JP6050840B2 - Polyether polyol composition and method for producing the same - Google Patents

Polyether polyol composition and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、ポリエーテルポリオール組成物及びその製造方法、並びにそれを用いたポリウレタンの製造方法に関する。   The present invention relates to a polyether polyol composition, a method for producing the same, and a method for producing a polyurethane using the same.

従来、アルカリ金属水酸化物触媒の存在下、少なくとも1個の活性水素を有する化合物にアルキレンオキサイドを付加重合させてポリエーテルポリオールを製造することは、工業的に広く行なわれている。しかし、アルキレンオキサイド、とくにプロピレンオキサイドの高分子量重合物を製造する場合、副反応により不飽和モノオールの生成が増大するため、ポリエーテルポリオールの品質が低下する。とくに機械物性の良好なポリウレタン用の原料として用いる場合は、不飽和モノオールの低減が必須であり、不飽和モノオールを低減させたポリエーテルポリオールとして、複合金属シアノ錯体(例えば、特許文献1参照)またはアルミニウムポルフィリン(例えば、特許文献2参照)を触媒として用いたポリエーテルポリオールが知られている   Conventionally, it has been widely carried out industrially to produce a polyether polyol by addition polymerization of alkylene oxide to a compound having at least one active hydrogen in the presence of an alkali metal hydroxide catalyst. However, when producing a high molecular weight polymer of alkylene oxide, particularly propylene oxide, the production of unsaturated monool is increased by side reaction, so that the quality of polyether polyol is lowered. In particular, when used as a raw material for polyurethane having good mechanical properties, it is essential to reduce unsaturated monools. As polyether polyols with reduced unsaturated monools, double metal cyano complexes (for example, see Patent Document 1). ) Or an aluminum porphyrin (for example, see Patent Document 2), a polyether polyol is known as a catalyst.

しかしながら、単に不飽和モノオールの含量を低減させただけでは、ポリウレタンとした際の機械物性が不十分な場合があった。   However, merely reducing the content of the unsaturated monool may have insufficient mechanical properties when used as a polyurethane.

特開昭63−277236号公報JP-A 63-277236 特開昭61−197631号公報JP-A 61-197631

本発明は、ポリウレタン原料として用いた際の機械物性に優れたポリエーテルポリオール組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the polyether polyol composition excellent in the mechanical physical property at the time of using as a polyurethane raw material, and its manufacturing method.

本発明者は、鋭意検討した結果、以下に示される3発明に到達した。
(I) 官能基数が3〜6のポリエーテルポリオールおよびジオールを含有する、または、官能基数が3〜6のポリエーテルポリオール、ジオールおよび不飽和モノオールを含有するポリエーテルポリオール組成物(S)であって、(S)の水酸基価[X](単位:mgKOH/g)が10〜100、(S)の不飽和モノオール含量[Y](単位:meq/g)が0〜0.08、(S)のジオール含量[Z](単位:meq/g)が0.04〜0.08であり、(S)の重量を基準とするエチレンオキサイド単位の含有量[α]が0〜20重量%であって、X、Y、Z、およびαが下記数式(1)の関係を満たすポリエーテルポリオール組成物。

(Y+Z)×(100−α)/100≦5.89×X-1.27 (1)

(II) アルカリ金属水酸化物(a)の存在下、3〜6個の活性水素を有する化合物(b)にアルキレンオキサイド(c)が付加重合されて得られた粗ポリオール(d1)を加熱してポリオール中のアリル基をプロペニル基として粗ポリオール(d2)を得る転位工程〔1〕、および上記粗ポリオール(d2)中のアルカリ金属水酸化物(a)をシリケート系吸着剤(e)により吸着処理して粗ポリオール(d3)を得る工程〔2〕で得られた粗ポリオール(d3)を、鉱酸(f)若しくはスルホン酸基担持無機多孔体(g)並びに水を加え酸性条件とし、プロペニル基を酸加水分解する工程〔3〕を含む(I)のポリエーテルポリオール組成物の製造方法。
(III) (I)のポリエーテルポリオール組成物(S)を含有するポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを、添加剤の存在下または不存在下反応させるポリウレタンの製造方法。
As a result of intensive studies, the present inventor has reached the following three inventions.
(I) A polyether polyol composition (S) containing a polyether polyol and diol having 3 to 6 functional groups, or containing a polyether polyol, diol and unsaturated monool having 3 to 6 functional groups The hydroxyl value [X] of (S) (unit: mg KOH / g) is 10 to 100, the unsaturated monool content [Y] of (S) (unit: meq / g) is 0 to 0.08, The diol content [Z] (unit: meq / g) of (S) is 0.04 to 0.08, and the content [α] of ethylene oxide units based on the weight of (S) is 0 to 20 weights. %, And the polyether polyol composition in which X, Y, Z, and α satisfy the relationship of the following mathematical formula (1).

(Y + Z) × (100−α) /100≦5.89×X−1.27 (1)

(II) In the presence of the alkali metal hydroxide (a), the crude polyol (d1) obtained by addition polymerization of the alkylene oxide (c) to the compound (b) having 3 to 6 active hydrogens is heated. The rearrangement step [1] for obtaining the crude polyol (d2) using the allyl group in the polyol as the propenyl group, and the alkali metal hydroxide (a) in the crude polyol (d2) are adsorbed by the silicate adsorbent (e). The crude polyol (d3) obtained in the step [2] to obtain a crude polyol (d3) by treatment is acidified by adding a mineral acid (f) or a sulfonic acid group-supporting inorganic porous material (g) and water, and propenyl The manufacturing method of the polyether polyol composition of (I) including the process [3] of acid-hydrolyzing a group.
(III) A process for producing a polyurethane, comprising reacting a polyol (A) containing the polyether polyol composition (S) of (I) with a polyisocyanate (B) in the presence or absence of an additive.

本発明のポリエーテルポリオール組成物(S)を用いて得られるポリウレタンは、伸び、硬さが良好となる等、ポリウレタンの機械物性が向上する。   The polyurethane obtained by using the polyether polyol composition (S) of the present invention has improved mechanical properties such as elongation and hardness.

本第1発明のポリエーテルポリオール組成物(S)は、官能基数が3〜6のポリエーテルポリオールおよびジオール、または、官能基数が3〜6のポリエーテルポリオール、ジオールおよび不飽和モノオールを含有する。
本発明のポリエーテルポリオール組成物(S)の水酸基価[X]は、不飽和モノオール含量の調整の容易さ、およびそれを用いるポリウレタンの樹脂物性の観点から、10〜100(mgKOH/g)の範囲であり、15〜60(mgKOH/g)が好ましく、より好ましくは20〜42(mgKOH/g)である。
本発明における水酸基価は、JIS K1557−1に記載の方法により測定される。
また、ポリウレタンの耐久性の観点から、(S)の重量を基準とするエチレンオキサイド(以下EOと略記)単位の含有量[α]は0〜20%の範囲であり、5〜20%が好ましく、10〜15%がより好ましい。
なお、上記および以下において、%はとくに記載の無い限り、重量%を意味する。
The polyether polyol composition (S) of the first invention contains a polyether polyol and diol having 3 to 6 functional groups, or a polyether polyol, diol and unsaturated monool having 3 to 6 functional groups. .
The hydroxyl value [X] of the polyether polyol composition (S) of the present invention is 10 to 100 (mgKOH / g) from the viewpoint of easy adjustment of unsaturated monool content and resin physical properties of polyurethane using the same. 15 to 60 (mgKOH / g) is preferable, and 20 to 42 (mgKOH / g) is more preferable.
The hydroxyl value in the present invention is measured by the method described in JIS K1557-1.
From the viewpoint of durability of polyurethane, the content [α] of ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) units based on the weight of (S) is in the range of 0 to 20%, preferably 5 to 20%. 10 to 15% is more preferable.
In the above and below, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.

ポリエーテルポリオール組成物(S)の不飽和モノオール含量[Y]は、耐久性の観点から、0〜0.08(meq/g)の範囲であり、0〜0.05(meq/g)が好ましく、より好ましくは0〜0.04(meq/g)である。また、ジオール含量[Z]はポリウレタンの機械物性の観点から、0.04〜0.08(meq/g)であり、好ましくは0.04〜0.07であり、さらに好ましくは0.04〜0.065である。
本発明における不飽和モノオール含量およびジオール含量は、後述する実施例に記載の方法で測定される。
ポリエーテルポリオール組成物(S)の水酸基価[X]、不飽和モノオール含量[Y]、ジオール含量[Z]、およびEO単位の含有量[α]は、下記の数式(1)を満たす必要があり、数式(1’)を満たすのがさらに好ましい。

(Y+Z)×(100−α)/100≦5.89×X-1.27 (1)
(Y+Z)×(100−α)/100≦5.30×X-1.27 (1’)

数式(1)を満たさない場合、ポリウレタンの機械物性(特に伸び率)が低下してしまう。例えば、アルキレンオキサイド付加反応温度を下げ、純度の高いアルカリ金属水酸化物(a)を重合触媒として用いることで、この数式を満たしやすくなる。
なお、数式(1)は、非常に多くの実験結果から経験的に導き出した式である。
The unsaturated monool content [Y] of the polyether polyol composition (S) is in the range of 0 to 0.08 (meq / g) and 0 to 0.05 (meq / g) from the viewpoint of durability. Is preferable, and more preferably 0 to 0.04 (meq / g). The diol content [Z] is 0.04 to 0.08 (meq / g), preferably 0.04 to 0.07, more preferably 0.04 to 0.08, from the viewpoint of the mechanical properties of the polyurethane. 0.065.
The unsaturated monool content and the diol content in the present invention are measured by the methods described in the examples described later.
The hydroxyl value [X], unsaturated monool content [Y], diol content [Z], and EO unit content [α] of the polyether polyol composition (S) must satisfy the following formula (1). It is more preferable that the numerical formula (1 ′) is satisfied.

(Y + Z) × (100−α) /100≦5.89×X−1.27 (1)
(Y + Z) × (100−α) /100≦5.30×X−1.27 (1 ′)

If the mathematical formula (1) is not satisfied, the mechanical properties (particularly the elongation) of the polyurethane are lowered. For example, this mathematical formula can be easily satisfied by lowering the alkylene oxide addition reaction temperature and using a highly pure alkali metal hydroxide (a) as a polymerization catalyst.
In addition, Formula (1) is a formula derived empirically from very many experimental results.

