JP5407544B2 - Method for producing polymer-dispersed polyol - Google Patents
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Description
本発明は、硬質ポリウレタンフォーム用のポリマー分散ポリオールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polymer-dispersed polyol for rigid polyurethane foam.
ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを発泡剤等の存在下で反応させて製造される硬質発泡合成樹脂(たとえば、硬質ポリウレタンフォーム等;以下、「硬質フォーム」ということがある。)は、独立気泡を有する断熱材として広く用いられている。
該硬質フォームに用いられる発泡剤としては、水、低沸点のハイドロフルオロカーボン化合物や炭化水素化合物が主に用いられている。
A rigid foamed synthetic resin produced by reacting a polyol component and a polyisocyanate component in the presence of a foaming agent or the like (for example, rigid polyurethane foam or the like; hereinafter sometimes referred to as “rigid foam”) has closed cells. It is widely used as a heat insulating material.
As a foaming agent used for the rigid foam, water, a low-boiling point hydrofluorocarbon compound or a hydrocarbon compound is mainly used.
ボード等に代表される硬質フォームにおいては、原料の使用量削減によるコストダウンや軽量化のため、フォームの更なる低密度化が要望されている。しかし、フォームの低密度化に伴って、フォーム強度が低下し、硬質フォームに収縮が生じやすい問題がある。
また、発泡剤においては、環境への負荷を考慮して、低沸点のハイドロフルオロカーボン化合物を削減して水を増やしたり、引火性の点を考慮して、炭化水素化合物を削減して水を増やしたり、また、低沸点のハイドロフルオロカーボン化合物や炭化水素化合物を使用しないで水だけを使用したりする技術が検討されている。
しかし、ハイドロフルオロカーボン化合物もしくは炭化水素化合物と、水とを併用してフォームの低密度化を図ったり、または、水だけで発泡させたり等の水発泡によりフォームを低密度化した場合、フォームが顕著に収縮しやすくなってフォームの寸法安定性が悪くなる。
In rigid foams typified by boards and the like, further reduction in density of foams is desired in order to reduce costs and reduce weight by reducing the amount of raw materials used. However, as the density of the foam is reduced, there is a problem that the foam strength is reduced and the rigid foam is likely to shrink.
In addition, in the case of foaming agents, considering the burden on the environment, reducing low-boiling hydrofluorocarbon compounds and increasing water, or considering flammability, reducing hydrocarbon compounds and increasing water In addition, a technique of using only water without using a low-boiling point hydrofluorocarbon compound or hydrocarbon compound has been studied.
However, when the density of the foam is reduced by water foaming, such as by using a hydrofluorocarbon compound or hydrocarbon compound in combination with water to reduce the density of the foam or by foaming only with water, the foam is prominent. The dimensional stability of the foam deteriorates.
前記フォームの寸法安定性の対策としては、通常、フォームの密度を高めてフォーム強度を上げること、または、フォームの気泡を連続気泡にすること等が挙げられる。
しかし、フォームの密度を高める対策では、原料の使用量が多くなるためコストアップとなる。また、フォームの気泡を連続気泡化する対策では、フォームの寸法安定性は向上するものの、充分な断熱性能を得ることができない。
すなわち、硬質フォームにおいては、発泡剤として水を多用する、または、水だけで発泡する場合、フォームの寸法安定性が良好で、充分な断熱性能を有するものが望まれている。
As measures for the dimensional stability of the foam, usually, the foam density is increased to increase the foam strength, or the foam bubbles are made to be open cells.
However, measures to increase the density of the foam increase the cost because the amount of raw material used increases. In addition, the measures for making the foam cells into continuous cells improve the dimensional stability of the foam, but cannot provide sufficient heat insulation performance.
That is, in a rigid foam, when water is frequently used as a foaming agent or foamed with only water, a foam having good foam dimensional stability and sufficient heat insulating performance is desired.
従来、硬質ポリウレタンフォームの収縮を防止して寸法安定性を向上させる公知技術として含フッ素化合物、たとえばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)類を用いた方法が提案されている(特許文献1、2参照)。特許文献1、2に記載の方法によれば、粒径の小さなPTFEの添加により、フォームに微細な空孔を開けることで寸法安定性が向上すると共に、良好な断熱性能も得られる。 Conventionally, a method using a fluorine-containing compound such as polytetrafluoroethylene (PTFE) has been proposed as a known technique for preventing shrinkage of rigid polyurethane foam and improving dimensional stability (see Patent Documents 1 and 2). . According to the methods described in Patent Documents 1 and 2, by adding PTFE having a small particle size, dimensional stability is improved by opening fine pores in the foam, and good heat insulating performance is also obtained.
また、ポリオール成分中にポリマー分散ポリオールを配合する方法が提案されている(特許文献3、4参照)。
「ポリマー分散ポリオール」とは、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール等のポリオール中に、ポリマー微粒子が分散したポリオールである。
該ポリマー分散ポリオールは、従来から、軟質フォームまたは半硬質フォームの硬度を向上させるために用いられている。
Moreover, the method of mix | blending polymer-dispersed polyol with a polyol component is proposed (refer patent document 3, 4).
The “polymer-dispersed polyol” is a polyol in which polymer fine particles are dispersed in a polyol such as polyether polyol or polyester polyol.
The polymer-dispersed polyol is conventionally used for improving the hardness of a flexible foam or a semi-rigid foam.
ポリマー分散ポリオールを製造する方法の代表的な例としては、以下の方法が知られている。すなわち、重合性不飽和結合を有しない飽和ポリオール中で、場合によっては重合性不飽和結合を有する不飽和ポリオールも存在する条件下で、重合性不飽和基を有するモノマーの重合を行い、その後、未反応分を除去する方法である。該飽和ポリオールまたは該不飽和ポリオールとしては、各種のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールが知られている。 The following method is known as a typical example of a method for producing a polymer-dispersed polyol. That is, in a saturated polyol having no polymerizable unsaturated bond, in some cases, under the condition that an unsaturated polyol having a polymerizable unsaturated bond is also present, the monomer having a polymerizable unsaturated group is polymerized, and then This is a method for removing unreacted components. As the saturated polyol or the unsaturated polyol, various polyether polyols and polyester polyols are known.
しかし、たとえば特許文献1、2に記載の方法等に使用されている含フッ素化合物は、一般的に、有機物に対する溶解性が乏しいため、PTFE等の含フッ素化合物を、ポリオール化合物に添加して貯蔵した場合、含フッ素化合物とポリオール化合物とが分離する等、貯蔵安定性が不充分であることが分かった。
また、特許文献3に記載の方法において使用されるポリマー分散ポリオールは、分子量の小さい硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールと混合した際の貯蔵安定性が充分ではなく、また、硬質ポリウレタンフォームとした際の寸法安定性と断熱性能の両立が困難であることが分かった。
特許文献4に記載の方法では、寸法安定性と断熱性能の両立を目的としており、断熱性能すなわち熱伝導率についてはなお課題が残っていた。
However, for example, the fluorine-containing compounds used in the methods described in Patent Documents 1 and 2 generally have poor solubility in organic substances. Therefore, a fluorine-containing compound such as PTFE is added to the polyol compound for storage. In this case, it was found that the storage stability was insufficient such as separation of the fluorine-containing compound and the polyol compound.
In addition, the polymer-dispersed polyol used in the method described in Patent Document 3 has insufficient storage stability when mixed with a polyol for rigid polyurethane foam having a low molecular weight, and dimensional stability when formed into a rigid polyurethane foam. It has been found that it is difficult to achieve both compatibility and heat insulation performance.
The method described in Patent Document 4 aims to achieve both dimensional stability and heat insulation performance, and there remains a problem with respect to heat insulation performance, that is, thermal conductivity.
よって、本発明は、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの相溶性が高く、貯蔵安定性に優れると共に、硬質ポリウレタンフォームとした際に優れた寸法安定性と良好な断熱性能が得られるポリマー分散ポリオールの製造方法を提供する。
なお、本発明における「貯蔵安定性」とは、ポリマー分散ポリオールと硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの混合物を貯蔵した場合に該混合物の均一性を保つことができる特性を意味する。貯蔵安定性が悪い場合、ポリマー微粒子がポリオール化合物から分離する、または該混合物中において、ポリマー分散ポリオールが移行して組成が不均一となる等、安定した品質の硬質ポリウレタンフォームを得ることが困難となる。
Therefore, the present invention provides a polymer-dispersed polyol that has high compatibility with polyols for rigid polyurethane foam, excellent storage stability, and excellent dimensional stability and good heat insulation performance when used as rigid polyurethane foam. Provide a method.
The “storage stability” in the present invention means a characteristic capable of maintaining the uniformity of the mixture when the mixture of the polymer-dispersed polyol and the polyol for rigid polyurethane foam is stored. When the storage stability is poor, it is difficult to obtain a rigid polyurethane foam of stable quality, such as polymer fine particles are separated from the polyol compound, or the polymer-dispersed polyol migrates in the mixture and the composition becomes non-uniform. Become.
ポリオール(X)中で重合性不飽和基を有するモノマーを重合させることにより、ポリマー微粒子がポリオール中に分散した、硬質ポリウレタンフォーム用のポリマー分散ポリオールを製造する方法において、前記ポリオール(X)は、以下のポリエーテルポリオール(Y)を含み、かつ前記重合性不飽和基を有するモノマーは、含フッ素アクリレートまたは含フッ素メタクリレートを含むことを特徴とするポリマー分散ポリオールの製造方法である。
ポリエーテルポリオール(Y)はオキシエチレン基含有量が15質量%以上であり、かつ該ポリエーテルポリオール(Y)は水酸基価200〜800mgKOH/gのポリオールY1と水酸基価5〜84mgKOH/gのポリオールY2を含み、ポリオールY1とポリオールY2の配合比率(Y1/Y2)が5/95〜70/30(質量比)である。
In the method for producing a polymer-dispersed polyol for rigid polyurethane foam in which polymer fine particles are dispersed in a polyol by polymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated group in the polyol (X), the polyol (X) is: The monomer containing the following polyether polyol (Y) and having the polymerizable unsaturated group contains a fluorine-containing acrylate or a fluorine-containing methacrylate, and is a method for producing a polymer-dispersed polyol.
The polyether polyol (Y) has an oxyethylene group content of 15% by mass or more, and the polyether polyol (Y) is a polyol Y1 having a hydroxyl value of 200 to 800 mgKOH / g and a polyol Y2 having a hydroxyl value of 5 to 84 mgKOH / g. only including, the blend ratio (Y1 / Y2) of the polyol Y1 and the polyol Y2 is a 5/95 to 70/30 (weight ratio).
本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法においては、前記含フッ素アクリレートまたは含フッ素メタクリレートが、下式(1)で表されるモノマーであることが好ましい。 In the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention, the fluorine-containing acrylate or fluorine-containing methacrylate is preferably a monomer represented by the following formula (1).
ただし、式(1)中、Rfは炭素数1〜18のポリフルオロアルキル基であり、Rは水素原子またはメチル基であり、Zはフッ素原子を含まない2価の連結基であり、ZとRfはRfの炭素数が少なくなるように区切る。 However, in Formula (1), Rf is a C1-C18 polyfluoroalkyl group, R is a hydrogen atom or a methyl group, Z is a bivalent coupling group which does not contain a fluorine atom, Z And R f are separated so that the carbon number of R f is small.
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法においては、前記重合性不飽和基を有するモノマーが、さらにアクリロニトリル、酢酸ビニル及びスチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法において、前記ポリエーテルポリオール(Y)は、オキシエチレン基含有量が20質量%以上であることが好ましい。
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法において、前記ポリオールY2は、多価アルコールに、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとを付加重合させて得られるポリオキシアルキレンポリオールであることが好ましい。
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法においては、前記重合性不飽和基を有する全モノマー中の前記式(1)で表されるモノマーの割合が30〜100質量%であることが好ましい。
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法においては、前記式(1)で表されるモノマーが、Rfが炭素数3〜8のポリフルオロアルキル基であり、Zがアルキレン基またはアリーレン基であることが好ましい。
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法においては、前記式(1)で表されるモノマーが、下式(1−1)〜(1−3)で表されるモノマーのいずれかであることが好ましい。
In the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention, it is preferable that the monomer having a polymerizable unsaturated group further contains at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, vinyl acetate and styrene.
In the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention, the polyether polyol (Y) preferably has an oxyethylene group content of 20% by mass or more .
Also, in the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention, the polyol Y2 is a polyhydric alcohol, is preferably a polyoxyalkylene polyol obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide.
Moreover, in the manufacturing method of the polymer dispersion | distribution polyol of this invention, it is preferable that the ratio of the monomer represented by the said Formula (1) in all the monomers which have the said polymerizable unsaturated group is 30-100 mass%.
In the method for producing a polymer-dispersed polyol according to the present invention, the monomer represented by the formula (1) is such that R f is a polyfluoroalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and Z is an alkylene group or an arylene group. Preferably there is.
Moreover, in the manufacturing method of the polymer dispersion | distribution polyol of this invention, the monomer represented by the said Formula (1) is either the monomer represented by the following Formula (1-1)-(1-3). Is preferred.
また、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法においては、前記ポリマー微粒子の濃度が1〜50質量%であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the polymer dispersion | distribution polyol of this invention, it is preferable that the density | concentration of the said polymer fine particle is 1-50 mass%.
本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法によれば、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの相溶性が高く、貯蔵安定性に優れると共に、硬質ポリウレタンフォームとした際に優れた寸法安定性と良好な断熱性能が得られるポリマー分散ポリオールを製造できる。 According to the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention, the compatibility with a polyol for a rigid polyurethane foam is high, and the storage stability is excellent. The resulting polymer-dispersed polyol can be produced.
≪ポリマー分散ポリオールの製造方法≫
本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法は、ポリオール(X)中で重合性不飽和基を有するモノマーを重合させることにより、ポリマー微粒子がポリオール中に分散した硬質ポリウレタンフォーム用のポリマー分散ポリオールを製造する方法において、前記ポリオール(X)は特定のポリエーテルポリオール(Y)を含み、かつ前記重合性不飽和基を有するモノマーは、含フッ素アクリレートまたは含フッ素メタクリレートを含む。
≪Method for producing polymer-dispersed polyol≫
The method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention produces a polymer-dispersed polyol for a rigid polyurethane foam in which polymer fine particles are dispersed in a polyol by polymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated group in the polyol (X). In the method, the polyol (X) contains a specific polyether polyol (Y), and the monomer having a polymerizable unsaturated group contains a fluorine-containing acrylate or a fluorine-containing methacrylate.
本発明において、「ポリオール(X)中で」とは、ポリオール(X)単独の中であってもよく、後述の「ポリマー分散ポリオールの製造方法」についての説明において例示する溶媒と、ポリオール(X)との混合物中であってもよい。 In the present invention, “in the polyol (X)” may be in the polyol (X) alone, and the solvent exemplified in the description of the “method for producing a polymer-dispersed polyol” described later and the polyol (X )).
