JP2008138178A - ポリマーポリオール - Google Patents

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Abstract

【課題】 ポリウレタン用原料としてのポリマーポリオールであって、ポリウレタンの機械物性を著しく向上させ、しかも、ポリウレタン製造装置のメンテナンスを容易にして生産性を向上させるポリマーポリオールを提供する。
【解決手段】 スチレンおよびアクリロニトリルを含有するエチレン性不飽和モノマーを構成単位とする重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるポリマーポリオールの製造方法において、特定の工程からなるn回の重合工程を含むことを特徴とし、該モノマーの合計モル数に基づいて、スチレンの割合が33〜83モル%、アクリロニトリルの割合が17〜67モル%、(JR)の粒子径の算術標準偏差が0.1〜0.5、および(JR)のうち0.1mm以上の粒子径を有する粒子の含有量がポリマーポリオールの重量に基づいて0〜30×10-4%であるポリマーポリオール(A)の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明はポリマーポリオールに関する。さらに詳しくは、ポリウレタン(ポリウレタンフォーム、ポリウレタンエラストマー等)の原料として好適な、含有する重合体粒子の粒子径のばらつきが小さく、優れた機械物性をポリウレタンに付与するポリマーポリオールに関する。
従来、アクリロニトリルを含むエチレン性不飽和モノマーをポリオール中で重合させてなるポリマーポリオールとしては、該ポリマーポリオールを原料とするポリウレタンフォームの耐スコーチ性を向上させる目的でエチレン性不飽和モノマー中のアクリロニトリル比率を低く(67モル%以下)することが求められている。重合体中のアクリロニトリル比率を下げてスチレン比率を高めたポリマーポリオールとしては、粒度分布を規定[体積基準粒度分布において最頻値体積基準%と{最大粒径と最小粒径の差(μm)}との比が2以下]したポリマーポリオール(例えば特許文献1参照)、および溶存酸素濃度を5〜120ppmに管理した連続重合の製造方法により得られる、直径100μm以上の粗大粒子濃度が5〜120ppmであるポリマーポリオール(例えば特許文献2参照)等が知られている。
特開平11−236499号公報 特開2005−162791号公報
しかし、従来の上記ポリマーポリオールのうち、前者は粗大粒子が存在するため、あるいは後者は粒度分布が広いため、該ポリマーポリオールを原料としたポリウレタンエラストマーはその引張強度や切断伸度が低下する等の問題がある。また、該ポリマーポリオールを原料としてポリウレタンフォームを機械発泡にて生産する場合には、得られるポリウレタンフォームの物性(切断強度等)が低下したり、発泡機中の吐出ヘッド内が詰まって発泡機の運転停止が頻繁に起こる等の問題がある。
本発明者は、上記の問題点を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、スチレンおよびアクリロニトリルを含有するエチレン性不飽和モノマーを構成単位とする重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるポリマーポリオールにおいて、該モノマーの合計モル数に基づいて、スチレンの割合が33〜83モル%、アクリロニトリルの割合が17〜67モル%、(JR)の粒子径の算術標準偏差が0.1〜0.5、および(JR)のうち0.1mm以上の粒子径を有する粒子の含有量がポリマーポリオールの重量に基づいて0〜30×10-4%であることを特徴とするポリマーポリオール(A)である。
本発明のポリマーポリオール(A)、該(A)を用いたポリウレタンは以下の効果を奏する。
(1)ポリマーポリオール(A)はポリウレタン製造装置のメンテナンスを容易にして生産性を向上させる。
(2)該(A)を用いたポリウレタンは機械物性に優れる。
ポリマーポリオール(A)は、スチレン(以下Stと略記)およびアクリロニトリル(以下ACNと略記)を含有するエチレン性不飽和モノマーを重合させて得られる重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるものである。
(JR)を構成するエチレン性不飽和モノマーの合計モル数に基づくStの割合(モル%)は、33〜83、好ましくは35〜70、さらに好ましくは40〜65、最も好ましくは50〜60である。Stの割合が33未満では、後述するポリウレタンが変色しやすくなり、83を超えると粗大粒子が増加しやすくなる。
(JR)を構成するエチレン性不飽和モノマーの合計モル数に基づくACNの割合(モル%)は、17〜67、好ましくは30〜65、さらに好ましくは35〜60、最も好ましくは40〜50である。ACNの割合が17未満では、粗大粒子が増加しやすくなり、67を超えるとポリウレタンフォームの耐スコーチ性が悪化し、ポリウレタンが変色しやすくなる。
StとACNとのモル比(St:ACN)は、上記のエチレン性不飽和モノマー中のStおよびACNの割合と同様の観点から好ましくは83:17〜33:67、さらに好ましくは70:30〜35:65、最も好ましくは60:40〜50:50である。
エチレン性不飽和モノマーとしては、StおよびACN以外に、必要によりその他のエチレン性不飽和単量体(a)を使用してもよい。
(a)としては、炭素数(以下Cと略記)2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ーションクロマトグラフィー(GPC)法による。]1,000未満のもので、Stおよび/またはACNと共重合可能であれば特に制限はなく、下記に示す1官能のもの[不飽和ニトリル(a1)、芳香環含有モノマー(a2)、(メタ)アクリル酸エステル(a3)、α−アルケニル基含有化合物のポリオキシアルキレンエーテル(a4)、その他のエチレン性不飽和モノマー(a5)]および多官能(2またはそれ以上)モノマー(a6)等が使用できる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(a1)としてはメタクリロニトリル等が挙げられる。
(a2)としてはα−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、クロルスチレン等が挙げられる。
(a3)としては、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(アルキル基がC1〜24);ヒドロキシポリオキシアルキレン(アルキレン基がC2〜8)モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステルおよび/またはメタアクリル酸エステルを意味し、以下における(メタ)アクリル酸、(メタ)アリル等も同様であり、以下同様の表記法を用いる。
(a4)としては、C3〜24の末端不飽和アルコールのアルキレンオキサイド(以下AOと略記)付加物が挙げられ、末端不飽和アルコールとしては、アリルアルコール、2−ブテン−1−オール、3−ブテン−2−オール、3−ブテン−1オール、1−ヘキセン−3−オールなどが挙げられる。これらのうち好ましいのはアリルアルコールのAO付加物である。AOの付加モル数は、通常1〜9、好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜3である。
上記AOとしては、C2〜12またはそれ以上のもの、例えばエチレンオキサイド、1,2−プロピレンオキサイド、1,2−、2,3−および1,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランおよび3−メチル−テトラヒドロフラン(以下それぞれEO、PO、BO、THFおよびMTHFと略記 )、1,3−プロピレンオキサイド、イソBO、C5〜12のα−オレフィンオキサイド、置換AO(スチレンオキサイド、エピハロヒドリン等)、並びにこれらの2種以上の併用(ランダム付加および/またはブロック付加)が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、POおよび/またはEOである。
(a4)のMnは、好ましくは110〜490、下限は、さらに好ましくは112、とくに好ましくは116、さらにとくに好ましくは170、最も好ましくは180であり、上限は、さらに好ましくは480、とくに好ましくは450、さらにとくに好ましくは420、最も好ましくは300である。Mnが110以上であると、ポリマーポリオールが低粘度となり取り扱い性の面で好ましく、それから得られるポリウレタンの硬度も良好となり、Mnが490以下であると、それを用いて得られるポリウレタンの硬度が良好である。
(a4)のα−アルケニル基の数は、平均1個以上、ポリマーポリオールの粘度および後述するポリウレタンの物性の観点から好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜2個、とくに好ましくは1個である。
また、(a4)の溶解度パラメーター(以下SP値と略記)は、ポリマーポリオールの粘度および後述するポリウレタンの圧縮硬さの観点から好ましくは9.5〜13、さらに好ましくは9.8〜12.5、とくに好ましくは10〜12.2である。
なお、SP値とは、下記に示す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値=(△E/V)1/2

ここで△Eは凝集エネルギー密度、Vは分子容を表し、その値は、Robert F.Fedorsらの計算によるもので、例えばポリマー エンジニアリング アンド サイエンス(Polymer engineering and science)第14巻、147〜154頁に記載されている。
その他のエチレン性不飽和モノマー(a5) としては、C3〜24、例えば(メタ)アクリル酸等のビニル基含有カルボン酸;エチレン、プロピレンなどの脂肪族炭化水素モノマー;パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルアクリレート等のフッ素含有ビニルモノマー;ジアミノエチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート等の不飽和ニトリル以外の窒素含有ビニルモノマー;ビニル変性シリコーン;ノルボルネン、シクロペンタジエン、ノルボルナジエン等の環状オレフィン化合物;等が挙げられる。
多官能モノマー(a6)としては、C8〜40、例えば、ジビニルベンゼン、エチレンジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレンオキサイドグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(a1)〜(a6)のうち、ポリマーポリオールの粘度およびポリウレタンの物性の観点から好ましいのは(a3)、(a4)、(a6)、さらに好ましいのは(a4)、(a6)、とくに好ましいのは末端不飽和アルコールのPOおよび/またはEO付加物、2官能モノマー、最も好ましいのはアリルアルコールのPO付加物、ジビニルベンゼンである。
