JP6155868B2 - ポリオール組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリオール組成物に関するものであり、さらに詳細には、塩化ビニル重合体粒子を分散させた特定の乳化剤を含有するポリオール組成物に関するものである。本発明のポリオール組成物は、ポリウレタン原料として有用である。
従来、ポリウレタンを難燃化する方法として、ポリ塩化ビニル粒子を含有するポリオールをその原料として用いる方法が提案されている。例えば、特許文献1では、1〜50μmのポリ塩化ビニル粒子を分散させたポリオール分散体が開示されている。また、特許文献2では、ポリ塩化ビニル粒子と安定剤としてカルボニル基含有化合物を用いる方法が開示されている。また、特許文献3ではポリオール中で塩化ビニル単量体を重合してポリ塩化ビニル粒子を分散させたポリオールの調製法が開示されている。
しかしながら、従来知られていたポリ塩化ビニル粒子を含有するポリオールを用いる方法では、脱水前の粘度が高くなり、ハンドリング性能に問題を有していた。
本出願人は先に、体積平均粒子径([MV]値)0.05μm以上1μm以下の塩化ビニル重合体粒子及び/又は塩化ビニル−不飽和ビニル共重合体粒子を分散状態でポリオール中に10重量%以上50重量%以下含有するポリオール組成物を提案しており(特許文献4)、脱水後の粘度が10000mPa・s以下である保存安定性及び難燃性の良好なポリオール組成物を開示している。
しかしながら、脱水前のハンドリング性能については開示されておらず、保存安定性についてもまだ不十分であった。
さらに、ろ過を必要とする作業が発生するため、分散安定性が要請されており、分散安定性が良好な解決手段が提示されている(特許文献1、特許文献5)。
しかしながら、分散安定性はまだ不十分であった。
特開平1−65160号公報 特開平9−59341号公報 特開平3−97715号公報 特開2010−31169号公報 特開平5−59134号公報
本発明は上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、脱水前の粘度を下げることで、よりハンドリング性能を向上させ、かつ、保存安定性と分散安定性に優れるポリオール組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の乳化剤を含有する塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)0.2〜5μmで、該粒子の含有率を10〜50重量%にすると、保存安定性と分散安定性に優れ、かつ、ハンドリング性能が良好であり、さらに、体積平均粒子径([MV]値)0.1〜2μmの塩化ビニル重合体粒子を含むラテックス溶液とポリオールを混合すると脱水前の粘度が低下し、ハンドリング性能が良好になり、さらに、分散安定性が良好になることを見出して、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、体積平均粒子径([MV]値)0.2〜5μmの塩化ビニル重合体粒子をポリオール中に10〜50重量%含有し、かつ、当該塩化ビニル重合体粒子中に、塩化ビニル重合体100重量部に対して、スルホコハク酸塩を有する有機化合物を0.05〜10重量部含有することを特徴とするポリオール組成物、その製造方法、及びそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリオール組成物は、塩化ビニル重合体粒子をポリオール中に分散させたポリオール組成物であって、ポリオール中に含有される塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)が0.2〜5μmであり、その含有率が、ポリオール組成物に対して10〜50重量%である。
塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)が0.2μmより小さくなると、ポリオール組成物の粘度が上昇しやすくなるばかりでなく、塩化ビニル重合体粒子が凝集しやすくなり、保存安定性が低下し、ハンドリング性能が悪くなる。体積平均粒子径([MV]値)が5μmより大きくなると、長期保存した場合に粒子の沈降が生じやすくなる。沈降をより防止する点及びハンドリング性能がより良好である点から、0.3〜4.5μmが好ましい。
塩化ビニル重合体粒子の含有率(濃度)が10重量%未満では、ポリオールの添加効果として期待されるポリウレタンフォームの硬さの向上が不十分になるおそれがあり、50重量%を超えると、ポリオール組成物の粘度の上昇が著しくなり、ハンドリングが困難となるおそれがあり、さらに、ポリオールの添加効果として期待されるポリウレタンフォームの硬さの向上が不十分になるおそれがある。ハンドリング性能をさらに向上させるため、20〜45重量%が好ましい。
本発明において、ポリオール中に含有される塩化ビニル重合体粒子が存在することを確認するためには、塩化ビニル重合体粒子を含有したポリオールを単に水で希釈し、粒度分布測定を行う。
本発明において、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)は、一般に知られているレーザー回折法及び動的光散乱法を原理とした粒度分布測定装置であればどのような装置を使用しても測定可能であり、特に制限はない。例えば、マイクロトラック(商品名、日機装株式会社製)等の粒度分布測定装置で測定が可能である。
塩化ビニル重合体粒子は、塩化ビニル重合体100重量部に対して、硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物から選ばれる少なくとも1種を0.05〜10重量部含有するものである。特定の乳化剤を所定量含有することにより、分散安定性が良好となる。含有量が0.05重量部未満の場合は、凝集物が発生し、10重量部を超える場合は、不純物が増加する。分散安定性をより向上させるため、1〜8重量部が好ましい。