[ポリオール(X)]
本発明におけるポリオール(X)としては、たとえばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールまたは末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマーを使用することができる。
ただし、本発明において、ポリオール(X)は、オキシエチレン基含有量が15質量%以上であるポリエーテルポリオール(Y)を少なくとも含む。ポリエーテルポリオール(Y)は水酸基価200〜800mgKOH/gのポリオールY1と水酸基価5〜84mgKOH/gのポリオールY2を含む。
[Polyol (X)]
As the polyol (X) in the present invention, for example, a polyether polyol, a polyester polyol, or a hydrocarbon polymer having a hydroxyl group at the terminal can be used.
However, in the present invention, the polyol (X) contains at least a polyether polyol (Y) having an oxyethylene group content of 15% by mass or more. The polyether polyol (Y) contains a polyol Y1 having a hydroxyl value of 200 to 800 mgKOH / g and a polyol Y2 having a hydroxyl value of 5 to 84 mgKOH / g.
ポリエーテルポリオールとしては、たとえば水;多価アルコール、多価フェノール等のポリヒドロキシ化合物;アミン類等の開始剤に、アルキレンオキシド等の環状エーテルを付加重合させて得られるものを使用することができる。
開始剤として具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、水、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、シュークロース、トリエタノールアミン等の多価アルコール;ビスフェノールA、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物等の多価フェノール;ピペラジン、アニリン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、アンモニア、アミノメチルピペラジン、アミノエチルピペラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミノ化合物またはそれらの環状エーテル付加物が挙げられる。
前記開始剤は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of the polyether polyol include water; polyhydroxy compounds such as polyhydric alcohols and polyhydric phenols; and those obtained by addition polymerization of cyclic ethers such as alkylene oxides with initiators such as amines. .
Specific examples of the initiator include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, water , Polyglycerols such as glycerin, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, diglycerin, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose, triethanolamine; bisphenol A, Polyhydric phenol such as phenol-formaldehyde initial condensate; piperazine, aniline, monoethanolamine, diethanolamine, isopropanolamine, aminoethylethanol Examples include amino compounds such as amine, ammonia, aminomethylpiperazine, aminoethylpiperazine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, diphenylmethanediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and their cyclic ether adducts. It is done.
The said initiator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
環状エーテルとしては、たとえば環内に1個の酸素原子を有する3〜6員環の環状エーテル化合物を使用することができる。
環状エーテルとして具体的には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド、トリメチルエチレンオキシド、テトラメチルエチレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、スチレンオキシド、α−メチルスチレンオキシド、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピブロモヒドリン、グリシドール、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、2−クロロエチルグリシジルエーテル、o−クロロフェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、シクロヘキセンオキシド、ジヒドロナフタレンオキシド、ビニルシクロヘキセンモノオキシド等の3員環状エーテル基を有する化合物(モノエポキシド);オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の4〜6員環状エーテル基を有する化合物が挙げられる。
前記のなかでも、3員環状エーテル基を有する化合物(モノエポキシド)が好ましく、炭素数2〜4のアルキレンオキシドがより好ましく、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシドまたは2−ブテンオキシドがさらに好ましく、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドが特に好ましい。
前記環状エーテルは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
環状エーテルの2種以上を組み合わせて使用する場合、環状エーテルとしては、炭素数2〜4のアルキレンオキシドが好ましく、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの組み合わせが最も好ましい。その際、前記開始剤に、2種以上の環状エーテルの混合物を付加重合させたり、2種以上の環状エーテルを順次、付加重合させたりすることができる。
As the cyclic ether, for example, a 3- to 6-membered cyclic ether compound having one oxygen atom in the ring can be used.
Specific examples of cyclic ethers include ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, trimethylethylene oxide, tetramethylethylene oxide, butadiene monooxide, styrene oxide, α-methylstyrene oxide, epichlorohydrin. , Epifluorohydrin, epibromohydrin, glycidol, butyl glycidyl ether, hexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, 2-chloroethyl glycidyl ether, o-chlorophenyl glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, 3-membered cyclic esters such as cyclohexene oxide, dihydronaphthalene oxide, vinylcyclohexene monoxide Compounds having an ether group (monoepoxide); oxetane, tetrahydrofuran, a compound having a 4-6 membered cyclic ether group such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran.
Among these, a compound having a three-membered cyclic ether group (monoepoxide) is preferable, an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms is more preferable, and ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, 1-butene oxide or 2-butene oxide is more preferable. Further preferred is ethylene oxide or propylene oxide.
The said cyclic ether can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
When using in combination of 2 or more types of cyclic ether, as a cyclic ether, a C2-C4 alkylene oxide is preferable and the combination of a propylene oxide and ethylene oxide is the most preferable. At that time, the initiator can be subjected to addition polymerization of a mixture of two or more kinds of cyclic ethers, or two or more kinds of cyclic ethers can be addition-polymerized sequentially.
本発明において、ポリオール(X)は、前記ポリエーテルポリオールのなかでも特定のポリエーテルポリオール(Y)を少なくとも含む。
該ポリエーテルポリオール(Y)を含むことにより、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール(後述)との相溶性が高まって、貯蔵安定性に優れたポリマー分散ポリオールが得られる。
In the present invention, the polyol (X) contains at least a specific polyether polyol (Y) among the polyether polyols.
By including the polyether polyol (Y), compatibility with a polyol for rigid polyurethane foam (described later) is increased, and a polymer-dispersed polyol having excellent storage stability can be obtained.
ポリエーテルポリオール(Y)は、該ポリエーテルポリオール(Y)中のオキシエチレン基含有量が15質量%以上であり、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。一方、該オキシエチレン基含有量は、90質量%以下であることが好ましい。
該オキシエチレン基含有量が15質量%以上であると、ポリマー微粒子が安定に分散し、貯蔵安定性が向上したポリマー分散ポリオールが得られやすくなる。特に、該オキシエチレン基含有量が30質量%以上であると、より長期間の貯蔵安定性に優れたポリマー分散ポリオールが得られやすくなる。
本発明において、「オキシエチレン基含有量」とは、ポリオール化合物中のオキシエチレン基の割合を意味する。ポリオール化合物中のオキシエチレン基の割合(オキシエチレン基含有量)は日本電子社製、300MHz 1H−NMR(核磁気共鳴)装置を用い、重水素化クロロホルムを溶媒とし、ポリオキシアルキレンポリオールのNMRスペクトルを測定することにより測定できる。
The polyether polyol (Y) has an oxyethylene group content in the polyether polyol (Y) of 15% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and particularly preferably 30% by mass or more. . On the other hand, the oxyethylene group content is preferably 90% by mass or less.
When the oxyethylene group content is 15% by mass or more, polymer fine particles are stably dispersed, and a polymer-dispersed polyol having improved storage stability is easily obtained. In particular, when the oxyethylene group content is 30% by mass or more, a polymer-dispersed polyol having excellent long-term storage stability is easily obtained.
In the present invention, “oxyethylene group content” means the proportion of oxyethylene groups in the polyol compound. The ratio of oxyethylene groups in the polyol compound (oxyethylene group content) was determined by using JEOL's 300 MHz 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance) apparatus, deuterated chloroform as a solvent, and polyoxyalkylene polyol NMR. It can be measured by measuring the spectrum.
また、ポリエーテルポリオール(Y)は、ポリオールY1とポリオールY2を含む。
ポリオールY1の水酸基価は200〜800mgKOH/gであり、300〜700mgKOH/gであることが好ましく、400〜700mgKOH/gであることがより好ましく、500〜700mgKOH/gであることが特に好ましい。該水酸基価が800mgKOH/g以下であると、低粘度であり、Y2との相溶性も得られやすいことから、貯蔵安定性を良好にすることができる。200mgKOH/g以上であると分散ポリマーの効果が得られやすく、寸法安定性と断熱性能の両立がしやすい。
またポリオールY2の水酸基価は5〜84mgKOH/gであり、10〜67mgKOH/gであることが好ましく、10〜60mgKOH/gであることが特に好ましい。該水酸基価が84mgKOH/g以下であると、低粘度でありながら貯蔵安定性を良好にすることができ、5mgKOH/g以上であると貯蔵安定性が良好になるため好ましい。
Moreover, polyether polyol (Y) contains polyol Y1 and polyol Y2.
The hydroxyl value of the polyol Y1 is 200 to 800 mgKOH / g, preferably 300 to 700 mgKOH / g, more preferably 400 to 700 mgKOH / g, and particularly preferably 500 to 700 mgKOH / g. When the hydroxyl value is 800 mgKOH / g or less, the viscosity is low and compatibility with Y2 is easily obtained, so that the storage stability can be improved. When it is 200 mgKOH / g or more, the effect of the dispersion polymer is easily obtained, and it is easy to achieve both dimensional stability and heat insulation performance.
Moreover, the hydroxyl value of polyol Y2 is 5-84 mgKOH / g, it is preferable that it is 10-67 mgKOH / g, and it is especially preferable that it is 10-60 mgKOH / g. When the hydroxyl value is 84 mgKOH / g or less, the storage stability can be improved while the viscosity is low, and when the hydroxyl value is 5 mgKOH / g or more, the storage stability is improved.
前記ポリオールY1とポリオールY2の配合比率(Y1/Y2)は5/95〜70/30(質量比)であることが好ましく、5/95〜55/45(質量比)であることがより好ましく、5/95〜50/50(質量比)であることが特に好ましい。ポリオールY1の質量比が70以下であると低粘度でありながら貯蔵安定性を良好にすることができ、5以上であると硬質ポリウレタンフォームを製造した際に、ポリマー分散ポリオールの少量の添加で寸法安定性と断熱性能を両立することができるため好ましい。 The blending ratio (Y1 / Y2) of the polyol Y1 and the polyol Y2 is preferably 5/95 to 70/30 (mass ratio), more preferably 5/95 to 55/45 (mass ratio), It is particularly preferably 5/95 to 50/50 (mass ratio). When the mass ratio of the polyol Y1 is 70 or less, the storage stability can be improved while the viscosity is low. Since stability and heat insulation performance can be made compatible, it is preferable.
また、前記ポリエーテルポリオール(Y)に含まれるポリオールY1は、上記に挙げた開始剤に、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシド、あるいはプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドと他の前記環状エーテルの一種以上とを付加重合させて得られるものが好ましい。ポリオール(Y1)は、開始剤として多価アルコールを使用し、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシドを付加重合させて得られるものがより好ましく、プロピレンオキシドを単独で用いるのが最も好ましい。 The polyol Y1 contained in the polyether polyol (Y) is obtained by addition polymerization of propylene oxide or ethylene oxide, or propylene oxide or ethylene oxide and one or more of the other cyclic ethers to the initiators listed above. Are preferred. The polyol (Y1) is more preferably obtained by addition polymerization of propylene oxide or ethylene oxide using a polyhydric alcohol as an initiator, and most preferably propylene oxide is used alone.
ポリオールY1は、開始剤としてグリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオールの一種以上を使用し、プロピレンオキシドを単独で付加重合させて得られるものがさらに好ましく、開始剤としてグリセリンを使用し、プロピレンオキシドを単独で付加重合させて得られるものが特に好ましい。 Polyol Y1 is more preferably obtained by using one or more of glycerin, trimethylolpropane and 1,2,6-hexanetriol as an initiator, and addition polymerization of propylene oxide alone, and using glycerin as an initiator. Particularly preferred are those obtained by addition polymerization of propylene oxide alone.
前記ポリエーテルポリオール(Y)に含まれるポリオールY2は、開始剤として多価アルコールを使用し、プロピレンオキシド、エチレンオキシドまたは他の前記環状エーテルの一種以上とを付加重合させて得られるものが好ましい。ポリオール(Y2)は、開始剤として多価アルコールに、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとを付加重合させて得られるポリオキシアルキレンポリオールがより好ましい。 Polyol Y2 contained in the polyether polyol (Y) is preferably obtained by addition polymerization of propylene oxide, ethylene oxide or one or more of the other cyclic ethers using a polyhydric alcohol as an initiator. The polyol (Y2) is more preferably a polyoxyalkylene polyol obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide to a polyhydric alcohol as an initiator.
ポリオールY2は、開始剤としてグリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオールの一種以上を使用し、プロピレンオキシドとエチレンオキシドを付加重合させて得られるものがより好ましく、開始剤としてグリセリンのみを使用し、プロピレンオキシドとエチレンオキシドを付加重合させて得られるものがさらに好ましく、開始剤としてグリセリンのみを使用し、プロピレンオキシドとエチレンオキシドを混合したものを付加重合させて得られるものが特に好ましい。また、付加重合に使用する環状エーテルとしてのエチレンオキシドの割合はポリオールY2全体を100質量%として、10質量%〜90質量%が好ましく、20質量%〜90質量%がより好ましく、20質量%〜80質量%が特に好ましい。
該ポリオキシアルキレンポリオールであると、硬質ウレタンフォームを製造する際、ポリマー分散ポリオールのより少量の添加で断熱性能と寸法安定性の両立が可能となる。また、少量の添加で性能を発現することから、硬質ウレタンフォーム用ポリオール中に混合した際、ポリマー微粒子が安定に分散し、貯蔵安定性が向上できる。
Polyol Y2 is more preferably one obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide using one or more of glycerin, trimethylolpropane and 1,2,6-hexanetriol as an initiator, and only glycerin as an initiator. Those obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide are more preferred, and those obtained by addition polymerization of a mixture of propylene oxide and ethylene oxide using only glycerin as an initiator are particularly preferred. The proportion of ethylene oxide as the cyclic ether used for addition polymerization is preferably 10% by mass to 90% by mass, more preferably 20% by mass to 90% by mass, and more preferably 20% by mass to 80% by mass, based on 100% by mass of the entire polyol Y2. Mass% is particularly preferred.
When the polyoxyalkylene polyol is used, when a rigid urethane foam is produced, it is possible to achieve both heat insulation performance and dimensional stability by adding a smaller amount of the polymer-dispersed polyol. Moreover, since performance is expressed with a small amount of addition, when mixed in a polyol for rigid urethane foam, the polymer fine particles are stably dispersed, and the storage stability can be improved.
ポリエーテルポリオール(Y)に含まれるオキシエチレン基の総量のうち、50質量%以上がポリオールY2に含まれていることが好ましい。70質量%以上がより好ましく、100質量%が最も好ましい。 It is preferable that 50% by mass or more of the total amount of oxyethylene groups contained in the polyether polyol (Y) is contained in the polyol Y2. 70 mass% or more is more preferable, and 100 mass% is the most preferable.