本第1発明のポリエーテルポリオール組成物(S)は、例えば、アルカリ金属水酸化物(a)の存在下、3〜6個の活性水素を有する化合物(b)にアルキレンオキサイド(c)が付加重合されて得られた粗ポリオール(d1)を特定条件で処理する本第2発明のポリエーテルポリオール組成物の製造方法により、容易に得ることができる。
第2発明の方法で第1発明のポリエーテルポリオール組成物(S)を得る場合、不飽和モノオールは、3〜6個の活性水素を有する化合物(b)にアルキレンオキサイド(c)が付加重合されて得られた粗ポリオール(d1)中に副生物として存在するものに由来し、ジオールは、後述するプロペニル基を酸加水分解する工程〔3〕により上記不飽和モノオールから得られる。
不飽和モノオールおよびジオールの水酸基価は、20〜200(mgKOH/g)が好ましい。
なお、ジオールの含量が下限未満の場合は、ポリエーテルポリオール組成物(S)中にジオールを添加して調整することもできる。添加するジオールとしては、炭素数2〜20の2価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等)のアルキレンオキサイド〔後述するアルキレンオキサイド(c)等〕付加物等が挙げられる。
In the polyether polyol composition (S) of the first invention, for example, an alkylene oxide (c) is added to a compound (b) having 3 to 6 active hydrogens in the presence of an alkali metal hydroxide (a). The crude polyol (d1) obtained by polymerization can be easily obtained by the method for producing a polyether polyol composition of the second invention, which is treated under specific conditions.
When the polyether polyol composition (S) of the first invention is obtained by the method of the second invention, the unsaturated monool is an addition polymerization of alkylene oxide (c) to the compound (b) having 3 to 6 active hydrogens. The diol is obtained from the unsaturated monool by the step [3] of acid hydrolysis of the propenyl group described later, which is derived from what is present as a by-product in the crude polyol (d1) thus obtained.
The hydroxyl value of the unsaturated monool and diol is preferably 20 to 200 (mgKOH / g).
In addition, when the content of diol is less than the lower limit, it can be adjusted by adding diol to the polyether polyol composition (S). Examples of the diol to be added include adducts of alkylene oxides (such as alkylene oxide (c) described later) of dihydric alcohols having 2 to 20 carbon atoms (ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, etc.).

本第2発明のポリエーテルポリオール組成物の製造方法において、粗ポリオール(d1)の原料となる、アルキレンオキサイド(c)を付加重合させる、3〜6個の活性水素を有する化合物(b)は、分子内に活性水素を有する化合物であればとくに限定されず、2種以上を併用してもよい。活性水素を含有する基としては、ヒドロシキシル基、カルボキシル基、メルカプト基、1級および2級アミノ基等が挙げられる。これらの中では、ヒドロキシル基が好ましい。   In the method for producing the polyether polyol composition of the second invention, the compound (b) having 3 to 6 active hydrogens, which is an addition polymerized alkylene oxide (c), which is a raw material of the crude polyol (d1), The compound is not particularly limited as long as it is a compound having active hydrogen in the molecule, and two or more kinds may be used in combination. Examples of the group containing active hydrogen include a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group, a primary and secondary amino group. In these, a hydroxyl group is preferable.

3〜6個の活性水素を有する化合物(b)の具体例としては、多価アルコール、多価フェノール、アミン、ポリカルボン酸、およびこれらの活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドが付加重合された構造の化合物等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the compound (b) having 3 to 6 active hydrogens include polyhydric alcohols, polyhydric phenols, amines, polycarboxylic acids, and structures in which alkylene oxides are addition-polymerized to these active hydrogen-containing compounds. A compound etc. are mentioned and you may use 2 or more types together.

上記多価アルコールとしては、炭素数3〜20の3価アルコール(脂肪族トリオール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオールなどのアルカントリオール)、炭素数5〜20の4〜6価アルコール(脂肪族ポリオール、例えば、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトールなどの、アルカンポリオールおよびそれらもしくはアルカントリオールの分子内もしくは分子間脱水物;ならびにグルコース、マンノース、フルクトース、メチルグルコシドなどの糖類およびその誘導体)、ひまし油等の天然油脂系ポリオール、およびこれらの2種以上の併用などが挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol include trivalent alcohols having 3 to 20 carbon atoms (aliphatic triols such as alkanetriols such as glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, and hexanetriol), and 4 to 6 carbon atoms having 5 to 20 carbon atoms. Monohydric alcohols (aliphatic polyols such as pentaerythritol, sorbitol, mannitol, sorbitan, diglycerin, dipentaerythritol, etc., alkane polyols and intra- or intermolecular dehydrates of alkanetriol; and glucose, mannose, fructose, Saccharides such as methyl glucoside and derivatives thereof), natural fat-based polyols such as castor oil, and combinations of two or more thereof.

多価(3〜6価)フェノールとしては、ピロガロール、フロログルシン等の単環多価フェノール、フェノールとホルムアルデヒドの縮合物(ノボラック)、ポリフェノールおよびこれらの2種以上の併用などが挙げられる。   Examples of the polyvalent (3 to 6 valent) phenols include monocyclic polyhydric phenols such as pyrogallol and phloroglucin, condensates of phenol and formaldehyde (novolac), polyphenols, and combinations of two or more thereof.

アミンとしては、活性水素の数が3〜6個のものであり、アンモニア、脂肪族アミンとして、炭素数3〜20のアルカノールアミン(例えば、トリエタノールアミン)、炭素数4〜20のポリアルキレンポリアミン(アルキレン基の炭素数が2〜6のジアルキレントリアミンおよびトリアルキレンテトラミン、例えば、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン)およびこれらの2種以上の併用などが挙げられる。   The amine has 3 to 6 active hydrogen atoms, and ammonia and aliphatic amines are alkanolamines having 3 to 20 carbon atoms (for example, triethanolamine), polyalkylene polyamines having 4 to 20 carbon atoms. (Dialkylenetriamine and trialkylenetetramine having 2 to 6 carbon atoms in the alkylene group, such as diethylenetriamine and triethylenetetramine) and combinations of two or more thereof may be mentioned.

ポリカルボン酸としては、炭素数8〜18の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)、およびこれらの2種以上の混合物があげられる。   Examples of the polycarboxylic acid include aromatic polycarboxylic acids having 8 to 18 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid), and mixtures of two or more thereof.

また、これらの活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドが付加重合された構造の化合物〔ポリエーテルポリオール〕を(b)として使用する場合、原料であるこれらの活性水素含有化合物は2種以上が併用されていてもよく、好ましくは多価アルコールである。
アルキレンオキサイド付加重合物におけるアルキレンオキサイドとしては、炭素数2〜8のものが好ましく、プロピレンオキサイド(以下POと略記)、EO、1,2−、1,3−、1,4−、または2,3−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、およびこれらの2種以上の併用(併用の場合は、ランダム付加、ブロック付加、これらの組合せのいずれでもよい。)等が挙げられる。好ましくはPOおよび/またはEO、とくにPOである。
アルキレンオキサイドの付加条件は、とくに限定されず、通常用いられるアルカリ触媒〔後述のアルカリ金属水酸化物(a)等〕の存在下、70〜150℃でアルキレンオキサイドが付加された化合物等が挙げられる。また、市販のアルキレンオキサイド付加物を用いてもよい。
In addition, when a compound [polyether polyol] having a structure in which alkylene oxide is addition-polymerized to these active hydrogen-containing compounds is used as (b), two or more of these active hydrogen-containing compounds as raw materials are used in combination. Polyhydric alcohol is preferable.
The alkylene oxide in the alkylene oxide addition polymer is preferably an alkylene oxide having 2 to 8 carbon atoms, propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), EO, 1,2-, 1,3-, 1,4-, or 2, Examples include 3-butylene oxide, styrene oxide, and a combination of two or more of these (in the case of combination, random addition, block addition, or any combination thereof). PO and / or EO, especially PO is preferred.
The addition conditions of alkylene oxide are not particularly limited, and include compounds in which alkylene oxide is added at 70 to 150 ° C. in the presence of a commonly used alkali catalyst (such as an alkali metal hydroxide (a) described later). . Commercially available alkylene oxide adducts may also be used.

これらの3〜6個の活性水素を有する化合物(b)のうち好ましいのは、多価アルコールおよびそのアルキレンオキサイド付加重合物であり、さらに好ましくは、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、およびこれらの化合物のアルキレンオキサイド付加重合物である。   Of these compounds (b) having 3 to 6 active hydrogens, preferred are polyhydric alcohols and alkylene oxide addition polymers thereof, and more preferred are glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and these. It is an alkylene oxide addition polymer of a compound.

本第2発明のポリエーテルポリオール組成物の製造方法において、粗ポリオール(d1)の製造時に、3〜6個の活性水素を有する化合物(b)へ付加させるアルキレンオキサイド(c)としては、炭素数2〜8のものが好ましく、PO、EO、1,2−、1,3−、1,4−、または2,3−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、およびこれらの2種以上の併用(併用する場合には、ランダム付加、ブロック付加、これらの組合せのいずれでもよい。)等が挙げられる。好ましくはPO、およびPOとEOの併用である。   In the method for producing the polyether polyol composition of the second invention, the alkylene oxide (c) to be added to the compound (b) having 3 to 6 active hydrogens during the production of the crude polyol (d1) 2 to 8 are preferable, PO, EO, 1,2-, 1,3-, 1,4-, or 2,3-butylene oxide, styrene oxide, and combinations of two or more thereof (when used in combination) Can be random addition, block addition, or a combination thereof. Preferred is PO and a combination of PO and EO.

