JP3491760B2 - ポリマーポリオールと予備形成された安定剤システム - Google Patents
ポリマーポリオールと予備形成された安定剤システムInfo
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Description
ポリマーポリオールの製造に用いられる予備形成された
安定剤に関する。
たポリマーポリオールはよく知られており、又商業的規
模で広く使われている。ポリマーポリオールから製造さ
れたポリウレタンフォームは広範な用途を有している。
ポリウレタンフォームの主要な2つのタイプはスラブ材
と成形フォームである。ポリウレタンスラブ材フォーム
は、カーペット、家具及び寝具用途に用いられる。成形
ポリウレタンフォームは、自動車産業において、種々の
用途に用いられる。
にポリオール中に溶解又は分散された1又はそれ以上の
エチレン性不飽和モノマーを重合させることによって製
造され、ポリオール中のポリマー粒子として安定な分散
液を形成する。当初、変性されてないポリオールから製
造されるポリウレタンに比較してより高い耐力特性を有
するポリウレタンフォームを製造するためのポリマーポ
リオールは、アクリロニトリルモノマーを使用して製造
された。しかしながら、これらのポリマーポリオールの
多くは、高粘度で好ましくなかった。
主に高スチレン量(例えば、65〜75パーセントスチレ
ン)のモノマー混合物を用いて製造されたポリマーポリ
オールを利用して製造されている。しかしながら、その
ような高スチレン量のモノマー混合物から得られたポリ
マーポリオールは、許容可能な粘度、厳しい安定性要件
及び増加した耐力特性を含む、常に増大する産業上のニ
ーズを満足させることができない。
ン形成成分の取扱い、混合及び反応のための、精巧で、
高速でかつ大容量の設備及び装置を開発する上でウレタ
ンフォームの製造者にとって益々重要となっている。ポ
リマーポリオールは、フィルター、ポンプ及びその他の
フォーム製造設備を比較的短時間に詰らせたり、汚した
りしないように、一定の最低ポリマー粒子径の要件を満
たさなければならない。
ォーム製造特性及び耐力特性を満たすポリマーポリオー
ルを製造するために数多くの試みがなされてきた。
e)等}には、特定の予備形成された分散剤又は安定剤
を用いて製造したポリマーポリオールについて開示され
ている。これらのポリマーポリオールは商業生産上満足
すべき安定性をもたらしているし、又(i)多量のポリ
スチレン、又はアクリロニトリルとの他のコモノマー、
(ii)より高い固形分量、あるいは(iii)低分子量ポ
リオールの使用の少なく1つを使用することを条件とし
ている。使用される特定の安定剤及び濃度はポリマーポ
リオールの製造に使用されたモノマー系に応じて変わ
る。
には、ポリマーポリオールのための安定剤前駆物質が開
示されている。安定剤Aは、水酸基価34の15重量%のエ
チレンオキサイドでキャップされたポリオキシプロピレ
ントリオールをマレイン酸無水物と反応させ、次にエチ
レンオキサイドと反応させることによって製造された。
安定剤Aは、水酸基価32を有し、マレエート/フマレー
トの不飽和比が30/70であり、不飽和当量0.1ミリ当量/g
を有している。安定剤Bは、内部にエチレンオキサイド
10%を含む、ソルビトールを出発物質とした水酸基価28
のポリオールをマレイン酸無水物と反応させ、次いでプ
ロピレンオキサイドと反応させることによって製造され
る。安定剤Bは水酸基価28を有し、フマレートタイプの
不飽和当量0.07ミリ当量/gを有している。
は、(a)高濃度予備形成安定剤、(b)高固形分量
で、より低粘度で、優れた製品安定性のあるポリマーポ
リオールの製造における同安定剤の使用、及び(c)当
該ポリマーポリオールを用いるポリウレタンについて開
示されている。その予備形成安定剤は、少なくとも1つ
のフリーラジカルで重合可能のエチレン性不飽和モノマ
ーと、多価アルコール残基とフマル酸あるいはマレイン
酸タイプの不飽和を有する化合物の残基とを含む、少な
くとも1つの多価アルコール付加物とのフリーラジカル
重合生成物である。
hfield)等}には、次の(1)及び(2)の工程による
変性シード法による、安定な、低粘度のポリマーポリオ
ールを製造する方法が開示されている。
の、(場合によって、ポリオールとマレイン酸無水物と
の反応によって製造された前駆物質安定剤の存在下
に、)全モノマー部分の50重量%より少ない量のモノマ