ポリオール(X)としてのポリエステルポリオールは、たとえば多価アルコールと多価カルボン酸との重縮合によって得られるポリエステルポリオールを使用することができる。その他、たとえばヒドロキシカルボン酸の重縮合、環状エステル(ラクトン)の重合、ポリカルボン酸無水物への環状エーテルの重付加、廃ポリエチレンテレフタレートのエステル交換反応によって得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。 As the polyester polyol as the polyol (X), for example, a polyester polyol obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid can be used. Other examples include polycondensation of hydroxycarboxylic acids, polymerization of cyclic esters (lactones), polyaddition of cyclic ethers to polycarboxylic anhydrides, polyester polyols obtained by transesterification of waste polyethylene terephthalate, and the like.
ポリオール(X)としての末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマーは、たとえばポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリブタジエンポリオールを使用することができる。 As the hydrocarbon polymer having a hydroxyl group at the terminal as the polyol (X), for example, polytetramethylene glycol (PTMG) or polybutadiene polyol can be used.
本発明において、ポリオール(X)としては、前記ポリエーテルポリオール(Y)を少なくとも含み、該ポリエーテルポリオール(Y)以外のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマー等を併用してもよい。
前記ポリエーテルポリオール(Y)の含有量は、ポリオール(X)中、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが最も好ましい。該含有量が50質量%以上、最も好ましくは100質量%であると、ポリマー微粒子が安定に分散し、貯蔵安定性が向上したポリマー分散ポリオールが得られやすくなる。
In the present invention, as the polyol (X), at least the polyether polyol (Y), a polyether polyol other than the polyether polyol (Y), a polyester polyol, and a hydrocarbon polymer having a hydroxyl group at the terminal are used in combination. May be.
The content of the polyether polyol (Y) in the polyol (X) is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass. When the content is 50% by mass or more, and most preferably 100% by mass, polymer fine particles are stably dispersed, and a polymer-dispersed polyol having improved storage stability is easily obtained.
[重合性不飽和基を有するモノマー]
本発明における重合性不飽和基を有するモノマーは、含フッ素アクリレートまたは含フッ素メタクリレート(以下、「含フッ素モノマー」ということがある。)を含む。
該含フッ素モノマーを含むことにより、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール(後述)との相溶性が高まって、貯蔵安定性に優れたポリマー分散ポリオールが得られる。また、硬質ポリウレタンフォームとした際に良好な断熱性能が得られる。さらに、前記ポリオール(X)中でのポリマー微粒子の分散安定性が良好となり、また、硬質ポリウレタンフォームとした際に寸法安定性が向上する。
[Monomer having a polymerizable unsaturated group]
The monomer having a polymerizable unsaturated group in the present invention includes fluorine-containing acrylate or fluorine-containing methacrylate (hereinafter sometimes referred to as “fluorine-containing monomer”).
By including the fluorine-containing monomer, compatibility with a polyol for rigid polyurethane foam (described later) is increased, and a polymer-dispersed polyol having excellent storage stability can be obtained. Moreover, when it is set as a rigid polyurethane foam, favorable heat insulation performance is obtained. Further, the dispersion stability of the polymer fine particles in the polyol (X) is improved, and the dimensional stability is improved when a rigid polyurethane foam is obtained.
本発明において、含フッ素モノマーの好適なものとしては、ポリオール(X)との相溶性が高いことから、前記式(1)で表されるモノマーが挙げられる。
前記式(1)中、Rfは、炭素数1〜18のポリフルオロアルキル基である。Rfにおいて、炭素数は1〜18であり、1〜10であることが好ましく、3〜8であることがより好ましい。
Rfは、アルキル基中のフッ素原子の割合(アルキル基中の水素原子がフッ素原子に置換されている個数の割合)が、80%以上であることが好ましく、全部の水素原子がフッ素原子で置換されていることが好ましい。炭素数が18以下であると、硬質ポリウレタンフォーム製造における発泡時、フォームの安定性が良好となり好ましい。
Rは、水素原子またはメチル基である。すなわち、前記式(1)で表されるモノマーは、Rが水素原子であればアクリレートとなり、Rがメチル基であればメタクリレートとなる。
Zは、フッ素原子を含まない2価の連結基であり、炭化水素基が好ましく、たとえばアルキレン基、アリーレン基が挙げられ、アルキレン基がより好ましい。該アルキレン基は、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基が特に好ましく、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。なお、式(1)におけるZとRfはRfの炭素数が少なくなるように区切る。
前記式(1)で表されるモノマーの具体例を以下に例示する。
In the present invention, the preferred fluorine-containing monomer includes a monomer represented by the formula (1) because it has high compatibility with the polyol (X).
In said formula (1), Rf is a C1-C18 polyfluoroalkyl group. In Rf , the number of carbon atoms is 1 to 18, preferably 1 to 10, and more preferably 3 to 8.
R f is preferably such that the proportion of fluorine atoms in the alkyl group (the proportion of the number of hydrogen atoms in the alkyl group substituted by fluorine atoms) is 80% or more, and all the hydrogen atoms are fluorine atoms. It is preferably substituted. When the number of carbon atoms is 18 or less, the foam stability is good when foaming in the production of rigid polyurethane foam, which is preferable.
R is a hydrogen atom or a methyl group. That is, the monomer represented by the formula (1) becomes an acrylate when R is a hydrogen atom, and becomes a methacrylate when R is a methyl group.
Z is a divalent linking group containing no fluorine atom, preferably a hydrocarbon group, such as an alkylene group or an arylene group, and more preferably an alkylene group. The alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and may be linear or branched. In Formula (1), Z and R f are separated so that the number of carbon atoms in R f is small.
Specific examples of the monomer represented by the formula (1) are shown below.
前記含フッ素モノマーは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記含フッ素モノマーの使用量は、前記重合性不飽和基を有する全モノマーに対し、10〜100質量%であることが好ましく、30〜100質量%であることがより好ましい。
特に、前記重合性不飽和基を有する全モノマー中の前記式(1)で表されるモノマーの割合は、20〜100質量%であることが好ましく、30〜100質量%であることがより好ましく、40質量%以上であることが最も好ましい。
該式(1)で表されるモノマーの割合が、20質量%以上、特に30質量%以上であると、硬質ポリウレタンフォームとした際に良好な断熱性能が得られる。
前記より、本発明におけるポリマー微粒子は、含フッ素モノマー単独からなる重合体であってもよく、含フッ素モノマーと他の重合性不飽和基を有するモノマーとの共重合体であってもよい。なかでも、前記ポリオール(X)中でのポリマー微粒子の分散安定性が良好なことから、ポリマー微粒子は共重合体であることが好ましい。
The said fluorine-containing monomer can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The amount of the fluorine-containing monomer used is preferably 10 to 100% by mass, and more preferably 30 to 100% by mass, based on the total monomer having the polymerizable unsaturated group.
In particular, the proportion of the monomer represented by the formula (1) in the total monomer having a polymerizable unsaturated group is preferably 20 to 100% by mass, and more preferably 30 to 100% by mass. 40% by mass or more is most preferable.
When the proportion of the monomer represented by the formula (1) is 20% by mass or more, particularly 30% by mass or more, good heat insulation performance can be obtained when a rigid polyurethane foam is obtained.
From the above, the polymer fine particles in the present invention may be a polymer composed solely of a fluorine-containing monomer, or may be a copolymer of a fluorine-containing monomer and another monomer having a polymerizable unsaturated group. Especially, since the dispersion stability of the polymer fine particle in the said polyol (X) is favorable, it is preferable that a polymer fine particle is a copolymer.
本発明において、前記含フッ素モノマーと併用してもよい重合性不飽和基を有するモノマーとしては、たとえばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、2,4−ジシアノブテン−1等のシアノ基含有モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン等のスチレン系モノマー;アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのアルキルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアクリル系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;イソプレン、ブタジエンその他のジエン系モノマー;マレイン酸ジエステル、イタコン酸ジエステル等の不飽和脂肪酸エステル類;塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル;塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;またはそれら以外のオレフィン、ハロゲン化オレフィン、マクロモノマー等が挙げられる。
「マクロモノマー」とは、片末端にラジカル重合性不飽和基を有する低分子量のポリマーまたはオリゴマーのことをいう。
前記のなかでも、アクリロニトリル、酢酸ビニルまたはスチレンが好ましく、より長期間(たとえば1ヶ月間程度)の貯蔵安定性が良好となることから酢酸ビニルが特に好ましい。
前記含フッ素モノマー以外のモノマーは、1種、または2種以上を使用することができる。
In the present invention, examples of the monomer having a polymerizable unsaturated group that may be used in combination with the fluorine-containing monomer include cyano group-containing monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, 2,4-dicyanobutene-1, styrene, α- Styrene monomers such as methyl styrene and halogenated styrene; acrylic monomers such as acrylic acid, methacrylic acid or their alkyl esters, acrylamide and methacrylamide; vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; isoprene, butadiene and others Diene-based monomers; unsaturated fatty acid esters such as maleic acid diester and itaconic acid diester; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride; halo such as vinylidene chloride, vinylidene bromide and vinylidene fluoride Lanka vinylidene; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, vinyl ether monomer such as isopropyl vinyl ether; or than those olefins, halogenated olefins, macromonomers, and the like.
The “macromonomer” refers to a low molecular weight polymer or oligomer having a radical polymerizable unsaturated group at one end.
Among these, acrylonitrile, vinyl acetate or styrene is preferable, and vinyl acetate is particularly preferable because storage stability for a longer period (for example, about one month) is improved.
One or two or more monomers other than the fluorine-containing monomer can be used.
前記含フッ素モノマーとアクリロニトリルとを併用する場合、前記含フッ素モノマーとアクリロニトリルとの混合割合は、質量比で10:90〜90:10であることが好ましく、30:70〜70:30であることがより好ましい。該範囲であると、長期間の貯蔵安定性が向上する。また、特に、硬質ポリウレタンフォームとした際に断熱性能が向上する。
前記含フッ素モノマーとアクリロニトリルとを併用し、さらに、ポリオール(X)としてオキシエチレン基含有量が60質量%以上のポリエーテルポリオール(Y)を使用することが好ましい。これにより、貯蔵安定性が特に優れると共に、硬質ポリウレタンフォームとした際に良好な断熱性能を発揮するポリマー分散ポリオールが得られる。
When the fluorine-containing monomer and acrylonitrile are used in combination, the mixing ratio of the fluorine-containing monomer and acrylonitrile is preferably 10:90 to 90:10, and preferably 30:70 to 70:30. Is more preferable. Within this range, long-term storage stability is improved. Moreover, especially when it is set as a rigid polyurethane foam, heat insulation performance improves.
Preferably, the fluorine-containing monomer and acrylonitrile are used in combination, and further, polyether polyol (Y) having an oxyethylene group content of 60% by mass or more is used as polyol (X). As a result, it is possible to obtain a polymer-dispersed polyol that is particularly excellent in storage stability and exhibits good heat insulation performance when made into a rigid polyurethane foam.
また、前記含フッ素モノマーとスチレンとを併用する場合、前記含フッ素モノマーとスチレンとの混合割合は、質量比で1:99〜99:1であることが好ましく、30:70〜70:30であることがより好ましい。該混合割合において、スチレンの割合が下限値以上であると、硬質ポリウレタンフォームとした際に寸法安定性がより向上する。一方、スチレンの割合が上限値以下であると、硬質ポリウレタンフォームとした際に断熱性能がより向上する。 Moreover, when using together the said fluorine-containing monomer and styrene, it is preferable that the mixing ratio of the said fluorine-containing monomer and styrene is 1: 99-99: 1 by mass ratio, and is 30: 70-70: 30. More preferably. In the mixing ratio, when the ratio of styrene is not less than the lower limit value, the dimensional stability is further improved when a rigid polyurethane foam is obtained. On the other hand, when the proportion of styrene is not more than the upper limit value, the heat insulation performance is further improved when a rigid polyurethane foam is obtained.
さらに、前記含フッ素モノマーとアクリロニトリルとスチレンとを併用する場合、前記含フッ素モノマーと、それ以外のモノマーとの混合割合は、質量比で10:90〜90:10であることが好ましく、30:70〜70:30であることがより好ましい。
また、アクリロニトリルとスチレンとの混合割合は、質量比で0:100〜100:0であることが好ましく、90:10〜10:90であることがより好ましい。
該混合割合であると、本発明に係るポリマー分散ポリオールと硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの混合物を貯蔵した場合の貯蔵安定性と、硬質ポリウレタンフォームとした際における寸法安定性および断熱性能がいずれも向上し、それら特性がバランスよく得られる。
Furthermore, when using together the said fluorine-containing monomer, acrylonitrile, and styrene, it is preferable that the mixing ratio of the said fluorine-containing monomer and other monomers is 10: 90-90: 10 by mass ratio, 30: More preferably, it is 70-70: 30.
Further, the mixing ratio of acrylonitrile and styrene is preferably 0: 100 to 100: 0, more preferably 90:10 to 10:90, in terms of mass ratio.
With this mixing ratio, the storage stability when the mixture of the polymer-dispersed polyol and the polyol for rigid polyurethane foam according to the present invention is stored, and the dimensional stability and the heat insulation performance when the mixture is made into a rigid polyurethane foam are both improved. And these characteristics can be obtained in a well-balanced manner.
さらに、前記含フッ素モノマーと酢酸ビニルモノマーを併用する場合、前記含フッ素モノマーと、酢酸ビニルモノマーとの混合割合(含フッ素モノマー:酢酸ビニルモノマー)は、質量比で30:70〜70:30であることが好ましく、40:60〜70:30であることがより好ましい。
該混合割合であると、本発明に係るポリマー分散ポリオールと硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの混合物を貯蔵した場合の貯蔵安定性に優れ、硬質ポリウレタンフォームとした際における寸法安定性に優れ、断熱性能に優れ、それら特性がバランスよく得られる。
Furthermore, when using together the said fluorine-containing monomer and vinyl acetate monomer, the mixing ratio (fluorine-containing monomer: vinyl acetate monomer) of the said fluorine-containing monomer and vinyl acetate monomer is 30: 70-70: 30 by mass ratio. It is preferable that it is 40:60 to 70:30.
When it is the mixing ratio, it is excellent in storage stability when the mixture of the polymer-dispersed polyol and the polyol for rigid polyurethane foam according to the present invention is stored, excellent in dimensional stability when used as a rigid polyurethane foam, and in heat insulation performance. It is excellent and these properties are well balanced.