粗ポリオール(d1)の製造時に触媒として用いられるアルカリ金属水酸化物(a)は、活性水素を有する化合物(b)に添加され、通常脱水処理(減圧脱水など)の後(好ましくは活性水素化合物中の水分が0.1%以下)、アルキレンオキサイド(c)を付加重合させる。
アルカリ金属水酸化物(a)としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムの水酸化物が挙げられる。副生する不飽和モノオール、コストの観点から、好ましくは水酸化ナトリウム以外の化合物であり、さらに好ましくは、水酸化カリウムであり、特に好ましくは純度95%以上の水酸化カリウムである。
また、アルカリ金属水酸化物(a)中のナトリウム含量は、5%以下が好ましく、さらに好ましくは3%以下、とくに好ましくは、1%以下である。5%以下であると、副生する不飽和モノオールがより低下する。純度、ナトリウム含量の分析法は、イオンクロマトグラフ法、原子吸光分析、IPC法等、公知の方法でよい。
The alkali metal hydroxide (a) used as a catalyst during the production of the crude polyol (d1) is added to the compound (b) having active hydrogen, and usually after dehydration treatment (such as vacuum dehydration) (preferably active hydrogen compound) The water content is 0.1% or less), and the alkylene oxide (c) is subjected to addition polymerization.
Examples of the alkali metal hydroxide (a) include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium hydroxide. From the viewpoint of the unsaturated monool produced as a by-product and cost, it is preferably a compound other than sodium hydroxide, more preferably potassium hydroxide, and particularly preferably potassium hydroxide having a purity of 95% or more.
Further, the sodium content in the alkali metal hydroxide (a) is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less. When the content is 5% or less, the unsaturated monool produced as a by-product is further reduced. The analysis method of purity and sodium content may be a known method such as ion chromatography, atomic absorption analysis, or IPC method.

アルカリ金属水酸化物(a)の使用量は、重合終了時のポリエーテルポリオールの重量に対して、好ましくは0.005〜1.5%であり、さらに好ましくは0.05〜1%、とくに好ましくは0.1〜0.7%である。0.005%以上であると反応時間が長くならず、1.5%以下であると反応の制御が容易である。   The amount of the alkali metal hydroxide (a) used is preferably 0.005 to 1.5%, more preferably 0.05 to 1%, especially with respect to the weight of the polyether polyol at the end of the polymerization. Preferably it is 0.1 to 0.7%. If it is 0.005% or more, the reaction time does not become long, and if it is 1.5% or less, the reaction is easily controlled.

本発明のポリエーテルポリオール組成物の製造方法において、粗ポリオール(d1)の製造時における、アルキレンオキサイド(c)の導入開始時の反応槽内の圧力は、好ましくは0MPa以下である。下限は、さらに好ましくは−0.1MPaであり、上限は、さらに好ましくは−0.05MPa、とくに好ましくは−0.09MPaである。導入開始時の圧力が0MPaを超えると、導入に時間がかかり反応時間が長くなる。なお、本発明における圧力は、常圧を0MPaとする相対圧力(ゲージ圧)を意味する。
アルキレンオキサイド(c)の反応温度は、初期〔アルキレンオキサイド(c)の導入中および導入終了後に反応を完結させる熟成工程の初期(反応槽の内圧が0.2MPa以下となるまで)〕は好ましくは70〜95℃である。反応温度の下限はさらに好ましくは80℃、とくに好ましくは85℃である。反応初期の温度が70℃以上であると、反応時間が長くならない。95℃以下であると副生する不飽和モノオールが少ない。
In the method for producing a polyether polyol composition of the present invention, the pressure in the reaction vessel at the start of introduction of the alkylene oxide (c) during production of the crude polyol (d1) is preferably 0 MPa or less. The lower limit is more preferably -0.1 MPa, and the upper limit is more preferably -0.05 MPa, particularly preferably -0.09 MPa. If the pressure at the start of introduction exceeds 0 MPa, introduction takes time and the reaction time becomes long. In addition, the pressure in this invention means the relative pressure (gauge pressure) which makes a normal pressure 0 MPa.
The reaction temperature of the alkylene oxide (c) is preferably the initial stage [the initial stage of the ripening step for completing the reaction during the introduction of the alkylene oxide (c) and after the completion of the introduction (until the internal pressure of the reaction vessel becomes 0.2 MPa or less)]. 70-95 ° C. The lower limit of the reaction temperature is more preferably 80 ° C, particularly preferably 85 ° C. When the initial reaction temperature is 70 ° C. or higher, the reaction time does not increase. There are few unsaturated monools by-produced as it is 95 degrees C or less.

アルキレンオキサイド(c)の導入終了後、反応槽の内圧は未反応のアルキレンオキサイド(c)のため、通常0.2MPaより高くなる(例えば、0.3〜4MPa)が、反応が進むにつれて徐々に低下してくる。初期反応条件を終了し昇温開始する際の反応槽の内圧は、好ましくは0.2MPa以下(さらに好ましくは0.1MPa以下)である。圧力が0.2MPa以下であると副生する不飽和モノオールが少ない。
上記圧力に到達後、昇温を開始するが、反応を90〜110℃で続けると反応時間が長くなる。後期は、好ましくは120〜140℃で反応させる。さらに好ましくは下限は125℃、上限は135℃である。120℃以上であると反応時間が長くならない。140℃以下であると、副生する不飽和モノオールが少ない。
反応(熟成)は、反応槽の内圧が一定となるまで継続する。本発明において内圧が一定とは、30分間の内圧の変化が0.01MPa以下となることを意味する。
After the introduction of the alkylene oxide (c), the internal pressure of the reaction vessel is usually higher than 0.2 MPa (for example, 0.3 to 4 MPa) because of the unreacted alkylene oxide (c), but gradually as the reaction proceeds. It will decline. The internal pressure of the reaction tank when the initial reaction conditions are finished and the temperature rise is started is preferably 0.2 MPa or less (more preferably 0.1 MPa or less). When the pressure is 0.2 MPa or less, there is little unsaturated monol as a by-product.
After reaching the above pressure, the temperature rise is started, but if the reaction is continued at 90 to 110 ° C., the reaction time becomes longer. In the latter period, the reaction is preferably performed at 120 to 140 ° C. More preferably, the lower limit is 125 ° C and the upper limit is 135 ° C. If it is 120 ° C or higher, the reaction time does not become long. When the temperature is 140 ° C. or lower, there is little unsaturated monol as a by-product.
The reaction (aging) is continued until the internal pressure of the reaction tank becomes constant. In the present invention, the constant internal pressure means that the change in internal pressure for 30 minutes is 0.01 MPa or less.

上記製造方法で得られたポリエーテルポリオールを粗ポリオール(d1)として用いても、さらに通常の反応方法で前記アルキレンオキサイド(c)(好ましくはEO)を付加し、末端にさらに別のアルキレンオキサイド(c)(とくにEO)が付加されたポリエーテルポリオールを粗ポリオール(d1)として用いてもよい。例えば、アルカリ金属水酸化物(a)を含むポリエーテルポリオールに、100〜150℃(好ましくは110〜140℃)でEOを付加する方法が挙げられる。   Even when the polyether polyol obtained by the above production method is used as the crude polyol (d1), the alkylene oxide (c) (preferably EO) is further added by a usual reaction method, and another alkylene oxide ( c) A polyether polyol to which (especially EO) has been added may be used as the crude polyol (d1). For example, the method of adding EO at 100-150 degreeC (preferably 110-140 degreeC) to the polyether polyol containing an alkali metal hydroxide (a) is mentioned.

アルキレンオキサイド(c)が付加重合されて得られた上記粗ポリオール(d1)を、加熱してポリオール中のアリル基をプロペニル基として粗ポリオール(d2)を得る転位工程〔1〕、上記粗ポリオール(d2)中のアルカリ金属水酸化物(a)をシリケート系吸着剤(e)により吸着処理して粗ポリオール(d3)を得る工程〔2〕、および得られた粗ポリオール(d3)を鉱酸(f)若しくはスルホン酸基担持無機多孔体(g)並びに水を加え酸性条件とし、プロペニル基を酸加水分解する工程〔3〕を経て、本第1発明のポリエーテルポリオール組成物(S)が得られる。   The crude polyol (d1) obtained by addition polymerization of the alkylene oxide (c) is heated to obtain a crude polyol (d2) using the allyl group in the polyol as a propenyl group. The step [2] of obtaining the crude polyol (d3) by adsorbing the alkali metal hydroxide (a) in d2) with the silicate-based adsorbent (e), and the resulting crude polyol (d3) with the mineral acid ( f) Or the sulfonic acid group-carrying inorganic porous material (g) and water to make acidic conditions, and through the step [3] of acid hydrolysis of the propenyl group, the polyether polyol composition (S) of the first invention is obtained. It is done.

前記付加重合反応終了後の粗ポリオール(d1)中のアリル基をプロペニル基に転位する転移工程〔1〕における反応温度(加熱温度)は、140〜180℃が好ましく、より好ましくは150〜175℃、特に好ましくは160〜170℃である。140℃以上では転位反応速度が早く、反応時間が長くならない。また、180℃以下では昇温に時間がかからず、生産効率が低下しない。
反応時間(加熱処理時間)は、好ましくは1〜6時間である。
The reaction temperature (heating temperature) in the transfer step [1] in which the allyl group in the crude polyol (d1) after the addition polymerization reaction is transferred to the propenyl group is preferably 140 to 180 ° C, more preferably 150 to 175 ° C. Especially preferably, it is 160-170 degreeC. Above 140 ° C, the rearrangement reaction rate is fast and the reaction time does not become long. Moreover, if it is 180 degrees C or less, it will not take time for temperature rising and production efficiency will not fall.
The reaction time (heat treatment time) is preferably 1 to 6 hours.

アリル基をプロペニル基に転位する工程〔1〕における水分は、200ppm以下が好ましく、より好ましくは100ppm以下、特に好ましくは50ppm以下である。水分が200ppm以下のときは転位反応速度が早く反応時間が長くならない。
本発明における水分は、カールフィッシャー水分計(容量滴定方式)により測定される。
なお、アリル基のプロペニル基への転位は、例えば1H−NMRにより確認することができる。
The water content in the step [1] of rearranging an allyl group to a propenyl group is preferably 200 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, and particularly preferably 50 ppm or less. When the water content is 200 ppm or less, the rearrangement reaction rate is high and the reaction time does not become long.
The moisture in the present invention is measured by a Karl Fischer moisture meter (volumetric titration method).
The rearrangement of the allyl group to the propenyl group can be confirmed by, for example, 1 H-NMR.

アリル基をプロペニル基に転位した粗ポリオール(d2)は、反応終了後、工程〔2〕として、触媒として用いたアルカリ金属水酸化物(a)の除去を行う。
ポリオール中のアルカリ金属酸化物(a)の除去は、シリケート系吸着剤(e)〔合成ケイ酸マグネシウム(例えば、キョーワード600:協和化学工業社製)、合成ケイ酸アルミニウムなど〕を用いて吸着処理する方法で行う。
吸着処理の温度は、好ましくは40〜95℃である。また、吸着処理時間は、好ましくは20分〜5時間である。
The crude polyol (d2) in which the allyl group is rearranged to the propenyl group is subjected to removal of the alkali metal hydroxide (a) used as a catalyst as a step [2] after the reaction is completed.
The removal of the alkali metal oxide (a) in the polyol is adsorbed using a silicate-based adsorbent (e) [synthetic magnesium silicate (for example, Kyoward 600: manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., synthetic aluminum silicate, etc.). It is done by the processing method.
The temperature of the adsorption treatment is preferably 40 to 95 ° C. The adsorption treatment time is preferably 20 minutes to 5 hours.

