JP2012062412A - Polyol composition and method for production of polyurethane using the same - Google Patents

Polyol composition and method for production of polyurethane using the same Download PDF

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JP2012062412A JP2010208410A JP2010208410A JP2012062412A JP 2012062412 A JP2012062412 A JP 2012062412A JP 2010208410 A JP2010208410 A JP 2010208410A JP 2010208410 A JP2010208410 A JP 2010208410A JP 2012062412 A JP2012062412 A JP 2012062412A
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Hirofumi Inoue
裕文 井上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyol composition whose tensile characteristic and wet heat compression property do not degrade even when improving the hardness of a soft polyurethane foam.SOLUTION: The polyol composition comprises a polyol (A) and a carbon nanotube (B). A polyol (a) contained in the polyol (A) is an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound (H), and in more details, is polyoxyalkylene polyol in which 40% or more of the hydroxy groups positioned at the terminal of molecule are the groups containing a specific primary hydroxy group, and a hydroxy value x, total unsaturation degree y and the content z of an ethylene oxide unit satisfy the relation of numerical expression (1): y≤28.3×x×(100-z)/100 (wherein, z is the ethylene oxide content of 0-50 wt.%).

Description

本発明は、ポリオール組成物、及びこのポリオール組成物を用いたポリウレタンの製造方法に関する。さらに詳しくは、ポリウレタンフォーム等のポリウレタン原料として好適であり、優れた機械物性をポリウレタンに付与するポリオール組成物に関する。   The present invention relates to a polyol composition and a method for producing a polyurethane using the polyol composition. More specifically, the present invention relates to a polyol composition that is suitable as a polyurethane raw material such as polyurethane foam and imparts excellent mechanical properties to polyurethane.

従来より、軟質ポリウレタンフォームの硬度向上を目的に、低分子量ポリオール(いわゆる架橋剤)を使用する方法、ポリマーポリオールを使用する方法、無機フィラーを添加する方法が用いられている(例えば特許文献1)。
また、本願出願人は先に、総不飽和度が低く、末端の水酸基の1級化率が高いポリオールを用いることで硬度等の機械物性が向上することを見出している(例えば特許文献2)。
Conventionally, for the purpose of improving the hardness of flexible polyurethane foam, a method using a low molecular weight polyol (so-called crosslinking agent), a method using a polymer polyol, and a method of adding an inorganic filler have been used (for example, Patent Document 1). .
In addition, the applicant of the present application has previously found that mechanical properties such as hardness are improved by using a polyol having a low total unsaturation and a high primary ratio of the terminal hydroxyl group (for example, Patent Document 2). .

特開2004−210976号公報JP 2004-210976 A 特開2003−113219号公報JP 2003-113219 A

しかし、低分子量ポリオール、ポリマーポリオール、無機フィラーを添加する方法で硬度を向上させた場合、引張特性が著しく低下する問題がある。また、従来の末端の水酸基の1級化率が高いポリオールを用いる方法では硬度向上が十分でなく、特に高硬度が要求される用途には低分子量ポリオール、ポリマーポリオール、無機フィラーをさらに添加する必要があり、引張特性の低下が避けられない。
本発明は、これらの問題点を解決したポリオール組成物を提供することを目的とする。
However, when the hardness is improved by a method of adding a low molecular weight polyol, a polymer polyol, or an inorganic filler, there is a problem that the tensile properties are remarkably lowered. In addition, the conventional method using a polyol having a high degree of primary hydroxyl group hydroxylation does not sufficiently improve the hardness, and it is necessary to further add a low molecular weight polyol, a polymer polyol, and an inorganic filler, especially for applications requiring high hardness. There is an inevitable decrease in tensile properties.
An object of this invention is to provide the polyol composition which solved these problems.

すなわち、本発明は、ポリオール(A)及びカーボンナノチューブ(B)を含有してなるポリオール組成物であって、(A)が下記ポリオール(a)を含有してなることを要旨とする。
ポリオール(a):活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物であって、末端に位置する水酸基の40%以上が下記一般式(I)で表される1級水酸基含有基であり、水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zが数式(1)の関係を満たすポリオキシアルキレンポリオール。

Figure 2012062412
[一般式(I)中、R1は、水素原子、又は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基若しくはフェニル基を表す。アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。]
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1)
[数式(1)中、xは単位mgKOH/gで表される水酸基価、yは単位meq/gで表される総不飽和度を表す。zは、(a)の重量を基準とするエチレンオキサイド含有量であり、0〜50重量%である。]
また、本発明のポリウレタンの製造方法は、ポリオール成分とイソシアネート成分とを反応させてポリウレタンを製造する方法において、ポリオール成分として本発明のポリオール組成物をポリオール成分の重量を基準として10〜100重量%含有するポリオール成分を用いることを要旨とする。 That is, the gist of the present invention is a polyol composition comprising a polyol (A) and a carbon nanotube (B), wherein (A) comprises the following polyol (a).
Polyol (a): an alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H), wherein 40% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (I), A polyoxyalkylene polyol in which the valence x, the total degree of unsaturation y, and the ethylene oxide content z satisfy the relationship of formula (1).
Figure 2012062412
[In General Formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, cycloalkyl group, or phenyl group having 1 to 12 carbon atoms. The alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group. ]
y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
[In Formula (1), x represents the hydroxyl value represented by the unit mgKOH / g, and y represents the total degree of unsaturation represented by the unit meq / g. z is the ethylene oxide content based on the weight of (a), and is 0 to 50% by weight. ]
The polyurethane production method of the present invention is a method of producing a polyurethane by reacting a polyol component and an isocyanate component. The polyol composition of the present invention is used as a polyol component in an amount of 10 to 100% by weight based on the weight of the polyol component. The gist is to use the polyol component contained.

本発明のポリオール組成物、及びこれを用いて得られたポリウレタンは以下の効果を奏する。
(1)本発明のポリオール組成物を用いて製造されたポリウレタンフォームは硬度及び引張特性が良好である。
The polyol composition of the present invention and the polyurethane obtained using the same have the following effects.
(1) The polyurethane foam produced using the polyol composition of the present invention has good hardness and tensile properties.

製造例1の工程フローを示す図である。6 is a diagram showing a process flow of Production Example 1. FIG.

本発明のポリオール組成物とは、ポリオール(A)及びカーボンナノチューブ(B)を含有してなるものである。
ポリオール(A)は前記ポリオール(a)を必須成分として含有する。
ポリオール(a)は、活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物であって、末端に位置する水酸基の40%以上が下記一般式(I)で表される1級水酸基含有基であり、水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zが下記数式(1)の関係を満たすポリオキシアルキレンポリオールである。
The polyol composition of the present invention contains a polyol (A) and a carbon nanotube (B).
The polyol (A) contains the polyol (a) as an essential component.
The polyol (a) is an alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H), and 40% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (I): It is a polyoxyalkylene polyol in which the hydroxyl value x, the total unsaturation y, and the ethylene oxide content z satisfy the relationship of the following mathematical formula (1).

Figure 2012062412
Figure 2012062412

y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1) y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)

上記数式(1)において、xの範囲は、5〜280mgKOH/gが好ましく、さらに好ましくは10〜115mgKOH/g、特に好ましくは25〜75mgKOH/gである。xが5mgKOH/g以上であれば、ポリオキシアルキレンポリオールの粘度が低いため取り扱いが容易であり、280mgKOH/g以下であれば、合成したポリウレタンの引張特性が良い。なお、xはJISK−1557−1により求められる。   In the above formula (1), the range of x is preferably 5 to 280 mgKOH / g, more preferably 10 to 115 mgKOH / g, and particularly preferably 25 to 75 mgKOH / g. When x is 5 mgKOH / g or more, the viscosity of the polyoxyalkylene polyol is low and easy to handle, and when it is 280 mgKOH / g or less, the tensile properties of the synthesized polyurethane are good. In addition, x is calculated | required by JISK-1557-1.

yは、ポリオキシアルキレンポリオールの総不飽和度(meq/g)であり、JISK−1557−3により求められる。
yの範囲は、ポリウレタンの機械物性の観点から、0〜0.04が好ましく、さらに好ましくは0〜0.02、特に好ましくは0〜0.01である。
y is the total unsaturation degree (meq / g) of the polyoxyalkylene polyol, and is determined according to JISK-1557-3.
The range of y is preferably 0 to 0.04, more preferably 0 to 0.02, particularly preferably 0 to 0.01 from the viewpoint of mechanical properties of polyurethane.

またzは、ポリオール(a)の重量を基準とするエチレンオキサイド含有量である。zの範囲は、0〜50重量%であり、好ましくは0〜25重量%、特に好ましくは0〜20重量%である。zが50重量%を超えるとポリウレタン機械物性が悪くなる。   Z is the ethylene oxide content based on the weight of the polyol (a). The range of z is 0 to 50% by weight, preferably 0 to 25% by weight, particularly preferably 0 to 20% by weight. When z exceeds 50% by weight, the physical properties of polyurethane are deteriorated.

なお、数式(1)は、水酸基価xを水酸基当量wでも表すことができ、その場合、水酸基当量wと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zは数式(2)の関係を満たす。なお水酸基当量wは、ポリオール(a)の数平均分子量を、(a)の数平均水酸基数で除した値である。
y≦(9.0×10-9)w2×(100−z)/100 (2)
In addition, Numerical formula (1) can also represent the hydroxyl value x also by the hydroxyl equivalent w, In that case, the hydroxyl equivalent w, the total unsaturation degree y, and ethylene oxide content z satisfy | fill the relationship of Numerical formula (2). The hydroxyl group equivalent w is a value obtained by dividing the number average molecular weight of the polyol (a) by the number average hydroxyl number of (a).
y ≦ (9.0 × 10 −9 ) w 2 × (100−z) / 100 (2)

ポリオール(a)の数平均分子量(以下、Mnと略す)は、ポリウレタンの機械物性及びポリオール組成物の取り扱い性(粘度)の観点から、500〜20,000が好ましく、さらに好ましくは1,200〜15,000、特に好ましくは2,000〜9,000である。   The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of the polyol (a) is preferably 500 to 20,000, more preferably 1,200 to 20,000, from the viewpoint of mechanical properties of the polyurethane and handling properties (viscosity) of the polyol composition. 15,000, particularly preferably 2,000 to 9,000.

前述したように、ポリオール(a)の水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zとの関係は、数式(1)の関係を満たす。
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1)
ポリオール(a)は、イソシアネートとの十分な反応性及び疎水性を持つという特徴がある。この(a)を用いて得られるポリウレタンは、製造時の反応性が高く、樹脂の機械物性、特に引張特性(伸び、引張強度)が良好となる。
As described above, the relationship among the hydroxyl value x, the total degree of unsaturation y, and the ethylene oxide content z of the polyol (a) satisfies the relationship of the formula (1).
y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
The polyol (a) is characterized by having sufficient reactivity with an isocyanate and hydrophobicity. The polyurethane obtained by using this (a) has high reactivity at the time of production, and the mechanical properties of the resin, particularly tensile properties (elongation, tensile strength) are good.

(a)は、更に好ましくは、数式(3)の関係を満たす。
y≦18.9×x-2×(100−z)/100 (3)
数式(3)を満たす(a)は、数式(1)を満たすときに比べて不飽和モノオール量が低減されており、このようなポリオキシアルキレンポリオールを用いて製造したポリウレタン(ポリウレタンフォームを含む)の機械物性は更に向上する。
More preferably, (a) satisfies the relationship of Equation (3).
y ≦ 18.9 × x −2 × (100−z) / 100 (3)
In (a) satisfying the mathematical formula (3), the amount of unsaturated monool is reduced as compared with the case where the mathematical formula (1) is satisfied. A polyurethane (including a polyurethane foam) produced using such a polyoxyalkylene polyol is used. ) Mechanical properties are further improved.

ポリオール(a)は、活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物である。
活性水素化合物(H)としては、2〜8価又はそれ以上の多価水酸基含有化合物、多価活性水素を有するアミノ基含有化合物、多価カルボキシル基含有化合物、多価チオール基含有化合物、多価活性水素を有するリン酸化合物;及び分子内に2種以上の活性水素含有官能基を有する化合物;並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
The polyol (a) is an alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H).
Examples of the active hydrogen compound (H) include a compound having 2 to 8 or more polyvalent hydroxyl groups, an amino group-containing compound having polyvalent active hydrogen, a polyvalent carboxyl group-containing compound, a polyvalent thiol group-containing compound, And phosphoric acid compounds having active hydrogen; and compounds having two or more active hydrogen-containing functional groups in the molecule; and mixtures of two or more thereof.