<ポリマー分散ポリオールの製造方法>
本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法は、ポリオール(X)中で重合性不飽和基を有するモノマーを重合させることにより、該モノマーが重合したポリマー微粒子がポリオール中に分散した硬質ポリウレタンフォーム用のポリマー分散ポリオールを製造する方法であれば、特に限定されるものではない。たとえば、ポリオール(X)中でのポリマー微粒子の分散安定性が良好なことから、必要に応じて溶媒の存在下、ポリオール(X)中で重合性不飽和基を有するモノマーを重合し、直接ポリマー微粒子を析出させてポリマー分散ポリオールを得る製造方法が好適な方法として挙げられる。
<Method for producing polymer-dispersed polyol>
The method for producing a polymer-dispersed polyol according to the present invention includes a polymer for a rigid polyurethane foam in which a polymer having a polymerizable unsaturated group is polymerized in the polyol (X) to disperse polymer fine particles polymerized in the monomer in the polyol. The method is not particularly limited as long as it is a method for producing a dispersed polyol. For example, since the dispersion stability of the polymer fine particles in the polyol (X) is good, a monomer having a polymerizable unsaturated group is polymerized in the polyol (X) in the presence of a solvent as necessary to directly polymerize the polymer. A suitable method is a production method in which fine particles are precipitated to obtain a polymer-dispersed polyol.
ポリマー分散ポリオールの製造方法として具体的には、たとえば以下の(1)、(2)の製造方法が挙げられる。
(1)反応器内にポリオール(X)の一部を仕込み、撹拌下、該反応器内に残りのポリオール(X)、重合性不飽和基を有するモノマー、重合開始剤等の混合物を、徐々にフィードして重合を行うバッチ法。
(2)ポリオール(X)、重合性不飽和基を有するモノマー、重合開始剤等の混合物を、撹拌下、反応器内に連続的にフィードして重合を行い、同時に、生成したポリマー分散ポリオールを連続的に反応器から排出する連続法。
本発明においては、(1)、(2)のいずれの製造方法も用いることができる。
Specific examples of the method for producing the polymer-dispersed polyol include the following production methods (1) and (2).
(1) A part of the polyol (X) is charged into the reactor, and while stirring, a mixture of the remaining polyol (X), a monomer having a polymerizable unsaturated group, a polymerization initiator and the like is gradually added to the reactor. A batch method in which polymerization is carried out by feeding to a catalyst.
(2) A mixture of polyol (X), a monomer having a polymerizable unsaturated group, a polymerization initiator, etc. is continuously fed into the reactor under stirring to conduct polymerization, and at the same time, the produced polymer-dispersed polyol is Continuous process that continuously discharges from the reactor.
In the present invention, any of the production methods (1) and (2) can be used.
本発明において、前記重合性不飽和基を有する全モノマーの使用量は、特に限定されないが、ポリオール(X)中で該重合性不飽和基を有するモノマーを重合させて得られるポリマー分散ポリオール全体を100質量%としたとき、ポリマー微粒子の濃度が50質量%以下となる量とすることが好ましく、1〜50質量%となる量とすることがより好ましく、2〜45質量%となる量とすることが特に好ましく、5〜30質量%となる量とすることが最も好ましい。該ポリマー微粒子の濃度を50質量%以下とすると、前記ポリオール(X)中でポリマー微粒子が安定に分散し、貯蔵安定性がより向上する。また、適度な粘度が得られ、ポリマー分散ポリオールの液安定性が向上する。 In the present invention, the amount of the total monomer having a polymerizable unsaturated group is not particularly limited, but the entire polymer-dispersed polyol obtained by polymerizing the monomer having a polymerizable unsaturated group in the polyol (X) is used. When the amount is 100% by mass, the polymer fine particle concentration is preferably 50% by mass or less, more preferably 1 to 50% by mass, and more preferably 2 to 45% by mass. Particularly preferred is an amount of 5 to 30% by mass. When the concentration of the polymer fine particles is 50% by mass or less, the polymer fine particles are stably dispersed in the polyol (X), and the storage stability is further improved. Moreover, a moderate viscosity is obtained and the liquid stability of the polymer-dispersed polyol is improved.
ポリマー分散ポリオールの製造方法において、重合開始剤としては、通常、遊離基を生成させて重合性不飽和基を有するモノマーの重合を開始させるものが用いられる。
具体的には、たとえば2,2−アゾビス−イソブチロニトリル(以下、「AIBN」と略す。)、2,2−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(以下、「AMBN」と略す)、2,2−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、アセチルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、過硫酸塩等が挙げられる。なかでも、AIBN、AMBNが好ましい。
該重合開始剤は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
該重合開始剤の使用量は、ポリオール(X)、含フッ素モノマーを含む重合性不飽和基を有する全モノマーおよび必要に応じて使用される安定化剤またはグラフト化剤(後述)の合計100質量部に対し、0.01〜10質量部であることが好ましい。
In the method for producing a polymer-dispersed polyol, as the polymerization initiator, one that generates a free radical and starts polymerization of a monomer having a polymerizable unsaturated group is usually used.
Specifically, for example, 2,2-azobis-isobutyronitrile (hereinafter abbreviated as “AIBN”), 2,2-azobis-2-methylbutyronitrile (hereinafter abbreviated as “AMBN”), 2 , 2-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, acetyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, persulfate and the like. Of these, AIBN and AMBN are preferable.
These polymerization initiators can be used singly or in combination of two or more.
The amount of the polymerization initiator used is a total of 100 masses of the polyol (X), all monomers having a polymerizable unsaturated group including a fluorine-containing monomer, and a stabilizer or grafting agent (described later) used as necessary. It is preferable that it is 0.01-10 mass parts with respect to a part.
溶媒としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘキセン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、アセトフェノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ベンジルエチルエーテル、アセタール、アニソール、メチル−tert−ブチルエーテル等のエーテル類;クロロベンゼン、クロロホルム、ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素;ニトロベンゼン等のニトロ化合物;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルアニリン等のアミン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の硫黄化合物等が挙げられる。
前記溶媒は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリマー分散ポリオールの製造において、溶媒を使用する場合、該溶媒と前記ポリオール(X)との混合割合は、質量比で0:100〜60:40であることが好ましく、0:100〜40:60であることがより好ましい。該混合割合の範囲であると、ポリマー粒子同士の凝集が抑制され、ポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールが得られやすくなる。
重合性不飽和基を有するモノマーの重合が終了した後、該溶媒は除去される。溶媒の除去方法は、通常、減圧加熱により行われる。また、常圧加熱または減圧常温下により行うこともできる。この際、溶媒とともに未反応モノマーも除去される。
Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, cyclohexanol and benzyl alcohol; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane and hexene; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; acetone Ketones such as methyl ethyl ketone and acetophenone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ethers such as isopropyl ether, tetrahydrofuran, benzyl ethyl ether, acetal, anisole and methyl tert-butyl ether; chlorobenzene, chloroform, dichloroethane, 1, Halogenated hydrocarbons such as 1,2-trichlorotrifluoroethane; nitro compounds such as nitrobenzene; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; Trimethylamine, triethylamine, tributylamine, amines such as dimethylaniline; N, N- dimethylformamide, amides such as N- methyl pyrrolidone; dimethyl sulfoxide, sulfur compounds such as sulfolane.
The said solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type.
In the production of the polymer-dispersed polyol, when a solvent is used, the mixing ratio of the solvent and the polyol (X) is preferably 0: 100 to 60:40 by mass ratio, and 0: 100 to 40:60. It is more preferable that When the mixing ratio is within the range, aggregation of polymer particles is suppressed, and a polymer-dispersed polyol in which polymer fine particles are stably dispersed is easily obtained.
After the polymerization of the monomer having a polymerizable unsaturated group is completed, the solvent is removed. The method for removing the solvent is usually performed by heating under reduced pressure. It can also be carried out under normal pressure heating or reduced pressure at room temperature. At this time, unreacted monomers are also removed together with the solvent.
ポリオール(X)中での重合性不飽和基を有するモノマーの重合反応は、重合開始剤の分解温度以上、通常は80〜160℃で行われ、90〜150℃で行われることが好ましく、100〜130℃で行われることがより好ましく、105〜125℃がさらに好ましく、110〜120℃が特に好ましい。 The polymerization reaction of the monomer having a polymerizable unsaturated group in the polyol (X) is carried out at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the polymerization initiator, usually 80 to 160 ° C., preferably 90 to 150 ° C., More preferably, it is performed at -130 degreeC, 105-125 degreeC is further more preferable, and 110-120 degreeC is especially preferable.
また、本発明においては、ポリマー分散ポリオール中のポリマー微粒子の分散安定性を向上させるため、安定化剤またはグラフト化剤を使用することができる。
安定化剤またはグラフト化剤の好適なものとしては、たとえば分子内に不飽和結合を有する化合物が挙げられる。具体的には、開始剤としてビニル基、アリル基、イソプロピル基等の不飽和結合含有基を有する活性水素化合物に、アルキレンオキシドを反応させて得られた高分子量のポリオールまたはモノオール;ポリオールに、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸またはその酸無水物を反応させた後、必要に応じてプロピレンオキシド、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加して得られた高分子量のポリオールまたはモノオール;2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブテンジオール等の不飽和アルコールと他のポリオールとポリイソシアネートとの反応物;アリルグリシジルエーテル等の不飽和エポキシ化合物とポリオールとの反応物等が挙げられる。
これらの安定化剤またはグラフト化剤は、水酸基を有していてもよく、水酸基を有していなくてもよいが、水酸基を有していることが好ましい。
該安定化剤またはグラフト化剤は、ポリオール(X)、重合性不飽和基を有するモノマーおよび重合開始剤等と共に混合して配合することができる。
In the present invention, a stabilizer or a grafting agent can be used to improve the dispersion stability of the polymer fine particles in the polymer-dispersed polyol.
Preferable examples of the stabilizer or grafting agent include compounds having an unsaturated bond in the molecule. Specifically, a high molecular weight polyol or monool obtained by reacting an alkylene oxide with an active hydrogen compound having an unsaturated bond-containing group such as a vinyl group, an allyl group, or an isopropyl group as an initiator; After reacting with an unsaturated carboxylic acid such as maleic anhydride, itaconic anhydride, maleic acid, fumaric acid, acrylic acid, methacrylic acid, or its anhydride, an alkylene oxide such as propylene oxide or ethylene oxide is added as necessary. High-molecular-weight polyols or monools obtained as above; reaction products of unsaturated alcohols such as 2-hydroxyethyl acrylate and butenediol with other polyols and polyisocyanates; unsaturated epoxy compounds such as allyl glycidyl ether and polyols And the like.
These stabilizers or grafting agents may have a hydroxyl group or may not have a hydroxyl group, but preferably have a hydroxyl group.
The stabilizer or grafting agent can be mixed and blended with the polyol (X), a monomer having a polymerizable unsaturated group, a polymerization initiator, and the like.
重合反応終了後、得られたポリマー分散ポリオールは、硬質ポリウレタンフォーム用の原料としてそのまま使用してもよく、得られたポリマー分散ポリオールを減圧処理して未反応モノマーを除去した後に使用してもよく、なかでも後者の方が好ましい。 After completion of the polymerization reaction, the obtained polymer-dispersed polyol may be used as it is as a raw material for rigid polyurethane foam, or may be used after removing the unreacted monomer by subjecting the obtained polymer-dispersed polyol to reduced pressure. Of these, the latter is preferred.
[硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール]
本発明により製造されるポリマー分散ポリオールは、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの相溶性が高く、貯蔵安定性に優れたものである。
該硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとしては、たとえばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマー等、通常、硬質ポリウレタンフォームを製造する際に用いられるポリオールが挙げられる。
該硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールは、その平均官能基数が2〜8であることが好ましい。
なお、官能基数とは、硬質ポリウレタンフォームを製造する際、ポリイソシアネート成分と反応するポリオールの官能基(水酸基)の数を意味し、たとえばポリエーテルポリオールの場合、該ポリエーテルポリオールを製造する際に使用した開始剤の活性水素数に等しい。
硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとして具体的には、前記ポリオール(X)について例示するものと同様のものが挙げられる。
[Polyol for rigid polyurethane foam]
The polymer-dispersed polyol produced according to the present invention is highly compatible with the polyol for rigid polyurethane foam and has excellent storage stability.
Examples of the polyol for rigid polyurethane foam include polyols usually used for producing rigid polyurethane foam, such as polyether polyol, polyester polyol, and hydrocarbon-based polymer having a hydroxyl group at the terminal.
The polyol for rigid polyurethane foam preferably has an average functional group number of 2 to 8.
The number of functional groups means the number of functional groups (hydroxyl groups) of a polyol that reacts with a polyisocyanate component when producing a rigid polyurethane foam. For example, in the case of a polyether polyol, when producing the polyether polyol Equal to the number of active hydrogens used in the initiator.
Specific examples of the polyol for rigid polyurethane foam include the same as those exemplified for the polyol (X).
硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールと、本発明に係るポリマー分散ポリオールとの混合物(以下、「ポリオール成分」という。)を硬質ポリウレタンフォームの製造に使用する際、該ポリオール成分の平均水酸基価は200〜800mgKOH/gが好ましく、200〜700mgKOH/gがより好ましく、200〜600mgKOH/gがさらに好ましい。
該平均水酸基価が200mgKOH/g以上であると、得られる硬質ポリウレタンフォームの強度が出やすいため好ましい。該平均水酸基価が800mgKOH/g以下であると、得られる硬質ポリウレタンフォームの脆さが出難いため好ましい。
本発明において、平均水酸基価とは、ポリオール成分を構成する全ポリオール化合物の水酸基価の平均値を意味する。
When a mixture of a polyol for rigid polyurethane foam and a polymer-dispersed polyol according to the present invention (hereinafter referred to as “polyol component”) is used for producing a rigid polyurethane foam, the average hydroxyl value of the polyol component is 200 to 800 mgKOH / g is preferable, 200 to 700 mgKOH / g is more preferable, and 200 to 600 mgKOH / g is more preferable.
It is preferable that the average hydroxyl value is 200 mgKOH / g or more because the strength of the resulting rigid polyurethane foam is easily obtained. When the average hydroxyl value is 800 mgKOH / g or less, the resulting rigid polyurethane foam is difficult to be brittle, which is preferable.
In this invention, an average hydroxyl value means the average value of the hydroxyl value of all the polyol compounds which comprise a polyol component.
前記ポリオール成分の調製において、ポリマー分散ポリオールと硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの混合割合は、ポリオール成分中のポリマー分散ポリオールの割合が0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.9質量%以上であることがさらに好ましい。一方、該ポリマー分散ポリオールの割合は10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることがより好ましい。
また、ポリオール成分中のポリマー微粒子の割合が0.001質量%以上であることが好ましく、0.005質量%以上であることがより好ましく、0.01質量%以上であることがさらに好ましい。一方、該ポリマー微粒子の割合は5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。
ポリオール成分中のポリマー分散ポリオールおよびポリマー微粒子の割合がそれぞれ下限値以上であると、硬質ポリウレタンフォームとした際に寸法安定性および断熱性能が共に向上する。一方、上限値以下であると、両者の相溶性がより高まって、貯蔵安定性が向上し、硬質ポリウレタンフォームを安定に製造できる。また、ポリオール成分として適度な粘度が得られやすく液安定性が向上する。
In the preparation of the polyol component, the mixing ratio of the polymer-dispersed polyol and the polyol for rigid polyurethane foam is preferably such that the ratio of the polymer-dispersed polyol in the polyol component is 0.01% by mass or more, and 0.1% by mass or more. It is more preferable that it is 0.9 mass% or more. On the other hand, the ratio of the polymer-dispersed polyol is preferably 10% by mass or less, and more preferably 7% by mass or less.