上記方法でアルカリ金属酸化物(a)を除去した粗ポリオール(d3)に、工程〔3〕として、鉱酸(f)若しくはスルホン酸基担持無機多孔体(g)並びに水を加え酸性条件とし、プロペニル基を酸加水分解する。
鉱酸(f)を使用する場合、プロペニル基の酸加水分解工程における反応温度(加熱温度)は120〜160℃が好ましく、より好ましくは130〜160℃、特に好ましくは140〜150℃である。120℃以上では加水分解速度が早く、反応時間が長くならない。また、160℃以下では昇温に時間がかからず、生産効率が低下しない。
反応時間(加熱処理時間)は、好ましくは2〜8時間である。
触媒として用いられる鉱酸(f)としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸等が挙げられる。これらのうち、処理工程、設備の観点から、もっとも好ましいのはリン酸である。
To the crude polyol (d3) from which the alkali metal oxide (a) has been removed by the above method, as step [3], mineral acid (f) or sulfonic acid group-carrying inorganic porous material (g) and water are added to achieve acidic conditions, Acid hydrolysis of the propenyl group.
When the mineral acid (f) is used, the reaction temperature (heating temperature) in the acid hydrolysis step of the propenyl group is preferably 120 to 160 ° C, more preferably 130 to 160 ° C, and particularly preferably 140 to 150 ° C. Above 120 ° C, the hydrolysis rate is fast and the reaction time does not become long. Moreover, if it is 160 degrees C or less, it will not take time for temperature rising and production efficiency will not fall.
The reaction time (heat treatment time) is preferably 2 to 8 hours.
Examples of the mineral acid (f) used as the catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid and the like. Of these, phosphoric acid is most preferable from the viewpoint of the treatment process and equipment.

スルホン酸基担持無機多孔体(g)を使用する場合、プロペニル基の酸加水分解工程における反応温度(加熱温度)は、50〜170℃が好ましく、より好ましくは70〜150℃、特に好ましくは90〜140℃である。50℃以上では加水分解速度が早く、反応時間が長くならない。また、170℃以下では昇温に時間がかからず、生産効率が低下しない。
反応時間(加熱処理時間)は、好ましくは1分〜8時間である。
When the sulfonic acid group-supporting inorganic porous material (g) is used, the reaction temperature (heating temperature) in the acid hydrolysis step of the propenyl group is preferably 50 to 170 ° C, more preferably 70 to 150 ° C, and particularly preferably 90. ~ 140 ° C. Above 50 ° C, the hydrolysis rate is fast and the reaction time does not become long. Moreover, at 170 degrees C or less, it does not take time for temperature rising and production efficiency does not fall.
The reaction time (heat treatment time) is preferably 1 minute to 8 hours.

スルホン酸基担持無機多孔体(g)は、無機多孔体にスルホン酸基含有化合物を固定化して担持させたものである。
無機多孔体としては、公知の無機多孔体が使用でき、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシアおよびジルコニアからなる群から選ばれる1種以上の無機物からなる無機多孔体が挙げられる。
具体的には、シリカからなる無機多孔体としてはシリカゲル;アルミナからなる無機多孔体としてはアルミナゲルなど;シリカおよびアルミナからなる無機多孔体としてはゼオライトなど;その他の無機多孔体としては吸着剤として市販されている「キョーワード」〔協和化学(株)製〕および珪藻土など;が挙げられる。これらのうち触媒活性の観点から好ましいものは、シリカ、アルミナおよびゼオライトであり、特に好ましいものはシリカゲルである。
無機多孔体の平均細孔径は、0.5〜150nmが好ましい。
The sulfonic acid group-supporting inorganic porous material (g) is obtained by immobilizing and supporting a sulfonic acid group-containing compound on an inorganic porous material.
As the inorganic porous body, a known inorganic porous body can be used, and examples thereof include an inorganic porous body made of one or more inorganic substances selected from the group consisting of silica, alumina, titania, magnesia and zirconia.
Specifically, silica gel as an inorganic porous material made of silica; alumina gel or the like as an inorganic porous material made of alumina; zeolite or the like as an inorganic porous material made of silica and alumina; and as an adsorbent as another inorganic porous material. Commercially available “KYOWARD” (manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.), diatomaceous earth, and the like. Of these, silica, alumina and zeolite are preferable from the viewpoint of catalytic activity, and silica gel is particularly preferable.
The average pore diameter of the inorganic porous body is preferably 0.5 to 150 nm.

無機多孔体にスルホン酸基を担持させる方法としては特に限定されないが、例えば、無機多孔体をスルホン酸基に変換可能なスルホン酸前駆体基含有化合物(h)と反応させ、その後(h)が有するスルホン酸前駆体基をスルホン酸基に変換する方法(特開2011−131180号公報参照)が挙げられる。
(h)の具体例としては、メルカプト基含有シランカップリング剤(メルカプトプロピルトリメトキシシラン及びメルカプトプロピルトリエトキシシラン等)、フェニル基含有シランカップリング剤(フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン及びジフェニルジメトキシシラン等)及びフェニル基含有グリシジル化合物(フェニルグリシジルエーテル及びノニルフェニルグリシジルエーテル等)が挙げられる。
The method for supporting the sulfonic acid group on the inorganic porous material is not particularly limited. For example, the inorganic porous material is reacted with a sulfonic acid precursor group-containing compound (h) that can be converted into a sulfonic acid group, and then (h) And a method of converting a sulfonic acid precursor group having the sulfonic acid group into a sulfonic acid group (see JP 2011-131180 A).
Specific examples of (h) include mercapto group-containing silane coupling agents (such as mercaptopropyltrimethoxysilane and mercaptopropyltriethoxysilane), phenyl group-containing silane coupling agents (phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and diphenyl). Dimethoxysilane and the like) and phenyl group-containing glycidyl compounds (such as phenyl glycidyl ether and nonylphenyl glycidyl ether).

本第2発明の製造方法で得られたポリオールポリオール組成物(S)は、工程〔3〕の反応終了後、さらに精製により触媒として用いた鉱酸(f)を除去、又はろ過等によりスルホン酸基担持無機多孔体(g)を除去してから、各種原料として用いるのが好ましい。
鉱酸(f)を含むポリエーテルポリオール組成物(S)の精製方法としては、通常用いられる方法でよく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基で触媒を中和し、生じた塩を濾過除去する方法や酸吸着剤〔合成ケイ酸マグネシウム(例えば、キョーワード1000:協和化学工業社製)、合成ケイ酸アルミニウムなど〕を用いる方法などがあるが、不純物量の観点から酸吸着剤を用いる方法が好ましい。
鉱酸(f)又はスルホン酸基担持無機多孔体(g)を除去した後は、脱水を行うのが好ましい。脱水は、必要により、加熱下(例えば100〜150℃)および/または減圧下(例えば−0.09〜−0.1MPa)で行う。脱水後の水分は0.1%以下が好ましく、より好ましくは0.05%以下である。
The polyol polyol composition (S) obtained by the production method of the second invention is a sulfonic acid obtained by removing the mineral acid (f) used as a catalyst by further purification after the reaction of step [3], or by filtration or the like. After removing the group-supporting inorganic porous material (g), it is preferably used as various raw materials.
As a method for purifying the polyether polyol composition (S) containing the mineral acid (f), a commonly used method may be used. The catalyst is neutralized with a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, and the resulting salt is filtered. There are a method of removing and an acid adsorbent [a synthetic magnesium silicate (for example, Kyoward 1000: manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.), a synthetic aluminum silicate, etc.]. The method is preferred.
After removing the mineral acid (f) or the sulfonic acid group-carrying inorganic porous material (g), it is preferable to perform dehydration. If necessary, dehydration is performed under heating (for example, 100 to 150 ° C.) and / or under reduced pressure (for example, −0.09 to −0.1 MPa). The moisture after dehydration is preferably 0.1% or less, more preferably 0.05% or less.

本第1発明のポリエーテルポリオール組成物は、各種用途に用いることができるが、ポリエーテルポリオール組成物(S)を含有するポリオール(A)と、ポリイソシアネート(B)とを、添加剤の存在下または不存在下に反応させて、発泡または非発泡ポリウレタンを製造するのに用いるのが好適である。   The polyether polyol composition of the first invention can be used for various applications, but the polyol (A) containing the polyether polyol composition (S) and the polyisocyanate (B) are present in the presence of additives. It is preferably used to produce a foamed or non-foamed polyurethane by reacting under or in the absence.

上記ポリオール(A)として、必要により本発明のポリエーテルポリオール組成物(S)以外の他のポリオール(G)を含有してもよい。
他のポリオール(G)としては、ポリウレタンの原料として通常用いられるものでよく、多価アルコール、多価フェノール、アミン、およびポリカルボン酸等の2〜8価またはそれ以上の活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドが付加重合された構造の化合物、多価アルコール、並びにアルカノールアミン等が挙げられる。
本第3発明のポリウレタンの製造方法に用いるポリオール(A)中のポリエーテルポリオール組成物(S)の含有量は、ポリウレタンの機械物性の点から、好ましくは40%以上、さらに好ましくは45〜90%、とくに好ましくは50〜80%である。
As said polyol (A), you may contain other polyols (G) other than the polyether polyol composition (S) of this invention as needed.
Other polyols (G) may be those usually used as raw materials for polyurethanes, and include alkylenes such as polyhydric alcohols, polyhydric phenols, amines, and divalent or higher valent active hydrogen-containing compounds such as polycarboxylic acids. Examples thereof include compounds having a structure in which an oxide is addition-polymerized, polyhydric alcohols, and alkanolamines.
The content of the polyether polyol composition (S) in the polyol (A) used in the method for producing a polyurethane of the third invention is preferably 40% or more, more preferably 45 to 90, from the viewpoint of mechanical properties of the polyurethane. %, Particularly preferably 50 to 80%.