多価水酸基含有化合物としては、水、2〜8価の多価アルコール及び多価フェノール等が挙げられる。具体的にはエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン及び1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等の2価アルコール;グリセリン及びトリメチロールプロパン等の3価アルコール;ペンタエリスリト―ル、ソルビト―ル及びショ糖等の4〜8価のアルコ―ル;ピロガロ―ル、カテコール及びヒドロキノン等の多価フェノ―ル;ビスフェノ―ルA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等のビスフェノ―ル;ポリブタジエンポリオール;ひまし油系ポリオール;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体及びポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数2〜100)ポリオール等が挙げられる。
なお、(メタ)アクリレートとは、メタクリレート及び/又はアクリレートを意味し、以下において同様である。
Examples of the polyhydric hydroxyl group-containing compound include water, divalent to octavalent polyhydric alcohols and polyhydric phenols. Specifically, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane and 1,4-bis (hydroxyethyl) Dihydric alcohols such as benzene; trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane; 4- to 8-valent alcohols such as pentaerythritol, sorbitol and sucrose; pyrogallol, catechol and hydroquinone Polyphenols; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S; polybutadiene polyols; castor oil-based polyols; hydroxyalkyl (meth) acrylate (co) polymers and polyfunctionals such as polyvinyl alcohol (for example, Functional group 2 to 100) a polyol, and the like.
(Meth) acrylate means methacrylate and / or acrylate, and the same applies hereinafter.

多価活性水素を有するアミノ基含有化合物としては、アミン、ポリアミン、アミノアルコール等が挙げられる。具体的には、アンモニア;炭素数(以下、Cと略記する)1〜20のアルキルアミン(ブチルアミン等)及びアニリン等のモノアミン;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン及びジエチレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;ピペラジン及びN−アミノエチルピペラジン等の複素環式ポリアミン;ジシクロヘキシルメタンジアミン及びイソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン;フェニレンジアミン、トリレンジアミン及びジフェニルメタンジアミン等の芳香族ポリアミン;モノエタノ―ルアミン、ジエタノ―ルアミン及びトリエタノ―ルアミン等のアルカノ―ルアミン;ジカルボン酸と過剰のポリアミンとの縮合により得られるポリアミドポリアミン;ポリエーテルポリアミン;ヒドラジン(ヒドラジン及びモノアルキルヒドラジン等)、ジヒドラジッド(コハク酸ジヒドラジッド及びテレフタル酸ジヒドラジッド等)、グアニジン(ブチルグアニジン及び1−シアノグアニジン等);ジシアンジアミド等;並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。   Examples of the amino group-containing compound having a polyvalent active hydrogen include amines, polyamines and amino alcohols. Specifically, ammonia; monoamines such as alkylamines having 1 to 20 carbon atoms (hereinafter abbreviated as C) (butylamine and the like) and anilines; aliphatic polyamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine and diethylenetriamine; piperazine and N- Heterocyclic polyamines such as aminoethylpiperazine; Alicyclic polyamines such as dicyclohexylmethanediamine and isophoronediamine; Aromatic polyamines such as phenylenediamine, tolylenediamine and diphenylmethanediamine; Monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine, etc. Alkanolamines; polyamide polyamines obtained by condensation of dicarboxylic acids with excess polyamines; polyether polyamines; hydrazines (hydrazines and monoalkylhydrazines) ), Dihydrazide (dihydrazide succinate dihydrazide and terephthalic acid, etc.), guanidine (butyl guanidine and 1-cyanoguanidine, etc.); dicyandiamide; and mixtures of two or more thereof.

多価カルボキシル基含有化合物としては、コハク酸及びアジピン酸等の脂肪族ポリカルボン酸;フタル酸及びトリメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸;アクリル酸の(共)重合物等のポリカルボン酸重合体(官能基数2〜100)等が挙げられる。   Polyvalent carboxyl group-containing compounds include: aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid; aromatic polycarboxylic acids such as phthalic acid and trimellitic acid; polycarboxylic acid heavy compounds such as (co) polymers of acrylic acid Combined (functional group number 2-100) etc. are mentioned.

多価チオール基含有化合物としては、ポリチオール化合物が含まれ、2〜8価の多価チオールが挙げられる。具体的にはエチレンジチオール及び1、6−ヘキサンジチオール等が挙げられる。
多価活性水素を有するリン酸化合物としては燐酸、亜燐酸及びホスホン酸等が挙げられる。
Examples of the polyvalent thiol group-containing compound include polythiol compounds, and examples include divalent to octavalent polyvalent thiols. Specific examples include ethylenedithiol and 1,6-hexanedithiol.
Examples of the phosphoric acid compound having polyvalent active hydrogen include phosphoric acid, phosphorous acid, and phosphonic acid.

これらの活性水素含有化合物(H)のうち、ポリウレタンの機械物性の観点から、多価水酸基含有化合物及び多価活性水素を有するアミノ基含有化合物が好ましく、特に好ましくは、水、多価アルコール及びアミンである。
活性水素含有化合物の活性水素当量は、得られるポリウレタンの機械物性の観点から、20〜300が好ましい。
Of these active hydrogen-containing compounds (H), from the viewpoint of the mechanical properties of polyurethane, polyhydric hydroxyl group-containing compounds and amino group-containing compounds having polyvalent active hydrogen are preferred, and water, polyhydric alcohols and amines are particularly preferred. It is.
The active hydrogen equivalent of the active hydrogen-containing compound is preferably 20 to 300 from the viewpoint of mechanical properties of the resulting polyurethane.

活性水素含有化合物(H)に付加させるアルキレンオキサイド(以下、AOと略す)としては、C2〜6のAO、例えば、エチレンオキサイド(以下、EOと略す)、1,2−プロピレンオキサイド(以下、POと略す)、1,3−プロピレオキサイド及び1,4−ブチレンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、ポリウレタンの機械物性の観点から、PO及びEOが好ましい。AOを2種以上使用する場合(例えば、PO及びEO)の付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。   Examples of the alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) to be added to the active hydrogen-containing compound (H) include C2-6 AO such as ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), 1,2-propylene oxide (hereinafter referred to as PO). Abbreviation), 1,3-propyloxide, 1,4-butylene oxide, and the like. Among these, PO and EO are preferable from the viewpoint of mechanical properties of polyurethane. When two or more types of AO are used (for example, PO and EO), block addition or random addition may be used, or a combination thereof may be used.

AOとしては、C3以上の1,2−AOとEOとのみからなるものが好ましいが、これらに加えてこれら以外のAOを少割合(例えば全AOの重量を基準として5重量%以下)で含んでいてもよい。用いるAO中の、C3以上の1,2−AOの含量は、得られるポリウレタンの機械物性の観点から、全AOの重量を基準として50重量%以上が好ましく、さらに好ましくは70重量%以上である。   AO is preferably composed only of C3 or more 1,2-AO and EO, but in addition to these, AO other than these is contained in a small proportion (for example, 5% by weight or less based on the weight of the total AO). You may go out. In the AO to be used, the content of 1,2-AO of C3 or more is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more based on the weight of all AOs, from the viewpoint of mechanical properties of the obtained polyurethane. .

活性水素含有化合物(H)のAO付加物としては、下記一般式(II)で表されるポリオキシアルキレンポリオールが含まれる。   The AO adduct of the active hydrogen-containing compound (H) includes a polyoxyalkylene polyol represented by the following general formula (II).

Figure 2012062412
Figure 2012062412

一般式(II)中、R2は、活性水素含有化合物(H)からm個の活性水素を除いたm価の基である。mは(H)が有する活性水素の数であり、2〜100の数である。
mは、ポリオールの粘度及びポリウレタンの機械物性の観点から、50以下が好ましく、さらに好ましくは10以下である。
In the general formula (II), R 2 is an m-valent group obtained by removing m active hydrogens from the active hydrogen-containing compound (H). m is the number of active hydrogens which (H) has, and is a number of 2-100.
m is preferably 50 or less, more preferably 10 or less, from the viewpoint of the viscosity of the polyol and the mechanical properties of the polyurethane.

上記一般式(II)中、Zは下記一般式(III)又は(IV)で表されるC2〜12のアルキレン基又はシクロアルキレン基を表す。アルキレン基又はシクロアルキレン基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。   In the general formula (II), Z represents a C2-12 alkylene group or cycloalkylene group represented by the following general formula (III) or (IV). The alkylene group or cycloalkylene group may be substituted with a halogen atom or an aryl group.

Figure 2012062412
Figure 2012062412

Figure 2012062412
Figure 2012062412

一般式(III)及び(IV)中、R3は水素原子、又はC1〜10のアルキル基、シクロアルキル基若しくはフェニル基を表す。アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。 In general formulas (III) and (IV), R 3 represents a hydrogen atom or a C1-10 alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group.

Zとしては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、クロロプロピレン基、フェニルエチレン基、1,2−シクロへキシレン基等及びこれらの2種以上の併用が挙げられ、これらのうちポリオール(a)の生産性の観点から、プロピレン基、ブチレン基及びエチレン基が好ましい。得られるポリオール(a)の疎水性の確保を考慮に入れる場合は、プロピレン基、ブチレン基等を使用するか、又はエチレン基と他のアルキレン基とを併用すればよい。   Specific examples of Z include ethylene group, propylene group, butylene group, chloropropylene group, phenylethylene group, 1,2-cyclohexylene group and the like, and combinations of two or more thereof. From the viewpoint of productivity of the polyol (a), a propylene group, a butylene group, and an ethylene group are preferable. When taking into consideration ensuring the hydrophobicity of the resulting polyol (a), a propylene group, a butylene group or the like may be used, or an ethylene group and another alkylene group may be used in combination.

上記一般式(II)中、Aは下記一般式(V)又は(VI)で表されるC3〜12のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。アルキレン基又はシクロアルキレン基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。   In the general formula (II), A represents a C3-12 alkylene group or cycloalkylene group represented by the following general formula (V) or (VI). The alkylene group or cycloalkylene group may be substituted with a halogen atom or an aryl group.

Figure 2012062412
Figure 2012062412

Figure 2012062412
Figure 2012062412

一般式(V)及び(VI)中、R4はC1〜10のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を表す。アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。 In the general formulas (V) and (VI), R 4 represents a C1-10 alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group.

Aとしては、具体的には、プロピレン基、ブチレン基、クロロプロピレン基、フェニルエチレン基、1,2−シクロへキシレン基及びこれらの2種以上の併用が挙げられる。これらのうち、ポリオール(a)の生産性の観点から、プロピレン基及びブチレン基が好ましい。   Specific examples of A include a propylene group, a butylene group, a chloropropylene group, a phenylethylene group, a 1,2-cyclohexylene group, and a combination of two or more thereof. Among these, a propylene group and a butylene group are preferable from the viewpoint of productivity of the polyol (a).

複数のZ又はAがある場合、それぞれは同一でも異なっていてもよい。   When there are a plurality of Z or A, each may be the same or different.

一般式(II)において、p及びrは0又は1〜200の整数である。qは1〜200の整数である。
ポリオール(a)の粘度の観点から、p+q+rは1〜400の整数が好ましく、さらに好ましくは200以下である。
In general formula (II), p and r are 0 or an integer of 1-200. q is an integer of 1 to 200.
From the viewpoint of the viscosity of the polyol (a), p + q + r is preferably an integer of 1 to 400, and more preferably 200 or less.

一般式(II)で表されるもののうち、特にrが0であるものは、ポリオール(a)の末端部分にEOが付加されていないことを表す。   Among those represented by the general formula (II), those in which r is 0 represent that EO is not added to the terminal portion of the polyol (a).

一般式(II)で表されるもののうち、一般式(II)中の(AO)qの部分のうち、末端に位置するAの構造の40%以上が、一般式(VI)で表される構造であることが好ましく、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは65%以上である。この範囲であると、数式(1)の関係を満たしやすくなる。 Among those represented by the general formula (II), 40% or more of the structure of A located at the terminal in the part of (AO) q in the general formula (II) is represented by the general formula (VI). The structure is preferable, more preferably 50% or more, and particularly preferably 65% or more. Within this range, it is easy to satisfy the relationship of Equation (1).

