickness of 2 mm and measured. The measurement after water expansion was performed after the test piece was immersed in purified water at 23 ° C. for 1 month.
(4) Saturation volume water expansion ratio A test piece of 20 × 20 × 2 mm was taken from the molded product, and the volume when this test piece was immersed in purified water at 23 ° C. was measured at regular intervals. The volumetric water expansion ratio was calculated.
Volumetric water expansion ratio (times) = Volume during expansion / Volume before expansion
Moreover, the volume expansion ratio when the increase amount of the volume expansion ratio per day became 0.01% or less was defined as the saturated volumetric water expansion ratio of the test piece.
実施例の結果から、本発明の製造方法で得られるPAPは、AGEの多量体からなる副生物含量が少なく、該PAPから形成される水膨張性ポリウレタン樹脂は成形性に優れ、該水膨張性ポリウレタン樹脂を成形してなる水膨張性シール材は水膨張後の強度低下が少なく、長期間の止水性に優れることがわかる。 From the results of the examples, the PAP obtained by the production method of the present invention has a low content of by-products consisting of AGE multimers, and the water-swellable polyurethane resin formed from the PAP has excellent moldability and the water-swellability. It can be seen that a water-swellable sealing material formed by molding a polyurethane resin is less susceptible to strength reduction after water swelling and has excellent long-term water stopping properties.
本発明の製造方法で得られるPAPは、アリルグリシジルエーテル(AGE)の多量体からなる副生物含量が少ないという効果を奏することから、成形性に優れる水膨張性シール材用ポリウレタン樹脂用原料として、(1)押出成形、あるいは非膨張性ゴムと共押出成形してなる各種断面形状のセグメント用シール材、(2)中空状や板状に成形してなる建築用ガスケット等、(3)断面が円形のリング状に成形してなるグラウトホール等の水膨張性パッキン等、の幅広い用途に好適に使用できる。 The PAP obtained by the production method of the present invention has an effect that the content of by-products consisting of a multimer of allyl glycidyl ether (AGE) is small. (1) Extrusion molding or various cross-section segment sealing materials formed by coextrusion molding with non-expandable rubber, (2) Architectural gaskets formed into a hollow shape or a plate shape, etc. (3) Cross section It can be suitably used for a wide range of applications such as a water-expandable packing such as a grout hole formed into a circular ring shape.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007309185A JP2008156626A (en) | 2006-11-30 | 2007-11-29 | Method for producing polyalkylene polyol |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006323570 | 2006-11-30 | ||
| JP2007309185A JP2008156626A (en) | 2006-11-30 | 2007-11-29 | Method for producing polyalkylene polyol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008156626A true JP2008156626A (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=39657897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007309185A Pending JP2008156626A (en) | 2006-11-30 | 2007-11-29 | Method for producing polyalkylene polyol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008156626A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100118800A (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-08 | 삼성정밀화학 주식회사 | Cellulose ether derivatives with improved flow property and method of preparing same |
| JP2017171823A (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | アロン化成株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5241698A (en) * | 1975-09-30 | 1977-03-31 | Sanyo Chem Ind Ltd | Process for the purification of polyethers |
| JPH04359915A (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-14 | Nok Corp | Production of water-swellable rubber composition |
| JPH051274A (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Nippon Seal Pack:Kk | Water-swellable sealant |
| JPH06157744A (en) * | 1992-11-18 | 1994-06-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | Purification of crude polyoxyalkylene compound |
| JPH07258403A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-09 | Sanyo Chem Ind Ltd | Purification of polyether |
| JPH1160722A (en) * | 1997-08-19 | 1999-03-05 | Mitsui Chem Inc | Production of polyoxyalkylene polyol |
| JP2005132990A (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Asahi Glass Co Ltd | Production method of polyethers |
| JP2006028425A (en) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Daiso Co Ltd | Method of manufacturing polyether type copolymer |
-
2007
- 2007-11-29 JP JP2007309185A patent/JP2008156626A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5241698A (en) * | 1975-09-30 | 1977-03-31 | Sanyo Chem Ind Ltd | Process for the purification of polyethers |
| JPH04359915A (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-14 | Nok Corp | Production of water-swellable rubber composition |
| JPH051274A (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Nippon Seal Pack:Kk | Water-swellable sealant |
| JPH06157744A (en) * | 1992-11-18 | 1994-06-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | Purification of crude polyoxyalkylene compound |
| JPH07258403A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-09 | Sanyo Chem Ind Ltd | Purification of polyether |
| JPH1160722A (en) * | 1997-08-19 | 1999-03-05 | Mitsui Chem Inc | Production of polyoxyalkylene polyol |
| JP2005132990A (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Asahi Glass Co Ltd | Production method of polyethers |
| JP2006028425A (en) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Daiso Co Ltd | Method of manufacturing polyether type copolymer |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100118800A (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-08 | 삼성정밀화학 주식회사 | Cellulose ether derivatives with improved flow property and method of preparing same |
| KR101662100B1 (en) | 2009-04-29 | 2016-10-04 | 롯데정밀화학 주식회사 | Cellulose ether derivatives with improved flow property and method of preparing same |
| JP2017171823A (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | アロン化成株式会社 | Thermoplastic elastomer composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI464206B (en) | Polyether polyols, polyester polyols and polyurethanes of low residual aldehyde content | |
| EP3214119B1 (en) | Thermoplastic elastomer composition made of an elastomer, a non-elastomer polyolefin and a thermoplastic elastomer on the basis of a polyolefin block copolymer | |
| KR102615588B1 (en) | Thermoplastic elastomer composition and molded body thereof | |
| EP3929244B1 (en) | Olefin- based polymer composition and fromed product thereof | |
| JP2008179812A (en) | Method of producing millable urethane rubber | |
| JP2008156626A (en) | Method for producing polyalkylene polyol | |
| KR101157161B1 (en) | Gasket resin composition, gasket for sealing door of drum type washing machine and drum type washing machine employing the gasket | |
| KR102162574B1 (en) | A film composition for packaging which is recyclable and excellent in adhesion | |
| CN101688036A (en) | Rubber composition | |
| JP2010007058A (en) | Millable urethane rubber-forming resin base material | |
| EP4098683A1 (en) | Method for producing recycled thermoplastic rubber masterbatch with improved green strength and tack | |
| US4370440A (en) | Compositions comprising chlorosulphonated polyethylene, carboxylated butadiene-acrylonitrile and magnesium oxide useful for liners or membranes | |
| CN102131870B (en) | Vulcanizable rubber composition for air spring, and molded rubber article for air spring | |
| JP2004300408A (en) | Hydrogenated diene copolymer, polymer composition, and molded article using the polymer composition | |
| JP2006176763A (en) | Composition for vulcanized rubber and vulcanized product thereof | |
| JP4855643B2 (en) | Rubber composition for vulcanization excellent in acid resistance and vulcanized rubber material thereof | |
| EP3992223B1 (en) | Thermoplastic elastomer composition and use thereof as soling material | |
| JP2011057919A (en) | Polyurethane gel | |
| JP2022554204A (en) | Resin composition and its manufacturing method | |
| JP2002327092A (en) | Crosslinked polymer composition and molded article thereof | |
| KR20250106890A (en) | Recycled epdm rubber composition and molded article prepared therefrom | |
| KR20250106889A (en) | Method for preparing recycled epdm rubber | |
| JP2008201946A (en) | Flexible polyurethane foam | |
| JP2003048999A (en) | Water-swellable rubber molded article and its production method | |
| JP2010168490A (en) | Rubber composition for inner liner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080905 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110616 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110705 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110829 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120515 |