(JR)を構成するエチレン性不飽和モノマー中の(a)の割合(モル%)は、通常40以下、ポリマーポリオールの粘度、分散安定性およびポリウレタンの物性の観点から、好ましくは0.01〜30、さらに好ましくは0.05〜20、とくに好ましくは0.1〜15、最も好ましくは0.2〜10である。
ポリオール(PL)としては、ポリマーポリオールの製造に用いられる公知のポリオール(例えば特開2005−162791号公報、特開2004−018543号公報、特開2006−016611号公報に記載のもの)等が使用できる。
(PL)の具体例としては、例えば、少なくとも2個(好ましくは2〜8個)の活性水素を含有する化合物(多価アルコール、多価フェノール、アミン、ポリカルボン酸、リン酸等)にAOを付加した構造の化合物およびこれらの混合物が挙げられる。これらのうちポリウレタンの機械物性の観点から好ましいのは、多価アルコールのAO付加物である。
上記AOには前記のものが含まれる。これらのAOのうちポリウレタンの機械物性の観点から好ましいのはC2〜8のもの、さらに好ましいのはEO、PO、1,2−、2,3−および1,3−BO、THF、スチレンオキサイドおよびこれらの2種以上の併用(ブロック付加および/またはランダム付加)、とくに好ましいのは、POまたはPOとEOとの併用[EO含量が(PL)の重量に基づいて25%以下、好ましくは1〜20%]である。
上記AO付加物の具体例としては、公知の活性水素含有化合物(特開2005−162791号公報等)のPO付加物およびPOと他のAO(好ましいのはEO)を下記の様式で付加したもの、およびこれらの付加物とポリカルボン酸もしくはリン酸とのエステル化物等が挙げられる。
(1)(POブロック)−(他のAOブロック)の順序でブロック付加したもの
(2)[(POブロック)−(他のAOブロック)]2の順序でブロック付加したもの
(3)(他のAOブロック)−(POブロック)−(他のAOブロック)の順序でブロック付加したもの
(4)(POブロック)−(他のAOブロック)−(POブロック)の順序でブロック付加したもの
(5)POおよび他のAOをランダム付加したもの
(6)米国特許第4226756号明細書記載の順序でランダムおよびブロック付加したもの。
(PL)は、活性水素含有化合物の付加物、または該付加物を含有するものが好ましく、該付加物を含有する場合のその含有量は(PL)の重量に基づいて、ポリウレタンの機械物性の観点から好ましくは80〜100、さらに好ましくは85〜100、とくに好ましくは90〜100である。
(PL)の水酸基当量(測定はJIS K−1557−1970に準じる。)は、ポリマーポリオールの粘度およびポリウレタンの機械物性の観点から好ましくは200〜4,000、さらに好ましくは400〜3,000である。
(PL)のMnは、500〜20,000が好ましく、さらに好ましくは1,200〜15,000、とくに好ましくは2,000〜9,000である。Mnが500以上であると後述するポリウレタンの機械物性の面で好ましく、20,000以下であると低粘度となりポリマーポリオール(A)の取り扱い性の面で好ましい。
(A)中の重合体粒子(JR)の含有量(重量%)は、後述するポリウレタンの機械物性および(A)中の(JR)の凝集防止の観点から、好ましくは30〜65、さらに好ましくは35〜60、とくに好ましくは38〜57、最も好ましくは40〜55である。なお、(JR)の含有量は、後述する方法で測定される。
(A)中のポリオール(PL)の含有量(重量%)は、(JR)の凝集防止およびポリウレタンの機械物性の観点から、好ましくは35〜70、さらに好ましくは40〜65、とくに好ましくは43〜62、最も好ましくは45〜60である。
(A)中の重合体粒子(JR)の形状は特に限定なく、球状、回転楕円体状、平板状等いずれの形状でもよいが、ポリウレタンの機械物性の観点から、球状が好ましい。
(A)中の(JR)の体積平均粒子径(μm)は、ポリマーポリオールの粘度およびポリウレタン物性の観点から好ましくは0.02〜1.0、さらに好ましくは0.04〜1.0、次にさらにましくは0.05〜1.0、とくに好ましくは0.1〜0.8、さらにとくに好ましくは0.2〜0.6である。なお、体積平均粒子径は、後述する方法により測定される。
(JR)の粒子径の算術標準偏差は、0.1〜0.5、好ましくは0.12〜0.48、さらに好ましくは0.15〜0.45、とくに好ましくは0.20〜0.40である。該算術標準偏差が0.5を超えると、ポリウレタンの機械物性が低下し、発泡機が目詰まりし易くなり、また、算術標準偏差を0.1未満とするためには、(JR)の分級工程等が必要となり、生産性が大幅に低下することからいずれも好ましくない。なお、上記算術標準偏差は、体積基準による算術標準偏差であり、後述する方法により測定される。
上記体積基準による算術標準偏差とは、Mie散乱理論(Light Scattering by Small Particles, Dover Publ., 1981)により体積基準の粒度分布から、次式(1)で算出された算術標準偏差を指す。なお、測定および算出における体積基準の粒度分布は、0.040〜262μmの範囲を65分割(0.040〜0.044μm、0.044〜0.050μm、0.051〜0.057μm、0.058〜0.066μm、0.067〜0.075μm、0.076〜0.086μm、0.087〜0.099μm、0.100〜0.114μm、0.115〜0.130μm、0.131〜0.149μm、0.150〜0.171μm、0.172〜0.196μm、0.197〜0.225μm、0.226〜0.258μm、0.259〜0.295μm、0.296〜0.338μm、0.339〜0.388μm、0.389〜0.449μm、0.450〜0.509μm、0.510〜0.583μm、0.584〜0.668μm、0.669〜0.765μm、0.766〜0.876μm、0.877〜1.004μm、1.005〜1.150μm、1.151〜1.317μm、1.318〜1.509μm、1,510〜1.728μm、1.729〜1.980μm、1.981〜2.268μm、2.269〜2.598μm、2.599〜2.975μm、2.976〜3.408μm、3.409〜3.904μm、3.905〜4.471μm、4.472〜5.121μm、5.122〜5.866μm、5.867〜6.719μm、6.720〜7.696μm、7.697〜8.815μm、8.816〜10.096μm、10.097〜11.564μm、11.565〜13.245μm、13.246〜15.171μm、15.172〜17.376μm、17.377〜19.903μm、19.904〜22.796μm、22.797〜26.110μm、26.111〜29.906μm、29.907〜34.254μm、34.255〜39.233μm、39.234〜44.937μm、44.938〜51.470μm、51.471〜58.952μm、58.953〜67.522μm、67.523〜77.338μm、77.339〜88.582μm、88.583〜101.459μm、101.460〜116.209μm、116.210〜133.102μm、133.103〜152.452μm、152.453〜174.615μm、174.616〜199.999μm、200.000〜229.074μm、229.075〜262.375μmの65分割。なお、例えば「0.040〜0.044μm」の記載は、「0.040μmより大きく、0.044μm以下」であることを示す。)して求める。
算術標準偏差
=[Σ{(X(J)−算術平均粒子径(μm)}2×q(J)/100]1/2 (1)
算術平均粒子径(μm) = Σ{q(J)×X(J)}/Σ{q(J)} (2)
式中、Jは粒子径範囲の分割番号(1〜65)、すなわち、上記65分割した粒子径範囲の値の小さいものから順に連番を付した粒子径範囲の番号;X(J)は、該分割番号J番目の粒子径範囲の中心値;q(J)は、該分割番号J番目の粒子径範囲の粒子の頻度(体積%)である。
(A)中の0.10mm以上の粒子径を有する重合体粒子(JR)の含有量(重量%)(以下、粗大粒子含有量と略記)は、0〜30×10-4、好ましくは0〜20×10-4、さらに好ましくは0〜10×10-4、とくに好ましくは0〜3×10-4である。該含有量が30×10-4を超えると、(A)を用いたポリウレタンの製造装置で目詰まりが起こりやすくなり、また、ポリウレタンの機械物性が悪化する。なお、上記含有量は後述する方法で測定される。
本発明のポリマーポリオー(A)は、含有する重合体粒子(JR)の粒子径の上記算術標準偏差が0.1〜0.5であり、かつ(A)中の上記粗大粒子含有量(重量%)が0〜30×10-4であることを満足することによって前記発明の効果を奏するものであり、該算術標準偏差または該粗大粒子含有量のいずれか一方が満足されない場合は前記発明の効果を奏することができない。
本発明のポリマーポリオール(A)の製造方法には、下記(1)、(2)の製造方法が含まれる。
(1)ポリオール(PL)中でStおよびACNを含有するエチレン性不飽和モノマーを重合させて製造する方法。
(2)StおよびACNを含有するエチレン性不飽和モノマーを重合させて重合体粒子(JR)を製造した後に、(JR)をポリオール(PL)中に分散させて製造する方法。
上記(1)の製造方法は、ポリオール(PL)を含有する分散媒中で、StおよびACN、さらに必要によりその他のエチレン性不飽和単量体を重合させる方法である。
重合方法としては、ラジカル重合、配位アニオン重合、メタセシス重合およびディールス・アルダー重合等が挙げられるが、工業的な観点から好ましいのはラジカル重合である。
ラジカル重合は、種々の方法、例えば分散剤(e)を含むポリオール(PL)中で、StおよびACN、さらに必要によりその他のエチレン性不飽和単量体(a)をラジカル重合開始剤(k)の存在下に重合させる方法(例えば米国特許第3383351号等に記載の方法)等が使用できる。
ラジカル重合開始剤(k)としては、遊離基を生成して重合を開始させる化合物が使用でき、アゾ化合物および過酸化物等(例えば特開2005−162791号公報等に記載のもの)が使用できる。前記過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよく、還元剤としては重亜硫酸塩、還元性金属塩、遷移金属塩のアミン錯体および有機性還元剤等(例えば米国特許第5,886,140号公報に記載のもの)が挙げられる。また、アゾ化合物、過酸化物およびレドックス開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(k)の使用量(重量%)は、エチレン性不飽和モノマーの合計重量に基づいて、エチレン性不飽和モノマーの重合度およびポリウレタンの機械物性の観点から好ましくは0.05〜20、さらに好ましくは0.1〜5、とくに好ましくは0.2〜2である。