ここに、硫酸エステル塩を有する化合物としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム等が挙げられ、スルホコハク酸塩を有する有機化合物としては、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸二ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。
塩化ビニル重合体粒子には、特定の乳化剤(硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物から選ばれる少なくとも1種)以外にも、他の乳化剤を含有していてもよい。他の乳化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を有する化合物、高級脂肪酸塩を有する化合物等が挙げられる。アルキルベンゼンスルホン酸塩を有する化合物としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム等が挙げられ、アルキルナフタレンスルホン酸塩を有する化合物としては、例えば、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸カリウム等が挙げられ、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を有する化合物としては、例えば、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸カリウム等が挙げられる。高級脂肪酸塩を有する化合物としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等とアルカリとの塩が挙げられる。
本発明のポリオール組成物に含有される塩化ビニル重合体粒子は、塩化ビニル単量体を単独で重合することにより調製することができる。重合方法としては、乳化剤として硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物から選ばれる少なくとも1種を使用する以外は、特に制限はなく、生成される塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)が0.1〜2μmとなる条件であれば、塩化ビニル重合体粒子の製造方法として一般に知られているどのような方法でも用いることができる。例えば、塩化ビニル単量体を単独で、脱イオン水、乳化剤(界面活性剤)、水溶性重合開始剤と共に緩やかな撹拌下で重合を行う乳化重合法、乳化重合法で得られた粒子をシードとして用い乳化重合を行うシード乳化重合法、塩化ビニル単量体を単独で、脱イオン水、乳化剤(界面活性剤)、必要に応じて高級アルコール等の乳化補助剤、油溶性重合開始剤をホモジナイザー等で混合分散した後、緩やかな撹拌下で重合を行うミクロ懸濁重合法、ミクロ懸濁重合法で得られた油溶性重合開始剤を含有するシードを用い重合を行うシードミクロ懸濁重合法等が挙げられる。本発明においては、これらのうち乳化重合法が特に好ましい。硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物から選ばれる少なくとも1種の使用量としては、0.05〜10重量部であり、1〜7重量部が好ましい。
本発明のポリオール組成物において、使用されるポリオールとしては、例えば、従来公知のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、更にはリン含有ポリオールやハロゲン含有ポリオール等の難燃ポリオール等が挙げられる。これらのポリオールは単独で使用することもできるし、適宜混合して併用することもできる。
ポリエーテルポリオールとしては、特に限定するものではないが、例えば、少なくとも2個以上の活性水素基を有する化合物(エチレングリコール、プロピレングリコール、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等の多価アルコール類、エチレンジアミン等のアミン類、エタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン類等が例示される。)を出発原料として、これとアルキレンオキサイド(エチレンオキシドやプロピレンオキシド等が例示される。)との付加反応により製造されたもの等が挙げられる(例えば、Gunter Oertel,“Polyurethane Handbook”(1985) Hanser Publishers社(ドイツ),p.42−53に記載の方法参照)。
ポリエステルポリオールとしては、特に限定するものではないが、例えば、二塩基酸とグリコールの反応から得られるものや、ナイロン製造時の廃物、トリメチロールプロパン、ペンタエリストールの廃物、フタル酸系ポリエステルの廃物、廃品を処理し誘導したポリエステルポリオール等が挙げられる(例えば、岩田敬治「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(1987)日刊工業新聞社 p.117の記載参照)。
ポリマーポリオールとしては、特に限定するものではないが、例えば、前記ポリエーテルポリオールとエチレン性不飽和単量体(例えば、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレン等)をラジカル重合触媒の存在下に反応させた重合体ポリオール等が挙げられる。
難燃ポリオールとしては、特に限定するものではないが、例えば、リン酸化合物にアルキレンオキシドを付加して得られるリン含有ポリオールや、エピクロルヒドリンやトリクロロブチレンオキシドを開環重合して得られるハロゲン含有ポリオール、フェノールポリオール等が挙げられる。