ポリウレタンの製造方法は、通常用いられる方法でよく、とくに限定されない。
上記ポリイソシアネート(B)としては、従来からポリウレタンの製造に使用されているものが使用できる。このようなイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、これらの変性物(例えば、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシヌアレート基、またはオキサゾリドン基含有変性物など)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
The method for producing polyurethane may be a commonly used method and is not particularly limited.
As said polyisocyanate (B), what is conventionally used for manufacture of a polyurethane can be used. Examples of such isocyanates include aromatic polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, and modified products thereof (for example, urethane groups, carbodiimide groups, allophanate groups, urea groups, burettes). Group, an isocyanurate group, or an oxazolidone group-containing modified product) and a mixture of two or more thereof.

芳香族ポリイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く;以下のイソシアネートも同様)6〜16の芳香族ジイソシアネート、炭素数6〜20の芳香族トリイソシアネートおよびこれらのイソシアネートの粗製物などが挙げられる。具体例としては、1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−および/または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(粗製MDI)、などが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜10の脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどが挙げられる。
The aromatic polyisocyanate includes 6 to 16 aromatic diisocyanates, 6 to 20 aromatic triisocyanates, and crude products of these isocyanates (excluding carbon in the NCO group; the following isocyanates are also the same). Is mentioned. Specific examples include 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 2,4′- and / or 4, 4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (crude MDI), and the like.
Examples of the aliphatic polyisocyanate include aliphatic diisocyanates having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include 1,6-hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate.

脂環式ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜16の脂環式ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数8〜12の芳香脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
変性ポリイソシアネートの具体例としては、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDIなどが挙げられる。
Examples of the alicyclic polyisocyanate include alicyclic diisocyanates having 6 to 16 carbon atoms. Specific examples include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate, and the like.
Examples of the araliphatic polyisocyanate include araliphatic diisocyanates having 8 to 12 carbon atoms. Specific examples include xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, and the like.
Specific examples of the modified polyisocyanate include urethane-modified MDI and carbodiimide-modified MDI.

本発明のポリウレタンの製造方法において、必要により、以下に述べる添加剤の存在下で反応させてもよい。
ポリウレタンフォームを製造する場合には、発泡剤を使用する。
発泡剤としては、水、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素、液化炭酸ガス等が用いられ、2種以上を併用してもよい。
水素原子含有ハロゲン化炭化水素の具体例としては、HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)タイプのもの(例えばHCFC−123およびHCFC−141b);HFC(ハイドロフルオロカーボン)タイプのもの(例えば、HFC−245faおよびHFC−365mfc)などが挙げられる。
低沸点炭化水素は、沸点が通常−5〜70℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンが挙げられる。
In the method for producing a polyurethane of the present invention, if necessary, the reaction may be carried out in the presence of an additive described below.
When producing a polyurethane foam, a foaming agent is used.
As the foaming agent, water, hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon, low boiling point hydrocarbon, liquefied carbon dioxide gas or the like is used, and two or more kinds may be used in combination.
Specific examples of the hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon include HCFC (hydrochlorofluorocarbon) type (for example, HCFC-123 and HCFC-141b); HFC (hydrofluorocarbon) type (for example, HFC-245fa and HFC-). 365 mfc).
The low boiling point hydrocarbon is a hydrocarbon having a normal boiling point of −5 to 70 ° C., and specific examples thereof include butane, pentane, and cyclopentane.

ポリオール(A)100部に対する発泡剤の使用量は、水は、好ましくは0.1〜30部、さらに好ましくは1〜20部である。水素原子含有ハロゲン化炭化水素は、好ましくは50部以下、さらに好ましくは10〜45部である。低沸点炭化水素は、好ましくは40部以下、さらに好ましくは10〜30部である。液化炭酸ガスは、好ましくは30部以下、さらに好ましくは1〜25部である。
上記および以下において、部は重量部を意味する。
The amount of the foaming agent to be used relative to 100 parts of the polyol (A) is preferably 0.1 to 30 parts, more preferably 1 to 20 parts of water. The hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon is preferably 50 parts or less, more preferably 10 to 45 parts. The low boiling point hydrocarbon is preferably 40 parts or less, more preferably 10 to 30 parts. The amount of liquefied carbon dioxide is preferably 30 parts or less, more preferably 1 to 25 parts.
Above and below, parts mean parts by weight.

さらに例えば、ウレタン化触媒(D)(3級アミン系触媒、例えばトリエチレンジアミン、N−エチルモルホリン、ジエチルエタノールアミン、N、N、N’、N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジアミノビシクロオクタン、1,2−ジメチルイミダゾール、1−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−ウンデセン−7など、および/または金属触媒、例えばオクチル酸第一スズ、ジラウリル酸ジブチル第二スズ、オクチル酸鉛など)、整泡剤(E)(ジメチルシロキサン系、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系など)、着色剤(染料、顔料)、可塑剤(フタル酸エステル、アジピン酸エステルなど)、有機充填剤(合成短繊維、熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂からなる中空微小球など)、難燃剤(リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステルなど)、老化防止剤(トリアゾール系、ベンゾフェノン系など)、抗酸化剤(ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系など)など公知の添加剤の存在下で反応させることができる。   Further, for example, urethanization catalyst (D) (tertiary amine catalyst such as triethylenediamine, N-ethylmorpholine, diethylethanolamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, tetramethylethylenediamine, diamino Bicyclooctane, 1,2-dimethylimidazole, 1-methylimidazole, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -undecene-7, and / or metal catalysts such as stannous octylate, dibutyl dilaurate Stannic acid, lead octylate, etc.), foam stabilizer (E) (dimethylsiloxane, polyether-modified dimethylsiloxane, etc.), colorant (dye, pigment), plasticizer (phthalate, adipate, etc.) , Organic fillers (from synthetic short fibers, thermoplastic or thermosetting resins Hollow microspheres), flame retardants (phosphate esters, halogenated phosphate esters, etc.), anti-aging agents (triazoles, benzophenones, etc.), antioxidants (hindered phenols, hindered amines, etc.) The reaction can be carried out in the presence of an additive.

ポリオール(A)100部に対するこれらの添加剤の使用量に関しては、ウレタン化触媒(D)は、好ましくは10部以下、さらに好ましくは0.2〜5部である。整泡剤(E)は、好ましくは10部以下、さらに好ましくは0.5〜5部である。着色剤は、好ましくは1部以下である。可塑剤は、好ましくは10部以下、さらに好ましくは5部以下である。有機充填剤は、好ましくは50部以下、さらに好ましくは30部以下である。難燃剤は、好ましくは30部以下、さらに好ましくは5〜20部である。老化防止剤は、好ましくは1部以下、さらに好ましくは0.01〜0.5部である。抗酸化剤は、好ましくは1部以下、さらに好ましくは0.01〜0.5部である。添加剤の合計使用量は、好ましくは50部以下、さらに好ましくは0.2〜30部である。   Regarding the usage-amount of these additives with respect to 100 parts of polyol (A), a urethanization catalyst (D) becomes like this. Preferably it is 10 parts or less, More preferably, it is 0.2-5 parts. The foam stabilizer (E) is preferably 10 parts or less, more preferably 0.5 to 5 parts. The colorant is preferably 1 part or less. The plasticizer is preferably 10 parts or less, more preferably 5 parts or less. The organic filler is preferably 50 parts or less, more preferably 30 parts or less. The flame retardant is preferably 30 parts or less, more preferably 5 to 20 parts. The anti-aging agent is preferably 1 part or less, more preferably 0.01 to 0.5 part. The antioxidant is preferably 1 part or less, more preferably 0.01 to 0.5 part. The total amount of additives used is preferably 50 parts or less, more preferably 0.2 to 30 parts.

本第3発明のポリウレタンの製造方法におけるイソシアネート指数(NCOインデックス)[(NCO基/活性水素原子含有基)の当量比×100]は、好ましくは80〜150、さらに好ましくは85〜135、とくに好ましくは90〜130である。   The isocyanate index (NCO index) [(NCO group / active hydrogen atom-containing group) equivalent ratio × 100] in the method for producing a polyurethane of the third invention is preferably 80 to 150, more preferably 85 to 135, and particularly preferably. Is 90-130.

また、ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を反応させる条件は、通常用いられる公知の条件でよい。
一例を示せば、まず、ポリエーテルポリオール組成物(S)を含有するポリオール(A)および必要により添加剤を所定量混合する。次いで、ポリウレタン低圧もしくは高圧注入発泡機または撹拌機を使用して、この混合物(ポリオールプレミックス)とポリイソシアネート(B)とを急速混合する。得られた混合液を密閉型もしくは開放型のモールド(金属製または樹脂製)に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型してポリウレタンを得る。
Moreover, the conditions which make a polyol (A) and polyisocyanate (B) react may be the well-known conditions normally used.
For example, first, a polyol (A) containing the polyether polyol composition (S) and a predetermined amount of additives as necessary are mixed. The mixture (polyol premix) and polyisocyanate (B) are then rapidly mixed using a polyurethane low pressure or high pressure injection foamer or stirrer. The obtained mixed liquid is poured into a closed mold or an open mold (made of metal or resin) to cause urethanization reaction, and after curing for a predetermined time, it is demolded to obtain polyurethane.