分散剤(e)としては、Mnが1,000以上(好ましくは1,000〜10,000)の種々のもの、例えばポリマーポリオールの製造で使用されている公知の分散剤(例えば特開2005−162791号公報等に記載のもの)等を使用することができ、(e)には、StまたはACNと共重合し得るエチレン性不飽和基を有する反応性分散剤、およびStまたはACNとは共重合しない非反応性分散剤が含まれる。
なお本発明において、エチレン性不飽和基を含有する反応性分散剤はMn1,000以上であり、Mnが1,000未満のエチレン性不飽和単量体(a)とは区別される。
(e)の具体例としては、〔1〕エチレン性不飽和基を含有する変性ポリエーテルポリオール(例えば特開平08−333508号公報に記載のもの)等の、ポリオール(PL)とエチレン性不飽和化合物を反応させたマクロマータイプの分散剤;〔2〕ポリオール(PL)との溶解度パラメーターの差が1.0以下の(PL)親和性セグメント2個以上を側鎖とし、エチレン性不飽和モノマーの重合体との溶解度パラメーターの差が2.0以下の重合体粒子(JR)親和性セグメントを主鎖とするグラフト型重合体(例えば特開平05−059134号公報に記載のもの)等の、ポリオールとオリゴマーを結合させたグラフトタイプの分散剤;〔3〕ポリオール(PL)の水酸基の少なくとも一部をメチレンジハライドおよび/またはエチレンジハライドと反応させて高分子量化した変性ポリオール(例えば特開平07−196749号公報に記載のもの)等の高分子量ポリオールタイプの分散剤;〔4〕その少なくとも一部がポリオール(PL)に可溶性である重量平均分子量が1,000〜30,000のビニル系オリゴマーおよびこのオリゴマーと前記〔3〕の高分子量ポリオールを反応させてなるビニル基含有変性ポリオールを併用する分散剤(例えば特開平09−77968号公報に記載のもの)等のオリゴマータイプの分散剤;〔5〕ポリオール(PL)と、少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する単官能活性水素化合物がポリイソシアネートを介して結合されてなる含窒素結合含有不飽和ポリオールからなる分散剤(例えば特開2002−308920号公報に記載のもの)等の反応性分散剤等が挙げられる。
これらの中で重合体粒子(JR)の粒子径の観点から好ましいのは〔1〕、〔4〕および〔5〕である。
(e)の使用量(重量%)は、ポリオール(PL)の重量に基づいて、重量体粒子(JR)の粒子径およびポリマーポリオールの粘度の観点から好ましくは2〜20、さらに好ましくは5〜15である。
ラジカル重合においては、必要により希釈溶剤(c)を使用してもよい。(c)としては、芳香族炭化水素(C6〜10、例えばトルエン、キシレン);飽和脂肪族炭化水素(C5〜15、例えばヘキサン、ヘプタン、ノルマルデカン);不飽和脂肪族炭化水素(C5〜30、例えばオクテン、ノネン、デセン);およびその他公知の溶剤(例えば特開2005−162791号公報等に記載のもの)等が使用できる。これらのうちポリマーポリオールの粘度の観点から好ましいのは芳香族炭化水素溶剤である。
(c)の使用量(重量%)は、エチレン性不飽和モノマーの合計重量に基づいて、ポリマーポリオールの粘度およびポリウレタンの機械物性の観点から好ましくは0.1〜50、さらに好ましくは1〜40である。(c)は重合反応終了後にポリマーポリオール中に残存してもよいが、ポリウレタンの機械物性の観点から重合反応後に減圧ストリッピング等により除去するのが望ましい。
また、ラジカル重合においては必要により連鎖移動剤(g)を使用してもよい。(g)としては脂肪族チオール(C1〜20、例えばn−ドデカンチオール、メルカプトエタノール)等種々の連鎖移動剤(例えば特開2005−162791号公報等に記載のもの)が使用できる。
(g)の使用量(重量%)は、エチレン性不飽和モノマーの合計重量に基づいて、ポリマーポリオールの粘度およびポリウレタンの機械物性の観点から好ましくは0.01〜2、さらに好ましくは0.1〜1である。
重合工程としては、バッチ式および連続式等といったポリマーポリオールを製造するための公知(例えば特開2005−162791号公報に記載のもの)の工程からなる製造方法で製造でき、好ましいのはバッチ式である。本発明のポリマーポリオールを得る工程として、バッチ式の一つである多段一括重合法が特に好ましい。
多段一括重合法とは、n回(nは2以上の整数)の重合工程を含む重合方法であり、下記(I)〜(III)の工程が含まれる。該製造方法は、(I)〜(III)の工程がこの順序で実施されればよく、各工程が実施される反応容器は同一でも異なっていてもいずれでもよい。
(I)エチレン性不飽和モノマー[St、ACN、およびさらに必要によりその他のエチレン性不飽和単量体(a)。以下同じ。]、ポリオール(PL)、およびさらに必要により分散剤(e)、希釈溶剤(c)を添加後、ラジカル重合開始剤(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BA1)を得る工程。
(II)得られた(BAi-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BAi)を得る工程[iは2〜(n−1)の整数]。なお、(II)の工程はnが2の場合は実施せず、nが3以上の場合に(n−2)回実施して、(II)工程の最後にベースポリマーポリオール(BAn-1)を得る。
(III)得られた(BAn-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ポリマーポリオール(A)を得る工程。
n(重合段数)は、重合を行う工程の数であり、上記(I)、(II)および(III)における工程の合計数である。
nは、好ましくは2〜7、さらに好ましくは2〜5、特に好ましくは3〜4である。nが2未満または7を超えると、本発明における重合体粒子(JR)の粒子径の算術標準偏差および/または(JR)のうちの0.1mm以上の粒子径を有する粗大粒子の含有量が本発明の範囲外となる。
ラジカル重合開始剤(k)はそのまま使用してもよいし、希釈溶剤(c)、分散剤(e)および/またはポリオール(PL)に溶解(または分散)したものを使用してもよい。
分散剤(e)は、重合工程のすべてにおいて投入することもできるが、特定の重合工程にのみ投入することもできる。重合体粒子(JR)の算術標準偏差を小さくし、粗大粒子の生成を抑制する観点から、特定の重合工程に投入することが好ましく、工程(I)に全量投入するのがさらに好ましい。
希釈溶剤(c)は、重合工程のすべてに投入することもできるが、特定の重合工程にのみ投入することもできる。粗大粒子の生成を抑制する観点から、特定の重合工程に投入することが好ましく、工程(I)に全量投入するのがさらに好ましい。
本発明の製造方法において、上記(I)〜(III)の工程がこの順序で実施されればよい。すなわち、工程(I)〜(III)を連続する工程として行ってもよく、工程(I)および(II)からなる製造方法で得られるベースポリマーポリオール(BAn-1)を工程(III)で用いて行ってもよく、工程(I)で得られるベースポリマーポリオール(BA1)を用いて工程(II)および(III)を行ってもよい。
前記(2)の製造方法は、重合体粒子(JR)を製造した後、(JR)をポリオール(PL)に分散し、ポリマーポリオールを得る方法であり、例えば下記の方法が挙げられる。
まず、種々の方法(例えば特開平5−148328号公報、特開平8−100006号公報に記載の方法)でエチレン性不飽和モノマーを乳化重合または懸濁重合させることにより重合体粒子(JR)を製造する。得られた(JR)を湿式分級機(沈降槽方式、機械式分級機方式、遠心分級機方式等)等を用いて分級処理を行い、前記本発明で規定される算術標準偏差および粗大粒子含有量を満たす(JR)を得る。重合により得られた(JR)が前記本発明で規定される算術標準偏差および粗大粒子含有量を満たす場合には、分級処理を行わなくてもよい。ここで得た重合体粒子(JR)を(PL)中に分散させることでポリマーポリオール(A)を得ることができる。分散においては重合または湿式分級で得られた(JR)分散液をそのまま用いてもよいし、(JR)分散液から溶媒を留去した後に用いてもよい。(JR)分散液をそのまま用いる場合は、(JR)分散液にポリオール(PL)を加えた後、溶媒を留去することで本発明のポリマーポリオールが得られる。また、(JR)分散液から溶媒を留去した後に用いる場合は、(JR)を(PL)に分散させる際、高いシアをかけて分散すると(JR)の凝集を防ぐことができ、本発明のポリマーポリオールを得られやすい。分散させる際に用いる装置としては、ホモミキサー等、高いシアをかけて分散する装置が好ましい。
本発明のポリマーポリオール(A)は、必要により溶剤および難燃剤を添加してもよい。溶剤としては、前述した希釈溶剤(c)と同様の溶剤が使用でき、(A)の粘度等の観点から、不飽和脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素が好ましい。
難燃剤としては、種々の難燃剤(例えば特開2005−162791号公報記載のもの)が使用でき、(A)の粘度の観点から好ましいのは、低粘度(100mPa・s以下/25℃)の難燃剤、さらに好ましいのはトリス(クロロエチル)ホスフェートおよびトリス(クロロプロピル)ホスフェートである。
(A)中の溶剤および難燃剤の使用量(重量%)は、(JR)および(PL)の合計重量に基づいて、それぞれ通常10以下、ポリウレタンの難燃性、ポリマーポリオールの粘度およびポリウレタンの機械物性の観点から好ましくはそれぞれ0.01〜5、さらに好ましくは0.05〜3である。
本発明のポリマーポリオール(A)は、ポリウレタンの(ポリウレタンエラストマー、ポリウレタンフォーム等)製造に使用するポリオールとして用いることができる。すなわち、ポリマーポリオール(A)または(A)を含むポリオール成分(B)およびポリイソシアネートを含有するイソシアネート成分(C)[以下において(B)と(C)を含有する組成物をポリウレタン形成性組成物と称することがある。]を、公知の方法(例えば特開2004−263192号公報に記載の方法)等で反応させてポリウレタンを得ることができる。
ポリオール成分(B)としては、本発明のポリマーポリオール(A)以外に、ポリウレタンを製造する際の原料として、本発明の効果を阻害しない範囲で必要によりポリオールおよび(A)以外の公知のポリマーポリオールを併用してもよい。
ポリオールとしては、前述したポリオール(PL)等が使用でき、公知のポリマーポリオールとしては、例えば特開2005−162791号公報等記載のポリマーポリオールが使用できる。
ポリオールの使用量(重量%)は、(A)の重量に基づいて、ポリウレタンの機械物性の観点から適宜調整することができるが、好ましくは1〜900である。
(A)以外の公知のポリマーポリオールの使用量(重量%)は、(A)の重量に基づいて、ポリウレタンの機械物性およびポリウレタンの機械物性、ストレーナや製造装置の吐出口の目詰まり低減の観点から好ましくは1〜100である。