ーで構成された第1供給物を開始剤の存在下に、第1の
連続反応器中で重合させることによって、第1反応生成
物を製造すること。
の少なくとも50重量%、(c)ベースポリオール部分の
残余を含む第2供給物を、開始剤の存在下において連続
反応器中で重合することによって、第2の反応生成物を
製造すること。
n)等}には、400を越える平均分子量を有し、20−280
の範囲の水酸基価を有するポリエーテルポリオールと、
少なくとも1つのオレフィン性不飽和官能基を有し、か
つポリエーテルポリオールの水酸基と反応性のある、珪
素原子に結合した少なくとも1つの官能基を有する珪素
原子含有化合物との反応生成物である、非水性分散安定
剤が開示されている。
第32,733号{シムロス(Simroth)等}、米国特許第3,9
31,092号{ラムロウ(Ramlow)等}、米国特許第4,014,
846号{ラムロウ(Ramlow)等}、米国特許第4,093,573
号{ラムロウ(Ramlow)等}、米国特許第4,148,840号
{シャー(Shah)}、米国特許第4,172,825号{シュー
ク(Shook)等}、米国特許第4,342,840号{コザワ(Ko
zawa)等}、米国特許第4,390,645号{ホフマン(Hoffm
an)等}、米国特許第5,394,491号{ホフマン(Hoffma
n)}、米国特許第4,454,255号{ラムロウ(Ramlow)
等}、米国特許第4,458,038号{ラムロウ(Ramlow)
等}及び米国特許第4,745,153号{ホフマン(Hoffma
n)}が挙げられる。
れ、又固形分量で増加が認められたが、依然として、改
善された加工性と、耐力特性を有するポリマーポリオー
ルが求められており、又それを製造する代替方法が求め
られている。
であり、又(a)高ポリマー含量(30重量パーセント〜
60重量パーセント)、(b)より低粘度(典型的には9,
000センチポイズより低い)、(c)150メッシュ篩を10
0%透過し、さらに(d)700メッシュ篩をポリマー固形
分の100%に至るまで透過する程の製品安定性を揃えて
有するポリマーポリオールの製造方法に関するものであ
る。
応生成物からなるポリマーポリオールの製造において用
いられる予備形成された安定剤組成物に関する。
の珪素原子含有化合物と、400を越える平均分子量を有
し、20〜280の範囲の水酸基価を有するポリエーテルポ
リオールとを反応させて得られる前駆物質安定剤、 (ここで、R基は独立に飽和又は不飽和の炭化水素基で
あり、少なくとも1つのR基はオレフィン系不飽和炭化
水素である。R1は炭化水素基、XはC1〜C10のアルコキ
シ基、nは1〜3の整数であり又、pは0より大きい整
数である。) (iii)前駆物質安定剤と共重合可能な、少なくとも1
つのエチレン性不飽和モノマー、及び (iv)フリーラジカル重合開始剤。
(i),(ii),(iii)及び(iv)をフリーラジカル
重合が開始されるに十分な温度に維持された反応域に供
給すること、反応域において液相のみに維持されるに十
分な圧力下に、全ての前駆物質安定剤を反応させるに十
分な時間維持すること及び予備形成された安定剤組成物
を含む不均質混合物を回収することから構成される、予
備形成された安定剤組成物の製造方法に関する。
30〜60重量パーセントのポリマー含量を有し、8000セン
チポイズ以下の粘度を有し、また150メッシュ篩を本質
的に100%透過し、かつ700メッシュ篩を100%に至るま
で透過する程の製品安定性を有するポリマーポリオール
組成物に関する。このポリマーポリオール組成物は、下
記(a)〜(e)からなる組成物をフリーラジカル重合
することによって製造される。
ール形成成分(a),(b),(c)及び(d)を、フ
リーラジカル重合が開始されるに十分な温度に維持され
た反応域に供給すること、反応域において液相のみに維
持されるに十分な圧力下に、エチレン性不飽和モノマー
の大部分を反応させてポリマーポリオールを含む不均質
混合物を得るのに十分な時間維持すること及びこの不均
質混合物からポリマーポリオールを回収することから構
成されたポリマーポリオール組成物の製造方法に関す
る。
として30〜60重量パーセントのポリマー含量であり、8,
000センチポイズ以下の粘度であり、又150メッシュ篩を
本質的に100%透過する程の製品安定性を有する、上記
のポリマーポリオール形成組成物のフリーラジカル重合
によって製造されたポリマーポリオール組成物に関す
る。