Further, the ratio of the polymer fine particles in the polyol component is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and further preferably 0.01% by mass or more. On the other hand, the ratio of the polymer fine particles is preferably 5% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less.
When the ratio of the polymer-dispersed polyol and polymer fine particles in the polyol component is at least the lower limit value, both the dimensional stability and the heat insulation performance are improved when a rigid polyurethane foam is obtained. On the other hand, when it is at most the upper limit value, the compatibility between the two is further increased, the storage stability is improved, and the rigid polyurethane foam can be stably produced. Moreover, an appropriate viscosity is easily obtained as a polyol component, and the liquid stability is improved.
硬質ポリウレタンフォームの製造は、たとえば、前記ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを、発泡剤、整泡剤および触媒の存在下で反応させる方法が挙げられる。
製造の際は予め、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールと、本発明に係るポリマー分散ポリオールとを混合してポリオール成分を調製し、該ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分以外の一部または全部との混合物(ポリオールシステム液)を調製しておくことが好ましい。
なお、発泡剤は、ポリオールシステム液に予め配合しておいてもよく、ポリオールシステム液にポリイソシアネート成分を混合した後に配合してもよく、なかでもポリオールシステム液に予め配合しておくことが好ましい。
The production of the rigid polyurethane foam includes, for example, a method in which the polyol component and the polyisocyanate component are reacted in the presence of a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst.
In production, a polyol component is prepared in advance by mixing a polyol for rigid polyurethane foam and the polymer-dispersed polyol according to the present invention, and a mixture (polyol) of the polyol component and a part or all of the components other than the polyisocyanate component. It is preferable to prepare a system liquid).
The blowing agent may be blended in advance in the polyol system liquid, or may be blended after mixing the polyisocyanate component in the polyol system liquid, and in particular, it is preferably blended in advance in the polyol system liquid. .
本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法によれば、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの相溶性が高く、貯蔵安定性に優れると共に、硬質ポリウレタンフォームとした際に優れた寸法安定性と良好な断熱性能が得られるポリマー分散ポリオールを製造できる。 According to the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention, the compatibility with a polyol for a rigid polyurethane foam is high, and the storage stability is excellent. The resulting polymer-dispersed polyol can be produced.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら例によって何ら限定されない。[表1][表2]製造例1〜7及び製造例9〜17は実施例であり、製造例8および18、19は比較例である。また、[表3]〜[表8]試験例1〜7、試験例9〜17及び試験例19〜25、試験例27〜35、試験例37〜43、試験例45〜53は実施例で製造されたポリマー分散ポリオールの貯蔵安定性の評価結果であり、試験例18、試験例36及び試験例54は本発明のポリマー分散ポリオールの替わりにPTFE粉末を用いた場合の貯蔵安定性の評価結果である。[表9]〜[表14]製造例20〜37、42〜47および51〜52、56〜57、61〜62は、実施例で製造されたポリマー分散ポリオールを用いて硬質ウレタンフォームを製造して物性を評価した結果であり、製造例38〜41、48〜50及び53〜55、58〜60、63〜65は、本発明のポリマー分散ポリオールを用いずに硬質ウレタンフォームを製造して物性を評価した結果である。
以下の実施例において、水酸基価は、JIS K1557(1970年版)に準拠して測定した。粘度は、JIS K1557(1970年版)に準拠して測定した。ポリマー微粒子の濃度(固形分)は、重合性不飽和基を有するモノマーの仕込み量を微粒子濃度(固形分)とした。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these examples. [Table 1] [Table 2] Production Examples 1 to 7 and Production Examples 9 to 17 are examples, and Production Examples 8, 18, and 19 are comparative examples. [Table 3] to [Table 8] Test Examples 1 to 7, Test Examples 9 to 17, and Test Examples 19 to 25, Test Examples 27 to 35, Test Examples 37 to 43, Test Examples 45 to 53 are examples. It is an evaluation result of the storage stability of the produced polymer-dispersed polyol, and Test Example 18, Test Example 36, and Test Example 54 are the evaluation results of the storage stability when PTFE powder is used instead of the polymer-dispersed polyol of the present invention. It is. [Table 9] to [Table 14] Production Examples 20 to 37, 42 to 47 and 51 to 52, 56 to 57, 61 to 62 produced rigid urethane foams using the polymer-dispersed polyols produced in Examples. The production examples 38 to 41, 48 to 50, 53 to 55, 58 to 60, and 63 to 65 were produced by producing a rigid urethane foam without using the polymer-dispersed polyol of the present invention. It is the result of evaluating.
In the following examples, the hydroxyl value was measured according to JIS K1557 (1970 edition). The viscosity was measured according to JIS K1557 (1970 edition). The concentration of polymer fine particles (solid content) was defined as the concentration of monomers having a polymerizable unsaturated group as the fine particle concentration (solid content).
≪ポリマー分散ポリオールの評価≫
表1、表2に示す配合比に従って、下記製造例1〜19によりポリマー分散ポリオールF1〜F19を製造した。
ポリマー分散ポリオール製造時の配合組成、得られたポリマー分散ポリオールF1〜F19の水酸基価(mgKOH/g)、粘度(mPa・s)、ポリマー微粒子の濃度(固形分;質量%)、ポリオールY2とポリオールY1の比率(Y2/Y1、質量%)およびポリオール(Y)中のオキシエチレン基(%)を表1及び表2にそれぞれ示す。
ポリオール(Y)中のオキシエチレン基(%)はポリオール(Y)全体を100質量%としたときの含有量を割合(%)で示した。
表1、表2の配合組成において、ポリオールD、E、F、G、NとマクロモノマーM1とM2および重合性不飽和基を有するモノマーは「g」;重合開始剤は、ポリオールD、E、F、G、Nと重合性不飽和基を有する全モノマーとの合計100質量部に対する「質量部」の値である。
≪Evaluation of polymer-dispersed polyol≫
According to the blending ratios shown in Tables 1 and 2, polymer-dispersed polyols F1 to F19 were produced by the following Production Examples 1 to 19.
Formulation composition during production of polymer-dispersed polyol, hydroxyl value (mgKOH / g), viscosity (mPa · s) of polymer-dispersed polyols F1 to F19 obtained, concentration of polymer fine particles (solid content: mass%), polyol Y2 and polyol The ratio of Y1 (Y2 / Y1, mass%) and the oxyethylene group (%) in the polyol (Y) are shown in Table 1 and Table 2, respectively.
The oxyethylene group (%) in the polyol (Y) indicated the content (%) when the entire polyol (Y) was 100% by mass.
In the blending compositions of Tables 1 and 2, polyols D, E, F, G, N, macromonomers M1 and M2 and monomers having polymerizable unsaturated groups are “g”; the polymerization initiator is polyols D, E, It is a value of “parts by mass” relative to 100 parts by mass in total of F, G, N and all monomers having a polymerizable unsaturated group.
(使用した原料)。
・ポリエーテルポリオール(Y)
以下のポリオールE、F、GはポリオールY1に該当し、ポリオールD、NはポリオールY2に該当する。
ポリオールD:開始剤としてグリセリンを用い、該グリセリンに、エチレンオキシドを付加重合した後、プロピレンオキシド(PO)とエチレンオキシド(EO)との混合物[PO/EO=46.2/53.8(質量比)]を付加重合させた、ポリオールD中のオキシエチレン基含有量65質量%、水酸基価が48mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオールE:開始剤としてグリセリンを用い、該グリセリンに、プロピレンオキシド(PO)を付加重合した、水酸基価が400mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオールN:開始剤としてグリセリンを用い、該グリセリンに、プロピレンオキシドを付加重合した後、プロピレンオキシド(PO)とエチレンオキシド(EO)との混合物[PO/EO=88.2/11.8(質量比)]を付加重合させた、ポリオールN中のオキシエチレン基含有量7質量%、水酸基価が56mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
(Raw materials used).
・ Polyether polyol (Y)
The following polyols E, F and G correspond to the polyol Y1, and the polyols D and N correspond to the polyol Y2.
Polyol D: Glycerol was used as an initiator, and ethylene oxide was added to the glycerin, and then a mixture of propylene oxide (PO) and ethylene oxide (EO) [PO / EO = 46.2 / 53.8 (mass ratio). ], Polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group content of 65% by mass and a hydroxyl value of 48 mgKOH / g in polyol D.
Polyol E: A polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 400 mgKOH / g obtained by addition polymerization of propylene oxide (PO) to glycerin using glycerin as an initiator.
Polyol N: glycerin was used as an initiator, and propylene oxide was added to the glycerin, and then a mixture of propylene oxide (PO) and ethylene oxide (EO) [PO / EO = 88.2 / 11.8 (mass ratio) )] Is a polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group content of 7% by mass and a hydroxyl value of 56 mgKOH / g in the polyol N.
ポリオールF:開始剤としてエチレンジアミンを用い、該エチレンジアミンに、POのみを付加重合させた、ポリオールF中のオキシエチレン基含有量 0質量%、水酸基価が760mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオールG:開始剤としてグリセリンを用い、該グリセリンに、POのみを付加重合させた、ポリオールG中のオキシエチレン基含有量 0質量%、水酸基価650mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオールS:開始剤としてグリセリンを用い、該グリセリンに、エチレンオキシドを付加重合した後、プロピレンオキシド(PO)とエチレンオキシド(EO)との混合物[PO/EO=48.0/52.0(質量比)]を付加重合させた、ポリオールS中のオキシエチレン基含有量60質量%、水酸基価が28mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
Polyol F: A polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group content of 0% by mass and a hydroxyl value of 760 mgKOH / g in polyol F, in which ethylenediamine was used as an initiator and only PO was added to the ethylenediamine.
Polyol G: Polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group content of 0% by mass and a hydroxyl value of 650 mgKOH / g in polyol G, in which glycerin is used as an initiator and only PO is added to the glycerin.
Polyol S: Using glycerin as an initiator, ethylene oxide was added to the glycerin, and then a mixture of propylene oxide (PO) and ethylene oxide (EO) [PO / EO = 48.0 / 52.0 (mass ratio) ] Is a polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group content of 60% by mass and a hydroxyl value of 28 mgKOH / g in the polyol S.
・含フッ素モノマー
含フッ素モノマー(f):下記化学式(1−1)で表されるモノマー(旭硝子社製)を用いた。
Fluorine-containing monomer Fluorine-containing monomer (f): A monomer (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) represented by the following chemical formula (1-1) was used.
・他の重合性不飽和基を有するモノマー
アクリロニトリル(純正化学社製)。
スチレン(ゴードー溶剤社製)。
酢酸ビニル(純正化学社製)。
・重合開始剤
2,2−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(商品名:ABN−E、日本ヒドラジン工業社製; 以下、「AMBN」と略す。)。
・ Monomer acrylonitrile (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) having other polymerizable unsaturated groups.
Styrene (manufactured by Gordo Solvent).
Vinyl acetate (made by Junsei Co., Ltd.).
Polymerization initiator 2,2-azobis-2-methylbutyronitrile (trade name: ABN-E, manufactured by Nippon Hydrazine Kogyo Co., Ltd .; hereinafter abbreviated as “AMBN”).
マクロモノマー
マクロモノマーM1:ポリオールD、トルエンジフェニルジイソシアネート(商品名:T−80、日本ポリウレタン工業社製)および2−ヒドロキシエチルメタクリレート(純正化学社製)を、ポリオールD/トルエンジフェニルジイソシアネート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート=1/1/1のモル比率となるように仕込み、60℃で1時間反応させた後さらに80℃で6時間反応させることで得られた、水酸基価40mgKOH/gの重合性不飽和基を有するマクロモノマー。
マクロモノマーM2:ポリオールS、トルエンジフェニルジイソシアネート(商品名:T−80、日本ポリウレタン工業社製)および2−ヒドロキシエチルメタクリレート(純正化学社製)を、ポリオールE/トルエンジフェニルジイソシアネート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート=1/1/1のモル比率となるように仕込み、60℃で1時間反応させた後さらに80℃で6時間反応させることで得られた、水酸基価21mgKOH/gの重合性不飽和基を有するマクロモノマー。
Macromonomer Macromonomer M1: Polyol D, toluene diphenyl diisocyanate (trade name: T-80, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) and 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), polyol D / toluene diphenyl diisocyanate / 2-hydroxy Polymerization unsaturation with a hydroxyl value of 40 mgKOH / g was obtained by charging to a molar ratio of ethyl methacrylate = 1/1/1, reacting at 60 ° C. for 1 hour, and further reacting at 80 ° C. for 6 hours. Macromonomer having a group.
Macromonomer M2: polyol S, toluene diphenyl diisocyanate (trade name: T-80, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) and 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), polyol E / toluene diphenyl diisocyanate / 2-hydroxyethyl methacrylate = 1/1/1 The molar ratio of 21 mgKOH / g of the polymerizable unsaturated group obtained by charging at a molar ratio of 1/1/1, reacting at 60 ° C for 1 hour, and further reacting at 80 ° C for 6 hours was obtained. Having macromonomer.
<ポリマー分散ポリオールの製造>
製造例1:ポリマー分散ポリオールF1の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを75質量%分とポリオールGを4質量%分およびマクロモノマーM1の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り20質量%分の酢酸ビニル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF1を製造した。結果を表1に示す。
<Production of polymer-dispersed polyol>
Production Example 1: Production of polymer-dispersed polyol F1 In a 5 L pressurized reaction vessel, the total amount is 100 mass%, 75 mass% of polyol D, 4 mass% of polyol G and 1 mass% of macromonomer M1 are charged. The mixture of the remaining 20% by mass of vinyl acetate, the fluorinated monomer (f) and the polymerization initiator (AMBN) was fed over 2 hours while stirring, and after the completion of all the feeds, the same temperature was maintained. Stirring was continued for about 0.5 hours. Then, the polymer-dispersed polyol F1 was manufactured by removing unreacted monomers at 120 ° C. under reduced pressure for 3 hours. The results are shown in Table 1.
製造例2〜8:ポリマー分散ポリオールF2〜8の製造
ポリオールDとポリオールGの使用量を以下の通りに変更した他は実施例1と同様にしてポリマー分散ポリオールF2〜8を製造した。結果を表1に示す。
製造例2:ポリオールDを71.1質量%分、ポリオールGを7.9質量%分。
製造例3:ポリオールDを63.2質量%分、ポリオールGを15.8質量%分。
製造例4:ポリオールDを55.3質量%分、ポリオールGを23.7質量%分。
製造例5:ポリオールDを47.4質量%分、ポリオールGを31.6質量%分。
製造例6:ポリオールDを39.5質量%分、ポリオールGを39.5質量%分。
製造例7:ポリオールDを23.7質量%分、ポリオールGを55.3質量%分。
製造例8:ポリオールDを15.8質量%分、ポリオールGを63.2質量%分。
Production Examples 2 to 8: Production of polymer-dispersed polyols F2 to 8 Polymer-dispersed polyols F2 to 8 were produced in the same manner as in Example 1 except that the amounts of polyol D and polyol G used were changed as follows. The results are shown in Table 1.