ポリオール(a)は、末端に位置する水酸基の40%以上が上記一般式(I)で表される1級水酸基含有基である。
例えば、(a)が上記一般式(II)で表される場合、末端に位置する水酸基含有基としては、上記一般式(I)で表される1級水酸基含有基と、r=0の時に見られる下記一般式(VII)で表される2級水酸基含有基の2種類が考えられるが、(a)は上記一般式(II)中のrの値に関係なく、末端に位置する水酸基の40%以上が上記一般式(I)で表される1級水酸基含有基である。
(a)において、その末端の全水酸基に対して、上記一般式(I)で表される1級水酸基含有基が占める比率(これを本明細書中、1級水酸基率とする。以下において同様である)は、(a)の全末端水酸基の量を基準として40%以上であり、(a)の反応性の観点から、好ましくは60%以上、さらに好ましくは65%以上である。1級水酸基率が40%未満の場合には、ポリオール成分としての反応性が不十分である。
The polyol (a) is a primary hydroxyl group-containing group in which 40% or more of the terminal hydroxyl groups are represented by the above general formula (I).
For example, when (a) is represented by the above general formula (II), the hydroxyl group-containing group located at the terminal includes a primary hydroxyl group-containing group represented by the above general formula (I) and r = 0. Two types of secondary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (VII) can be considered, but (a) is a hydroxyl group located at the terminal regardless of the value of r in the above general formula (II). 40% or more is the primary hydroxyl group-containing group represented by the general formula (I).
In (a), the ratio of the primary hydroxyl group-containing group represented by the general formula (I) to the total hydroxyl groups at the terminals (this is the primary hydroxyl group ratio in the present specification. The same applies hereinafter. Is 40% or more based on the amount of all terminal hydroxyl groups in (a), and is preferably 60% or more, more preferably 65% or more, from the viewpoint of the reactivity of (a). When the primary hydroxyl group ratio is less than 40%, the reactivity as a polyol component is insufficient.

Figure 2012062412
Figure 2012062412

上記の一般式(I)中のR1は水素原子又はC1〜12のアルキル基、シクロアルキル基若しくはフェニル基を表し、アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。一般式(VII)中のR5はC1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を表し、アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。
1として、具体的には、水素原子;メチル基、エチル基及びプロピル基等の直鎖アルキル基;イソプロピル基等の分岐アルキル基;フェニル基及びp−メチルフェニル基等の置換フェニル基;クロロメチル基、ブロモメチル基、クロロエチル基及びブロモエチル基等の置換アルキル基;p−クロロフェニル基及びp−ブロモフェニル基等の置換フェニル基;シクロヘキシル基等の環状アルキル基等;並びにこれらの2種以上の併用が挙げられる。R5として、具体的には、R1のうち、水素原子を除いたものが挙げられる。
R 1 in the above general formula (I) represents a hydrogen atom or a C1-12 alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group, and the alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group is substituted with a halogen atom or an aryl group. It may be. R 5 in the general formula (VII) represents a C1-12 alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group, and the alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group.
Specific examples of R 1 include a hydrogen atom; a linear alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group; a branched alkyl group such as an isopropyl group; a substituted phenyl group such as a phenyl group and a p-methylphenyl group; A substituted alkyl group such as a methyl group, a bromomethyl group, a chloroethyl group and a bromoethyl group; a substituted phenyl group such as a p-chlorophenyl group and a p-bromophenyl group; a cyclic alkyl group such as a cyclohexyl group; and a combination of two or more of these Is mentioned. Specific examples of R 5 include those obtained by removing a hydrogen atom from R 1 .

本発明において、1級水酸基率は、予め試料をエステル化の前処理した後に、1H−NMR法により測定し、算出する。 In the present invention, the primary hydroxyl group ratio is measured and calculated by a 1 H-NMR method after pre-treatment of the sample in advance.

1級水酸基率の測定方法を以下に具体的に説明する。
<試料調製法>
測定試料約30mgを直径5mmのNMR用試料管に秤量し、約0.5mlの重水素化溶媒を加え溶解させる。その後、約0.1mlの無水トリフルオロ酢酸を添加し、分析用試料とする。上記重水素化溶媒としては、例えば、重水素化クロロホルム、重水素化トルエン、重水素化ジメチルスルホキシド及び重水素化ジメチルホルムアミド等であり、試料を溶解させることのできる溶媒を適宜選択する。
<NMR測定>
通常の条件で1H−NMR測定を行う。
The method for measuring the primary hydroxyl group ratio will be specifically described below.
<Sample preparation method>
About 30 mg of a measurement sample is weighed into an NMR sample tube having a diameter of 5 mm, and about 0.5 ml of deuterated solvent is added and dissolved. Thereafter, about 0.1 ml of trifluoroacetic anhydride is added to obtain a sample for analysis. Examples of the deuterated solvent include deuterated chloroform, deuterated toluene, deuterated dimethyl sulfoxide, and deuterated dimethylformamide, and a solvent that can dissolve the sample is appropriately selected.
<NMR measurement>
1 H-NMR measurement is performed under normal conditions.

<1級水酸基率の計算方法>
上に述べた前処理の方法により、ポリオールの末端の水酸基は、添加した無水トリフルオロ酢酸と反応してトリフルオロ酢酸エステルとなる。その結果、1級水酸基が結合したメチレン基由来の信号は4.3ppm付近に観測され、2級水酸基が結合したメチン基由来の信号は5.2ppm付近に観測される(重水素化クロロホルムを溶媒として使用)。1級水酸基率は次の計算式により算出する。
1級水酸基率(%)=[a/(a+2×b)]×100
但し、式中、aは4.3ppm付近の1級水酸基の結合したメチレン基由来の信号の積分値;bは5.2ppm付近の2級水酸基の結合したメチン基由来の信号の積分値である。
<Calculation method of primary hydroxyl group ratio>
By the pretreatment method described above, the hydroxyl group at the end of the polyol reacts with the added trifluoroacetic anhydride to become a trifluoroacetic acid ester. As a result, a signal derived from a methylene group bonded with a primary hydroxyl group was observed at around 4.3 ppm, and a signal derived from a methine group bonded to a secondary hydroxyl group was observed at around 5.2 ppm (deuterated chloroform was used as a solvent). Used as). The primary hydroxyl group ratio is calculated by the following calculation formula.
Primary hydroxyl group ratio (%) = [a / (a + 2 × b)] × 100
In the formula, a is an integral value of a signal derived from a methylene group to which a primary hydroxyl group is bonded in the vicinity of 4.3 ppm; b is an integrated value of a signal derived from a methine group to which a secondary hydroxyl group is bonded in the vicinity of 5.2 ppm. .

ポリオール(a)の数平均分子量は、(a)の用途、例えば製造するポリウレタン等の熱硬化性樹脂の要求物性により適宜選択され、特に限定はされないが、ポリウレタンの物性の観点から、400〜100,000が好ましく、好ましくは400〜20,000である。   The number average molecular weight of the polyol (a) is appropriately selected depending on the use of (a), for example, the required physical properties of a thermosetting resin such as polyurethane to be produced, and is not particularly limited. , 000 is preferred, preferably 400-20,000.

ポリオール(a)の具体例としては、水のEO付加物、水のPO付加物、グリセリンのEO付加物、グリセリンのPO付加物、水のEO・PO共重合付加物、水のPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、グリセリンのEO・PO共重合付加物、水のEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物及びグリセリンのEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物等が挙げられる。   Specific examples of the polyol (a) include water EO adduct, water PO adduct, glycerin EO adduct, glycerin PO adduct, water EO / PO copolymer adduct, water PO / butylene oxide. Examples thereof include a copolymerization adduct, an EO / PO copolymerization adduct of glycerin, a copolymerization adduct of EO / PO / butylene oxide with water, and a copolymerization adduct of EO / PO / butylene oxide with glycerin.

下記一般式(VIII)で表される活性水素含有化合物(J)は、通常知られている方法で製造することができ、例えば活性水素含有化合物(H)にC2〜12のAOを開環付加重合することにより製造でき、この重合の触媒は特に限定されない。
ポリオール(a)は、(J)にC3〜12のAOを触媒(C)の存在下で開環付加重合させ下記一般式(IX)で表される活性水素化合物(K)とすることで得ることができる。また、必要により、その後、(K)の末端にEOを0〜50重量%開環付加重合してもよい。(K)にEOを開環付加重する際の方法は通常知られている条件で良く、特に触媒は限定されない。EOを(K)の末端に付加重合しない場合は、(K)が(a)であり、得られた(a)の水酸基価xと総不飽和度yが数式(1)の関係を満たしていればよい。
The active hydrogen-containing compound (J) represented by the following general formula (VIII) can be produced by a generally known method, for example, ring opening addition of C2-12 AO to the active hydrogen-containing compound (H). It can manufacture by superposing | polymerizing and the catalyst of this superposition | polymerization is not specifically limited.
The polyol (a) is obtained by ring-opening addition polymerization of C3-12 AO to (J) in the presence of the catalyst (C) to obtain an active hydrogen compound (K) represented by the following general formula (IX). be able to. Moreover, you may carry out 0-50 weight% ring-opening addition polymerization of EO at the terminal of (K) as needed. The method for the ring-opening addition weight of EO to (K) may be the conditions known in the art, and the catalyst is not particularly limited. When EO is not addition-polymerized at the end of (K), (K) is (a), and the hydroxyl value x and total unsaturation y of (a) obtained satisfy the relationship of formula (1). Just do it.

Figure 2012062412
Figure 2012062412

Figure 2012062412
Figure 2012062412

一般式(VIII)中、R2、Z、p、mは、一般式(II)と同じであり、上述のものを同様に例示することができる。
一般式(IX)中、R2、Z、A、p、q、mは、一般式(II)と同じであり、上述の物を同様に例示することができる。
In the general formula (VIII), R 2 , Z, p, and m are the same as those in the general formula (II), and the above can be exemplified in the same manner.
In the general formula (IX), R 2 , Z, A, p, q, and m are the same as those in the general formula (II), and the above-described products can be exemplified similarly.

活性水素含有化合物(J)の具体例としては、pが0の場合は、活性水素含有化合物(H)として上述したものと同様のものが挙げられる。   Specific examples of the active hydrogen-containing compound (J) include those similar to those described above as the active hydrogen-containing compound (H) when p is 0.

pが1以上の場合は、C2〜12のAOを、前述のpが0のもの、すなわち(H)に付加させて得られる化合物が挙げられる。この付加反応時に使用する触媒は限定されない。
例えば、(J)の具体例としては、(H)への、EO、PO及びブチレンオキサイド等の付加物が挙げられ、さらに具体的には、水のEO付加物、水のPO付加物、グリセリンのEO付加物、グリセリンのPO付加物、水のEO・PO共重合付加物、水のPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、グリセリンのEO・PO共重合付加物、グリセリンのEO・ブチレンオキサイド共重合付加物、グリセリンのPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、水のEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物及びグリセリンのEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物等が挙げられる。
When p is 1 or more, examples thereof include compounds obtained by adding C2-12 AO to the above-mentioned p = 0, that is, (H). The catalyst used in the addition reaction is not limited.
For example, specific examples of (J) include adducts such as EO, PO, and butylene oxide to (H), and more specifically, an EO adduct of water, a PO adduct of water, and glycerin. EO adduct, glycerin PO adduct, water EO / PO copolymer adduct, water PO / butylene oxide copolymer adduct, glycerin EO / PO copolymer adduct, glycerin EO / butylene oxide copolymer Examples include adducts, PO / butylene oxide copolymerization adducts of glycerin, EO / PO / butylene oxide copolymerization adducts of water, and EO / PO / butylene oxide copolymerization adducts of glycerin.

活性水素含有化合物(K)としては上記活性水素含有化合物(J)にC3〜12のAOを付加重合して得られる化合物が挙げられる。ポリオール(a)を得られやすいことから、この付加重合で用いられる触媒は下記触媒(C)であることが好ましい。
例えば(K)は、(J)へのPO、ブチレンオキサイド等の付加物が挙げられる。
Examples of the active hydrogen-containing compound (K) include compounds obtained by addition polymerization of C3-12 AO to the active hydrogen-containing compound (J). Since the polyol (a) can be easily obtained, the catalyst used in this addition polymerization is preferably the following catalyst (C).
For example, (K) includes adducts such as PO and butylene oxide to (J).

触媒(C)としては、具体的にはトリフェニルボラン、ジフェニル−t−ブチルボラン、トリ(t−ブチル)ボラン、トリフェニルアルミニウム、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランが挙げられる。   Specific examples of the catalyst (C) include triphenylborane, diphenyl-t-butylborane, tri (t-butyl) borane, triphenylaluminum, and tris (pentafluorophenyl) borane.