ポリオール成分(B)中の(A)の使用量(重量%)は、得られるポリウレタンの機械物性およびポリオール成分の粘度の観点から好ましくは10〜100、さらに好ましくは15〜90、とくに好ましくは20〜80、最も好ましくは25〜70である。
イソシアネート成分(C)としては、従来からポリウレタンの製造に使用されている公知の有機ポリイソシアネート(例えば特開2005−162791号公報に記載のもの)等が使用できる。
これらのうちでポリウレタンの機械物性の観点から好ましいのは、2,4−および2,6−TDI、これらの異性体の混合物、粗製TDI(TDIを精製した際の残留物);4,4'−および2,4'−MDI、これらの異性体の混合物、粗製MDI(MDIを精製した際の残留物);およびこれらの有機ポリイソシアネートより誘導される、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基またはイソシアヌレート基等を含有する変性ポリイソシアネートである。
ポリウレタンの製造におけるNCO指数[NCO基と活性水素原子との当量比(NCO基/活性水素原子)×100]は、ポリウレタンの機械物性の観点から適宜調整することができるが、好ましくは50〜140、さらに好ましくは70〜140、次にさらに好ましくは80〜140、とくに好ましくは85〜120、さらにとくに好ましくは95〜115である。
ポリウレタンの製造に際しては反応を促進させるため、ウレタン化反応に使用される種々の触媒(例えば特開2005−162791号公報に記載のもの)を使用することができる。触媒の使用量(重量%)は、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて通常10以下、好ましくは0.001〜5である。
また、ポリウレタンの製造に際し、種々の発泡剤(例えば特開2006−152188号公報に記載のもの)[水、HFC(ハイドロフルオロカーボン)、HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)、メチレンクロライド等]を使用して、ポリウレタンフォームとすることができる。発泡剤の使用量(重量%)はポリウレタンフォームの所望の密度により変えることができ、特に限定はされないが、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて通常20以下である。
ポリウレタンフォームを製造する場合、さらに必要により整泡剤を使用することができる。整泡剤としては種々の整泡剤(例えば特開2005−162791号公報に記載のもの)が使用でき、ポリウレタンフォーム中のセル径の均一性の観点から好ましいのはシリコーン界面活性剤(例えばポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体)である。
整泡剤の使用量(重量%)は、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて通常5以下、好ましくは0.01〜2である。
ポリウレタンの製造において、さらに必要により難燃剤を使用することができる。難燃剤としては種々のもの(特開2005−162791号公報に記載のもの、例えばメラミン、リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステル、ホスファゼンが挙げられる。
難燃剤の使用量(重量%)は、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて通常30以下、好ましくは0.01〜10である。
ポリウレタンの製造においては、さらに必要により反応遅延剤、着色剤、内部離型剤、老化防止剤、抗酸化剤、可塑剤、殺菌剤および充填剤(カーボンブラックを含む)からなる群から選ばれる少なくとも1種のその他の添加剤を使用することができる。
ポリウレタンの製造は種々の方法(例えば特開2005−162791号公報に記載の方法)で行うことができ、ワンショット法、セミプレポリマー法およびプレポリマー法等が挙げられる。
ポリウレタンの製造には従来から用いられている製造装置(低圧あるいは高圧の機械装置等)を用いることができる。無溶媒の場合は、ニーダーやエクストルーダー等の装置を用いることができる。また、非発泡または発泡ポリウレタンを製造する際には、閉鎖モールドまたは開放モールドを用いることができる。
本発明のポリマーポリオール(A)を使用した場合、ポリウレタンの製造に用いる製造装置の小さい開口部の目詰まりが低減し、メンテナンスが容易になり生産性が向上できる。特に、ポリウレタンフォームの発泡機では、吐出ヘッドの目詰まりが極めて低減し生産性の向上が顕著である。
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、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、%、部および比は、特に断りのない限り、それぞれ、重量%、重量部および重量比を示す。
実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次のとおりである。
(1)ポリオール
ポリオール(PL1−1):グリセリンにPO−EO−POの順にブロック付加させた、水酸基価=56、内部EO単位含量=9%のポリオール〔商品名「サンニックス(登録商標)GP−3030」、三洋化成工業(株)製〕
ポリオール(PL1−2):ペンタエリスリトールにPO−EOの順にブロック付加させた、水酸基価=32、末端EO単位含量=14%のポリオール〔商品名「ポリオール50」、三洋化成工業(株)製〕
(2)ラジカル重合開始剤
k−1:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)〔商品名「V−65」、和光純薬工業(株)製〕
k−2:1,1’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)〔商品名「V−59」、和光純薬工業(株)製〕
k−3:1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)〔商品名「V−40」、和光純薬工業(株)製〕
k−4:ジクミル パーオキサイド〔商品名「パークミルD」、日本油脂(株)製〕
(3)分散剤
e−1 :ポリオール(PL1−2)0.14モルと2−ヒドロキシエチルメタクリレート0.07モルをTDI0.16モルでジョイントして得られる、水酸基価=20、不飽和基数/含窒素基数=0.22の反応性分散剤〔特開2002−308920号公報に記載のもの〕
(4)ポリイソシアネート
TDI−80:商品名「コロネートT−80」〔日本ポリウレタン工業(株)製〕
(5)触媒
触媒A:商品名「ネオスタンU−28」(オクチル酸第1スズ)〔日東化成(株)製〕
触媒B:商品名「DABCO」(トリエチレンジアミン)〔日本乳化剤(株)製〕
(6)製泡剤
商品名「SRX−280A」(ポリエーテルシロキサン重合体)〔東レダウコーニングシリコーン(株)製〕
実施例における測定、評価方法は次のとおりである。
<重合体粒子(JR)の含有量>
SUS製遠心分離用遠沈管50mlに、ポリマーポリオール約5gを精秤し、ポリマーポリオール重量(W1)とする。メタノール15gを加えて希釈する。冷却遠心分離機[型番:GRX−220、トミー精工(株)製]を用いて、18,000rpm×60分間、20℃にて遠心分離する。上澄み液をガラス製ピペットを用いて除去する。残留沈降物にメタノール15gを加えて希釈し、上記と同様に遠心分離して上澄み液を除去する操作を、さらに3回繰り返す。遠沈管内の残留沈降物を、2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で60℃×60分間減圧乾燥し、乾燥した沈降物を重量測定し、該重量を(W2)とする。次式(3)で算出した値を、重合体粒子含有量とする。

重合体粒子含有量(重量%)=(W2)×100/(W1) (3)
<体積平均粒子径、粒度分布および算術標準偏差>
50mlのガラス製ビーカーにメタノール30mlを入れ、ポリマーポリオールを2mg投入し、長径2cm、短径0.5cmのスターラーピースを用いてマグネチックスターラーで400rpm×3分間撹拌、混合して均一液とする。混合後、5分間以内に測定セルに投入し、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置[型番:LA−750、(株)堀場製作所製]を用いて体積基準による体積平均粒子径、粒度分布および算術標準偏差を測定する。
<粗大粒子含有量>
ポリマーポリオール約300gを1Lのビーカーに精秤しポリマーポリオール重量(W1)とする。これに、あらかじめ目開き0.10mmの工業用織金網(JIS G3556、以下同じ。)で濾過し異物を除去しておいたメタノール300gを加え均一液とする。均一液を目開き0.10mmの工業用織金網にて濾過し、金網上に残留した異物を、予め異物を除去しておいたメタノール300gで洗浄する。洗浄した異物を循風乾燥機内で70℃×30分間乾燥した後、乾燥した異物の重量を測定し、これを異物重量(W3)とする(小数点以下4桁までの精度で秤量。単位g)。次式(4)で算出した値を、ポリマーポリオール中の0.10mm以上の粒子径を有する重合体粒子の含有量(以下、粗大粒子含有量と略記)とする。

粗大粒子含有量(重量%) =(W3)×100/(W1) (4)
<粘度>
ポリマーポリオールを、BL型粘度計〔東京計器(株)製〕を用いて、3号ローター、12rpm、25℃の条件にて測定する。
<ろ過性>
ポリマーポリオール300gを循風乾燥機にて70℃に加温する。ろ過面の大きさに裁断した目開き0.045mmの工業用織金網(JIS G3556)をろ過面の直径が96mmのブフナー漏斗にアルミテープで固定する。ブフナー漏斗をろ過鐘の上部口に固定し、真空ポンプと直結する。温調したポリマーポリオールを30秒間以内にブフナー漏斗の金網面上にあけ、ポリマーポリオールを金網上にあけてから、60秒以内に真空ポンプ〔型番TSW−300、佐藤真空(株)製〕を作動させる。真空ポンプを作動させた時点から計時を開始し、一部金網面が見えるまでの時間をろ過時間とする。ろ過した後のポリマーポリオールの重量を測定し、これを(W4)とする。次式(5)で算出した値を、ろ過性とする。

ろ過性(g/s・cm2)=(W4)(g)÷
[ろ過時間(秒)×ろ過面積〔72.4cm2〕] (5)
<総合評価>
ろ過性、ポリウレタンフォームの白色度および物性を次の基準で評価し、それらの評価結果から後述する基準により総合評価を判定した。
評価基準
(1)ろ過性 ☆ 0.12以上
◎ 0.10以上、0.12未満
○ 0.08以上、0.10未満
△ 0.06以上、0.08未満
× 0.06未満

(2)白色度 ☆ 3以下
◎ 3より大きく、4.5以下
○ 4.5より大きく、5.5以下
△ 5.5より大きく、6.0以下
× 6.0より大きい

総合評価