Production Example 2: 71.1% by mass of polyol D and 7.9% by mass of polyol G.
Production Example 3: 63.2% by mass of polyol D and 15.8% by mass of polyol G.
Production Example 4: 55.3 mass% of polyol D and 23.7 mass% of polyol G.
Production Example 5: 47.4% by mass of polyol D and 31.6% by mass of polyol G.
Production Example 6: 39.5% by mass of polyol D and 39.5% by mass of polyol G.
Production Example 7: 23.7% by mass of polyol D and 55.3% by mass of polyol G.
Production Example 8: 15.8% by mass of polyol D and 63.2% by mass of polyol G.
製造例9:ポリマー分散ポリオールF9の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを39.5質量%分とポリオールGを39.5質量%分およびマクロモノマーM2の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り20質量%分の酢酸ビニル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF9を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 9: Production of polymer-dispersed polyol F9 In a 5 L pressurized reaction vessel, the total amount is 100 mass%, polyol D is 39.5 mass%, polyol G is 39.5 mass%, and macromonomer M2 is 1 mass. The remaining 20% by mass of a mixture of vinyl acetate, fluorine-containing monomer (f) and polymerization initiator (AMBN) was fed over 2 hours with stirring while maintaining at 120 ° C. Thereafter, stirring was continued for about 0.5 hours at the same temperature. Thereafter, unreacted monomer was removed under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to produce a polymer-dispersed polyol F9. The results are shown in Table 2.
製造例10:ポリマー分散ポリオールF10の製造
ポリオールDの使用量を23.7質量%分、ポリオールGの使用量を55.3質量%分に変更した以外は、製造例9と同様にしてポリマー分散ポリオールF10を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 10: Production of polymer-dispersed polyol F10 Polymer dispersion was carried out in the same manner as in Production Example 9, except that the amount of polyol D used was changed to 23.7% by mass and the amount of polyol G used was changed to 55.3% by mass. Polyol F10 was produced. The results are shown in Table 2.
製造例11〜13:ポリマー分散ポリオールF11〜F13の製造
表2の重合性不飽和基を有するモノマー組成の割合を用いた以外は、製造例5と同様にしてポリマー分散ポリオールF11〜F13をそれぞれ製造した。結果を表2に示す。
Production Examples 11 to 13: Production of polymer-dispersed polyols F11 to F13 Polymer-dispersed polyols F11 to F13 were produced in the same manner as in Production Example 5 except that the ratio of the monomer composition having a polymerizable unsaturated group in Table 2 was used. did. The results are shown in Table 2.
製造例14:ポリマー分散ポリオールF14の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを47.4質量%分とポリオールGを31.6質量%分およびマクロモノマーM1の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り20質量%分のアクリロニトリル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF14を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 14 Production of Polymer-Dispersed Polyol F14 In a 5 L pressurized reaction vessel, the total amount is 100 mass%, 47.4 mass% of polyol D, 31.6 mass% of polyol G, and 1 mass of macromonomer M1 %, And while maintaining the temperature at 120 ° C., the remaining 20% by mass of the mixture of acrylonitrile, fluorine-containing monomer (f) and polymerization initiator (AMBN) was fed over 2 hours with stirring, and after all feeds were completed The stirring was continued for about 0.5 hours at the same temperature. Thereafter, unreacted monomer was removed under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to produce polymer-dispersed polyol F14. The results are shown in Table 2.
製造例15:ポリマー分散ポリオールF15の製造
表2の重合性不飽和基を有するモノマー組成の割合を用いた以外は、製造例14と同様にしてポリマー分散ポリオールF15を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 15: Production of polymer-dispersed polyol F15 Polymer-dispersed polyol F15 was produced in the same manner as in Production Example 14 except that the ratio of the monomer composition having a polymerizable unsaturated group shown in Table 2 was used. The results are shown in Table 2.
製造例16:ポリマー分散ポリオールF16の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを84.6質量%分とポリオールFを4.4質量%分およびマクロモノマーM1の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り10質量%分の酢酸ビニル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF16を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 16: Production of polymer-dispersed polyol F16 In a 5 L pressurized reaction vessel, the total amount is 100 mass%, polyol D is 84.6 mass%, polyol F is 4.4 mass%, and macromonomer M1 is 1 mass. The remaining 10% by mass of vinyl acetate, the fluorine-containing monomer (f) and the polymerization initiator (AMBN) are fed over 2 hours with stirring while the temperature is kept at 120 ° C. Thereafter, stirring was continued for about 0.5 hours at the same temperature. Thereafter, unreacted monomer was removed under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to produce a polymer-dispersed polyol F16. The results are shown in Table 2.
製造例17:ポリマー分散ポリオールF17の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを47.4質量%分とポリオールEを31.6質量%分およびマクロモノマーM1の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り20質量%分の酢酸ビニル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF17を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 17: Production of polymer-dispersed polyol F17 In a 5 L pressurized reaction vessel, the total amount is 100 mass%, polyol D is 47.4 mass%, polyol E is 31.6 mass%, and macromonomer M1 is 1 mass. The remaining 20% by mass of a mixture of vinyl acetate, fluorine-containing monomer (f) and polymerization initiator (AMBN) was fed over 2 hours with stirring while maintaining at 120 ° C. Thereafter, stirring was continued for about 0.5 hours at the same temperature. Thereafter, unreacted monomer was removed under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to produce polymer-dispersed polyol F17. The results are shown in Table 2.
製造例18:ポリマー分散ポリオールF18の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを47.4質量%分とポリオールNを31.6質量%分およびマクロモノマーM1の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り20質量%分の酢酸ビニル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF18を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 18: Production of polymer-dispersed polyol F18 In a 5 L pressurized reaction vessel, the total amount is 100 mass%, polyol D is 47.4 mass%, polyol N is 31.6 mass%, and macromonomer M1 is 1 mass. The remaining 20% by mass of a mixture of vinyl acetate, fluorine-containing monomer (f) and polymerization initiator (AMBN) was fed over 2 hours with stirring while maintaining at 120 ° C. Thereafter, stirring was continued for about 0.5 hours at the same temperature. Thereafter, unreacted monomer was removed under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to produce polymer-dispersed polyol F18. The results are shown in Table 2.
製造例19:ポリマー分散ポリオールF19の製造
5L加圧反応槽中に、全量を100質量%としてポリオールDを79質量%分およびマクロモノマーM1の1質量%分を仕込み、120℃に保ちながら、残り20質量%分の酢酸ビニル、含フッ素モノマー(f)および重合開始剤(AMBN)の混合物を、撹拌しながら2時間かけてフィードし、全フィード終了後、同温度下で約0.5時間撹拌を続けた。その後、未反応モノマーを減圧下、120℃で3時間除去することによりポリマー分散ポリオールF19を製造した。結果を表2に示す。
Production Example 19: Production of polymer-dispersed polyol F19 In a 5 L pressure reaction tank, the total amount was 100% by mass, and 79% by mass of polyol D and 1% by mass of macromonomer M1 were charged and kept at 120 ° C. A mixture of 20% by mass of vinyl acetate, a fluorine-containing monomer (f) and a polymerization initiator (AMBN) is fed over 2 hours with stirring. After the completion of all the feeding, stirring is performed for about 0.5 hours at the same temperature. Continued. Thereafter, unreacted monomer was removed under reduced pressure at 120 ° C. for 3 hours to produce polymer-dispersed polyol F19. The results are shown in Table 2.
<貯蔵安定性の評価>
表3〜表8に示す試験例1〜54の配合比に従って、製造例1〜19で製造されたポリマー分散ポリオールF1〜F17または下記ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉末を、下記ポリオールA〜CおよびH、Iを混合したポリオールに添加して貯蔵安定性評価サンプルを調製した。
そして、該評価サンプルを、23℃で2ヶ月間貯蔵し、1週間および1ヶ月間、6週間、2ヶ月間貯蔵したときの評価サンプルの外観(分離状態)を目視観察し、下記評価基準により、貯蔵安定性を評価した。
評価基準
○:均一な分散溶液であった。
×:ポリマー微粒子またはPTFE粉末と、ポリオールとが分離していた。
<Evaluation of storage stability>
According to the blending ratios of Test Examples 1 to 54 shown in Tables 3 to 8, the polymer-dispersed polyols F1 to F17 or the following polytetrafluoroethylene (PTFE) powders produced in Production Examples 1 to 19 were added to the following polyols A to C and A sample for evaluating storage stability was prepared by adding H and I to the mixed polyol.
Then, the evaluation sample is stored at 23 ° C. for 2 months, and the appearance (separated state) of the evaluation sample when stored for 1 week, 1 month, 6 weeks, 2 months is visually observed, according to the following evaluation criteria The storage stability was evaluated.
Evaluation criteria ○: It was a uniform dispersion solution.
X: The polymer fine particles or PTFE powder and the polyol were separated.
(使用した原料)
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉末(商品名:ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末fluon L−173、旭硝子社製)。
(Raw materials used)
Polytetrafluoroethylene (PTFE) powder (trade name: polytetrafluoroethylene resin powder fluon L-173, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).
・硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール
ポリオールA:開始剤としてトリレンジアミンを用い、該トリレンジアミンに、EOとPOとEOとを、この順序で付加重合させた、水酸基価が350mgKOH/gであり、EOとPOとの合計に対するEOの割合が33質量%のポリエーテルポリオール。
ポリオールB:開始剤としてN−(2−アミノエチル)ピペラジンを用い、該N−(2−アミノエチル)ピペラジンに、EOのみを付加重合させた、水酸基価が350mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールC:開始剤としてシュークロースとグリセリンとの混合物(質量比で5:4)を用い、該混合物に、POのみを付加重合させた、水酸基価が380mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールH:ジエチレングリコールとテレフタル酸とを重縮合して得られた、水酸基価が200mgKOH/gのポリエステルポリオール。
ポリオールI:ノニルフェノール、ホルムアルデヒドおよびジエタノールアミンをモル比1対1.4対2.1で反応させて得られたマンニッヒ縮合物にPO、EOをこの順で付加して得られた水酸基価が300mgKOH/g、付加させたPOとEOの合計量に対するEOの割合は60質量%であるポリオール。
Polyol for rigid polyurethane foam Polyol A: Tolylenediamine is used as an initiator, and EO, PO, and EO are added and polymerized in this order to the tolylenediamine, the hydroxyl value is 350 mgKOH / g, and EO A polyether polyol in which the ratio of EO to the total of PO and PO is 33% by mass.
Polyol B: A polyether polyol having a hydroxyl value of 350 mgKOH / g, in which N- (2-aminoethyl) piperazine is used as an initiator and only EO is addition-polymerized to the N- (2-aminoethyl) piperazine.
Polyol C: A polyether polyol having a hydroxyl value of 380 mg KOH / g, in which a mixture of sucrose and glycerin (mass ratio of 5: 4) is used as an initiator, and only PO is subjected to addition polymerization.
Polyol H: Polyester polyol having a hydroxyl value of 200 mgKOH / g, obtained by polycondensation of diethylene glycol and terephthalic acid.
Polyol I: A hydroxyl value obtained by adding PO and EO in this order to a Mannich condensation product obtained by reacting nonylphenol, formaldehyde and diethanolamine in a molar ratio of 1 to 1.4 to 2.1 was 300 mgKOH / g. A polyol in which the ratio of EO to the total amount of PO and EO added is 60% by mass.
表3〜表8に示した結果から、ポリマー分散ポリオールF1〜F7およびF9〜F17を用いた試験例1〜7、試験例9〜17、試験例19〜25、試験例27〜35、試験例37〜43及び試験例45〜53は、6週間の貯蔵安定性が良好であることが確認できた。また、試験例1〜6、試験例9、11、12、14、試験例19〜24、試験例27、29、30、32、試験例37〜42、試験例45、47、48、50においては2ヶ月間の貯蔵安定性が良好であることが確認できた。
一方、PTFE粉末を使用した試験例18、36、54、および試験例54は、貯蔵安定性が悪いことが確認された。
したがって、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法により製造されたポリマー分散ポリオールF1〜F7およびF9〜F17は、硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの相溶性が高く、貯蔵安定性に優れていることが確認できた。
From the results shown in Tables 3 to 8, Test Examples 1 to 7, Test Examples 9 to 17, Test Examples 19 to 25, Test Examples 27 to 35, Test Examples using the polymer-dispersed polyols F1 to F7 and F9 to F17 It was confirmed that 37 to 43 and Test Examples 45 to 53 had good storage stability for 6 weeks. In Test Examples 1-6, Test Examples 9, 11, 12, 14, Test Examples 19-24, Test Examples 27, 29, 30, 32, Test Examples 37-42, Test Examples 45, 47, 48, 50 It was confirmed that the storage stability for 2 months was good.
On the other hand, it was confirmed that Test Examples 18, 36, and 54 and Test Example 54 using PTFE powder had poor storage stability.
Therefore, it can be confirmed that the polymer-dispersed polyols F1 to F7 and F9 to F17 produced by the method for producing a polymer-dispersed polyol of the present invention are highly compatible with the polyol for rigid polyurethane foam and excellent in storage stability. It was.
≪硬質ポリウレタンフォームの評価≫
表9〜表14に示す製造例20〜65の配合比に従って、下記製造方法により硬質ポリウレタンフォームを製造した。
表9〜表14の配合組成において、各原料の使用量の単位は「質量部」である。
≪Evaluation of rigid polyurethane foam≫
According to the blending ratios of Production Examples 20 to 65 shown in Tables 9 to 14, rigid polyurethane foams were produced by the following production method.
In the blend compositions of Tables 9 to 14, the unit of the amount of each raw material used is “part by mass”.
(使用した原料)。
・ポリオール成分
前記ポリオールA〜DおよびポリオールH、I、Fと下記ポリオールJ、L、M、O、P、Q、R、PTFE粉末、ポリマー分散ポリオールF2、F5、F6〜F7及びF9〜F19。
ポリオールJ:アニリン(1モル)、フェノール(0.99モル)、パラホルムアルデヒド(0.64モル)およびジエタノールアミン(2.2モル)を反応させてマンニッヒ化合物を得た。該マンニッヒ化合物にPOのみを付加重合させて得られた、水酸基価が540mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールL:開始剤としてグリセリンを用い、該グリセリンに、POのみを付加重合させた、水酸基価が400mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールM:開始剤としてエチレンジアミンを用い、該エチレンジアミンに、POのみを付加重合させた、水酸基価が300mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールO:開始剤としてソルビトールを用い、該ソルビトールに、POのみを付加重合させた、水酸基価が500mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールP:開始剤として2,2-ビス(4'ヒドロキシフェニル)プロパンを用い、該2,2-ビス(4'ヒドロキシフェニル)プロパンに、EOのみを付加重合させた、水酸基価が280mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールQ:開始剤としてモノエタノールアミンを用い、該モノエタノールアミンに、POのみを付加重合させた、水酸基価が350mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
ポリオールR:開始剤としてペンタエリスリトールを用い、該ペンタエリスリトールに、POのみを付加重合させた、水酸基価が400mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
(Raw materials used).