活性水素含有化合物(J)に、触媒(C)の存在下で、AOを付加させて、活性水素化合物(K)を得る際の付加させるAOの付加モル数は、活性水素含有化合物(J)の活性水素当たり、1モル〜200モルが好ましく、さらに好ましくは1〜100モルであり、製造する開環重合体の分子量とその用途により適宜選択する。   In the presence of the catalyst (C), AO is added to the active hydrogen-containing compound (J) to obtain the active hydrogen compound (K), and the number of moles of AO to be added is the active hydrogen-containing compound (J). The amount is preferably 1 to 200 mol, more preferably 1 to 100 mol, based on the molecular weight of the ring-opening polymer to be produced and its use.

触媒(C)の使用量は特に限定されないが、製造する開環重合体に対して0.0001〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.0005〜1重量%である。   Although the usage-amount of a catalyst (C) is not specifically limited, 0.0001-10 weight% is preferable with respect to the ring-opening polymer to manufacture, More preferably, it is 0.0005-1 weight%.

活性水素含有化合物(J)に、触媒(C)の存在下で、AOを付加させて、前述の一般式(IX)で表される活性水素化合物(K)を得る際、圧力0.1MPaにおける沸点が150℃以下の副生低沸点化合物(t)を連続的又は断続的に除去することが、前述の数式(1)を満たすポリオール(a)が得られやすく、好ましい。除去する方法は、通常知られているいずれの方法で実施してもよい。例えば、(t)を反応混合物から加熱及び/又は減圧して除去する方法、反応槽内の気相を気相循環ポンプを用いて反応槽から抜き出し(t)を吸着剤で除去する方法、反応槽内の気相を気相循環ポンプを用いて反応槽から抜き出し(t)を触媒を用いて反応させて高沸点化合物として分離する方法、反応槽内の気相を気相循環ポンプを用いて反応槽から抜き出し(t)を蒸留により分離する方法等がある。   When an active hydrogen-containing compound (K) represented by the above general formula (IX) is obtained by adding AO to the active hydrogen-containing compound (J) in the presence of the catalyst (C), the pressure is 0.1 MPa. It is preferable to continuously or intermittently remove the by-product low-boiling compound (t) having a boiling point of 150 ° C. or lower, because a polyol (a) satisfying the above-described formula (1) is easily obtained. The removal method may be carried out by any of the commonly known methods. For example, a method of removing (t) from the reaction mixture by heating and / or decompressing, a method of removing the gas phase in the reaction vessel from the reaction vessel using a gas-phase circulation pump, and removing the (t) with an adsorbent, a reaction A method in which the gas phase in the tank is extracted from the reaction tank using a gas-phase circulation pump (t) is reacted with a catalyst to separate it as a high-boiling compound, and the gas phase in the reaction tank is extracted using a gas-phase circulation pump. For example, there is a method of extracting (t) from the reaction tank and separating it by distillation.

圧力0.1MPaにおける沸点が150℃以下の副生低沸点化合物(t)の具体例としては、ホルムアルデヒド(沸点−19℃)、アセトアルデヒド(沸点20℃)、プロピオンアルデヒド(沸点48℃)及びアリルアルコールにAOが0〜2モル付加した化合物等が挙げられる。(t)は、AOを付加する際に、ポリオール(a)の重量を基準として、0.0001〜10重量%発生する場合が多い。   Specific examples of the by-product low-boiling compound (t) having a boiling point of 150 ° C. or less at a pressure of 0.1 MPa include formaldehyde (boiling point−19 ° C.), acetaldehyde (boiling point 20 ° C.), propionaldehyde (boiling point 48 ° C.), and allyl alcohol. And compounds having 0 to 2 mol of AO added thereto. (T) is often generated in an amount of 0.0001 to 10% by weight based on the weight of the polyol (a) when adding AO.

AOを活性水素含有化合物(J)に付加させる際には、活性水素含有化合物(J)とAOと触媒(C)の3種類を一括で仕込んで反応させてもよいし、活性水素含有化合物(J)と触媒(C)との混合物にAOを滴下して反応させてもよいし、あるいは活性水素含有化合物(J)にAOと触媒(C)とを滴下して反応しても良い。反応温度の制御の観点から、活性水素含有化合物(J)と触媒(C)との混合物にAOを滴下する、あるいは、活性水素含有化合物(J)にAOと触媒(C)とを滴下する方法が好ましい。   When AO is added to the active hydrogen-containing compound (J), the active hydrogen-containing compound (J), AO, and the catalyst (C) may be charged together and reacted, or the active hydrogen-containing compound ( A) may be dropped to react with the mixture of J) and catalyst (C), or AO and the catalyst (C) may be dropped to react with the active hydrogen-containing compound (J). From the viewpoint of controlling the reaction temperature, AO is dropped into a mixture of the active hydrogen-containing compound (J) and the catalyst (C), or AO and the catalyst (C) are dropped into the active hydrogen-containing compound (J). Is preferred.

活性水素含有化合物(J)にAOを付加させる際の反応温度は、0℃〜250℃が好ましく、さらに好ましくは20℃〜180℃である。   The reaction temperature for adding AO to the active hydrogen-containing compound (J) is preferably 0 ° C to 250 ° C, more preferably 20 ° C to 180 ° C.

製造された活性水素含有化合物(K)にEOを付加重合しない場合に得られるポリオール(a)は触媒(C)を含んでいるが、その用途により必要に応じて、触媒(C)の分解及び/又は除去処理を実施する。   The polyol (a) obtained when the EO is not added and polymerized to the produced active hydrogen-containing compound (K) contains the catalyst (C). Depending on the application, decomposition of the catalyst (C) and Execute removal process.

分解方法としては、水及び/又はアルコール化合物、必要によりアルカリ化合物やアミン化合物等の塩基性物質を加える方法がある。アルコール化合物としては前述の多価アルコール及び/又は多価フェノールを用いることができる。また、アルコール化合物としては、メタノール、エタノール、ブタノール及びオクタノール等の1価のアルコールや、フェノール及びクレゾール等のフェノールを用いることもできる。アルカリ化合物としてはアルカリ金属水酸化物(水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び水酸化セシウム等)、アルカリ金属アルコラート(カリウムメチラート、ナトリウムメチラート等)及びこれら2種類以上の混合物が挙げられる。これらのうち、生産性の観点から、アルカリ金属水酸化物が好ましい。アミン化合物としては前述した多価活性水素を有するアミノ基含有化合物から選ばれる1種以上を用いることができる。分解に際して、分解温度は、10℃〜180℃が好ましく、さらに好ましくは80〜150℃である。分解は密閉状態で行ってもよく、真空源に接続して排気しながら行ってもよく、あるいは水又はアルコール化合物を連続して添加しながら行ってもよい。添加する水又はアルコール化合物は、液体の状態で添加してもよく、蒸気あるいは固体状態で添加してもよい。水及び/又はアルコール化合物の使用量は、付加生成物の重量を基準として、0.1〜100重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜20重量%である。アルカリ化合物やアミン化合物の使用量は、付加生成物の重量を基準として、0.1〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.3〜2重量%である。   As a decomposition method, there is a method of adding water and / or an alcohol compound and, if necessary, a basic substance such as an alkali compound or an amine compound. As the alcohol compound, the aforementioned polyhydric alcohol and / or polyhydric phenol can be used. Moreover, as alcohol compounds, monovalent alcohols such as methanol, ethanol, butanol and octanol, and phenols such as phenol and cresol can be used. Examples of the alkali compound include alkali metal hydroxides (potassium hydroxide, sodium hydroxide, cesium hydroxide, etc.), alkali metal alcoholates (potassium methylate, sodium methylate, etc.) and mixtures of two or more of these. Of these, alkali metal hydroxides are preferred from the viewpoint of productivity. As the amine compound, one or more selected from the aforementioned amino group-containing compounds having polyvalent active hydrogen can be used. In the decomposition, the decomposition temperature is preferably 10 to 180 ° C, more preferably 80 to 150 ° C. The decomposition may be performed in a sealed state, may be performed while exhausting by connecting to a vacuum source, or may be performed while continuously adding water or an alcohol compound. The water or alcohol compound to be added may be added in a liquid state, or may be added in a vapor or solid state. The amount of water and / or alcohol compound used is preferably 0.1 to 100% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the weight of the addition product. The amount of the alkali compound or amine compound used is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.3 to 2% by weight, based on the weight of the addition product.

除去方法としては、通常知られているいずれの方法で実施してもよい。例えば、ハイドロタルサイト系吸着剤{キョーワード500、キョーワード1000及びキョーワード2000等(いずれも協和化学工業社製)}や珪藻土等のろ過助剤{ラヂオライト600、ラヂオライト800及びラヂオライト900(いずれも昭和化学工業社製)}等を用いることができる。ろ過は、加圧ろ過、減圧ろ過のどちらでもよいが、酸素の混入を防止しやすいので加圧ろ過が好ましい。フィルターの材質は特に限定されない。例えば、紙、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、アクリル及びメタアラミド等が挙げられ、紙が好ましい。また、フィルターの保留粒子径は0.1〜10μmのものが好ましく。さらに1〜5μmのものが好ましい。   As a removing method, any known method may be used. For example, hydrotalcite-based adsorbents {KYOWARD 500, KYOWARD 1000, KYOWARD 2000 etc. (all manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.)} and filter aids such as diatomaceous earth {Radiolite 600, Radiolite 800 and Radiolite 900 (Both manufactured by Showa Chemical Co., Ltd.)} and the like can be used. The filtration may be either pressure filtration or vacuum filtration, but pressure filtration is preferred because it is easy to prevent oxygen contamination. The material of the filter is not particularly limited. For example, paper, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyester, polyphenylene sulfide, acrylic, and meta-aramid are exemplified, and paper is preferable. The retained particle diameter of the filter is preferably 0.1 to 10 μm. Furthermore, the thing of 1-5 micrometers is preferable.

本発明に用いるポリオール(a)は、2種以上を併用してもよい。(a)の1分子当たりの平均官能基数は、ポリウレタンの機械物性の観点から、2〜6が好ましく、さらに好ましくは2.5〜4.5である。   Two or more of the polyols (a) used in the present invention may be used in combination. The average number of functional groups per molecule of (a) is preferably 2 to 6, more preferably 2.5 to 4.5, from the viewpoint of the mechanical properties of polyurethane.

ポリオール(A)は、前記ポリオール(a)を必須成分として含有するが、その他のポリオール(a2)を含有してもよい。(a2)としては、ポリオール(a)に該当しないポリオールであり、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{特開2005−162791号公報、特開2004−018543号公報、特開2004−002800号公報(対応米国特許出願:US2005/245724 A1)等に記載のもの}等が使用できる。
ポリオール(a2)の具体例としては、前述の活性水素含有化合物(H)にAOを付加した構造の化合物及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。
The polyol (A) contains the polyol (a) as an essential component, but may contain other polyols (a2). (A2) is a polyol that does not correspond to the polyol (a), and is a known polyol used in the production of polymer polyols (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2005-162791, 2004-018543, and 2004-002800). Publications (corresponding to US Patent Application: US2005 / 245724 A1) etc. can be used.
Specific examples of the polyol (a2) include compounds having a structure in which AO is added to the aforementioned active hydrogen-containing compound (H) and mixtures thereof. Among these, AO adducts of polyhydric alcohols are preferred from the viewpoint of mechanical properties of polyurethane.

上記AOには前記のものが挙げられる。得られるポリウレタンの機械物性の観点から、これらのAOのうちC2〜8のものが好ましく、さらに好ましくはEO、PO、1,2−、2,3−及び1,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、スチレンオキサイド及びこれらの2種以上の併用(ブロック付加及び/又はランダム付加)、特に好ましくは、PO又はPOとEOとの併用[EO含量が(A)の重量に基づいて25重量%以下、好ましくは1〜20重量%]である。   Examples of the AO include those described above. Of these AOs, C2-8 are preferred from the viewpoint of the mechanical properties of the resulting polyurethane, more preferably EO, PO, 1,2-, 2,3- and 1,3-butylene oxide, tetrahydrofuran, styrene. Oxides and combinations of two or more of these (block addition and / or random addition), particularly preferably PO or a combination of PO and EO [EO content is 25% by weight or less based on the weight of (A), preferably 1 to 20% by weight].

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、特開2004−002800号公報(対応米国特許出願:US2005/245724 A1)}のPO付加物及びPOと他のAO(EOが好ましい)とを付加したものが挙げられる。   Specific examples of the AO adduct include PO adducts and POs of known active hydrogen-containing compounds {JP 2005-162791 A, JP 2004-002800 A (corresponding US patent application: US 2005/245724 A1)}. And other AO (EO is preferred).