リオール組成物、ポリウレタン触媒、有機イソシアネー
ト、シリコーン界面活性剤、及び発泡剤を含むポリウレ
タンフォーム形成組成物に関する。
ンフォーム形成組成物から製造されたポリウレタンフォ
ームに関する。
り、少なくとも1つのRはオレフィン性不飽和炭化水素
基である。R1は炭化水素基、XはC1〜C10のアルコキシ
基、nは1〜3の整数であり、又pはゼロより大きい整
数である。)の珪素原子含有化合物と、400を越える平
均分子量を有し、20〜280の範囲の水酸基価を有するポ
リエーテルポリオールとを反応させて得られる。特に好
ましい前駆物質安定剤は、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン又はビニルトリプロポキシシ
ランと、400を越す平均分子量を有し、20〜280の範囲の
水酸基価を有するポリエーテルポリオールとの反応生成
物である。これらの前駆物質安定剤とその製造方法は、
ヨーロッパ特許第0 162 589 B1{クローテン(Cloete
n)等}に開示されている。
物において用いられるポリオールは、例えばポリエーテ
ルポリオール、ポリヒドロキシル含有ポリエステル、ポ
リヒドロキシル停止ポリウレタンポリマー、ポリヒドリ
ックポリチオエーテル、及びポリテトラヒドロフランで
ある。これらのポリオールは良く知られており、又商業
的に入手可能である。好ましいポリオールは、ポリエー
テルポリオールである。使用されるポリエーテルポリオ
ールは、400を越える平均分子量を有し、好ましくは3,0
00以上、さらに好ましくは5,000以上の平均分子量であ
り、20〜280の水酸基価を有すべきである。最も好まし
くはこのポリエーテルポリオールは、グリセロール、ト
リメチロールプロパン、ジエチレングリコール、及びブ
タントリオール、ペンタントリオール及びヘキサントリ
オールの異性体、ペンタエリスリトール、蔗糖、及びソ
ルビトールから選択されたアルコールのポリ(オキシエ
チレン)(オキシプロピレン)付加物である。必要に応
じてポリオールの混合物も使用できる。予備形成される
安定剤を形成する組成物中のポリオール濃度は、重要で
なく、広い範囲内で変更できる。典型的には、その濃度
は、反応器への全供給量をベースとして50〜90重量パー
セントあるいはそれ以上で、好ましくは60〜70重量パー
セントで変更しうる。必要に応じて、種々の有用なポリ
オールの混合物も使用できる。
構成成分(iii)としては、いかなるフリーラジカル重
合可能なエチレン性不飽和モノマーも使用できる。ビニ
ルモノマーを使用することが好ましい。好ましいビニル
モノマーとしては、スチレン、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル及びメチルメタクリレートがある。最も
好ましいビニルモノマーはスチレン、アクリロニトリル
及びその混合物である。典型的には、予備形成される安
定剤を形成する組成物において、エチレン性不飽和モノ
マーの重量の2〜20パーセントが最低量として用いられ
る。スチレンとアクリロニトリルの混合物が用いられる
場合、スチレンの重量比は混合物の20〜80重量パーセン
トで変えることができ、又アクリロニトリルはそれに応
じて混合物の80〜20重量パーセントで変えることができ
る。モノマー混合物中のスチレン:アクリロニトリルの
比は、80:20〜20:80が好ましく、70:30〜50:50が最も好
ましい。
ラジカル重合開始剤は、エチレン性不飽和ポリマーをポ
リオールにグラフトするのを開始させるのに通常用いら
れるいかなる化合物であってもよく、パーオキサイド、
パーボーレート、パーサルフェート、パーカーボネート
及びアゾ化合物が含まれる。そのようなフリーラジカル
開始剤の典型例としては、アルキルパーオキサイド、ア
リルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジア
リルパーオキサイド、ジアルキルパーオキシジカーボネ
ート及びアゾビス(ニトリル)がある。好ましいフリー
ラジカル開始剤は、t−ブチルパーオキシジエチルアセ
テート及びt−ブチルパーオクトネートである。予備形
成される安定剤を形成する組成物中のフリーラジカル開
始剤の濃度は、重要でなく又広範に渡って変えることが
できる。典型的には、その濃度は、反応器への全供給量
をベースとして、0.01〜2.0重量パーセント又はそれよ
りいくらか多い範囲で変えることができ、好ましくは0.