-Polyol component The polyols A to D and polyols H, I and F and the following polyols J, L, M, O, P, Q, R, PTFE powder, polymer-dispersed polyols F2, F5, F6 to F7 and F9 to F19.
Polyol J: Mannich compound was obtained by reacting aniline (1 mol), phenol (0.99 mol), paraformaldehyde (0.64 mol) and diethanolamine (2.2 mol). A polyether polyol having a hydroxyl value of 540 mgKOH / g, obtained by addition polymerization of only PO to the Mannich compound.
Polyol L: A polyether polyol having a hydroxyl value of 400 mgKOH / g, in which glycerin is used as an initiator and only PO is added to the glycerin.
Polyol M: A polyether polyol having a hydroxyl value of 300 mgKOH / g, in which ethylenediamine is used as an initiator and only PO is added to the ethylenediamine.
Polyol O: A polyether polyol having a hydroxyl value of 500 mgKOH / g, in which sorbitol is used as an initiator and only PO is subjected to addition polymerization with sorbitol.
Polyol P: 2,2-bis (4′hydroxyphenyl) propane was used as an initiator, and only EO was added and polymerized to 2,2-bis (4′hydroxyphenyl) propane. The hydroxyl value was 280 mgKOH / g. Polyether polyol.
Polyol Q: A polyether polyol having a hydroxyl value of 350 mgKOH / g, in which monoethanolamine is used as an initiator and only PO is added to the monoethanolamine for polymerization.
Polyol R: A polyether polyol having a hydroxyl value of 400 mgKOH / g, in which pentaerythritol is used as an initiator and only PO is added to the pentaerythritol.
・難燃剤:トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート(商品名:TMCPP、大八化学社製)。
・発泡剤A:水。
発泡剤B:シクロペンタン(商品名:マルカゾールFH、丸善石油化学社製)。
発泡剤C:1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa:ハネウエル社製)。
・整泡剤:シリコーン系整泡剤(商品名:SZ−1671、東レ・ダウコーニング社製)。
・触媒A:N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン(商品名:TOYOCAT−MR、東ソー社製)。
・触媒B:トリエチレンジアミン(商品名:TEDA−L33、東ソー社製)。
・触媒C:N,N’N”−トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン(商品名:POLYCAT 41、AIR PRODUCTS社製)。
・触媒D:2−エチルヘキサン酸カリウムのジエチレングリコール溶液(カリウム濃度15%、商品名:DABCO K−15、AIR PRODUCTS社製)。
・触媒E:アミノアルコール類の混合物(商品名:TOYOCAT−RX7、東ソー社製)。
・触媒F:N,N−ジメチルシクロへキシルアミン(商品名:カオーライザーNO.10、花王社製)。
・触媒G:ポリエチレンポリアミン(商品名:TOYOCAT−TT、東ソー社製)。
・触媒H:1,2−ジメチルイミダゾール70%とエチレングリコール30%の混合物(商品名:TOYOCAT−DM70、東ソー社製)。
・触媒I:4級アンモニウム塩とエチレングリコールの混合物(商品名:TOYOCAT−TRX、東ソー社製)。
ポリイソシアネート:ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI)(商品名:MR−200、日本ポリウレタン工業社製)。
Flame retardant: Tris (2-chloropropyl) phosphate (trade name: TMCPP, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.).
-Foaming agent A: water.
Blowing agent B: cyclopentane (trade name: Marcazole FH, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.).
Foaming agent C: 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa: manufactured by Honeywell).
-Foam stabilizer: Silicone foam stabilizer (trade name: SZ-1671, manufactured by Toray Dow Corning).
Catalyst A: N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine (trade name: TOYOCAT-MR, manufactured by Tosoh Corporation).
Catalyst B: Triethylenediamine (trade name: TEDA-L33, manufactured by Tosoh Corporation).
Catalyst C: N, N′N ″ -tris (dimethylaminopropyl) hexahydro-S-triazine (trade name: POLYCAT 41, manufactured by AIR PRODUCTS).
Catalyst D: Diethylene glycol solution of potassium 2-ethylhexanoate (potassium concentration 15%, trade name: DABCO K-15, manufactured by AIR PRODUCTS).
Catalyst E: A mixture of amino alcohols (trade name: TOYOCAT-RX7, manufactured by Tosoh Corporation).
Catalyst F: N, N-dimethylcyclohexylamine (trade name: Kao Riser No. 10, manufactured by Kao Corporation)
Catalyst G: Polyethylene polyamine (trade name: TOYOCAT-TT, manufactured by Tosoh Corporation).
Catalyst H: A mixture of 70% 1,2-dimethylimidazole and 30% ethylene glycol (trade name: TOYOCAT-DM70, manufactured by Tosoh Corporation).
Catalyst I: A mixture of a quaternary ammonium salt and ethylene glycol (trade name: TOYOCAT-TRX, manufactured by Tosoh Corporation).
Polyisocyanate: Polymethylene polyphenyl polyisocyanate (crude MDI) (trade name: MR-200, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.).
<硬質ポリウレタンフォームの製造>
[表9〜14]
1Lポリビーカーに、表9〜表14に示す配合比に従い、ポリオール成分100質量部、発泡剤、整泡剤、難燃剤および触媒をそれぞれ投入し、これらを撹拌機でよく混合し、ポリオールシステム液を得た。
ポリイソシアネートの使用量は、発泡剤が水のみの場合はイソシアネート指数(INDEX)で110、130または164とし、発泡剤に炭化水素化合物を用いた系はイソシアネート指数で105とし、また、発泡剤としてハイドロフルオロカーボン化合物を用いた系はイソシアネート指数で110とし、それぞれにおいて比較した。イソシアネート指数(INDEX)とは、ポリオール組成物およびその他の活性水素化合物の活性水素の合計当量に対するイソシアネート基の数の割合を100倍して表現される値である。
<Manufacture of rigid polyurethane foam>
[Tables 9-14]
In accordance with the blending ratio shown in Table 9 to Table 14, 100 parts by mass of a polyol component, a foaming agent, a foam stabilizer, a flame retardant and a catalyst are respectively added to a 1 L poly beaker, and these are mixed well with a stirrer to obtain a polyol system solution. Got.
The amount of polyisocyanate used is 110, 130, or 164 in terms of the isocyanate index (INDEX) when the foaming agent is only water, and the system using a hydrocarbon compound as the foaming agent is 105 in the isocyanate index. The system using a hydrofluorocarbon compound was set to 110 with an isocyanate index, and each was compared. The isocyanate index (INDEX) is a value expressed by multiplying the ratio of the number of isocyanate groups to 100 times the total equivalent of active hydrogen in the polyol composition and other active hydrogen compounds.
[表9〜14]
ポリオールシステム液とポリイソシアネート成分の原料双方の液温を20℃に保温した後、回転数3000rpmで5秒間撹拌混合した。その直後、縦200×横200×高さ200mmの木製ボックスに投入し、自由発泡を行い、ボックスフリー発泡による硬質ポリウレタンフォームを製造した。
[Tables 9-14]
After keeping the liquid temperature of both the polyol system liquid and the raw material of the polyisocyanate component at 20 ° C., the mixture was stirred and mixed at a rotational speed of 3000 rpm for 5 seconds. Immediately after that, it was put into a wooden box of length 200 × width 200 × height 200 mm and subjected to free foaming to produce a rigid polyurethane foam by box-free foaming.
[表14]
表14に記載の例については、冷凍車や冷凍倉庫に用いられる金属面材を両面に張り合わせた断熱パネルを想定し、縦(X)400mm×横(Y)400mm×厚さ(T)50mmのアルミ製の金型を用いて、パネル発泡による硬質ポリウレタンフォームを製造した。
すなわち、ポリオールシステム液とポリイソシアネート成分の原料双方の液温を20℃に保持し、回転数3000rpmで5秒間撹拌混合した液を、縦(X)方向が垂直方向、横(Y)方向が水平方向となるように設置した当該金型へ注入した。全体密度が28kg/m3から29kg/m3となるように所定量注入し、注入部位を閉じることでパック充填させ、ウレタンフォームを成形した。
[Table 14]
About the example of Table 14, the heat insulation panel which bonded the metal surface material used for a freezer car or a freezer warehouse on both surfaces was assumed, and length (X) 400mm x width (Y) 400mm x thickness (T) 50mm A rigid polyurethane foam by panel foaming was manufactured using an aluminum mold.
That is, the liquid temperature of both the polyol system liquid and the raw material of the polyisocyanate component is maintained at 20 ° C., and the liquid which is stirred and mixed at a rotational speed of 3000 rpm for 5 seconds is vertical in the vertical (X) direction and horizontal in the horizontal (Y) direction. It inject | poured into the said metal mold | die installed so that it might become a direction. A predetermined amount was injected so that the total density was 28 kg / m 3 to 29 kg / m 3, and the injection site was closed to pack-fill, thereby forming a urethane foam.
<硬質ポリウレタンフォームの評価>
[表9〜13]
得られた各製造例の、ボックスフリー発泡による硬質ポリウレタンフォームについて、ゲルタイム(秒)、密度としてボックスフリー密度(単位:kg/m3)、圧縮強度(単位:MPa)、寸法安定性として寸法変化率(単位:%)、熱伝導率(単位:mW/m・K)をそれぞれ下記の方法で測定した。
また、貯蔵安定性として下記評価を行った。それらの結果を表9〜表13に示す。
<Evaluation of rigid polyurethane foam>
[Tables 9 to 13]
For each rigid polyurethane foam obtained by box-free foaming in each production example, gel time (seconds), box-free density (unit: kg / m 3 ) as density, compressive strength (unit: MPa), dimensional change as dimensional stability The rate (unit:%) and the thermal conductivity (unit: mW / m · K) were measured by the following methods, respectively.
Moreover, the following evaluation was performed as storage stability. The results are shown in Tables 9 to 13.
ゲルタイムの測定は、発泡途中のフォームに針金を差し込み、引き上げる時に糸引きが発生するまでの時間(秒)を測定した。
全密度(ボックスフリー密度)の測定は、JIS K7222(1998年版)に準拠し、質量と体積から求めた。
(圧縮強度の評価)
圧縮強度は、JIS A9511に準拠して測定した。試料片は発泡フォームのコア部を切り出し、大きさは、5cm×5cm×5cmとした。また、重力方向に対して平行方向(//)および垂直方向(⊥)の圧縮強度について測定した。表9〜表13中、「//+⊥」は、平行方向(//)の圧縮強度と、垂直方向(⊥)の圧縮強度とを足し合わせた圧縮強度を表す。
The gel time was measured by inserting a wire into a foam in the middle of foaming and measuring the time (seconds) until stringing occurred when the foam was pulled up.
The total density (box-free density) was measured from the mass and volume according to JIS K7222 (1998 edition).
(Evaluation of compressive strength)
The compressive strength was measured according to JIS A9511. The sample piece cut out the core part of foaming foam, and the magnitude | size was 5 cm x 5 cm x 5 cm. Further, the compressive strength in the direction parallel to (//) and the direction perpendicular to the gravity direction (⊥) was measured. In Tables 9 to 13, “// + ⊥” represents the compression strength obtained by adding the compression strength in the parallel direction (//) and the compression strength in the vertical direction (⊥).
(寸法安定性の評価)
ASTM D 2126−75に準じた方法で測定し、発泡剤が水のみの場合は高温寸法安定性および湿熱寸法安定性の2条件の評価を行い、発泡剤として水と炭化水素化合物を併用する場合は−30℃低温寸法安定性と湿熱寸法安定性の2条件の評価を行い、発泡剤として水とハイドロフルオロカーボン化合物を併用する場合は0℃低温寸法安定性と−30℃低温寸法安定性の2条件の評価を行った。
試料として各例の硬質ポリウレタンフォームを用い、1時間養生の後、縦(X)100mm×横(Y)150mm×厚さ(T)75mmを切り出して用いた。高温寸法安定性は前記試料片を70℃、湿熱寸法安定性は70℃で相対湿度95%、低温寸法安定性は−30℃または0℃のそれぞれの雰囲気下に、24時間もしくは50時間保存し、増加した長さ(厚さ)を、保存前の長さ(厚さ)に対する寸法変化率(単位:%)で表した。寸法変化率において、負の数値は収縮を意味し;絶対値が大きいことは、寸法変化が大きいことを意味する。
また、2条件で各3方向(X、Y、T)の全6方向についての寸法変化率(単位%)に基づいて、下記の評価基準で寸法安定性を評価した。
評価基準
◎:6方向の寸法変化率の中の絶対値の最大値が1%未満であった。
○:6方向の寸法変化率の中の絶対値の最大値が1%以上5%未満であった。
△:6方向の寸法変化率の中の絶対値の最大値が5%以上10%未満であった。
×:6方向の寸法変化率の中の絶対値の最大値が10%以上であった。
(Evaluation of dimensional stability)
Measured by a method according to ASTM D 2126-75, and when the foaming agent is water only, two conditions of high temperature dimensional stability and wet heat dimensional stability are evaluated, and when water and a hydrocarbon compound are used in combination as the foaming agent Evaluates two conditions of -30 ° C low temperature dimensional stability and wet heat dimensional stability. When water and a hydrofluorocarbon compound are used in combination as a foaming agent, 0 ° C low temperature dimensional stability and -30 ° C low temperature dimensional stability 2 The conditions were evaluated.
The hard polyurethane foam of each example was used as a sample, and after curing for 1 hour, a length (X) of 100 mm × width (Y) 150 mm × thickness (T) 75 mm was cut out and used. For high temperature dimensional stability, the specimen is stored at 70 ° C., wet heat dimensional stability at 70 ° C. and 95% relative humidity, and low temperature dimensional stability at −30 ° C. or 0 ° C. for 24 hours or 50 hours. The increased length (thickness) was expressed as a dimensional change rate (unit:%) with respect to the length (thickness) before storage. In the dimensional change rate, a negative value means shrinkage; a large absolute value means a large dimensional change.
In addition, based on the dimensional change rate (unit%) in all six directions in each of three directions (X, Y, T) under two conditions, the dimensional stability was evaluated according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria A: The maximum absolute value among the dimensional change rates in the six directions was less than 1%.
A: The maximum absolute value among the dimensional change rates in 6 directions was 1% or more and less than 5%.