本発明に用いるポリオール(a2)は、2種以上を併用してもよい。(a2)の1分子当たりの平均官能基数、水酸基当量、水酸基価、Mnは、前述したポリオール(a)と同様であり、好ましい範囲も同様である。   Two or more of the polyols (a2) used in the present invention may be used in combination. The average number of functional groups per molecule, hydroxyl equivalent, hydroxyl value, and Mn in (a2) are the same as those in the polyol (a) described above, and the preferred ranges are also the same.

ポリオール(A)中のポリオール(a)の含有量(重量%)は、得られるポリウレタンの機械物性の観点から、(A)の重量を基準として、40〜100が好ましく、さらに好ましくは60〜100、特に好ましくは80〜100である。   The content (% by weight) of the polyol (a) in the polyol (A) is preferably 40 to 100, more preferably 60 to 100, based on the weight of (A), from the viewpoint of the mechanical properties of the resulting polyurethane. Especially preferably, it is 80-100.

ポリオール(A)の1分子当たりの平均官能基数、水酸基当量、水酸基価、Mnは、前述したポリオール(a)と同様であり、好ましい範囲も同様である。   The average number of functional groups per molecule, hydroxyl equivalent, hydroxyl value, and Mn of the polyol (A) are the same as those of the polyol (a) described above, and the preferred ranges are also the same.

カーボンナノチューブ(B)は、カーボンより形成され、直径がナノメートルオーダーでチューブ状をなすもので、炭素原子が構成する6角網目がチューブ状に連なった構造を有している。
(B)には、6角網目のチューブが1枚構造のものであるシングルウォールナノチューブ(以下、SWNTと略記)、6角網目のチューブが2層構造のものである二層ナノチューブ(以下DWNTと略記)、3層以上の多層の6角網目のチューブから構成されているものであるマルチウォールナノチューブ(以下MWNTと略記)等が挙げられる。
The carbon nanotube (B) is made of carbon and has a tube shape with a diameter of the order of nanometers. The carbon nanotube (B) has a structure in which hexagonal networks formed by carbon atoms are connected in a tube shape.
(B) includes a single wall nanotube (hereinafter abbreviated as SWNT) having a single hexagonal tube, and a double-walled nanotube (hereinafter referred to as DWNT) having a double-layered hexagonal tube. (Abbreviation) A multi-wall nanotube (hereinafter abbreviated as MWNT) which is composed of a hexagonal mesh tube having three or more layers.

(B)のアスペクト比(長さ/直径比)は、ウレタンフォームの引張特性及びポリオール組成物の取り扱い性の観点から、10〜30,000が好ましく、さらに好ましくは30〜20,000である。
また、(B)の直径は、分散性の観点から、0.1〜50nmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜40nmである。
The aspect ratio (length / diameter ratio) of (B) is preferably from 10 to 30,000, more preferably from 30 to 20,000, from the viewpoint of the tensile properties of the urethane foam and the handleability of the polyol composition.
The diameter of (B) is preferably 0.1 to 50 nm, more preferably 0.1 to 40 nm, from the viewpoint of dispersibility.

カーボンナノチューブ(B)は、公知の方法(例えば、特開平6−157016号公報、特開平6−280116号公報、特開平10−203810号公報、特開平11−11917号公報に記載)で製造することができる。 また、「カーボンナノチューブの基礎」(P23〜P57、斉藤、板東、コロナ社出版、1998年発行)に記載のアーク放電法、レーザー蒸発法、熱分解法又はプラズマ放電を利用する製造方法であってもよい。   The carbon nanotube (B) is produced by a known method (for example, described in JP-A-6-157016, JP-A-6-280116, JP-A-10-203810, JP-A-11-11917). be able to. In addition, an arc discharge method, a laser evaporation method, a thermal decomposition method, or a plasma discharge method described in “Basics of Carbon Nanotubes” (P23 to P57, Saito, Itoh, Corona Publishing, 1998) Also good.

カーボンナノチューブ(B)は、公知の方法で変性しても良い。
例えば、シリコーンをカーボンナノチューブ表面に導入する方法(特開平08−295694号公報)、フッ素をカーボンナノチューブ表面に導入する方法(特開平09−141730号公報)、アクリル基をカーボンナノチューブ表面に導入する方法(特開2003−246904号公報)、水酸基をカーボンナノチューブ表面に導入する方法(J.Polym.Sci.Part A,Vol.46,No.14,4857(2008))が挙げられる。ポリオール組成物中の(B)の分散性の観点から、水酸基をカーボンナノチューブ表面に導入する方法が好ましい。
The carbon nanotube (B) may be modified by a known method.
For example, a method for introducing silicone into the carbon nanotube surface (Japanese Patent Laid-Open No. 08-295694), a method for introducing fluorine into the carbon nanotube surface (Japanese Patent Laid-Open No. 09-141730), and a method for introducing an acrylic group into the carbon nanotube surface. (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-246904), a method of introducing a hydroxyl group onto the surface of a carbon nanotube (J. Polym. Sci. Part A, Vol. 46, No. 14, 4857 (2008)). From the viewpoint of the dispersibility of (B) in the polyol composition, a method of introducing a hydroxyl group onto the carbon nanotube surface is preferred.

カーボンナノチューブ(B)の含有量は、ポリオール(A)の重量を基準として、ポリウレタンの機械物性及び(B)の分散性の観点から、0.2〜20重量%であることが好ましく、さらに好ましくは0.5〜15重量%、特に好ましくは1〜10%である。   The content of the carbon nanotube (B) is preferably 0.2 to 20% by weight, more preferably from the viewpoint of the mechanical properties of the polyurethane and the dispersibility of (B), based on the weight of the polyol (A). Is 0.5 to 15% by weight, particularly preferably 1 to 10%.

カーボンナノチューブ(B)のポリオール(A)中での体積平均粒子径は、ポリオール組成物の取り扱い性及びポリウレタンの機械物性の観点から、0.01〜30μmが好ましく、さらに好ましくは0.02〜20μm、特に好ましくは0.03〜10μmである。なお、体積平均粒子径は動的光散乱測定法により測定される。   The volume average particle diameter of the carbon nanotube (B) in the polyol (A) is preferably from 0.01 to 30 μm, more preferably from 0.02 to 20 μm, from the viewpoints of handleability of the polyol composition and mechanical properties of the polyurethane. Particularly preferably, the thickness is 0.03 to 10 μm. The volume average particle diameter is measured by a dynamic light scattering measurement method.

本発明のポリオール組成物の製造方法は特に限定はないが、例えばポリオール(A)にカーボンナノチューブ(B)全量を一括で投入、又は(B)を分割投入し、ディスパーサー等で混合する方法が挙げられる。(B)の分散性の観点から好ましいのは、(B)を分割投入し、混合する方法である。
混合温度は、(B)の分散性の観点から10〜150℃が好ましく、さらに好ましくは20〜120℃、特に好ましくは30〜100℃である。
The method for producing the polyol composition of the present invention is not particularly limited. For example, a method in which the total amount of carbon nanotubes (B) is added to the polyol (A) at once, or (B) is dividedly added and mixed with a disperser or the like. Can be mentioned. From the viewpoint of the dispersibility of (B), a method of dividing and mixing (B) is preferred.
The mixing temperature is preferably 10 to 150 ° C., more preferably 20 to 120 ° C., and particularly preferably 30 to 100 ° C. from the viewpoint of the dispersibility of (B).

本発明のポリオール組成物には、必要により難燃剤を添加してもよい。難燃剤としては、種々の難燃剤(特開2005−162791号公報に記載のものや、リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステル、メラミン、ホスファゼン等)が使用できる。ポリオール組成物の取り扱い性の観点から、低粘度(100mPa・s以下/25℃)の難燃剤が好ましく、さらに好ましいのはハロゲン化リン酸エステルの内、トリス(クロロエチル)ホスフェート及びトリス(クロロプロピル)ホスフェートである。
ポリオール組成物中の難燃剤の含有量は、ポリウレタンの難燃性及び得られるポリウレタンの機械物性の観点から、ポリオール(A)の合計重量に基づいて、各々10重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜5重量%、特に好ましくは0.05〜3重量%である。
If necessary, a flame retardant may be added to the polyol composition of the present invention. As the flame retardant, various flame retardants (such as those described in JP-A No. 2005-162791, or phosphoric esters, halogenated phosphoric esters, melamine, phosphazene, etc.) can be used. From the viewpoint of handleability of the polyol composition, a flame retardant having a low viscosity (100 mPa · s or less / 25 ° C.) is preferable, and among the halogenated phosphates, tris (chloroethyl) phosphate and tris (chloropropyl) are more preferable. It is phosphate.
The content of the flame retardant in the polyol composition is preferably 10% by weight or less, more preferably, based on the total weight of the polyol (A), from the viewpoint of the flame retardancy of the polyurethane and the mechanical properties of the resulting polyurethane. 0.01 to 5% by weight, particularly preferably 0.05 to 3% by weight.

本発明のポリオール組成物は、ポリウレタンエラストマー、ポリウレタンフォーム等のポリウレタンの製造に使用するポリオール成分として使用できる。すなわち、本発明のポリオール組成物を含むポリオール成分(Po)及びポリイソシアネートを含むイソシアネート成分(Is)[以下において(Po)と(Is)からな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{特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)等に記載の方法}等で反応させてポリウレタンを得ることができる。   The polyol composition of the present invention can be used as a polyol component used for producing polyurethanes such as polyurethane elastomers and polyurethane foams. That is, a polyol component (Po) containing the polyol composition of the present invention and an isocyanate component (Is) containing a polyisocyanate [in the following, a composition comprising (Po) and (Is) may be referred to as a polyurethane-forming composition. . ] Can be reacted by a known method {method described in JP 2004-263192 A (corresponding US patent application: US 2003/4217 A1)} or the like.

ポリウレタンを製造するのに用いられるポリオール成分(Po)としては、本発明のポリオール組成物以外に、必要により本発明のポリオール組成物以外のポリオール及びポリマーポリオールを使用してもよい。
本発明のポリオール組成物以外のポリオールとしては、前述したポリオール(A)等が使用でき、ポリマーポリオールとしては、特開2005−162791号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)、特開2008−274245号公報等記載のポリマーポリオールが使用できる。
As the polyol component (Po) used for producing the polyurethane, in addition to the polyol composition of the present invention, if necessary, a polyol other than the polyol composition of the present invention and a polymer polyol may be used.
As the polyol other than the polyol composition of the present invention, the above-described polyol (A) and the like can be used, and as the polymer polyol, JP-A-2005-162791, JP-A-2004-263192 (corresponding US patent application: US2003). / 4217 A1), and polymer polyols described in JP 2008-274245 A can be used.

ポリオール成分(Po)中の本発明のポリオール組成物の使用量は、得られるポリウレタンの機械物性及びポリオール成分の粘度の観点から、(Po)の重量に基づいて、10〜100重量%が好ましく、さらに好ましくは15〜90重量%、特に好ましくは20〜80重量%、最も好ましくは25〜70重量%である。   The used amount of the polyol composition of the present invention in the polyol component (Po) is preferably 10 to 100% by weight based on the weight of (Po), from the viewpoint of the mechanical properties of the resulting polyurethane and the viscosity of the polyol component. More preferably, it is 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 80% by weight, and most preferably 25 to 70% by weight.

イソシアネート成分(Is)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ポリイソシアネート{特開2005−162791号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)に記載のもの}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、2,4−及び2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI(TDIを精製した際の残留物);4,4'−及び2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI(MDIを精製した際の残留物)が好ましい。
As the isocyanate component (Is), known polyisocyanates conventionally used in the production of polyurethane {JP 2005-162791 A, JP 2004-263192 A (corresponding US patent application: US 2003/4217 A1)]. Can be used.
Among these, from the viewpoint of mechanical properties of polyurethane, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI (residue when TDI is purified); 4,4′- and 2,4 '-Diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI (residue when MDI is purified) is preferred.

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、80〜140が好ましく、さらに好ましくは85〜120、特に好ましくは95〜115である。   The NCO index [equivalent ratio of NCO group and active hydrogen atom (NCO group / active hydrogen atom) × 100] in the production of polyurethane can be appropriately adjusted from the viewpoint of the mechanical properties of polyurethane, but is preferably 80 to 140. More preferably, it is 85-120, Most preferably, it is 95-115.

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{特開2005−162791号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)に記載のもの}を使用することができる。触媒の使用量は、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて10重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.001〜5重量%である。   Various catalysts used in the urethanization reaction (described in JP-A-2005-162791 and JP-A-2004-263192 (corresponding US patent application: US2003 / 4217 A1) in order to accelerate the reaction in the production of polyurethane) Can be used. The amount of the catalyst used is preferably 10% by weight or less, more preferably 0.001 to 5% by weight, based on the total weight of the polyurethane-forming composition.