05〜0.2重量パーセントで変えることができる。一般的
には、フリーラジカル開始剤の特定の濃度は、コストを
含め全ての要素を考慮の上で最適値が選ばれることとな
ろう。
組成物において、ポリオールは、50〜80未満重量パーセ
ント、前駆物質安定剤10〜50未満重量パーセント、モノ
マーは5〜15重量パーセント、及びフリーラジカル重合
開始剤は0.01〜2重量パーセント用いられる。
ールの製造方法と類似している。温度範囲は重要ではな
く、又80℃〜150℃で変えることができる。好ましい温
度範囲は110℃〜130℃である。用いられる混合条件は、
バックミックストリアクター(back mixed reactor)を
使用することによって得られる条件である。このタイプ
の反応器は反応混合物を比較的均一に保つことができ、
又それ故、反応の初期に全モノマーが添加されるチュー
ブラーリアクターで生起するような、前駆物質安定剤に
対して局在モノマーが高率で存在することを避けられ
る。
ポリマーポリオール組成物の製造に関する。
が30〜50重量パーセント、好ましくは40重量パーセン
ト、最も好ましくは40〜50重量パーセントであり、残部
が液体ポリオールである。この範囲の固形分濃度におい
て、ポリマーポリオール組成物は9,000センチポイズよ
り低い粘度を有することができる。又本発明のポリマー
ポリオール組成物は、150メッシュ篩を本質的に100パー
セント透過し、又700メッシュ篩を高固形分濃度のポリ
マーポリオールの有効量、本質的に100パーセント透過
する程の例外的な安定性を示す。実施例に示すごとく、
ポリマーポリオール組成物は、固形分濃度が、42.2,45.
2,40.6及び41.8パーセントであり、粘度が順次、5550,6
800,4950及び3280センチポイズであり、その全てが700
メッシュ篩を本質的に100パーセント透過する。
ール、(b)本発明の予備形成された安定剤組成物、
(c)少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー、及
び(d)フリーラジカル重合開始剤を含む組成物の反応
生成物である。
(1)本発明の予備形成された安定剤組成物の不均質混
合物をポリオール、少なくとも1つのフリーラジカル重
合性モノマー及びフリーラジカル重合開始剤とともに、
フリーラジカル重合反応を開始させるに十分な温度に維
持された反応域に供給すること、その反応域では、液相
のみに維持されるに十分な圧力下で少なくとも1つのエ
チレン性不飽和モノマーの高分量が反応するのに十分な
時間維持すること、及び、得られたポリマーポリオール
を回収することで構成される。
量、好ましくは、1,000〜15,000、さらに好ましくは2,0
00〜8,000の分子量を有し、さらに、20〜280の範囲の水
酸基価を有する公知のポリオールが本発明のポリマーポ
リオールの製造に用いられる。これらのポリオールはよ
く知られており又商業的に入手可能である。予備形成さ
れた安定剤の製造に用いられたと同じポリオールあるい
はそれとは別のポリオールのいずれでも、本発明のポリ
マーポリオール組成物の製造に用いることができる。有
用なポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオ
ール、ポリヒドロキシル含有ポリエステル、ポリヒドロ
キシル停止ポリウレタンポリマー、ポリヒドリックポリ
チオエーテル及びポリテトラヒドロフランがある。好ま
しいポリオールはポリエーテルポリオールである。最も
好ましくは、ポリエーテルポリオールはグリセロール、
トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、及び
ブタントリオール、ペンタントリオール又はヘキサント
リオールの異性体、及びペンタエリスリトールから選択
されたアルコールのポリ(オキシエチレン)(オキシプ
ロピレン)付加物である。ポリマーポリオール形成組成
物中のポリオール濃度は重要ではなく、広い範囲で変え
られる。典型的にはその濃度は、反応器への全供給量を
ベースとして、40〜80重量パーセント好ましくは45〜70
重量パーセント、さらに好ましくは50〜60重量パーセン
トで変えられる。用いられるべきポリオールは製造しよ
うとするポリウレタンフォームの最終用途に基づいて決
められる。必要により種々の有用なポリオールの混合物
を使うことができる。
いて、構成成分(iii)として、フリーラジカル重合性
のあるいかなるエチレン性不飽和モノマーも用いること
ができる。ビニルモノマーを用いることが好ましい。好
ましいビニルモノマーはスチレン、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル及びメチルメタクリレートである。
最も好ましいビニルモノマーは、スチレン、アクリロニ