☆ ろ過性および白色度が◎以下でない評価であり、フォーム物性良好
◎ ろ過性および白色度が○以下でない評価であり、フォーム物性良好
○ ろ過性および白色度が△以下でない評価であり、フォーム物性良好
△ ろ過性および白色度が×以下でない評価であり、フォーム物性良好
× ろ過性もしくは白色度が×の評価、またはフォーム物性不良
実施例1 [ポリマーポリオール(A−1)の製造]
〔第I工程〕 SUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)329部、ACN42.3部(50.0モル)、St83.0部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン21部を入れ、撹拌下100℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)1.24部、(k−2)0.38部および(k−3)0.13部をキシレン7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約160℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA1−I)を得た。
〔第II工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)39部、ACN48.3部およびSt94.8部を入れ、撹拌下、95℃に温調した。ここに(k−1)1.41部、(k−2)0.43部および(k−3)0.14部をキシレン8部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約160℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA1−II)を得た。
〔第III工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)73.3部、ACN64.1部およびSt126部を入れ、撹拌下、90℃に温調した。ここに(k−1)1.88部、(k−2)0.57部および(k−3)0.19部、(k−4)0.38部をキシレン10.6部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約160℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA1−III)を得た。(BA1−III)から未反応モノマーとキシレンを2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、減圧下ストリッピングして、ポリマーポリオール(A−1)を得た。前記の測定、評価方法で(A−1)を評価した結果、重合体粒子(JR)含有量50%、体積平均粒子径0.40μm、算術標準偏差0.20、粗大粒子含有量3×10-4%、粘度6,700mPa・s/25℃、ろ過性0.13であった。結果を表1に示す。
実施例2 [ポリマーポリオール(A−2)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83.0部の代わりに、ACN31.4部、St92.3部、アリルアルコールPO2.2モル付加物1.25部およびジビニルベンゼン0.38部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN35.8部、St105.6部、アリルアルコールPO2.2モル付加物1.43部およびジビニルベンゼン0.43部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN47.6部St140部、アリルアルコールPO2.2モル付加物1.9部およびジビニルベンゼン0.57部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−2)を得た。(A−2)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例3 [ポリマーポリオール(A−3)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83.0部の代わりに、ACN54.3部およびSt71部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN62部およびSt81.1部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN82.3部およびSt108部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−3)を得た。(A−3)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例4 [ポリマーポリオール(A−4)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83.0部の代わりに、ACN26.6部、St97.0部、アリルアルコールPO2.2モル付加物1.25部およびジビニルベンゼン0.38部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN30.4部、St110.5部、アリルアルコールPO2.2モル付加物1.43部およびジビニルベンゼン0.43部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN40.4部、St147部、アリルアルコールPO2.2モル付加物1.9部およびジビニルベンゼン0.57部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−4)を得た。(A−4)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例5 [ポリマーポリオール(A−5)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83.0部の代わりに、ACN60.9部およびSt64.4部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN69.6部およびSt73.5部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN92.4部およびSt97.6部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−5)を得た。(A−5)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例6 [ポリマーポリオール(A−6)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83.0部の代わりに、ACN22.5部およびSt103部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN25.6部およびSt117部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN34.1部およびSt156部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−6)を得た。(A−6)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例7 [ポリマーポリオール(A−7)の製造]
実施例1において、第I工程で、アクリロニトリル42.3部およびスチレン83.0部の代わりに、アクリロニトリル63.8部およびスチレン61.6部、第II工程で、アクリロニトリル48.3部およびスチレン94.8部の代わりにアクリロニトリル72.8部およびスチレン70.4部、第III工程で、アクリロニトリル64.1部およびスチレン126部の代わりに、アクリロニトリル96.6部およびスチレン93.4部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−7)を得た。(A−7)について、実施例1と同様に、測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例8 [ポリマーポリオール(A−8)の製造]
実施例1において、第I工程で、アクリロニトリル42.3部およびスチレン83.0部の代わりに、アクリロニトリル11.9部およびスチレン114部、第II工程で、アクリロニトリル48.3部およびスチレン94.8部の代わりにアクリロニトリル13.6部およびスチレン130部、第III工程で、アクリロニトリル64.1部およびスチレン126部の代わりに、アクリロニトリル18.0部およびスチレン172部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(A−8)を得た。(A−8)について、実施例1と同様に、測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例9 [ポリマーポリオール(A−9)の製造]
脱イオン水831部、ポリビニルアルコール[商品名「PVA217」、クラレ(株)製]7部、硫酸ナトリウム10部および硫酸銅5水和物1部を2Lのガラス製反応槽に仕込んだ。 次いでACN53部、St104部、(k−2)2.7部をあらかじめ混合してから反応槽に仕込み、撹拌しながら液温を50℃に上昇させた。50℃に到達した後、5時間、50℃に液温を保持し反応させた。その後、25℃まで冷却し、重合体粒子の水分散体を得た。水分散液の重合体粒子は、体積平均粒子径0.45μm、算術標準偏差0.3であった。水分散液にポリオール(PL1−1)157部を投入し、該分散液をエバポレーター[N−1000、東京理化機器(株)製]、にて2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、100℃で水を留去し、ポリマーポリオール(A−9)を得た。(A−9)について、実施例1と同様に、測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例10 [ポリマーポリオール(A−10)の製造]
〔第I工程〕 SUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)354部、ACN64.0部(50.0モル)、St126部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン21.6部を入れ、撹拌下90℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)1.88部、(k−2)0.57部および(k−3)0.19部をキシレン10.6部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約160℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA10−I)を得た。