Δ: The maximum absolute value among the dimensional change rates in 6 directions was 5% or more and less than 10%.
X: The maximum absolute value among the dimensional change rates in the six directions was 10% or more.
(断熱性能の評価)
熱伝導率(単位:mW/m・K)は、JIS A1412に準拠し、熱伝導率測定装置(製品名:オートラムダHC−074型、英弘精機社製)を用いて、平均温度20℃で測定した。
断熱性能は、下記評価基準により評価した。
評価基準
発泡剤が水のみの場合は以下の基準とした。
○:熱伝導率が27以下であった。
×:熱伝導率が27超であった。
発泡剤として水と炭化水素化合物を併用した場合は以下の基準とした。
○:熱伝導率が22以下であった。
×:熱伝導率が22超であった。
発泡剤として水とハイドロフルオロカーボン化合物を併用した場合は以下の基準とした。
○:熱伝導率が21以下であった。
×:熱伝導率が21超であった。
(Evaluation of thermal insulation performance)
The thermal conductivity (unit: mW / m · K) is in accordance with JIS A1412, using a thermal conductivity measuring device (product name: Auto Lambda HC-074, manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.) at an average temperature of 20 ° C. It was measured.
The heat insulation performance was evaluated according to the following evaluation criteria.
Evaluation criteria The following criteria were used when the foaming agent was water only.
○: Thermal conductivity was 27 or less.
X: Thermal conductivity was more than 27.
When water and a hydrocarbon compound were used in combination as the blowing agent, the following criteria were used.
○: Thermal conductivity was 22 or less.
X: Thermal conductivity was more than 22.
When water and a hydrofluorocarbon compound were used in combination as the blowing agent, the following criteria were used.
○: Thermal conductivity was 21 or less.
X: Thermal conductivity was more than 21.
(貯蔵安定性の評価)
各製造例の配合比に従って、ポリオールD以外のポリオール成分を混合した後に、ポリマー分散ポリオール、PTFE粉末、またはポリオールDをそれぞれ添加、混合して混合ポリオール300gを調製し、蓋付きガラス瓶に入れた。そして、23℃で1週間、1ヶ月間、6週間および2ヶ月間貯蔵し、貯蔵後の混合ポリオールの上層から注射器で上層液100gを抜き取り、下層から下層液100gが取れるように中層液を廃棄し、下層から下層液100gの混合ポリオールを採取した。
次いで、前記<硬質ポリウレタンフォームの製造>において、ポリオール成分100質量部に代えて、上層液100質量部または下層液100質量部を用いた以外は、<硬質ポリウレタンフォームの製造>と同様にして硬質ポリウレタンフォームを製造した。
そして、得られた硬質ポリウレタンフォームの特性から、下記評価基準に基づいて貯蔵安定性を評価した。
貯蔵安定性が悪い場合、貯蔵中に上層もしくは下層にポリマー分散ポリオールが移行して、混合ポリオールの上下の組成が異なり、これを用いて製造された硬質ポリウレタンフォームの特性に影響を与える。そのため、上層液と下層液の各々を用いた場合の発泡状態、または、得られる硬質ポリウレタンフォームの寸法変化率により貯蔵安定性を評価できる。
評価基準
○:上層液および下層液を発泡したもののいずれにも発泡不良が見られず、かつ硬質ポリウレタンフォームの寸法変化率の絶対値がいずれも5%未満であった。
×:上層液および下層液を発泡したもののいずれかに発泡不良が見られるか、またはいずれかの硬質ポリウレタンフォームの寸法変化率の絶対値が5%以上であった。
(Evaluation of storage stability)
After mixing polyol components other than polyol D according to the blending ratio of each production example, polymer-dispersed polyol, PTFE powder, or polyol D was added and mixed to prepare 300 g of mixed polyol, which was placed in a glass bottle with a lid. Then, it is stored at 23 ° C for 1 week, 1 month, 6 weeks and 2 months, and 100 g of the upper layer liquid is extracted from the upper layer of the mixed polyol after storage with a syringe, and the middle layer liquid is discarded so that 100 g of the lower layer liquid can be taken from the lower layer. Then, a mixed polyol of 100 g of the lower layer solution was collected from the lower layer.
Next, in the above <Manufacture of rigid polyurethane foam>, in the same manner as in <Manufacture of rigid polyurethane foam> except that 100 parts by mass of the upper layer liquid or 100 parts by mass of the lower layer liquid was used instead of 100 parts by mass of the polyol component. A polyurethane foam was produced.
And the storage stability was evaluated based on the following evaluation criteria from the characteristic of the obtained rigid polyurethane foam.
When the storage stability is poor, the polymer-dispersed polyol migrates to the upper layer or the lower layer during storage, and the upper and lower compositions of the mixed polyol are different, which affects the characteristics of the rigid polyurethane foam produced using this. Therefore, the storage stability can be evaluated from the foamed state when each of the upper layer liquid and the lower layer liquid is used, or the dimensional change rate of the obtained rigid polyurethane foam.
Evaluation criteria (circle): The foaming defect was not seen in any which foamed the upper layer liquid and the lower layer liquid, and the absolute value of the dimensional change rate of the rigid polyurethane foam was all less than 5%.
X: Foaming failure was observed in any of the foamed upper layer liquid and lower layer liquid, or the absolute value of the dimensional change rate of any of the rigid polyurethane foams was 5% or more.
[表14]
表14における硬質ポリウレタンフォームの評価は以下の方法で行った。すなわち、ゲルタイム(秒)およびボックスフリー密度(単位:kg/m3)を上記と同じ方法で測定した。
パネル発泡による硬質ポリウレタンフォームについて、発泡開始から20分経過後に、成形したフォームを取り出し、24時間養生後、全体密度、圧縮強度、寸法安定性、熱伝導率および貯蔵安定性を評価した。全体密度として、フォーム重量を、充填したアルミ金型の容積で除した値(単位:kg/m3)で示した。圧縮強度、は下記の方法で測定した。寸法安定性は下記の方法で高温寸法安定性と湿熱寸法安定性の2条件で寸法変化率(単位:%)を測定し、評価を行った。熱伝導率および貯蔵安定性は上記と同じ方法で評価した。これらの結果を表14に示す。
[Table 14]
Evaluation of the rigid polyurethane foam in Table 14 was performed by the following method. That is, gel time (second) and box free density (unit: kg / m 3 ) were measured by the same method as described above.
About the rigid polyurethane foam by panel foaming, the molded foam was taken out after 20 minutes from the start of foaming, and after curing for 24 hours, the overall density, compressive strength, dimensional stability, thermal conductivity and storage stability were evaluated. The total density was expressed as a value (unit: kg / m 3 ) obtained by dividing the foam weight by the volume of the filled aluminum mold. The compressive strength was measured by the following method. Dimensional stability was evaluated by measuring the dimensional change rate (unit:%) under the following two conditions: high temperature dimensional stability and wet heat dimensional stability. Thermal conductivity and storage stability were evaluated by the same method as described above. These results are shown in Table 14.
(パネル発泡の圧縮強度)
成形したフォームのコア部から、縦(X)40mm×横(Y)40mm×厚さ(T)40mmに切り出し、X,Y,Tの3方向について、JIS A 9511に準拠した方法で圧縮強度を測定した。
(パネル発泡の寸法安定性評価)
高温寸法安定性は成形したフォームのコア部から縦(X)200mm×横(Y)100mm×厚さ(T)25mmに切り出し、また湿熱寸法安定性は表面スキンを残した状態で縦(X)200mm×横(Y)150mm×厚さ(T)50mmに切り出し、上記寸法安定性の評価方法と同様に測定し、評価した。
(Compressive strength of panel foam)
Cut from the core of the molded foam into a length (X) of 40 mm × width (Y) of 40 mm × thickness (T) of 40 mm, and compressive strength is measured in three directions of X, Y, and T according to JIS A 9511. It was measured.
(Evaluation of dimensional stability of panel foam)
High temperature dimensional stability is cut out from the core of the molded foam into length (X) 200 mm × width (Y) 100 mm × thickness (T) 25 mm, and wet heat dimensional stability is length (X) with the surface skin left. It was cut out into 200 mm × horizontal (Y) 150 mm × thickness (T) 50 mm, and measured and evaluated in the same manner as in the above dimensional stability evaluation method.
表9〜表14に示した結果から明らかなように、本発明のポリマー分散ポリオールの製造方法により製造されたポリマー分散ポリオールF2、F5〜F7、F9〜F17を用いた製造例20〜37、製造例42〜47および製造例51、52、56、57、61、62は、貯蔵安定性(6週間)に優れるとともに、硬質ポリウレタンフォームの断熱性能および寸法安定性が共に良好であった。
特に、ポリオールY1(ポリオールG)を、ポリオール(Y)全体を100質量%としたときに5%〜70%で使用したポリマー分散ポリオール(F2、F5〜F7、F9〜F15)を用いた製造例20〜28および製造例29〜35、製造例42〜47、製造例51、52、56、57、61、62は、ポリオールY1を用いずに調製したポリマー分散ポリオール(F18、F19)を用いた製造例38、39、48、53、58、63と比べて、ポリマー分散ポリオールの使用量が少ないにもかかわらず、同等の良好な寸法安定性および断熱性能が得られる。このことも優れた貯蔵安定性(6週間、2ヶ月)に寄与していると考えられる。
これにより、ポリマー分散ポリオールの製造方法において、ポリエーテルポリオール(Y)中のオキシエチレン基含有量が15質量%以上であって、水酸基価200〜800mgKOH/gのポリオールY1と水酸基価5〜84mgKOH/gのポリオールY2を含み、かつ重合性不飽和基を有するモノマーとしてアクリロニトリルまたは酢酸ビニルを含むことにより、さらに顕著な貯蔵安定性の向上効果が得られることが分かった。
As is apparent from the results shown in Tables 9 to 14, Production Examples 20 to 37 and Production Examples 20 to 37 using the polymer dispersed polyols F2, F5 to F7 and F9 to F17 produced by the method for producing a polymer dispersed polyol of the present invention were produced. In Examples 42 to 47 and Production Examples 51, 52, 56, 57, 61, and 62, the storage stability (6 weeks) was excellent, and the heat insulation performance and dimensional stability of the rigid polyurethane foam were both good.
In particular, a production example using a polymer-dispersed polyol (F2, F5 to F7, F9 to F15) in which the polyol Y1 (polyol G) is used in an amount of 5% to 70% when the entire polyol (Y) is 100% by mass. 20-28 and Production Examples 29-35, Production Examples 42-47, Production Examples 51, 52, 56, 57, 61, 62 used polymer-dispersed polyols (F18, F19) prepared without using polyol Y1. Compared to Production Examples 38, 39, 48, 53, 58, and 63, the same good dimensional stability and heat insulation performance can be obtained even though the amount of the polymer-dispersed polyol is small. This is also considered to contribute to excellent storage stability (6 weeks, 2 months).
Thus, in the method for producing a polymer-dispersed polyol, the content of the oxyethylene group in the polyether polyol (Y) is 15% by mass or more, the polyol Y1 having a hydroxyl value of 200 to 800 mgKOH / g and the hydroxyl value of 5 to 84 mgKOH / g. It has been found that by including acrylonitrile or vinyl acetate as a monomer having g of polyol Y2 and having a polymerizable unsaturated group, a further remarkable storage stability improvement effect can be obtained.
一方、ポリオールY1を用いずに調製したポリマー分散ポリオールF18、F19を用いた製造例38、39、48、53、58、63は、ポリマー分散ポリオールを比較的多く添加することにより、硬質ポリウレタンフォームの良好な断熱性能および寸法安定性は得られたが、貯蔵安定性(6週間、2ヶ月)が悪くなった。
製造例40、49、54、59、64に示すように、PTFE粉末を用いた場合、貯蔵安定性(1週間、1ヶ月間、6週間、2ヶ月間)が悪いことが確認された。
ポリマー微粒子を含まないポリオールDを用いて製造された製造例41、50、55、60、65の硬質ポリウレタンフォームは、寸法安定性が悪いことが確認された。
On the other hand, in Production Examples 38, 39, 48, 53, 58, and 63 using polymer dispersed polyols F18 and F19 prepared without using polyol Y1, a relatively large amount of polymer dispersed polyol was added, so that a rigid polyurethane foam was obtained. Good thermal insulation performance and dimensional stability were obtained, but storage stability (6 weeks, 2 months) deteriorated.
As shown in Production Examples 40, 49, 54, 59 and 64, it was confirmed that the storage stability (1 week, 1 month, 6 weeks, 2 months) was poor when PTFE powder was used.
It was confirmed that the rigid polyurethane foams of Production Examples 41, 50, 55, 60, and 65 produced using Polyol D containing no polymer fine particles had poor dimensional stability.
本発明の製造方法により得られるポリマー分散ポリオールは、硬質ポリウレタンフォームの製造に使用することができる。また、該ポリマー分散ポリオールは、硬質ポリウレタンフォーム用の分子量の小さいポリオールと混合しておいても貯蔵安定性が良好である。
また、該ポリマー分散ポリオールを用いることにより、軽量化が図られ、断熱性能および寸法安定性が共に優れた硬質ポリウレタンフォームが得られる。
The polymer-dispersed polyol obtained by the production method of the present invention can be used for production of rigid polyurethane foam. The polymer-dispersed polyol has good storage stability even when mixed with a low molecular weight polyol for rigid polyurethane foam.
Further, by using the polymer-dispersed polyol, it is possible to reduce the weight and obtain a rigid polyurethane foam excellent in both heat insulation performance and dimensional stability.
Claims (9)
前記ポリオール(X)は、以下のポリエーテルポリオール(Y)を含み、かつ前記重合性不飽和基を有するモノマーは、含フッ素アクリレートまたは含フッ素メタクリレートを含むことを特徴とするポリマー分散ポリオールの製造方法。
ポリエーテルポリオール(Y)はオキシエチレン基含有量が15質量%以上であり、かつ該ポリエーテルポリオール(Y)は水酸基価200〜800mgKOH/gのポリオールY1と水酸基価5〜84mgKOH/gのポリオールY2を含み、ポリオールY1とポリオールY2の配合比率(Y1/Y2)が5/95〜70/30(質量比)である。 In the method for producing a polymer-dispersed polyol for rigid polyurethane foam in which polymer fine particles are dispersed in a polyol by polymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated group in the polyol (X),
The polyol (X) contains the following polyether polyol (Y), and the monomer having a polymerizable unsaturated group contains a fluorine-containing acrylate or a fluorine-containing methacrylate. .
The polyether polyol (Y) has an oxyethylene group content of 15% by mass or more, and the polyether polyol (Y) is a polyol Y1 having a hydroxyl value of 200 to 800 mgKOH / g and a polyol Y2 having a hydroxyl value of 5 to 84 mgKOH / g. only including, the blend ratio (Y1 / Y2) of the polyol Y1 and the polyol Y2 is a 5/95 to 70/30 (weight ratio).
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