トリル、及び、それらの混合物である。典型的には、予
備形成された安定剤を形成する組成物において最低30〜
60重量パーセントのエチレン性不飽和モノマーが用いら
れる。スチレンとアクリロニトリルの混合物が用いられ
る場合、スチレンの重量比は、混合物の80〜20重量パー
セントで変えることができ、又アクリロニトリルはそれ
に応じて、80〜20重量パーセントで変えることができ
る。混合物中のスチレン:アクリロニトリルの比は、8
0:20〜20:80が好ましく、70:30〜50:50の比が最も好ま
しい。
ラジカル重合開始剤は、ビニル重合反応を開始するのに
通常用いられる、いかなる化合物でもよい。その化合物
には、パーオキサイド、パーボーレート、パーサルフェ
ート、ポーカーボネート及びアゾ化合物が含まれる。そ
のようなフリーラジカル開始剤の典型例としては、アル
キルハイドロパーオキサイド、アリルハイドロパーオキ
サイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアリルパーオキ
サイド、ジアルキルパーオキシジカーボネート、及びア
ゾビス(ニトリル)が含まれる。好ましいフリーラジカ
ル開始剤は、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)
及び2,2′−アゾビス(メチルブチロニトリル)があ
る。ポリマーポリオールを形成する組成物中のフリーラ
ジカル開始剤濃度は重要でなく、又広い範囲で変えるこ
とができる。典型的には、その濃度は、反応器への全供
給量をベースとして0.01〜5.0重量パーセント、好まし
くは0.01〜2.0重量パーセント、さらに好ましくは0.05
〜0.2重量パーセントで変えることができる。特定のフ
リーラジカル開始剤濃度は、通常コストを含めた全ての
要素を考慮して最適値が選ばれる。
ポリマー安定剤形成組成物において用いることができ
る。最後に得られるポリマーポリオール組成物から簡単
に除去できるので、鎖移動剤としてはモノヒドロキシア
ルコールが好ましい。最も好ましい鎖移動剤はイソプロ
パノールである。
連続撹拌式バックミックスリアクターに供給される。そ
の反応器の内部温度は80℃〜150℃、好ましくは110℃〜
130℃の範囲内で調節される。反応器の内容物は少なく
とも5分の滞留時間、好ましくは15〜45分の滞留時間を
かけて十分に混合する。
ォームの製造に有用である。そのポリウレタンフォーム
は、フォームの他の物性を損うことなく、改善された耐
力及び抗張力特性を有する。
ル組成物と多官能有機イソシアネートとを、ウレタン形
成反応用触媒、発泡剤及びフォーム安定剤の存在下で反
応させることにより製造される。
イソシアネートは公知であり、又、商業上入手可能であ
る。説明上有用な多官能有機イソシアネートを例示する
と、トルエンジイソシアネート、特に2,4−及び2,6−ト
ルエンジイソシアネート(TDI)、並びにそれらの異性
体のあらゆる混合物、2,4′−及び4,4′−ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)、並びにこれらの異性体
のあらゆる混合物、MDIオリゴマー(高分子化MDI)、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネート(一般に
“クルードMDI(crude MDI)”と称される。)、TDIと
高分子化MDIの混合物及びこれらのポリイソシアネート
が挙げられる。上記イソシアネートのプレポリマー(例
えば、ポリエーテルポリオール、グリコール、あるいは
これらの混合物との)も又本発明において利用できる。
好ましいイソシアネートは80/20 TDI(80% 2,4−トル
エンジイソシアネートと20% 2,6−トルエンジイソシ
アネート)である。多官能イソシアネートは当業者によ
く知られた分量用いられる。
る公知の発泡剤も利用できる。適切な発泡剤としては、
水及び低分子量のハロゲン化炭化水素がある。発泡剤は
当業者にとってよく知られた分量用いられる。
いかなるポリウレタン触媒も本発明の製法において用い
ることができ、第3級アミン及び有機金属化合物が含ま
れる。ポリウレタン触媒は当業者によく知られた分量用
いられる。ポリウレタン触媒の混合物も本発明の製法に
おいて用いることができる。
いるフォーム安定剤、気泡安定化のための界面活性剤あ
るいはその他の気泡サイズ調節剤のいかなるものも本発
明において用いることができる。フォーム安定剤、気泡
安定化のための界面活性剤あるいはその他の気泡調節剤
は当業者によく知られた分量用いられる。1つ又はそれ
以上の安定剤及び/又は1つ又はそれ以上の界面活性剤
の混合物も又用いることができる。適切な界面活性剤に
は種類の異なったシリコーン界面活性剤が含まれ、好ま