〔第II工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)87.5部、ACN90.6部およびSt178部を入れ、撹拌下、85℃に温調した。ここに(k−1)2.65部、(k−2)0.81部、(k−3)0.27部および(k−4)0.38部をキシレン14.4部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約160℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA10−II)を得た。(BA10−II)から未反応モノマーとキシレンを2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、減圧下ストリッピングして、ポリマーポリオール(A−10)を得た。(A−10)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例11 [ポリマーポリオール(A−11)の製造]
実施例10において、第I工程で、ACN64.0部およびSt126部の代わりに、ACN48.1部およびSt142部、第II工程で、ACN90.6部およびSt178部の代わりにACN68.1部およびSt201部を用いた以外は実施例10と同様にして、ポリマーポリオール(A−11)を得た。(A−11)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例12 [ポリマーポリオール(A−12)の製造]
実施例10において、第I工程で、ACN64.0部およびSt126部の代わりに、ACN82.2部およびSt108部、第II工程で、ACN90.6部およびSt178部の代わりにACN116部およびSt152部を用いた以外は実施例10と同様にして、ポリマーポリオール(A−12)を得た。(A−12)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例13 [ポリマーポリオール(A−13)の製造]
実施例10において、第I工程で、ACN64.0部およびSt126部の代わりに、ACN40.9部、St149部、第II工程で、ACN90.6部およびSt178部の代わりにACN57.9部、St211部を用いた以外は実施例10と同様にして、ポリマーポリオール(A−13)を得た。(A−13)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表1に示す。
実施例14 [ポリマーポリオール(A−14)の製造]
〔第I工程〕 1.5LのSUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)325部、ACN33.3部(50.0モル)、St65.3部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン20.6部を入れ、撹拌下100℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)0.97部、(k−2)0.30部および(k−3)0.10部をキシレン5.5部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA14−I)を得た。
〔第II工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)33.6部、ACN35.0部およびSt68.7部を入れ、撹拌下、100℃に温調した。ここに(k−1)1.02部、(k−2)0.31部および(k−3)0.10部をキシレン5.8部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA14−II)を得た。
〔第III工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)38.5部、ACN39.9部およびSt78.4部を入れ、撹拌下、95℃に温調した。ここに(k−1)1.17部、(k−2)0.36部および(k−3)0.12部をキシレン6.6部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA14−III)を得た。
〔第IV工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)44.1部、ACN46.6部およびSt91.4部を入れ、撹拌下、90℃に温調した。ここに(k−1)1.36部、(k−2)0.42部、(k−3)0.14部および(k−4)0.38部をキシレン8.1部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA14−IV)を得た。(BA14−IV)から未反応モノマーとキシレンを2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、減圧下ストリッピングして、ポリマーポリオール(A−14)を得た。(A−14)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例15 [ポリマーポリオール(A−15)の製造]
実施例14において、第I工程で、ACN33.3部およびSt65.3部の代わりに、ACN25.0部およびSt73.6部、第II工程で、ACN35.0部およびSt68.7部の代わりにACN26.3部およびSt77.3部、第III工程で、ACN39.9部およびSt78.4部の代わりに、ACN30.0部およびSt88.3部、第IV工程で、ACN46.6部およびSt91.4部の代わりに、ACN35.0部およびSt103部を用いた以外は実施例14と同様にして、ポリマーポリオール(A−15)を得た。(A−15)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例16 [ポリマーポリオール(A−16)の製造]
実施例14において、第I工程で、ACN33.3部およびSt65.3部の代わりに、ACN50.1部およびSt48.4部、第II工程で、ACN35.0部およびSt68.7部の代わりにACN52.7部およびSt50.9部、第III工程で、ACN39.9部およびSt78.4部の代わりに、ACN60.2部およびSt58.1部、第IV工程で、ACN46.6部およびSt91.4部の代わりに、ACN70.2部およびSt67.8部を用いた以外は実施例14と同様にして、ポリマーポリオール(A−16)を得た。(A−16)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例17 [ポリマーポリオール(A−17)の製造]
実施例14において、第I工程で、ACN33.3部およびSt65.3部の代わりに、ACN9.30部およびSt89.2部、第II工程で、ACN35.0部およびSt68.7部の代わりにACN9.8部およびSt93.8部、第III工程で、ACN39.9部およびSt78.4部の代わりに、ACN11.2部およびSt107部、第IV工程で、ACN46.6部およびSt91.4部の代わりに、ACN13.1部およびSt125部を用いた以外は実施例14と同様にして、ポリマーポリオール(A−17)を得た。(A−17)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例18 [ポリマーポリオール(A−18)の製造]
〔第I工程〕 SUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)320部、ACN27.5部(50.0モル)、St54.1部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン20.4部を入れ、撹拌下110℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)0.81部、(k−2)0.25部および(k−3)0.08部をキシレン4.5部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA18−I)を得た。
〔第II工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)26.8部、ACN27.8部およびSt54.7部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.82部、(k−2)0.25部および(k−3)0.08部をキシレン4.6部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA18−II)を得た。
〔第III工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)28.3部、ACN29.4部およびSt57.7部を入れ、撹拌下、105℃に温調した。ここに(k−1)0.86部、(k−2)0.26部および(k−3)0.09部をキシレン4.9部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA18−III)を得た。
〔第IV工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)32.8部、ACN34.0部およびSt66.8部を入れ、撹拌下、100℃に温調した。ここに(k−1)1.00部、(k−2)0.30部および(k−3)0.10部をキシレン5.7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA18−IV)を得た。
〔第V工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)33.6部、ACN35.9部およびSt70.5部を入れ、撹拌下、100℃に温調した。ここに(k−1)1.05部、(k−2)0.32部、(k−3)0.11部および(k−4)0.38部をキシレン6.5部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA18−V)を得た。(BA18−V)から未反応モノマーとキシレンを2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、減圧下ストリッピングして、ポリマーポリオール(A−18)を得た。(A−18)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例19 [ポリマーポリオール(A−19)の製造]