ポリウレタンフォームの製造に際し、発泡剤を使用できる。例えば、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及び特開2006−152188号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)に記載のものが挙げられる。
発泡剤の使用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、20重量%以下が好ましい。
ポリウレタンフォームを製造に際し、整泡剤を使用できる。整泡剤としては特開2005−162791号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)等に記載のものが挙げられ、ポリウレタンフォーム中のセル径の均一性の観点から、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)が好ましい。
整泡剤の使用量は、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて、5重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜2重量%である。
A foaming agent can be used in the production of the polyurethane foam. For example, water, HFC (hydrofluorocarbon), HCFC (hydrochlorofluorocarbon), methylene chloride, and those described in JP-A-2006-152188 and JP-A-2004-263192 (corresponding US patent application: US2003 / 4217 A1) Is mentioned.
The amount of foaming agent used can vary depending on the desired density of the polyurethane foam and is not particularly limited, but is preferably 20% by weight or less based on the total weight of the polyurethane-forming composition.
A foam stabilizer can be used in the production of the polyurethane foam. Examples of the foam stabilizer include those described in JP-A No. 2005-162791, JP-A No. 2004-263192 (corresponding US patent application: US 2003/4217 A1), and the like. From the viewpoint, a silicone surfactant (for example, a polysiloxane-polyoxyalkylene copolymer) is preferable.
The amount of the foam stabilizer used is preferably 5% by weight or less, more preferably 0.01 to 2% by weight, based on the total weight of the polyurethane-forming composition.

ポリウレタンの製造において、必要により難燃剤を使用できる。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、ホスファゼン及び特開2005−162791号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)等に記載のものが挙げられる。
難燃剤の使用量は、ポリウレタン形成性組成物の全重量に基づいて、30重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜10重量%である。
In the production of polyurethane, a flame retardant can be used if necessary. Examples thereof include melamine, phosphate ester, halogenated phosphate ester, phosphazene, and those described in JP-A-2005-162791, JP-A-2004-263192 (corresponding US patent application: US2003 / 4217 A1). .
The amount of flame retardant used is preferably 30% by weight or less, more preferably 0.01 to 10% by weight, based on the total weight of the polyurethane-forming composition.

ポリウレタンの製造において、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、殺菌剤及び充填剤(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種の添加剤を使用できる。   In the production of polyurethane, if necessary, at least one selected from the group consisting of reaction retarders, colorants, internal mold release agents, anti-aging agents, antioxidants, plasticizers, bactericides, and fillers (including carbon black). Can be used.

ポリウレタンの製造は、例えば、特開2005−162791号公報、特開2004−263192号公報(対応米国特許出願:US2003/4217 A1)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及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)を使用できる。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使用でき、また、非発泡又は発泡ポリウレタンを製造する際には、閉鎖モールド又は開放モールドを使用できる。
Polyurethane can be produced, for example, by the method described in JP-A-2005-162791, JP-A-2004-263192 (corresponding US patent application: US2003 / 4217 A1). One-shot method, semi-prepolymer Method and prepolymer method.
For the production of polyurethane, a conventionally used production apparatus (such as a low-pressure or high-pressure machine) can be used. In the case of the absence of a solvent, an apparatus such as a kneader or an extruder can be used, and when a non-foamed or foamed polyurethane is produced, a closed mold or an open mold can be used.

得られるポリウレタンにおいて、機械特性の観点から、含まれているカーボンナノチューブの体積平均粒子径が0.005〜30μmであることが好ましく、さらに好ましくは0.005〜20μm、特に好ましくは0.05〜10μmである。   In the obtained polyurethane, from the viewpoint of mechanical properties, the volume average particle diameter of the carbon nanotubes contained is preferably 0.005 to 30 μm, more preferably 0.005 to 20 μm, particularly preferably 0.05 to. 10 μm.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、部は重量部を示す。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention further, the present invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, parts are parts by weight.

実施例及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(PL−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重量%のポリオール。末端1級化率=2モル%。〔商品名「サンニックスGP−3030」、三洋化成工業(株)製〕
(2)ポリマーポリオール
ポリマーポリオール(POP−1): グリセリンにPO−EOの順にブロック付加させた、水酸基価=56、EO単位含量=10重量%、末端1級化率=75モル%のポリオールに、体積平均粒子径0.6μmの重合体(アクリロニトリル/スチレン=30/70重量%)粒子を40重量%含有するポリマーポリオール。
(3)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〕(TDI/MDI=80/20重量%)
(4)触媒
触媒−1: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−2:商品名「TEDA−L33」(トリエチレンジアミン/ジプロピレングリコール=33/67重量%溶液)〔東ソー(株)製〕
(5)整泡剤
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〕
(6)カーボンナノチューブ
SWCNT: シングルウォールナノチューブ(直径0.8〜1.2nm、長さ100〜1000nm)〔サイエンスラボラトリーズ社製〕
MWCNT:マルチウォールナノチューブ(直径20〜30nm、長さ0.5〜500μm)〔シンセンナノテクポート社製〕
The composition and symbols of the raw materials used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) Polyol Polyol (PL-1): A polyol having a hydroxyl value of 56 and an internal EO unit content of 9% by weight, which is block-added to glycerin in the order of PO-EO-PO. Terminal primary ratio = 2 mol%. [Product name "Sanniks GP-3030", manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.]
(2) Polymer polyol Polymer polyol (POP-1): A polyol having a hydroxyl value of 56, an EO unit content of 10% by weight, and a terminal primary-modification ratio of 75 mol%, which are block-added to glycerin in the order of PO-EO. Polymer polyol containing 40% by weight of polymer (acrylonitrile / styrene = 30/70% by weight) particles having a volume average particle diameter of 0.6 μm.
(3) Polyisocyanate TDI-80: Trade name “Coronate T-80” [manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.] (TDI / MDI = 80/20 wt%)
(4) Catalyst Catalyst-1: Trade name “Neostan U-28” (stannous octylate) [manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.]
Catalyst-2: Trade name “TEDA-L33” (triethylenediamine / dipropylene glycol = 33/67 wt% solution) [manufactured by Tosoh Corporation]
(5) Foam stabilizer Product name “SRX-280A” (polyether siloxane polymer) [manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.]
(6) Carbon nanotube SWCNT: Single wall nanotube (diameter 0.8-1.2 nm, length 100-1000 nm) [manufactured by Science Laboratories]
MWCNT: multi-wall nanotube (diameter 20-30 nm, length 0.5-500 μm) (manufactured by Shenzhen Nanotechport)

実施例における測定、評価方法は次のとおりである。
<ポリオール組成物中のカーボンナノチューブの分散粒径測定方法>
ポリオール組成物を測定セルに投入し、粒度分布測定装置[型番:SALD−7100、(株)島津製作所製]を用いて体積基準による分散粒径を測定した。
<ポリウレタンフォームの物性評価方法>
(1)密度(kg/m3):JIS K6400に準拠
(2)25%ILD(硬度)(kgf/314cm2):JIS K6400に準拠
(3)引張強度(kgf/cm2):JIS K6400に準拠
(4)伸び(%):JIS K6400に準拠
(5)湿熱圧縮残留歪み(%):JIS K6400に準拠
The measurement and evaluation methods in the examples are as follows.
<Method for Measuring Dispersion Particle Diameter of Carbon Nanotube in Polyol Composition>
The polyol composition was put into a measuring cell, and the dispersed particle size on a volume basis was measured using a particle size distribution measuring device [model number: SALD-7100, manufactured by Shimadzu Corporation].
<Method for evaluating properties of polyurethane foam>
(1) Density (kg / m 3 ): compliant with JIS K6400 (2) 25% ILD (hardness) (kgf / 314 cm 2 ): compliant with JIS K6400 (3) Tensile strength (kgf / cm 2 ): JIS K6400 Conformity (4) Elongation (%): Conforms to JIS K6400 (5) Humid heat compression residual strain (%): Conforms to JIS K6400

<ポリウレタンフォーム中のカーボンナノチューブの分散状態評価方法>
フォーム試験片(厚み1〜4mm)を走査型電子顕微鏡(倍率:1万倍)を用いて観察した。評価基準は以下の通り。
○:20箇所観察し、分散粒子径が30μm以上のカーボンナノチューブ凝集物が0個であった。
×:20箇所観察し、分散粒子径が30μm以上のカーボンナノチューブ凝集物が1個以上であった。
<Method for evaluating the dispersion state of carbon nanotubes in polyurethane foam>
The foam specimen (thickness 1 to 4 mm) was observed using a scanning electron microscope (magnification: 10,000 times). The evaluation criteria are as follows.
A: Observed at 20 locations, there were no aggregates of carbon nanotubes having a dispersed particle size of 30 μm or more.
X: 20 places were observed, and one or more carbon nanotube aggregates having a dispersed particle diameter of 30 μm or more were observed.

製造例1 [ポリオール(a−1)の製造]
図1に示した態様のように、容量2500mlの撹拌装置、温度制御装置及び原料供給ライン(5)を備えたステンレス製オートクレーブ{反応槽(1)}、酸化マグネシウム(顆粒、直径2〜0.1mm)を400部充填した反応塔(2)(ステンレス製円筒管、内径5.5cm、長さ30cmを2基使用)及び蒸留塔(3)(理論段数30段、ステンレス製円筒管、内径5.5cm、長さ2m)を、循環ライン(6)、(7)及び(8)で接続した。
反応槽(1)に、グリセリンのPO付加物(水酸基価280)400gとトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.09gとを仕込んだ後、反応槽(1)と反応塔(2)並びに循環ライン(6)、(7)及び(8)内を0.005MPaまで減圧とした。原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が50〜60℃を保つように制御しながら連続的に液相に投入しつつ、ダイアフラムポンプを用いて反応槽(1)内の気相を5L/minの流量で、反応槽(1)→循環ライン(6)→反応塔(2)→循環ライン(7)→蒸留塔(3)→循環ライン(8)→反応槽(1)の順に循環させた。反応塔(2)を75℃、0.08〜0.15MPaとなるように制御しながら副生低沸点化合物を連続的に酸化マグネシウムと接触させて高沸点化合物とし、蒸留塔(3)にてPOと分離して系外に除去した。分離した高沸点化合物は蒸留塔(3)の釜下ライン(4)から抜き取った。オートクレーブ内液量が1920mlとなった時点でPOの投入を停止、気相循環を終了し、70℃で4時間熟成し、水を170g加え130〜140℃で1時間加熱した。その後、水を2時間かけて常圧留去した後、水酸化カリウム2gを加え130〜140℃にてスチームを通入しながら圧力を30〜50torrに保ちながら残りの水を減圧留去した。引き続き、原料供給ライン(5)を通じてEO80gを反応温度が130〜140℃を保つように制御しながら2時間かけて投入した後、2時間熟成した。90℃まで冷却した後、12gのキョーワード600(協和化学社製;合成珪酸塩)と水40gを加え1時間処理した。オートクレーブより取り出した後、1ミクロンのろ紙を用いてろ過した後、減圧脱水し、液状のグリセリンPOEO付加物(a−1)を得た。
なお、原料として用いたグリセリンのPO付加物は既知の方法で合成されたものであり、水酸化カリウムを触媒としてグリセリンにプロピレンオキサイドを所定量付加した後、触媒除去のため、水と合成珪酸塩(協和化学社製 キョーワード600)を加えて加熱処理後、ろ過、減圧脱水したものである。
Production Example 1 [Production of polyol (a-1)]
As in the embodiment shown in FIG. 1, a stainless steel autoclave {reaction vessel (1)} equipped with a stirrer having a capacity of 2500 ml, a temperature controller and a raw material supply line (5), magnesium oxide (granule, diameter 2 to 0. 1 mm) of reaction tower (2) (stainless steel cylindrical tube, inner diameter 5.5 cm, two lengths of 30 cm are used) and distillation tower (3) (theoretical plate number 30, stainless steel cylindrical tube, inner diameter 5) 0.5 cm, 2 m in length) were connected by circulation lines (6), (7) and (8).
After charging 400 g of glycerin PO adduct (hydroxyl value 280) and 0.09 g of tris (pentafluorophenyl) borane into the reaction tank (1), the reaction tank (1), the reaction tower (2) and the circulation line ( 6), (7) and (8) were depressurized to 0.005 MPa. While controlling PO so that the reaction temperature is maintained at 50 to 60 ° C. through the raw material supply line (5), the gas phase in the reaction tank (1) is reduced to 5 L / L using a diaphragm pump. At a flow rate of min, circulate in the order of reaction tank (1) → circulation line (6) → reaction tower (2) → circulation line (7) → distillation tower (3) → circulation line (8) → reaction tank (1). It was. While controlling the reaction tower (2) at 75 ° C. and 0.08 to 0.15 MPa, the by-product low-boiling compound is continuously brought into contact with magnesium oxide to form a high-boiling compound. In the distillation tower (3) It was separated from PO and removed out of the system. The separated high boiling point compound was extracted from the bottom line (4) of the distillation column (3). When the amount of liquid in the autoclave reached 1920 ml, the PO was stopped, the gas phase circulation was terminated, the mixture was aged at 70 ° C. for 4 hours, 170 g of water was added, and the mixture was heated at 130 to 140 ° C. for 1 hour. Thereafter, water was distilled off at atmospheric pressure over 2 hours, 2 g of potassium hydroxide was added, and the remaining water was distilled off under reduced pressure while maintaining the pressure at 30 to 50 torr while introducing steam at 130 to 140 ° C. Subsequently, 80 g of EO was added through the raw material supply line (5) over 2 hours while controlling the reaction temperature to be maintained at 130 to 140 ° C., followed by aging for 2 hours. After cooling to 90 ° C., 12 g of Kyoward 600 (manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd .; synthetic silicate) and 40 g of water were added and treated for 1 hour. After taking out from the autoclave, it was filtered using 1 micron filter paper and then dehydrated under reduced pressure to obtain a liquid glycerin POEO adduct (a-1).
The glycerin PO adduct used as a raw material was synthesized by a known method. After adding a predetermined amount of propylene oxide to glycerin using potassium hydroxide as a catalyst, water and synthetic silicate were used for catalyst removal. (KYOWARD 600 manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) was added and subjected to heat treatment, followed by filtration and dehydration under reduced pressure.