しくは米国特許第3,629,308号に開示されたポリシロキ
サンとポリオキシアルキレンのブロック共重合体からな
る界面活性剤である。
の製法において公知の架橋剤を用いることができる。こ
れらの架橋剤は、当業者によく知られた分量用いられ
る。
リウレタンフォームの製造において用いられている各種
の添加剤、例えば、難燃剤、脱泡剤、抗酸化剤、離型
剤、染料、顔料及び充てん剤を用いることもできる。こ
れらの添加剤は当業者によく知られた分量用いられる。
いて用いられる。
〜59、平均分子量3,000及び25℃における粘度490センチ
ポイズを有する、ポリオールであり、商標「VORANOL CP
−3040」としてザ ダウ ケミカル カンパニーから入
手可能である。
〜38、平均分子量4,700及び25℃における粘度820センチ
ポイズを有するポリオールであり、商標「VORANOL CP−
4702」としてザ ダウ ケミカル カンパニーから入手
可能である。
30、平均分子量7000のポリオール。
れたビニルトリメトキシシラン変性の前駆物質安定剤。
「TRIGONOX27」として販売された、フリーラジカル重合
開始剤。
(E.I.duPont de Nemours and Co.)により製造された
2,2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)重合触
媒。
(Air Products and Chemicals Inc.)から商標「DABCO
33LV」として販売された、トリエチレンジアミン33%
のジプロピレングリコール溶液。
rbide Corp.)から商標「NIAX A−107」として入手可能
の、70%ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル/3
0%ジプロピレングリコールアミン触媒で蟻酸ブロック
タイプのもの。
w Corning Corporation)から販売されたシリコーン界
面活性剤。
w Chemical Company)から商標「Voranate T80」として
販売された、2,4−/2,6−トルエンジイソシアネートが8
0:20の異性体混合物。
混合物中の活性水素の量で除した比を100倍した値。
レタンフォームの特性は下記の試験法に従って決定され
る。
フォーム気孔率測定機による)に従って測定される。
る。
撓み。
て決定された25%撓み圧縮力。
て決定された40%撓み圧縮力。
て決定された65%撓み圧縮力。
った商。
される。
ル(例えば470g)を2重量部の無水イソプロパノール
(例えば960g)で稀釈し、粘度に影響を及ぼすいかなる
制約も取り除いて、所定の篩断面積に対して所定量の材
料を使用し、全てのポリマーポリオールとイソプロパノ
ール溶液が重力により150メッシュ又は700メッシュ篩を
通過することによって決定された濾過性をいう。150メ
ッシュ篩は平均の目の開きが105ミクロン平方であり、
又タイラー標準篩の150平方メッシュ篩である。700メッ
シュ篩はオランダの綾織物で作られる。実際に用いられ
た篩は名目上30ミクロンの目の開きを有していた。3000
秒以内に篩を透過したサンプルの量がパーセントで報告
され、100パーセントの値は99重量パーセント以上が篩
を透過したことを示す。
VT3、速度12で、ブルックフィールド粘度計を用いて測
定される。
のであって、いかなる方法によっても発明を限定するも
のと解すべきでない。もし他に説明されていなければ、
全ての部及びパーセンテージは重量で与えられる。
たタンク反応器を採用した連続重合反応器中で製造され
た。供給物を構成する成分は、反応器に入る前に、供給
物を構成する成分の完全混合を確実にするためにインラ
インミキサーを通過させた後、連続的に反応器にポンプ
輸送された。反応器中に内容物は十分に混合された。反
応器の内部温度は1℃以内(の幅)に調節された。反応
物は反応器の頂部から、同様に1℃以内(の幅)に調節
された撹拌されてない第2の反応器に溢流した。それか
ら反応物は、両反応器に少なくとも65psigの圧力が維持
されるように調整された背圧調整器を通って連続的に第
2の反応器の頂部から溢流した。それから予備形成され
た安定剤は冷却器を通って集合容器に流入した。予備形
成された安定剤の供給物の構成成分は下記表1に示され
る。
装着したタンク反応器を用いた、連続重合装置を用い
て、製造された。実施例3,4及び6〜9において、ポリ
マーポリオール組成物の供給物構成成分は、反応器に入
る前に供給物を構成する成分の完全混合を確実にするた
めに、インラインミキサーを通過させた後、連続的に反
応器にポンプ輸送された。反応器の内容物は十分に混合
された。反応器の内部温度は1℃以内(の幅)に調節さ
れた。反応物は反応器の頂部から、同様に1℃以内(の
幅)に調節された、撹拌されてない第2の反応器に溢流