実施例18において、第I工程で、ACN27.5部およびSt54.1部の代わりに、ACN20.7部およびSt60.9部、第II工程で、ACN27.8部およびSt54.7部の代わりにACN20.9部およびSt61.6部、第III工程で、ACN29.4部およびSt57.7部の代わりに、ACN22.1部およびSt65.0部、第IV工程で、ACN34.0部およびSt66.8部の代わりに、ACN25.6部およびSt75.3部、第V工程で、ACN35.9部およびSt70.5部の代わりに、ACN27.0部およびSt79.4部を用いた以外は実施例18と同様にして、ポリマーポリオール(A−19)を得た。(A−19)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例20 [ポリマーポリオール(A−20)の製造]
実施例18において、第I工程で、ACN27.5部およびSt54.1部の代わりに、ACN35.4部およびSt46.3部、第II工程で、ACN27.8部およびSt54.7部の代わりにACN35.8部およびSt46.8部、第III工程で、ACN29.4部およびSt57.7部の代わりに、ACN37.7部およびSt49.4部、第IV工程で、ACN34.0部およびSt66.8部の代わりに、ACN43.7部およびSt57.2部、第V工程で、ACN35.9部およびSt70.5部の代わりに、ACN46.1部およびSt60.3部を用いた以外は実施例18と同様にして、ポリマーポリオール(A−20)を得た。(A−20)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例21 [ポリマーポリオール(A−21)の製造]
実施例18において、第I工程で、ACN27.5部およびSt54.1部の代わりに、ACN17.6部およびSt64.0部、第II工程で、ACN27.8部およびSt54.7部の代わりにACN17.8部およびSt64.8部、第III工程で、ACN29.4部およびSt57.7部の代わりに、ACN18.8部およびSt68.4部、第IV工程で、ACN34.0部およびSt66.8部の代わりに、ACN21.7部およびSt79.1部、第V工程で、ACN35.9部およびSt70.5部の代わりに、ACN22.9部およびSt83.5部を用いた以外は実施例18と同様にして、ポリマーポリオール(A−21)を得た。(A−21)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例22 [ポリマーポリオール(A−22)の製造]
〔第I工程〕 SUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)316部、ACN24.0部(50.0モル)、St47.1部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン20.2部を入れ、撹拌下110℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)0.70部、(k−2)0.21部および(k−3)0.07部をキシレン4.0部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA22−I)を得た。
〔第II工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)22.8部、ACN23.7部およびSt46.5部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.69部、(k−2)0.21部および(k−3)0.07部をキシレン3.9部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA22−II)を得た。
〔第III工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)22.8部、ACN23.7部およびSt46.5部を入れ、撹拌下、105℃に温調した。ここに(k−1)0.69部、(k−2)0.21部および(k−3)0.07部をキシレン3.9部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA22−III)を得た。
〔第IV工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)24.8部、ACN25.8部およびSt50.6部を入れ、撹拌下、100℃に温調した。ここに(k−1)0.76部、(k−2)0.23部および(k−3)0.08部をキシレン4.3部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA22−IV)を得た。
〔第V工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)26.2部、ACN27.2部およびSt53.5部を入れ、撹拌下、100℃に温調した。ここに(k−1)0.80部、(k−2)0.24部および(k−3)0.08部をキシレン4.5部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA22−V)を得た。
〔第VI工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)28.2部、ACN30.4部およびSt59.7部を入れ、撹拌下、100℃に温調した。ここに(k−1)0.90部、(k−2)0.27部、(k−3)0.09部および(k−4)0.38部をキシレン5.7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA22−VI)を得た。(BA22−VI)から未反応モノマーとキシレンを2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、減圧下ストリッピングして、ポリマーポリオール(A−22)を得た。(A−22)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
実施例23 [ポリマーポリオール(A−23)の製造]
〔第I工程〕 SUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)315部、ACN22.9部(50.0モル)、St45.0部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン20.0部を入れ、撹拌下120℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)0.67部、(k−2)0.20部および(k−3)0.07部をキシレン3.8部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−I)を得た。
〔第II工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)21.1部、ACN22.0部およびSt43.1部を入れ、撹拌下、120℃に温調した。ここに(k−1)0.64部、(k−2)0.20部および(k−3)0.07部をキシレン3.7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−II)を得た。
〔第III工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)21.4部、ACN22.3部およびSt43.7部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.65部、(k−2)0.20部および(k−3)0.07部をキシレン3.7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−III)を得た。
〔第IV工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)21.1部、ACN22.0部およびSt43.1部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.64部、(k−2)0.20部および(k−3)0.07部をキシレン3.7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−IV)を得た。
〔第V工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)20.8部、ACN21.7部およびSt42.5部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.63部、(k−2)0.19部および(k−3)0.06部をキシレン3.6部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−V)を得た。
〔第VI工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)21.3部、ACN22.1部およびSt43.4部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.65部、(k−2)0.20部および(k−3)0.07部をキシレン3.7部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−VI)を得た。
〔第VII工程〕 引き続いて反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)19.8部、ACN21.8部およびSt42.9部を入れ、撹拌下、110℃に温調した。ここに(k−1)0.64部、(k−2)0.19部、(k−3)0.06部および(k−4)0.38部をキシレン4.5部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約150℃に到達した。最高到達温度に到達してから140〜160℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却して、ベースポリマーポリオール(BA23−VII)を得た。(BA23−VII)から未反応モノマーとキシレンを2,666〜3,999Pa(20〜30torr)で2時間、減圧下ストリッピングして、ポリマーポリオール(A−23)を得た。(A−23)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
比較例1 [ポリマーポリオール(R−1)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83.0部の代わりに、ACN65.1部およびSt60.1部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN74.4部およびSt68.7部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN98.8部およびSt91.2部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(R−1)を得た。(R−1)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