製造例2 [ポリオール(a−2)の製造]
グリセリンのPO付加物(水酸基価280)400gを用いる代わりにグリセリンのPO付加物(水酸基価280)240gを用いること、「オートクレーブ内液量が1920mlとなった時点でPOの投入を停止」する代わりに「オートクレーブ内液量が1800mlとなった時点でPOの投入を停止」すること、及びEO80gの代わりにEOを200g用いること以外は、製造例1と同様の方法で合成し、液状のグリセリンPOEO付加物(a−2)を得た。
Production Example 2 [Production of polyol (a-2)]
Instead of using 400 g of glycerin PO adduct (hydroxyl value 280), 240 g of glycerin PO adduct (hydroxyl value 280) is used, instead of “stopping PO addition when the amount of liquid in the autoclave reaches 1920 ml” In addition, the liquid glycerin POEO was synthesized in the same manner as in Production Example 1 except that the PO addition was stopped when the amount of liquid in the autoclave reached 1800 ml and that 200 g of EO was used instead of 80 g of EO. An adduct (a-2) was obtained.

製造例3 [ポリオール(a−3)の製造]
グリセリンのPO付加物(水酸基価280)400gを用いる代わりにペンタエリスリトールのPO付加物(水酸基価280)200gを用いること、「オートクレーブ内液量が1920mlとなった時点でPOの投入を停止」する代わりに「オートクレーブ内液量が1840mlとなった時点でPOの投入を停止」すること、及びEO80gの代わりにEOを160g用いること以外は、製造例1と同様の方法で合成し、液状のペンタエリスリトールPOEO付加物(a−3)を得た。
なお、ペンタエリスリトールPO付加物(水酸基価280)は既知の方法で合成されたものであり、水酸化カリウムを触媒としてペンタエリスリトールにプロピレンオキサイドを所定量付加した後、触媒除去のため、水と合成珪酸塩(協和化学社製 キョーワード600)を加えて加熱処理後、ろ過、減圧脱水したものである。
Production Example 3 [Production of polyol (a-3)]
Instead of using 400 g of the glycerin PO adduct (hydroxyl value 280), 200 g of the pentaerythritol PO adduct (hydroxyl value 280) is used. “When the amount of liquid in the autoclave reaches 1920 ml, PO charging is stopped”. Instead, it was synthesized in the same manner as in Production Example 1 except that PO charging was stopped when the amount of liquid in the autoclave reached 1840 ml, and 160 g of EO was used instead of 80 g of EO. Erythritol POEO adduct (a-3) was obtained.
The pentaerythritol PO adduct (hydroxyl value 280) was synthesized by a known method. After adding a predetermined amount of propylene oxide to pentaerythritol using potassium hydroxide as a catalyst, it was synthesized with water to remove the catalyst. A silicate (KYOWARD 600 manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) is added and subjected to heat treatment, followed by filtration and dehydration under reduced pressure.

比較製造例1 [ポリオール(a’−1)の製造]
〔第1工程〕撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製オートクレーブに、グリセリン31部及び水酸化カリウム2.1部を投入し、PO687部を反応温度90〜110℃で12時間かけて滴下した後、100℃で6時間熟成した。60℃に冷却した後、合成珪酸塩(キョーワード600、協和化学製)29部及び水14部を投入し60℃で3時間処理した。25℃に冷却し、オートクレーブより取り出した後、1μmのフィルターでろ過した後、減圧脱水し、ポリオール中間体(S−1)を得た。
〔第2工程〕撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製オートクレーブに(S−1)718部、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.10部及びPO232部を仕込み反応温度が65〜75℃を保つように制御しながら、10時間かけて滴下した後、70℃で5時間熟成した。水を加えて105〜110℃で4時間常圧で水とともに副生成物のプロピオンアルデヒドを留去した。その後、温度を90〜100℃、圧力を30〜50torrに保って、連続的に水蒸気を通入しながら5時間減圧で水とともに副生成物のプロピオンアルデヒド留去した。水蒸気の通入を停止した後、水酸化カリウム0.67部を加えてさらに3時間、温度を130℃まで上げ、圧力を50torr以下に保って脱水した。引き続き、EO50部を反応温度が125〜135℃を保つように制御しながら、3時間かけて滴下した後、130℃で2時間熟成した。60℃に冷却した後、合成珪酸塩(キョーワード600、協和化学製)40部及び水20部を加えて、60℃で3時間処理した。25℃に冷却し、オートクレーブより取り出した後、1μmのフィルターでろ過した後、減圧脱水し、液状のポリオール(a’−1)を得た。
Comparative Production Example 1 [Production of polyol (a′-1)]
[Step 1] After 31 parts of glycerin and 2.1 parts of potassium hydroxide are added to a stainless steel autoclave equipped with a stirrer and a temperature controller, PO687 parts are added dropwise at a reaction temperature of 90 to 110 ° C. over 12 hours. Aged at 100 ° C. for 6 hours. After cooling to 60 ° C., 29 parts of synthetic silicate (Kyoward 600, manufactured by Kyowa Chemical) and 14 parts of water were added and treated at 60 ° C. for 3 hours. After cooling to 25 ° C. and taking out from the autoclave, the mixture was filtered through a 1 μm filter and then dehydrated under reduced pressure to obtain a polyol intermediate (S-1).
[Second step] In a stainless steel autoclave equipped with a stirrer and a temperature controller, 718 parts of (S-1), 0.10 parts of tris (pentafluorophenyl) borane and 232 parts of PO are charged, and the reaction temperature is kept at 65 to 75 ° C. While being controlled in this manner, the solution was dropped over 10 hours and then aged at 70 ° C. for 5 hours. Water was added and propionaldehyde as a by-product was distilled off together with water at 105 to 110 ° C. for 4 hours at normal pressure. Thereafter, while maintaining the temperature at 90 to 100 ° C. and the pressure at 30 to 50 torr, the by-product propionaldehyde was distilled off with water under reduced pressure for 5 hours while continuously introducing water vapor. After stopping the introduction of water vapor, 0.67 part of potassium hydroxide was added, and the temperature was further raised to 130 ° C. for 3 hours, and the pressure was kept at 50 torr or less for dehydration. Subsequently, 50 parts of EO was added dropwise over 3 hours while controlling the reaction temperature to be 125 to 135 ° C., and then aged at 130 ° C. for 2 hours. After cooling to 60 ° C., 40 parts of synthetic silicate (Kyoward 600, manufactured by Kyowa Chemical) and 20 parts of water were added and treated at 60 ° C. for 3 hours. After cooling to 25 ° C. and taking out from the autoclave, it was filtered through a 1 μm filter and then dehydrated under reduced pressure to obtain a liquid polyol (a′-1).

製造例1〜3及び比較製造例1で得られたポリオールについて、ポリオールの性状等を表1に示した。   Table 1 shows the properties of the polyols obtained in Production Examples 1 to 3 and Comparative Production Example 1.

製造例4 [カーボンナノチューブ(B−1)の製造]
攪拌機、温度計を備えたフラスコに、SWNT0.6部を硫酸/硝酸混合液(体積比1:1)40部中に入れ140℃で1時間攪拌した後、水(イオン交換水、以下同じ)500部を加え、30分攪拌した。さらに、沈殿物を濾別し、水500部で5回洗浄を行った。その後、離型紙上に取り広げ、130℃の真空乾燥機にて120分間乾燥し、表面が酸化されたカーボンナノチューブ(B−1)を得た。
Production Example 4 [Production of carbon nanotube (B-1)]
In a flask equipped with a stirrer and a thermometer, 0.6 part of SWNT was placed in 40 parts of a sulfuric acid / nitric acid mixture (volume ratio 1: 1), stirred at 140 ° C. for 1 hour, and then water (ion-exchanged water, the same applies hereinafter). 500 parts were added and stirred for 30 minutes. Further, the precipitate was separated by filtration and washed 5 times with 500 parts of water. Then, it was spread on a release paper and dried for 120 minutes in a 130 ° C. vacuum dryer to obtain a carbon nanotube (B-1) having an oxidized surface.

製造例5 [カーボンナノチューブ(B−2)の製造]
攪拌機、温度計、冷却管、ガス導入管を備えたフラスコに、1,4−ジオキサン6部、アクリル酸クロライド2部、1,1’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.02部を入れ、窒素ガスで十分置換した後、少量の窒素を通気しながら60℃で24時間攪拌した後、1,4−ジオキサン100部にカーボンナノチューブ(B−1)0.05部を分散させた分散液を1時間かけて滴下し、さらに60℃で24時間攪拌した。さらに、沈殿物を濾別し、テトラヒドロフラン500部で3回洗浄を行った。その後、離型紙上に取り広げ、100℃の真空乾燥機にて120分間乾燥し、カーボンナノチューブの表面をポリアクリル酸クロライドで変性した。
得られた表面をポリアクリル酸クロライドで変性されたカーボンナノチューブと1,4−ジオキサン100部を攪拌機、温度計、冷却管、ガス導入管を備えたフラスコに入れ、超音波を1時間あてた後、窒素ガスで十分置換した後、少量の窒素を通気しながら、エチレングリコール5.0部、トリエチルアミン0.5部、1,4−ジオキサン20部を1時間かけて滴下し、さらに60℃で24時間攪拌した。さらに、沈殿物を濾別し、テトラヒドロフラン500部で3回洗浄を行った。その後、離型紙上に取り広げ、100℃の真空乾燥機にて120分間乾燥し、表面に水酸基を導入したカーボンナノチューブ(B−2)を得た。
Production Example 5 [Production of carbon nanotube (B-2)]
In a flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and gas inlet tube, 6 parts of 1,4-dioxane, 2 parts of acrylic acid chloride, and 0.02 part of 1,1′-azobis (2-methylbutyronitrile) And after sufficiently substituting with nitrogen gas, stirring for 24 hours at 60 ° C. while venting a small amount of nitrogen, and then dispersing 0.05 parts of carbon nanotubes (B-1) in 100 parts of 1,4-dioxane The solution was added dropwise over 1 hour and further stirred at 60 ° C. for 24 hours. Further, the precipitate was filtered off and washed with 500 parts of tetrahydrofuran three times. Thereafter, the film was spread on a release paper and dried for 120 minutes in a vacuum dryer at 100 ° C., and the surface of the carbon nanotube was modified with polyacrylic acid chloride.
After putting the carbon nanotube modified with polyacrylic acid chloride and 100 parts of 1,4-dioxane on the obtained surface into a flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe and gas introduction pipe and applying ultrasonic waves for 1 hour After sufficiently substituting with nitrogen gas, 5.0 parts of ethylene glycol, 0.5 parts of triethylamine and 20 parts of 1,4-dioxane were added dropwise over 1 hour while venting a small amount of nitrogen. Stir for hours. Further, the precipitate was filtered off and washed with 500 parts of tetrahydrofuran three times. Then, it was spread on a release paper and dried for 120 minutes with a vacuum dryer at 100 ° C. to obtain a carbon nanotube (B-2) having a hydroxyl group introduced on the surface.