した。それから反応物は、両反応器に約45psigの圧力を
与えるように調整された背圧調整器を通って連続的に、
第2の反応器の頂部から溢流した。それから粗ポリマー
ポリオール反応物は冷却器を通って集合容器に流入し
た。ポリマーポリオール中のポリマー重量パーセント
は、粗反応物中に存在する未反応モノマー量を分析する
ことによって決定された。粗反応物は、試験する前に真
空蒸留除去により揮発成分が除かれた。実施例5におけ
るポリマーポリオールは、実施例3,4及び6〜9に用い
られたと同様の手順で製造された。但し実施例5の手順
では、予備形成された安定剤が、その安定剤が製造され
た反応器からポリマーポリオールを形成する反応器に連
続的に供給され、又一方ポリマーポリオール組成物の残
部も同じ反応器にポンプ輸送されている点で、実施例3,
4及び6〜9で用いられた手順と異なる。製造された全
てのポリマーポリオールは安定な組成物であった。ポリ
マーポリオール供給組成物、製造条件及びポリマーポリ
オールの特性は下記表2に示される。
た4ベントホールの16リッター(40×40×10cm)アルミ
ニウム金型へ、アドミラル高圧注入機(Admiral high p
resrure pouring machine)DHF−1及びクラウスマッフ
ェイ(Krauss Maffei)MK12−12/16−UL−2Kデュプレッ
クスミキシングヘッド(Duplex mixing head)を用いて
注入し、そして発泡させさらにキュアリングすることに
よりポリウレタンフォームを製造した。フォームの取出
し時間は5分であった。Klber 918/9K離型剤(Klbe
r AG販売)が離型剤として用いられた。ポリオール成分
/イソシアネート成分のタンク圧は3バール(bars)で
あった。ポリオール成分もイソシアネート成分も約150
バール圧で計量分配された。下記表3に示されたフォー
ム配合で用いられたポリマーポリオールAは、本実施例
3で製造されたポリマーポリオールであり、CP−4702ベ
ースポリオールで稀釈されている。ポリマーポリオール
Aは粘度(25℃)3,000センチポイズを有し、又、固形
分28重量パーセントを有する。下記表3に示されたフォ
ーム配合で用いられたポリマーポリオールBは、本実施
例3で製造されたポリマーポリオールでありCP−4702ベ
ースポリマーで稀釈されている。ポリマーポリオールB
は粘度(25℃)3,400センチポイズを有し、又、固形分3
3重量パーセントを有する。フォーム配合とフォーム特
性は下記の表3に示される。下記表3から判るように、
本発明のポリマーポリオールを用いた実施例10及び11に
おいて製造されたポリウレタンフォームは、他の物理的
特性をそれ程失うことなく高い耐力特性を示す。
Claims (10)
- 【請求項1】下記(a)〜(d)を含む組成物をフリー
ラジカル重合することによって製造された、全重量をベ
ースとして30〜60重量パーセントのポリマー含量を有
し、9,000センチポイズ(9Pa・s)以下の粘度を有し、
150メッシュ篩を100%通過し、700メッシュ篩を100%に
至るまで通過する程の製品安定性を有するポリマーポリ
オール組成物。 (a)ポリオール、 (b)(i)ポリオール、 (ii)式RnSiX4-n又はRnSi((−OSi(R1)2)pX)4-n
の珪素原子含有化合物〔ここで、R基は独立に飽和又は
不飽和の炭化水素基であり、少なくとも1つのR基はオ
レフィン系不飽和炭化水素基である。R1は炭化水素基、
XはC1〜C10のアルコキシ基、nは1〜3の整数であ
り、又pは0より大きい整数である。〕と、400を越え
る平均分子量を有し、20〜280の範囲の水酸基価を有す
るポリエーテルポリオールとを反応させることにより得
られた前駆物質安定剤、 (iii)前駆物質安定剤と共重合可能の少なくとも1つ
のエチレン性不飽和モノマー、及び (iv)フリーラジカル重合開始剤、 の反応生成物を含む予備形成された安定剤、 (c)少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー、 (d)フリーラジカル重合開始剤。 - 【請求項2】少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマ
ーがアクリロニトリルとスチレンの混合物である、請求
項1記載のポリマーポリオール組成物。 - 【請求項3】アクリロニトリルとスチレンがその混合物
中に20:80〜80:20の比で存在する、請求項2記載のポリ
マーポリオール組成物。 - 【請求項4】(a)ポリオール、 (b)(i)ポリオール、 (ii)式RnSiX4-n又はRnSi((−OSi(R1)2)pX)4-n
の珪素原子含有化合物〔ここで、R基は独立に飽和又は
不飽和の炭化水素基であり、少なくとも1つのR基はオ