以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

なお、得られたポリエーテルポリオール組成物の物性値を表1に示した。分析は水酸基価[X]と不飽和モノオール含量[Y]、ジオール含量[Z]の測定により行った。それぞれの測定方法は以下の通りである。
水酸基価(mgKOH/g):JIS K1557−1
不飽和モノオール含量(meq/g):JIS K1557−3
ジオール含量(meq/g):粗ポリオール(d1)の不飽和モノオール含量(meq/g)×{転位工程後のプロペニル基含量(%)/100}×{加水分解率(%)/100}
なお、転位工程後のプロペニル基含量(%)と加水分解率(%)の求め方は下記の通りである。
転位工程後のプロペニル基含量(%)=100×プロペニル基含量/(プロペニル基含量+アリル基含量)
加水分解率(%)=100−100×(加水分解後のプロペニル基含量/転位工程後のプロペニル含量)
プロペニル基含量とアリル基含量は1H−NMRのプロペニル基由来のプロトンピークとアリル基由来のプロトンピークの比から混合比を測定し、不飽和モノオール含量と混合比から各含量を求めた。
なお、本第2発明のポリエーテルポリオール組成物の製造方法以外の方法で得られたポリエーテルポリオール組成物の場合等において、上記方法の他にジオール含量を測定する方法としては、ポリエーテルポリオール組成物を直接、分取ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(分取GPC)にかけてジオールを分取し、分子量、1H−NMR分析、水酸基価等でその組成を確認することにより測定することもできる。
The physical property values of the obtained polyether polyol composition are shown in Table 1. The analysis was performed by measuring the hydroxyl value [X], the unsaturated monool content [Y], and the diol content [Z]. Each measuring method is as follows.
Hydroxyl value (mgKOH / g): JIS K1557-1
Unsaturated monool content (meq / g): JIS K1557-3
Diol content (meq / g): Unsaturated monool content of crude polyol (d1) (meq / g) × {propenyl group content after rearrangement step (%) / 100} × {hydrolysis rate (%) / 100}
In addition, how to obtain | require the propenyl group content (%) and hydrolysis rate (%) after a rearrangement process is as follows.
Propenyl group content (%) after rearrangement step = 100 × propenyl group content / (propenyl group content + allyl group content)
Hydrolysis rate (%) = 100-100 × (propenyl group content after hydrolysis / propenyl content after rearrangement step)
The propenyl group content and the allyl group content were determined by measuring the mixing ratio from the ratio of the proton peak derived from the propenyl group and the proton peak derived from the allyl group in 1 H-NMR, and each content was determined from the unsaturated monool content and the mixing ratio.
In addition, in the case of a polyether polyol composition obtained by a method other than the method for producing the polyether polyol composition of the second invention, the method for measuring the diol content in addition to the above method is a polyether polyol composition. It can also be measured by subjecting the product directly to preparative gel permeation chromatography (preparative GPC) to fractionate the diol and confirming its composition by molecular weight, 1 H-NMR analysis, hydroxyl value and the like.

実施例1
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物〔水酸基価換算数平均分子量(Mn)600〕を60部投入し、高純度KOH(純度96%、ナトリウム含量200ppm、以下同じ。)を活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した(水分が0.1%以下となるまで。以下の各例も同様。)。次いで、反応温度95℃にてPOを800部付加重合し、反応温度130℃でEOを140部付加重合した。
得られた粗ポリオールを昇温し、170℃での加熱反応を3時間行った。170℃到達時の水分は45ppmであった。60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理〔粗ポリオールに対し水を1.8%加えて85〜90℃で30分混合し、次いで吸着剤としてキョーワード600(協和化学工業社製)を粗ポリオールに対し0.5%加えて同温度で30分混合した後、ろ過により吸着剤を取り除いた。以下の各例も同様。〕を行った。リン酸および水を添加しpH4.0に調整後、昇温し、酸加水分解を反応温度140℃で4時間行った。60℃まで冷却した後、酸吸着剤処理〔粗ポリオールに対し吸着剤としてキョーワード1000(協和化学工業社製)を0.4%加えて同温度で30分混合した後、ろ過により吸着剤を取り除いた。以下の各例(実施例4を除く)も同様。〕および脱水(130℃で、−0.1MPaの減圧下、水分が0.1%以下となるまで脱水を行った。以下の各例も同様。)し、本発明のポリエーテルポリオール組成物(S−1)を得た。
分析の結果、水酸基価25.2、不飽和モノオール含量0.021meq/g、ジオール含量0.057meq/gであった。
Example 1
In an autoclave, 60 parts of glycerin / PO adduct [hydroxyl number conversion number average molecular weight (Mn) 600] as an active hydrogen compound was added, and high purity KOH (purity 96%, sodium content 200 ppm, the same applies hereinafter) was used as the active hydrogen compound. 5 parts were added to 100 parts and stirred under reduced pressure at 130 ° C. to uniformly dissolve and dehydrate (until the water content was 0.1% or less. The same applies to the following examples). Subsequently, 800 parts of PO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 95 ° C., and 140 parts of EO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 130 ° C.
The resulting crude polyol was heated up and subjected to a heating reaction at 170 ° C. for 3 hours. The moisture at the time of reaching 170 ° C. was 45 ppm. After cooling to 60 ° C., alkali adsorbent treatment [1.8% water added to the crude polyol and mixed at 85 to 90 ° C. for 30 minutes, then Kyoward 600 (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the adsorbent. After adding 0.5% to the polyol and mixing at the same temperature for 30 minutes, the adsorbent was removed by filtration. The same applies to the following examples. ] Was performed. Phosphoric acid and water were added to adjust to pH 4.0, the temperature was raised, and acid hydrolysis was performed at a reaction temperature of 140 ° C. for 4 hours. After cooling to 60 ° C., acid adsorbent treatment [0.4% of Kyoward 1000 (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) as an adsorbent to the crude polyol was added and mixed at the same temperature for 30 minutes. Removed. The same applies to the following examples (excluding Example 4). ] And dehydration (dehydration was performed at 130 ° C. under a reduced pressure of −0.1 MPa until the water content was 0.1% or less. The same applies to the following examples), and the polyether polyol composition ( S-1) was obtained.
As a result of the analysis, the hydroxyl value was 25.2, the unsaturated monool content was 0.021 meq / g, and the diol content was 0.057 meq / g.

実施例2
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を45部投入し、上記高純度KOHを活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度95℃にてPOを755部付加重合し、反応温度130℃でEOを200部付加重合した。
得られた粗ポリオールを昇温し、170℃での加熱反応を3時間行った。170℃到達時の水分は90ppmであった。60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理を行った。リン酸および水を添加しpH3.8に調整後、昇温し、酸加水分解を反応温度140℃で4時間行った。60℃まで冷却した後、酸吸着剤処理および脱水し、本発明のポリエーテルポリオール組成物(S−2)を得た。
分析の結果、水酸基価21.5、不飽和モノオール含量0.036meq/g、ジオール含量0.064meq/gであった。
Example 2
In an autoclave, 45 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound is added, and 5 parts of the above high-purity KOH is added to 100 parts of the active hydrogen compound. Dissolved in water and dehydrated. Subsequently, 755 parts of PO was addition-polymerized at a reaction temperature of 95 ° C, and 200 parts of EO was addition-polymerized at a reaction temperature of 130 ° C.
The resulting crude polyol was heated up and subjected to a heating reaction at 170 ° C. for 3 hours. The water content at the time of reaching 170 ° C. was 90 ppm. After cooling to 60 ° C., an alkali adsorbent treatment was performed. Phosphoric acid and water were added to adjust the pH to 3.8, the temperature was raised, and acid hydrolysis was performed at a reaction temperature of 140 ° C. for 4 hours. After cooling to 60 ° C., the acid adsorbent treatment and dehydration were performed to obtain the polyether polyol composition (S-2) of the present invention.
As a result of the analysis, the hydroxyl value was 21.5, the unsaturated monool content was 0.036 meq / g, and the diol content was 0.064 meq / g.

実施例3
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を95部投入し、上記高純度KOHを活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度95℃にてPOを785部付加重合し、反応温度130℃でEOを120部付加重合した。
得られた粗ポリオールを昇温し、170℃での加熱反応を3時間行った。170℃到達時の水分は50ppmであった。60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理を行った。リン酸および水を添加しpH4.0に調整後、昇温し酸加水分解を反応温度140℃で4時間行った。60℃まで冷却した後、酸吸着剤処理および脱水し、本発明のポリエーテルポリオール組成物(S−3)を得た。
分析の結果、水酸基価40.3、不飽和モノオール含量0.009meq/g、ジオール含量0.041meq/gであった。
Example 3
In an autoclave, 95 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound is added, and 5 parts of the above high-purity KOH is added to 100 parts of the active hydrogen compound. Dissolved in water and dehydrated. Subsequently, 785 parts of PO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 95 ° C., and 120 parts of EO was added at a reaction temperature of 130 ° C.
The resulting crude polyol was heated up and subjected to a heating reaction at 170 ° C. for 3 hours. The moisture at the time of reaching 170 ° C. was 50 ppm. After cooling to 60 ° C., an alkali adsorbent treatment was performed. After adjusting the pH to 4.0 by adding phosphoric acid and water, the temperature was raised and acid hydrolysis was carried out at a reaction temperature of 140 ° C. for 4 hours. After cooling to 60 ° C., the acid adsorbent treatment and dehydration were performed to obtain the polyether polyol composition (S-3) of the present invention.
As a result of analysis, the hydroxyl value was 40.3, the unsaturated monool content was 0.009 meq / g, and the diol content was 0.041 meq / g.

製造例1
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び還流管を備えた反応容器に、あらかじめイオン交換水で洗浄後乾燥させたシリカゲル「CARiACT Q−6」[平均粒子径:75〜500μm、富士シリシア化学(株)製]200部、溶媒としてのトルエン400部及び水10部を仕込んだ後、100〜110℃に昇温した。次いで3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン100部加え、環流下に8時間撹拌し反応させた。その後更に水15部を加えて8時間反応させた。反応混合物から固形分をろ別し、トルエン400部で3回、イソプロピルアルコール400部で3回の順で洗浄した後、120℃で5時間減圧(−0.097Mpa)乾燥し、シランカップリング剤担持無機多孔体220部を得た。
シランカップリング剤担持無機多孔体150部、溶媒としての水450部及び30%過酸化水素水150部を上記と同様の反応容器に仕込み、80℃で8時間反応させた。反応混合物から固形分をろ別し、メタノール400部で3回、0.1N−硫酸400部で1回、イオン交換水400部で3回の順で洗浄した後、120℃で5時間減圧乾燥し、スルホン酸基担持無機多孔体を140部得た。
スルホン酸基担持無機多孔体100部を上記と同様の反応容器に仕込み、180℃で24時間加熱処理した。室温まで冷却後スルホン酸基担持無機多孔体をメタノール250部で3回洗浄し、120℃で3時間減圧(−0.097Mpa)乾燥し、スルホン酸基担持無機多孔体(g−1)190部を得た。
Production Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a heating / cooling device, a thermometer, and a reflux tube, silica gel “CariACT Q-6” [average particle size: 75 to 500 μm, Fuji Silysia Chemical Ltd. )] After charging 200 parts, 400 parts of toluene as a solvent and 10 parts of water, the temperature was raised to 100 to 110 ° C. Subsequently, 100 parts of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was added, and the mixture was allowed to react with stirring for 8 hours under reflux. Thereafter, 15 parts of water was further added and reacted for 8 hours. The solid content was filtered off from the reaction mixture, washed three times with 400 parts of toluene and three times with 400 parts of isopropyl alcohol, and then dried at 120 ° C. under reduced pressure (−0.097 Mpa) for 5 hours to give a silane coupling agent. 220 parts of a supported inorganic porous material was obtained.
150 parts of a silane coupling agent-supporting inorganic porous material, 450 parts of water as a solvent and 150 parts of 30% hydrogen peroxide water were charged in a reaction vessel similar to the above and reacted at 80 ° C. for 8 hours. The solid content was filtered off from the reaction mixture, washed with 400 parts of methanol three times, once with 400 parts of 0.1N sulfuric acid and once with 400 parts of ion-exchanged water, and then dried under reduced pressure at 120 ° C. for 5 hours. As a result, 140 parts of a sulfonic acid group-supporting inorganic porous material was obtained.
100 parts of the sulfonic acid group-supporting inorganic porous material was charged into a reaction vessel similar to the above, and heat-treated at 180 ° C. for 24 hours. After cooling to room temperature, the sulfonic acid group-supporting inorganic porous material was washed three times with 250 parts of methanol, dried under reduced pressure (-0.097 Mpa) at 120 ° C. for 3 hours, and 190 parts of sulfonic acid group-supporting inorganic porous material (g-1). Got.