製造例6[カーボンナノチューブ(B−3)の製造]
SWCNTをMWCNTに変えたこと以外は製造例4と同様に行い、カーボンナノチューブ(B−3)を得た。
Production Example 6 [Production of carbon nanotube (B-3)]
A carbon nanotube (B-3) was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that SWCNT was changed to MWCNT.

製造例7[カーボンナノチューブ(B−4)の製造]
カーボンナノチューブ(B−1)を(B−3)に変えたこと以外は製造例5と同様に行い、カーボンナノチューブ(B−4)を得た。
Production Example 7 [Production of carbon nanotube (B-4)]
A carbon nanotube (B-4) was obtained in the same manner as in Production Example 5 except that the carbon nanotube (B-1) was changed to (B-3).

実施例1[ポリオール組成物(A−1)の製造]
攪拌機、温度計を備えたフラスコに、ポリオール(a−1)95部を入れ60℃に温調し、カーボンナノチューブ(B−1)2.5部を投入し1時間攪拌した。次いで(B−1)をさらに2.5部投入し4時間攪拌し、ポリオール組成物(A−1)を得た。
Example 1 [Production of polyol composition (A-1)]
In a flask equipped with a stirrer and a thermometer, 95 parts of polyol (a-1) was added, the temperature was adjusted to 60 ° C., 2.5 parts of carbon nanotube (B-1) was added, and the mixture was stirred for 1 hour. Subsequently, 2.5 parts of (B-1) was further added and stirred for 4 hours to obtain a polyol composition (A-1).

実施例2〜10、比較例1〜2[ポリオール組成物(A−2)〜(A−10)、(A’−1)、(A’−2)の製造]
実施例1において、ポリオールの種類及び部数、カーボンナノチューブの種類及び部数を表2に記載の部数にしたこと以外は実施例1と同様に行い、ポリオール組成物(A−2)〜(A−10)、(A’−1)、(A’−2)を得た。なお、カーボンナノチューブを仕込む際は、実施例1と同様に、カーボンナノチューブの全量を2等分し投入した。
Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 [Production of polyol compositions (A-2) to (A-10), (A′-1), (A′-2)]
In Example 1, the polyol composition (A-2) to (A-10) was carried out in the same manner as in Example 1 except that the kind and part of the polyol and the kind and part of the carbon nanotube were changed to those shown in Table 2. ), (A′-1) and (A′-2) were obtained. In addition, when charging the carbon nanotubes, the entire amount of the carbon nanotubes was divided into two equal parts as in Example 1.

実施例11[ポリオール組成物(A−11)の製造]
攪拌機、温度計を備えたフラスコに、ポリオール(a−1)95部を入れ60℃に温調し、SWCNT2.5部を投入し1時間攪拌した後、超音波洗浄機(型番:UT−205H、シャープ製)を用いて超音波を2時間あてた。次いでSWCNTをさらに2.5部投入し4時間攪拌した後、超音波を2時間あて、ポリオール組成物(A−11)を得た。
Example 11 [Production of polyol composition (A-11)]
A flask equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 95 parts of polyol (a-1), temperature-controlled at 60 ° C., 2.5 parts of SWCNT were added and stirred for 1 hour, and then an ultrasonic cleaner (model number: UT-205H). Were used for 2 hours. Next, 2.5 parts of SWCNT was further added and stirred for 4 hours, and then an ultrasonic wave was applied for 2 hours to obtain a polyol composition (A-11).

実施例1〜11および比較例1〜2で得られたポリオール組成物について、ポリオール組成物中での体積平均粒子径の評価結果を表2に示した。   About the polyol composition obtained in Examples 1-11 and Comparative Examples 1-2, the evaluation result of the volume average particle diameter in a polyol composition was shown in Table 2.

Figure 2012062412
Figure 2012062412

Figure 2012062412
Figure 2012062412

実施例12〜24及び比較例3〜4[ポリウレタンフォームの製造]
実施例1〜11で得られたポリオール組成物(A−1)〜(A−11)並びに比較例1〜2で得られた比較のポリオール組成物(A’−1)〜(A’−2)を使用し、表3に記載の配合比で、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に示す。
<発泡処方>
〔1〕 ポリオール組成物、ポリオール、ポリマーポリオール及びポリイソシアネートをそれぞれ25±2℃に温度調整した。
〔2〕 ポリオール組成物、ポリオール、ポリマーポリオール、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。
Examples 12 to 24 and Comparative Examples 3 to 4 [Production of polyurethane foam]
Polyol compositions (A-1) to (A-11) obtained in Examples 1 to 11 and comparative polyol compositions (A′-1) to (A′-2) obtained in Comparative Examples 1 and 2 ), And a polyurethane foam was produced by the following foaming formulation at the blending ratio shown in Table 3. The physical properties of these foams were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 3.
<Foaming prescription>
[1] The temperature of each of the polyol composition, polyol, polymer polyol and polyisocyanate was adjusted to 25 ± 2 ° C.
[2] A polyol composition, a polyol, a polymer polyol, a foam stabilizer, water, and a catalyst were charged in a 1 L stainless steel beaker, stirred and mixed at 25 ° C. ± 2 ° C., immediately added with a polyisocyanate, and a stirrer [ Homo disperser (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.)] (stirring conditions: 2,000 rpm × 8 seconds).
[3] After the stirring was stopped, the contents of the beaker mixed in a wooden box (25 ° C. ± 2 ° C.) of 25 × 25 × 10 cm were added and foamed to obtain a polyurethane foam.

Figure 2012062412
Figure 2012062412

表3の結果から、本発明のポリオール組成物を用いて製造したポリウレタンフォームは、比較例に比べて、密度が同等であるにもかかわらず、25%ILD、引張強度、伸び及び湿熱圧縮残留歪の全ての項目において、優れた結果となっている。特に、25%ILD、引張強度において、極めて良好な結果となっている。
なお、通常ポリウレタンフォームの物性としては、25%ILD、引張強度及び伸びは数値が大きいほど、また、湿熱圧縮残留歪は数値が小さいほど良好であることを表す。
From the results shown in Table 3, the polyurethane foam produced using the polyol composition of the present invention has 25% ILD, tensile strength, elongation and wet heat compression residual strain, although the density is equivalent to that of the comparative example. Excellent results were obtained in all items. In particular, the results are very good at 25% ILD and tensile strength.
In general, the physical properties of polyurethane foam indicate that 25% ILD, tensile strength and elongation are better as the numerical value is larger, and that the wet heat compression residual strain is smaller as the numerical value is smaller.

本発明のポリオール組成物は、これら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。
本発明のポリオール組成物から得られるポリウレタンは、各種の幅広い用途に使用されるが、特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。
Since the polyol composition of the present invention improves the mechanical properties of polyurethane using these, the polyol composition can be widely used in a wide range of polyurethanes such as foams (soft, rigid, semi-rigid foams), elastomers, RIM molded products and the like. In particular, when used in the production of polyurethane foam, the physical properties of the polyurethane foam can be adjusted with good balance, which is preferable.
The polyurethane obtained from the polyol composition of the present invention is used in a wide variety of applications, and is particularly suitably used as a polyurethane foam for automobile interior parts, indoor furniture for furniture, and the like.

1 反応槽
2 反応塔
3 蒸留塔
4 釜下ライン
5 原料供給ライン
6 循環ライン
7 循環ライン
8 循環ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tank 2 Reaction tower 3 Distillation tower 4 Bottom line 5 Raw material supply line 6 Circulation line 7 Circulation line 8 Circulation line

Claims (5)

ポリオール(A)及びカーボンナノチューブ(B)を含有してなるポリオール組成物であって、(A)が下記ポリオール(a)を含有してなるポリオール組成物。
ポリオール(a):活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物であって、末端に位置する水酸基の40%以上が下記一般式(I)で表される1級水酸基含有基であり、水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zが数式(1)の関係を満たすポリオキシアルキレンポリオール。
Figure 2012062412
[一般式(I)中、R1は、水素原子、又は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基若しくはフェニル基を表す。アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。]
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1)
[数式(1)中、xは単位mgKOH/gで表される水酸基価、yは単位meq/gで表される総不飽和度を表す。zは、(a)の重量を基準とするエチレンオキサイド含有量であり、0〜50重量%である。]
A polyol composition comprising a polyol (A) and a carbon nanotube (B), wherein (A) comprises the following polyol (a).
Polyol (a): an alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H), wherein 40% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (I), A polyoxyalkylene polyol in which the valence x, the total degree of unsaturation y, and the ethylene oxide content z satisfy the relationship of formula (1).
Figure 2012062412
[In General Formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, cycloalkyl group, or phenyl group having 1 to 12 carbon atoms. The alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group. ]
y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
[In Formula (1), x represents the hydroxyl value represented by the unit mgKOH / g, and y represents the total degree of unsaturation represented by the unit meq / g. z is the ethylene oxide content based on the weight of (a), and is 0 to 50% by weight. ]
ポリオール(a)が下記一般式(II)で表されるポリオールである請求項1に記載のポリオール組成物。
Figure 2012062412
[一般式(II)中、R2は、活性水素含有化合物(H)からm個の活性水素を除いたm価の基;Zは下記一般式(III)又は(IV)で表される炭素数2〜12のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。アルキレン基又はシクロアルキレン基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。;Aは下記一般式(V)又は(VI)で表される炭素数3〜12のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。アルキレン基又はシクロアルキレン基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。;複数のZ又はAがある場合、それぞれは同一でも異なっていてもよい;mは2〜100の整数;pは0〜200の整数、qは1〜200の整数;rは0〜200の整数である。]
Figure 2012062412
Figure 2012062412
Figure 2012062412
Figure 2012062412
[一般式(III)及び(IV)中、R3は水素原子、又は炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基若しくはフェニル基を表す。アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。;一般式(V)及び(VI)中、R4は炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を表す。アルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。]
The polyol composition according to claim 1, wherein the polyol (a) is a polyol represented by the following general formula (II).
Figure 2012062412
[In the general formula (II), R 2 is an m-valent group obtained by removing m active hydrogens from the active hydrogen-containing compound (H); Z is a carbon represented by the following general formula (III) or (IV) It is an alkylene group or a cycloalkylene group having a number of 2 to 12. The alkylene group or cycloalkylene group may be substituted with a halogen atom or an aryl group. ; A is a C3-C12 alkylene group or cycloalkylene group represented by the following general formula (V) or (VI). The alkylene group or cycloalkylene group may be substituted with a halogen atom or an aryl group. When there are a plurality of Z or A, each may be the same or different; m is an integer of 2 to 100; p is an integer of 0 to 200, q is an integer of 1 to 200; r is 0 to 200 It is an integer. ]
Figure 2012062412
Figure 2012062412
Figure 2012062412
Figure 2012062412
[In General Formulas (III) and (IV), R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group having 1 to 10 carbon atoms. The alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group. In the general formulas (V) and (VI), R 4 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group, or a phenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group or phenyl group may be substituted with a halogen atom or an aryl group. ]
カーボンナノチューブ(B)のポリオール(A)中での体積平均粒子径が0.01〜30μmである請求項1又は2に記載のポリオール組成物。 The polyol composition according to claim 1 or 2, wherein the volume average particle diameter of the carbon nanotube (B) in the polyol (A) is 0.01 to 30 µm. カーボンナノチューブ(B)の含有量が、ポリオール(A)の重量を基準として、0.2〜20重量%である請求項1〜3のいずれかに記載のポリオール組成物。 The polyol composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the carbon nanotube (B) is 0.2 to 20% by weight based on the weight of the polyol (A). ポリオール成分とイソシアネート成分とを反応させてポリウレタンを製造する方法において、ポリオール成分として請求項1〜4のいずれかに記載のポリオール組成物をポリオール成分の重量を基準として10〜100重量%用いるポリウレタンの製造方法。 In a method for producing a polyurethane by reacting a polyol component and an isocyanate component, a polyurethane composition using the polyol composition according to any one of claims 1 to 4 as a polyol component based on the weight of the polyol component. Production method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018532017A (en) * 2015-11-03 2018-11-01 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Polyurethane foam for noise and vibration absorption

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI616400B (en) * 2012-04-26 2018-03-01 布魯爾科技公司 Multifunctional alcohol dispersions of carbon nanotubes
US10519333B2 (en) 2012-04-26 2019-12-31 Brewer Science, Inc. Multifunctional alcohol dispersions of carbon nanotubes
JP2018532017A (en) * 2015-11-03 2018-11-01 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Polyurethane foam for noise and vibration absorption

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