レフィン系不飽和炭化水素基である。R1は炭化水素基、
XはC1〜C10のアルコキシ基、nは1〜3の整数であ
り、又pは0より大きい整数である。〕と、400を越え
る平均分子量を有し、20〜280の範囲の水酸基価を有す
るポリエーテルポリオールとを反応させることにより得
られた前駆物質安定剤、 (iii)上記前駆物質安定剤と共重合可能の少なくとも
1つのエチレン性不飽和モノマー、及び (iv)フリーラジカル重合開始剤、 の反応生成物を含む予備形成された安定剤、 (c)少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマー、 (d)フリーラジカル重合開始剤、 を含む組成物をフリーラジカル重合が開始されるに十分
な温度に維持された反応域に供給すること、及び 反応域において液相のみに維持されるに十分な圧力下
に、少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーの少な
くとも大部分が反応するのに十分な時間維持すること、
及び ポリマーポリオールを回収すること、 を含むポリマーポリオール組成物の製造方法。 - 【請求項5】反応域が80℃〜150℃の温度に維持されて
いる、請求項4記載の製造方法。 - 【請求項6】ポリマーポリオールが請求項1〜3のいず
れかに記載のポリマーポリオール組成物を含むことを特
徴とする、ポリマーポリオール、ポリウレタン触媒、有
機ポリイソシアネート、界面活性剤、及び発泡剤を用い
た、ポリウレタンフォーム製造のための組成物。 - 【請求項7】請求項6に記載された組成物から製造され
たポリウレタンフォーム。 - 【請求項8】請求項1〜3のいずれかに記載されたポリ
マーポリオール組成物から製造されたポリウレタンフォ
ーム。 - 【請求項9】(i)ポリオール (ii)式RnSiX4-n又はRnSi((−OSi(R1)2)pX)4-n
の珪素原子含有化合物〔ここで、R基は独立に飽和又は
不飽和の炭化水素基であり、少なくとも1つのR基はオ
レフィン系不飽和炭化水素基である。R1は炭化水素基、
XはC1〜C10のアルコキシ基、nは1〜3の整数であ
り、又pは0より大きい整数である。〕と、400を越え
る平均分子量を有し、20〜280の範囲の水酸基価を有す
るポリエーテルポリオールとの反応により得られた前駆
物質安定剤、 (iii)前駆物質安定剤と共重合可能の少なくとも1つ
のエチレン性不飽和モノマー、及び (iv)フリーラジカル重合開始剤、 の反応生成物を含む組成物を下記ポリマーポリオール組
成物中の予備形成された分散液安定剤として使用する方
法であって、そのポリマーポリオール組成物は、ポリオ
ール、上記の予備形成された分散液安定剤、及び少なく
とも1つのエチレン性不飽和モノマーを、フリーラジカ
ル重合開始剤の存在下で重合して製造したポリマーポリ
オール組成物であって、全重量をベースとして30〜60重
量パーセントのポリマー含量を有し、9,000センチポイ
ズ(9Pa・s)より大きくない粘度を有し、150メッシュ
篩を100%通過し、700メッシュ篩を100%に至るまで通
過する程の製品安定性を有するポリマーポリオール組成
物である、前記の反応生成物を含む組成物の分散液安定
剤としての使用方法。 - 【請求項10】(i)ポリオール (ii)式RnSiX4-n又はRnSi((−OSi(R1)2)pX)4-n
の珪素原子含有化合物〔ここで、R基は独立に飽和基又
は不飽和基の炭化水素基であり、少なくとも1つのR基
はオレフィン系不飽和炭化水素基である。R1は炭化水素
基、XはC1〜C10のアルコキシ基、nは1〜3の整数で
あり、又pは0より大きい整数である。〕と、400を越
える平均分子量を有し、20〜280の範囲の水酸基価を有
するポリエーテルポリオールとの反応により得られた前
駆物質安定剤、 (iii)上記前駆物質安定剤と共重合可能の少なくとも
1つのエチレン性不飽和モノマー、及び (iv)フリーラジカル重合開始剤、 の反応生成物を含む組成物を、ポリマーポリオール組成
物の製造の工程において、予備形成された分散液安定剤
として使用する方法であって、その製造工程が、ポリオ
ール、上記予備形成された分散液安定剤、少なくとも1
つのエチレン性不飽和モノマー、フリーラジカル重合開
始剤をフリーラジカル重合が開始されるに十分な温度に
維持された反応域に供給すること、及び反応域において
液相のみに維持されるに十分な圧力下に、少なくとも1
つのエチレン性不飽和モノマーの少なくとも大部分が反
応するのに十分な時間維持すること、及びポリマーポリ
オールを回収することから構成されている、 ポリマーポリオール組成物の製造における、前記反応生
成物を含む組成物の予備成形された分散安定剤としての
使用方法。
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