実施例4
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を60部投入し、上記高純度KOHを活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度95℃にてPOを800部付加重合し、反応温度130℃でEOを140部付加重合した。
得られた粗ポリオールを昇温し、170℃での加熱反応を3時間行った。170℃到達時の水分は50ppmであった。60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理を行った。スルホン酸基担持無機多孔体(g−1)を得られたポリエーテル100部に対して0.5部および水を添加し、昇温し酸加水分解を反応温度90℃で4時間行った。60℃まで冷却した後、ろ過によりスルホン酸基担持無機多孔体(g−1)を除去および脱水し、本発明のポリエーテルポリオール組成物(S−4)を得た。
分析の結果、水酸基価25.3、不飽和モノオール含量0.020meq/g、ジオール含量0.058meq/gであった。
Example 4
In an autoclave, 60 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound was added, and 5 parts of the above high purity KOH was added to 100 parts of the active hydrogen compound, and the mixture was stirred uniformly at 130 ° C. under reduced pressure. Dissolved in water and dehydrated. Subsequently, 800 parts of PO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 95 ° C., and 140 parts of EO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 130 ° C.
The resulting crude polyol was heated up and subjected to a heating reaction at 170 ° C. for 3 hours. The moisture at the time of reaching 170 ° C. was 50 ppm. After cooling to 60 ° C., an alkali adsorbent treatment was performed. 0.5 part and water were added to 100 parts of the polyether obtained sulfonic acid group-supporting inorganic porous material (g-1), the temperature was raised, and acid hydrolysis was performed at a reaction temperature of 90 ° C. for 4 hours. After cooling to 60 ° C., the sulfonic acid group-carrying inorganic porous material (g-1) was removed and dehydrated by filtration to obtain the polyether polyol composition (S-4) of the present invention.
As a result of analysis, the hydroxyl value was 25.3, the unsaturated monool content was 0.020 meq / g, and the diol content was 0.058 meq / g.

比較例1
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を60部投入し、上記高純度KOHを活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度110℃にてPOを800部付加重合し、反応温度130℃でEOを140部付加重合した。
得られた粗ポリオールを60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理および脱水し、比較のポリエーテルポリオール組成物(S’−1)を得た。
分析の結果、水酸基価24.0、不飽和モノオール含量0.13meq/g、ジオール含量0.00meq/gであった。
Comparative Example 1
In an autoclave, 60 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound was added, and 5 parts of the above high purity KOH was added to 100 parts of the active hydrogen compound, and the mixture was stirred uniformly at 130 ° C. under reduced pressure. Dissolved in water and dehydrated. Subsequently, 800 parts of PO was addition-polymerized at a reaction temperature of 110 ° C, and 140 parts of EO was addition-polymerized at a reaction temperature of 130 ° C.
The obtained crude polyol was cooled to 60 ° C., then treated with an alkali adsorbent and dehydrated to obtain a comparative polyether polyol composition (S′-1).
As a result of analysis, the hydroxyl value was 24.0, the unsaturated monool content was 0.13 meq / g, and the diol content was 0.00 meq / g.

比較例2
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を70部投入し、ホスファゼン化合物(ホスファゼンベースP4−t−Oct溶液 Aldrich社製)(PN)を活性水素化合物100部に対して1.3部投入して、100℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度95℃にてPOを790部付加重合し、反応温度120℃でEOを140部付加重合した。
得られた粗ポリオールを60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理および脱水し、比較のポリエーテルポリオール組成物(S’−2)を得た。
分析の結果、水酸基価24.3、不飽和モノオール含量0.022meq/g、ジオール含量0.00meq/gであった。
Comparative Example 2
In an autoclave, 70 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound is added, and a phosphazene compound (phosphazene base P 4 -t-Oct solution manufactured by Aldrich) (PN) is added to 1 part of 100 parts of active hydrogen compound. .3 parts was added and stirred under reduced pressure at 100 ° C. to uniformly dissolve and dehydrate. Subsequently, 790 parts of PO was addition-polymerized at a reaction temperature of 95 ° C., and 140 parts of EO was addition-polymerized at a reaction temperature of 120 ° C.
The obtained crude polyol was cooled to 60 ° C., then treated with an alkali adsorbent and dehydrated to obtain a comparative polyether polyol composition (S′-2).
As a result of analysis, the hydroxyl value was 24.3, the unsaturated monool content was 0.022 meq / g, and the diol content was 0.00 meq / g.

比較例3
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を45部投入し、上記高純度KOHを活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度95℃にてPOを755部付加重合し、反応温度130℃でEOを200部付加重合した。
得られた粗ポリオールを昇温し、170℃での加熱反応を5時間行った。60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理を行った。リン酸、水を添加しpH3.8に調整後、昇温し酸加水分解を反応温度140℃で4時間行った。60℃まで冷却した後、酸吸着剤処理および脱水し、比較のポリエーテルポリオール組成物(S’−3)を得た。
分析の結果、水酸基価23.2、不飽和モノオール含量0.012meq/g、ジオール含量0.106meq/gであった。
Comparative Example 3
In an autoclave, 45 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound is added, and 5 parts of the above high-purity KOH is added to 100 parts of the active hydrogen compound. Dissolved in water and dehydrated. Subsequently, 755 parts of PO was addition-polymerized at a reaction temperature of 95 ° C, and 200 parts of EO was addition-polymerized at a reaction temperature of 130 ° C.
The temperature of the obtained crude polyol was raised, and a heating reaction at 170 ° C. was performed for 5 hours. After cooling to 60 ° C., an alkali adsorbent treatment was performed. After adding phosphoric acid and water to adjust to pH 3.8, the temperature was raised and acid hydrolysis was carried out at a reaction temperature of 140 ° C. for 4 hours. After cooling to 60 ° C., acid adsorbent treatment and dehydration were performed to obtain a comparative polyether polyol composition (S′-3).
As a result of analysis, the hydroxyl value was 23.2, the unsaturated monool content was 0.012 meq / g, and the diol content was 0.106 meq / g.

比較例4
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を50部投入し、CsOHを活性水素化合物100部に対して5部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度95℃にてPOを750部付加重合し、反応温度130℃でEOを200部付加重合した。
得られた粗ポリオールを60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理および脱水し、比較のポリエーテルポリオール組成物(S’−4)を得た。
分析の結果、水酸基価22.5、不飽和モノオール含量0.032meq/g、ジオール含量0.00meq/gであった。
Comparative Example 4
In an autoclave, 50 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound is added, 5 parts of CsOH is added to 100 parts of active hydrogen compound, and the mixture is uniformly dissolved by stirring at 130 ° C. under reduced pressure. Dehydrated. Subsequently, 750 parts of PO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 95 ° C., and 200 parts of EO was subjected to addition polymerization at a reaction temperature of 130 ° C.
The obtained crude polyol was cooled to 60 ° C., then treated with an alkali adsorbent and dehydrated to obtain a comparative polyether polyol composition (S′-4).
As a result of analysis, the hydroxyl value was 22.5, the unsaturated monool content was 0.032 meq / g, and the diol content was 0.00 meq / g.

比較例5
オートクレーブに、活性水素化合物としてグリセリン/PO付加物(Mn600)を100部投入し、複金属シアン化錯体化合物(Zn3[Co(CN)62・2.48DME・4.65H2O・0.94ZnCl2)(DMC)を活性水素化合物100部に対して0.12部投入して、130℃にて減圧下撹拌して均一に溶解、脱水した。次いで、反応温度100℃にてPOを780部付加重合し、反応温度130℃でEOを120部付加重合した。
得られた粗ポリオールを60℃まで冷却した後、アルカリ吸着剤処理および脱水し、比較のポリエーテルポリオール組成物(S’−5)を得た。
分析の結果、水酸基価40.7、不飽和モノオール含量0.012meq/g、ジオール含量0.00meq/gであった。
Comparative Example 5
In an autoclave, 100 parts of glycerin / PO adduct (Mn600) as an active hydrogen compound was added, and a double metal cyanide complex compound (Zn 3 [Co (CN) 6 ] 2 · 2.48 DME · 4.65H 2 O · 0 0.14 part of .94ZnCl 2 ) (DMC) was added to 100 parts of active hydrogen compound, and the mixture was stirred at 130 ° C. under reduced pressure to uniformly dissolve and dehydrate. Subsequently, 780 parts of PO was addition-polymerized at a reaction temperature of 100 ° C., and 120 parts of EO was addition-polymerized at a reaction temperature of 130 ° C.
The obtained crude polyol was cooled to 60 ° C. and then treated with an alkali adsorbent and dehydrated to obtain a comparative polyether polyol composition (S′-5).
As a result of analysis, the hydroxyl value was 40.7, the unsaturated monool content was 0.012 meq / g, and the diol content was 0.00 meq / g.

Figure 0006050840
Figure 0006050840

また、本発明のポリエーテルポリオール組成物(S)、および比較のポリエーテルポリオール組成物(S’)を用いたポリウレタンフォームの物性評価を行った。   In addition, physical properties of polyurethane foams using the polyether polyol composition (S) of the present invention and the comparative polyether polyol composition (S ′) were evaluated.