比較例2 [ポリマーポリオール(R−2)の製造]
実施例1において、第I工程で、ACN42.3部およびSt83部の代わりに、ACN11.1部およびSt114部、第II工程で、ACN48.3部およびSt94.8部の代わりにACN12.7部およびSt130部、第III工程で、ACN64.1部およびSt126部の代わりに、ACN16.8部およびSt173部を用いた以外は実施例1と同様にして、ポリマーポリオール(R−2)を得た。(R−2)について、実施例1と同様に測定、評価した。結果を表2に示す。
比較例3 [ポリマーポリオール(R−3)の製造]
SUS製耐圧反応容器に、25℃で、ポリオール(PL1−1)441部、ACN154.7部(50.0モル)、St304部(50.0モル)、分散剤(e−1)37.6部およびキシレン21.0部を入れ、撹拌下50℃に温調した。ここにラジカル重合開始剤(k−1)4.53部、(k−2)1.38部、(k−3)0.38部および(k−4)0.38部をキシレン25.6部に溶解させた液を5秒間で仕込んで混合し、重合を開始させた。ラジカル重合開始剤溶液投入後、重合反応は1分以内に速やかに開始し、約6分で最高到達温度約180℃に到達した。最高到達温度に到達してから150〜170℃で約10分間熟成した後、25℃に冷却したが、重合物が塊状となりポリマーポリオールは得られなかった。
Figure 2008138178
Figure 2008138178
実施例24〜46、比較例3〜4 [ポリウレタンフォームの製造]
実施例1〜23で得られたポリマーポリオール(A−1〜A−23)および比較例1〜2で得られた比較のポリマーポリオール(R−1〜R−2)を使用し、表3および4記載の配合比で、以下に示す発泡処方によりポリウレタンフォームを製造した。これらのフォームの物性を下記の方法により評価した。結果を表3および4に示す。
<発泡処方>
〔1〕 ポリマーポリオール、ポリオール(PL1−1)および有機ポリイソシアネートをそれぞれ25±2℃に温度調整した。
〔2〕 ポリマーポリオール、ポリオール(PL1−1)、整泡剤、水、触媒の順で容量1Lのステンレス製ビーカーに仕込み、25℃±2℃で撹拌混合し、直ちに有機ポリイソシアネートを加え、撹拌機〔ホモディスパー、特殊機化(株)製〕を用いて撹拌した(撹拌条件:2,000rpm×8秒間)。
〔3〕 撹拌停止後、25×25×10cmの木箱(25℃±2℃)に混合したビーカー内容物を投入して発泡させ、ポリウレタンフォームを得た。
Figure 2008138178
Figure 2008138178
<フォーム物性の評価方法>
(1)密度(kg/m3):JIS K6400−1997〔項目5〕に準拠。
(2)25%ILD(硬度)(kgf/314cm2):JIS K6382−1995〔項目5.3〕に準拠。
(3)引張強度(kgf/cm2):JIS K6301−1995〔項目3〕に準拠。
(4)引裂強度(kgf/cm):JIS K6301−1995〔項目9〕に準拠
(5)切断伸度(%):JIS K6301−1995〔項目3〕に準拠
(6)圧縮永久歪(%):JIS K6382−1995〔項目5.5〕に準拠。
(7)白色度:JIS 8715−1999に準拠。
表1〜表4の結果から、実施例1〜23のポリマーポリオールは、比較例2のポリマーポリオールに比べて、算術標準偏差が小さくかつ粗大粒子含有量が少ないことがわかる。これにより、ろ過性が向上することがわかる。また、比較例1のポリマーポリオールは、算術標準偏差が小さくかつ粗大粒子含有量が少なくろ過性は良好であるが、Stの含有量が少なくACNの含有量が多いため、フォーム物性のうち白色度が極めて悪い結果となっている。さらに、実施例1〜23のポリマーポリオールを用いて得られたポリウレタンフォームは、上記(2)〜(6)の機械物性および白色度の評価で比較例1〜2のポリマーポリオールを用いたものに比べて、優れており、特に切断伸度および圧縮永久歪が大幅に向上することがわかる。
なお、通常ポリウレタンフォームの物性としては、25%ILD、引張強度、引裂強度および切断伸度は数値が大きいほど、また、白色度および圧縮永久歪は数値が小さいほど良好であることを表す。
本発明のポリマーポリオール(A)は、ポリウレタンの製造に用いる製造装置の小さい開口部の目詰まりが低減することからポリウレタン製造装置のメンテナンスを容易にしてポリウレタンの生産性を大幅に向上させ、また(A)を用いたポリウレタンの機械物性を向上させることから、フォーム(軟質、硬質、半硬質フォーム等)、エラストマー、RIM成形品等ポリウレタン全般に幅広く好適に使用できる。特に、ポリウレタンフォームの製造に用いる場合には、ポリウレタンフォームの各物性をバランス良く調整でき、好適である。
本発明のポリウレタン形成性組成物から形成されるポリウレタンは、各種の幅広い用途に使用されるが、とくにポリウレタンフォームとして自動車内装部品や家具の室内調度品等に好適に用いられる。

Claims (8)

  1. スチレンおよびアクリロニトリルを含有するエチレン性不飽和モノマーを構成単位とする重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるポリマーポリオールの製造方法において、下記(I)〜(III)の工程からなるn回の重合工程を含むことを特徴とし、該モノマーの合計モル数に基づいて、スチレンの割合が33〜83モル%、アクリロニトリルの割合が17〜67モル%、(JR)の粒子径の算術標準偏差が0.1〜0.5、および(JR)のうち0.1mm以上の粒子径を有する粒子の含有量がポリマーポリオールの重量に基づいて0〜30×10-4%であるポリマーポリオール(A)の製造方法。
    (I)エチレン性不飽和モノマー、ポリオール(PL)、およびさらに必要により分散剤(e)、希釈溶剤(c)を添加後、ラジカル重合開始剤(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BA1)を得る工程
    (II)得られた(BAi-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BAi)を得る工程
    (III)得られた(BAn-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ポリマーポリオール(A)を得る工程
    但し、nは2〜7の整数、iは2〜(n−1)の整数、nが2の場合、工程(II)は行わず、nが3の場合、i=2を意味する。
  2. スチレンおよびアクリロニトリルを含有するエチレン性不飽和モノマーを構成単位とする重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるポリマーポリオールの製造方法において、下記の工程(I)および(II)からなる製造方法で得られるベースポリマーポリオール(BAn-1)を、下記の工程(III)で用いることを特徴とし、該モノマーの合計モル数に基づいて、スチレンの割合が33〜83モル%、アクリロニトリルの割合が17〜67モル%、(JR)の粒子径の算術標準偏差が0.1〜0.5、および(JR)のうち0.1mm以上の粒子径を有する粒子の含有量がポリマーポリオールの重量に基づいて0〜30×10-4%であるポリマーポリオール(A)の製造方法。
    (I)エチレン性不飽和モノマー、ポリオール(PL)、およびさらに必要により分散剤(e)、希釈溶剤(c)を添加後、ラジカル重合開始剤(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BA1)を得る工程
    (II)得られた(BAi-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BAi)を得る工程
    (III)得られた(BAn-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ポリマーポリオール(A)を得る工程
    但し、nは2〜7の整数、iは2〜(n−1)の整数、nが2の場合、工程(II)は行わず、nが3の場合、i=2を意味する。
  3. スチレンおよびアクリロニトリルを含有するエチレン性不飽和モノマーを構成単位とする重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるポリマーポリオールの製造方法において、下記の工程(I)からなる製造方法で得られるベースポリマーポリオール(BA1)を用いて、下記の工程(II)、(III)を行うことを特徴とし、該モノマーの合計モル数に基づいて、スチレンの割合が33〜83モル%、アクリロニトリルの割合が17〜67モル%、(JR)の粒子径の算術標準偏差が0.1〜0.5、および(JR)のうち0.1mm以上の粒子径を有する粒子の含有量がポリマーポリオールの重量に基づいて0〜30×10-4%であるポリマーポリオール(A)の製造方法。
    (I)エチレン性不飽和モノマー、ポリオール(PL)、およびさらに必要により分散剤(e)、希釈溶剤(c)を添加後、ラジカル重合開始剤(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BA1)を得る工程
    (II)得られた(BAi-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ベースポリマーポリオール(BAi)を得る工程
    (III)得られた(BAn-1)にエチレン性不飽和モノマー、さらに必要により(PL)、(e)、(c)を添加後、(k)を投入して重合させ、ポリマーポリオール(A)を得る工程。
    但し、nは2〜7の整数、iは2〜(n−1)の整数、nが2の場合、工程(II)は行わず、nが3の場合、i=2を意味する。
  4. 請求項1〜3のいずれか記載の製造方法により製造されるポリマーポリオール(A)。
  5. スチレンおよびアクリロニトリルを含有するエチレン性不飽和モノマーを構成単位とする重合体粒子(JR)がポリオール(PL)中に含有されてなるポリマーポリオールにおいて、該モノマーの合計モル数に基づいて、スチレンの割合が33〜83モル%、アクリロニトリルの割合が17〜67モル%、(JR)の粒子径の算術標準偏差が0.1〜0.5、および(JR)のうち0.1mm以上の粒子径を有する粒子の含有量がポリマーポリオールの重量に基づいて0〜30×10-4%であることを特徴とするポリマーポリオール(A)。
  6. (JR)の含有量が、30〜65重量%である請求項4または5記載のポリマーポリオール(A)。
  7. ポリオール成分(B)およびイソシアネート成分(C)を含有するポリウレタン形成性組成物において、(B)が請求項4〜6のいずれか記載のポリマーポリオール(A)を10〜100重量%含有してなるポリウレタン形成性組成物。
  8. 請求項7記載の組成物から形成されてなるポリウレタン。
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