〔実施例5〜10及び比較例6〜11〕
物性評価は、表2に示す部数のポリオールプレミックス〔ポリイソシアネート(B)以外の成分の混合物〕に、NCOインデックスが100となるよう所定量のポリイソシアネート(B)を加えて、ホモディスパー(特殊機化社製攪拌機)にて4000rpmで6秒攪拌後、65℃に温度調節した300mm(長さ)×300mm(幅)×100mm(高さ)のアルミ製モールドに注入し、キュアー時間5分にて成形した。
各フォームの物性値の測定結果を表2に示す。なお、コア密度はフォームの中心部から100mm×100mm×50mmの大きさに切り出して測定した密度である。
実施例及び比較例で用いた、上記実施例および比較例で合成したポリエーテルポリオール組成物(S)および(S’)以外のポリウレタンフォーム原料は次の通りである。
[Examples 5 to 10 and Comparative Examples 6 to 11]
The physical properties were evaluated by adding a predetermined amount of polyisocyanate (B) to the number of parts of the polyol premix shown in Table 2 [mixture of components other than polyisocyanate (B)] so that the NCO index was 100, After stirring for 6 seconds at 4000 rpm with a mechanical stirrer, the mixture was poured into a 300 mm (length) × 300 mm (width) × 100 mm (height) aluminum mold whose temperature was adjusted to 65 ° C., and the curing time was 5 minutes. And molded.
Table 2 shows the measurement results of the physical property values of each foam. The core density is a density measured by cutting out from the center of the foam into a size of 100 mm × 100 mm × 50 mm.
The polyurethane foam raw materials other than the polyether polyol compositions (S) and (S ′) synthesized in the examples and comparative examples used in the examples and comparative examples are as follows.

(1)ポリオール(G−1):グリセリンPO、末端EO付加物(水酸基価37.5 EO含量14.0%)/ペンタエリスリトールPO、末端EO付加物(水酸基価37.0 EO含量17.5%)=80/20(重量比)中でスチレンとアクリロニトリルを、スチレン/アクリロニトリル=30/70(重量比)で共重合させた重合体ポリオール。(水酸基価=24.9、重合体粒子の体積平均粒子径(R)0.4μm。
(2)ポリオール(G−2):ソルビトールのPO付加物。水酸基価=490。
(3)ポリオール(G−3):グリセリンのPO、EOランダム付加物。水酸基価=24.0。
(4)ポリオール(G−4):トリエタノールアミン。水酸基価=1130。
(1) Polyol (G-1): glycerin PO, terminal EO adduct (hydroxyl value 37.5 EO content 14.0%) / pentaerythritol PO, terminal EO adduct (hydroxyl value 37.0 EO content 17.5 %) = Polymer polyol obtained by copolymerizing styrene and acrylonitrile at styrene / acrylonitrile = 30/70 (weight ratio) in 80/20 (weight ratio). (Hydroxyl value = 24.9, volume average particle diameter (R) of polymer particles 0.4 μm.
(2) Polyol (G-2): PO adduct of sorbitol. Hydroxyl value = 490.
(3) Polyol (G-3): PO and EO random adduct of glycerin. Hydroxyl value = 24.0.
(4) Polyol (G-4): Triethanolamine. Hydroxyl value = 1130.

(5)発泡剤(C−1):水
(6)ウレタン化触媒(D−1):トリエチレンジアミンのエチレングリコール溶液〔東ソー(株)製「TEDA−L33」〕
(7)ウレタン化触媒(D−2):ビス(ジメチルアミノエチル)エ−テルの70%ジプロピレングリコール溶液〔東ソ−(株)製「TOYOCAT ET」〕
(8)整泡剤(E−1):ゴールドシュミット製「TEGOSTAB B8738LF2」
(9)ポリイソシアネート(B−1):TDI−80/粗製MDI=80/20(重量比)、NCO%=44.6
(5) Foaming agent (C-1): Water (6) Urethane catalyst (D-1): Ethylene glycol solution of triethylenediamine [“TEDA-L33” manufactured by Tosoh Corporation]
(7) Urethane catalyst (D-2): 70% dipropylene glycol solution of bis (dimethylaminoethyl) ether [“TOYOCAT ET” manufactured by Tosoh Corporation]
(8) Foam stabilizer (E-1): “TEGOSTAB B8738LF2” manufactured by Goldschmidt
(9) Polyisocyanate (B-1): TDI-80 / crude MDI = 80/20 (weight ratio), NCO% = 44.6

<フォーム物性試験方法>
ポリウレタンフォーム物性の測定方法及び単位を以下に示す。
コア密度:JIS K6400に準拠、単位はkg/m3
硬度(25%−ILD):JIS K6400に準拠、単位はkgf
反発弾性率:JIS K6400に準拠、単位は%
伸び率:JIS K6400に準拠、単位は%
湿熱圧縮残留歪率:JIS K6400に準拠、単位は%
<Method for testing physical properties of foam>
The measuring method and unit of polyurethane foam physical properties are shown below.
Core density: Conforms to JIS K6400, unit is kg / m 3
Hardness (25% -ILD): Conforms to JIS K6400, unit is kgf
Rebound resilience: Conforms to JIS K6400, unit is%
Elongation: Conforms to JIS K6400, unit is%
Humid heat compression residual strain rate: Conforms to JIS K6400, unit is%

Figure 0006050840
Figure 0006050840

以上の結果から、実施例1〜4の本発明のポリオール組成物を用いた実施例5〜10のポリウレタンフォームは、比較例1〜5の比較のポリオール組成物を用いた比較例6〜11のポリウレタンフォームよりも伸び物性が良好であり、水酸基価が同様のもの同士で比較すると、他の機械物性も同等以上であることがわかる。   From the above results, the polyurethane foams of Examples 5 to 10 using the polyol composition of the present invention of Examples 1 to 4 are those of Comparative Examples 6 to 11 using the comparative polyol composition of Comparative Examples 1 to 5. When the elongation properties are better than those of polyurethane foam and the hydroxyl values are similar, it can be seen that the other mechanical properties are equal or higher.

本発明のポリエーテルポリオール組成物は、ポリウレタン、各種産業用界面活性剤、化粧品、潤滑油、消泡剤、塗料、およびポリエステル等の原料、とくにポリウレタン用原料として有用である。   The polyether polyol composition of the present invention is useful as a raw material for polyurethane, various industrial surfactants, cosmetics, lubricating oils, antifoaming agents, paints, polyesters and the like, particularly as a raw material for polyurethane.

Claims (5)

官能基数が3〜6のポリエーテルポリオールおよびジオールを含有する、または、官能基数が3〜6のポリエーテルポリオール、ジオールおよび不飽和モノオールを含有するポリエーテルポリオール組成物(S)であって、(S)の水酸基価[X](単位:mgKOH/g)が10〜100、(S)の不飽和モノオール含量[Y](単位:meq/g)が0〜0.08、(S)のジオール含量[Z](単位:meq/g)が0.04〜0.08であり、(S)の重量を基準とするエチレンオキサイド単位の含有量[α]が0〜20重量%であって、X、Y、Z、およびαが下記数式(1)の関係を満たすポリエーテルポリオール組成物。

(Y+Z)×(100−α)/100≦5.89×X-1.27 (1)
A polyether polyol composition (S) containing a polyether polyol and diol having 3 to 6 functional groups, or containing a polyether polyol, diol and unsaturated monool having 3 to 6 functional groups, (S) hydroxyl value [X] (unit: mg KOH / g) is 10 to 100, (S) unsaturated monool content [Y] (unit: meq / g) is 0 to 0.08, (S) The diol content [Z] (unit: meq / g) was 0.04 to 0.08, and the content [α] of ethylene oxide units based on the weight of (S) was 0 to 20% by weight. A polyether polyol composition in which X, Y, Z, and α satisfy the relationship of the following mathematical formula (1).

(Y + Z) × (100−α) /100≦5.89×X−1.27 (1)
アルカリ金属水酸化物(a)の存在下、3〜6個の活性水素を有する化合物(b)にアルキレンオキサイド(c)が付加重合されて得られた粗ポリオール(d1)を加熱してポリオール中のアリル基をプロペニル基として粗ポリオール(d2)を得る転位工程〔1〕、および上記粗ポリオール(d2)中のアルカリ金属水酸化物(a)をシリケート系吸着剤(e)により吸着処理して粗ポリオール(d3)を得る工程〔2〕で得られた粗ポリオール(d3)を、鉱酸(f)若しくはスルホン酸基担持無機多孔体(g)並びに水を加え酸性条件とし、プロペニル基を酸加水分解する工程〔3〕を含む請求項1に記載のポリエーテルポリオール組成物の製造方法。   In the presence of the alkali metal hydroxide (a), the crude polyol (d1) obtained by addition polymerization of the alkylene oxide (c) to the compound (b) having 3 to 6 active hydrogens is heated to form a polyol. The rearrangement step [1] to obtain a crude polyol (d2) using the allyl group of the above as a propenyl group, and the alkali metal hydroxide (a) in the crude polyol (d2) is adsorbed with a silicate-based adsorbent (e). The crude polyol (d3) obtained in the step [2] for obtaining the crude polyol (d3) is subjected to acidic conditions by adding a mineral acid (f) or a sulfonic acid group-supporting inorganic porous material (g) and water, and the propenyl group is converted into an acid. The manufacturing method of the polyether polyol composition of Claim 1 including the process [3] which hydrolyzes. アルカリ金属水酸化物(a)が純度95重量%以上の水酸化カリウムであって、初期反応温度70〜95℃でアルキレンオキサイド(c)が付加重合されて得られた粗ポリオール(d1)を用いる請求項2に記載のポリエーテルポリオール組成物の製造方法。   A crude polyol (d1) obtained by addition polymerization of an alkylene oxide (c) at an initial reaction temperature of 70 to 95 ° C., wherein the alkali metal hydroxide (a) is potassium hydroxide having a purity of 95% by weight or more is used. The manufacturing method of the polyether polyol composition of Claim 2. 転位工程〔1〕における水分が200ppm以下である請求項2または3に記載のポリエーテルポリオール組成物の製造方法。   The method for producing a polyether polyol composition according to claim 2 or 3, wherein the water content in the rearrangement step [1] is 200 ppm or less. 請求項1記載のポリエーテルポリオール組成物(S)を含有するポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを、添加剤の存在下または不存在下反応させるポリウレタンの製造方法。   A method for producing a polyurethane, comprising reacting a polyol (A) containing the polyether polyol composition (S) according to claim 1 with a polyisocyanate (B) in the presence or absence of an additive.
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