これらのポリオールとしては、具体的に、現在市販されている、サンニックス(商品名、三洋化成工業株式会社製)、エクセノール(商品名、旭硝子株式会社製)、アクトコール(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、VORANOL(商品名、DOW社製)等を挙げることができる。
これらのポリオールとしては、例えば、平均水酸基価が20〜1000mgKOH/gの範囲のものが使用でき、特に限定するものではないが、軟質ポリウレタン樹脂や半硬質ポリウレタン樹脂を製造する場合には平均水酸基価が20〜100mgKOH/gの範囲のものが、硬質ポリウレタン樹脂を製造する場合には平均水酸基価が100〜800mgKOH/gの範囲のものが、好適に使用される。
本発明のポリオール組成物は、容易に混合、分散することができるため、脱水前の粘度が10万mPa・s以下であることが好ましく、また、ハンドリングを良好にするため、脱水後の粘度が10000mPa・s以下であることが好ましい。
本発明のポリオール組成物の製造方法は、例えば、体積平均粒子径([MV]値)0.1〜2μmの塩化ビニル重合体粒子を含むラテックス溶液とポリオールとを混合し、得られた混合物を脱水することをその特徴とする。
本発明において、体積平均粒子径([MV]値)0.1〜2μmの塩化ビニル重合体粒子を含むラテックス溶液とポリオールとを混合することにより、水分、ポリオール、並びに塩化ビニル重合体粒子を含む混合物が得られる。この混合物は、ポリオールの種類によって、液状、ゲル状、クリーム状の状態となる。この混合物がゲル状、クリーム状となった場合は、例えば、ラボであれば、T.K.ホモディスパ(商品名、プライミクス株式会社製)等の高速乳化・分散機を用いて均一な状態となるまで攪拌することが好ましい。均一化が不十分な場合、引き続いて行う脱水工程で、塩化ビニル重合体粒子の凝集が生じるおそれがある。また、体積平均粒子径([MV]値)が0.1μmより小さいと、脱水前の粘度が上がってしまい、分散機を使用して均一にする際に混合、分散しにくくなり、さらに脱水しにくくなって、ハンドリング性能に劣る。ハンドリング性能をより良好とするためには、0.2〜1μmが好ましく、0.2〜0.6μmがさらに好ましい。
上記混合物の脱水方法としては、特に限定するものではないが、例えば、ラボレベルであれば、減圧下で50℃前後の熱を加えながら脱気すればよい。ゲル状、クリーム状となった混合物であっても、脱水が進むにつれ液状となる。具体的な脱水方法としては、ラボレベルであればロータリーエバポレーターによる脱水を例示することができる。また、高粘度の攪拌に対応した撹拌機と減圧可能な蒸発釜を使用する方法等が例示される。
また、塩化ビニル重合体粒子が凝集することを防止するため、脱水時の温度は70℃以下が好ましく、より好ましくは60℃以下である。一方、脱水時間をより短縮するため、室温以上が好ましく、40℃以上の温度がより好ましい。
本発明において、脱水量としては、本発明のポリオール組成物の用途に対して任意に決めることができ、特に限定するものではないが、あえて例示すると、ポリウレタン樹脂を調製するときに発泡剤として水を用いる場合には、0〜5重量%、好ましくは0〜3重量%の含水量となるように脱水すればよい。
次に本発明のポリオール組成物を用いたポリウレタン樹脂の製造方法について説明する。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを触媒の存在下に反応させるポリウレタン樹脂の製造方法であって、ポリオール成分の一部として本発明の上記したポリオール組成物を使用することをその特徴とする。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、ポリオール成分として使用されるポリオールは本発明の上記したポリオール組成物であるが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した従来公知のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、難燃ポリオール等のポリオールを使用することができる。これらのポリオールは単独で使用することもできるし、適宜混合して併用することもできる。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法においては、ポリオールの添加効果として期待されるポリウレタンフォームの硬さをより向上させるため、使用されるポリオール(本発明のポリオール組成物中のポリオールを含む。)に対する塩化ビニル重合体粒子の含有率を10重量%以上とすることが好ましく、20重量%以上とすることがさらに好ましい。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、イソシアネート成分として使用されるポリイソシアネートは、従来公知のものであればよく、特に限定するものではないが、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフチレンジイシシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート類、ジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート類、これらの混合体等が挙げられる。これらのうち好ましくはTDIとその誘導体、又はMDIとその誘導体であり、これらは単独で使用しても、混合して使用しても差し支えない。
TDIとその誘導体としては、例えば、2,4−TDIと2,6−TDIの混合物、TDIの末端イソシアネートプレポリマー誘導体等を挙げることができる。また、MDIとその誘導体としては、例えば、MDIとその重合体のポリフェニルポリメチレンジイソシアネートの混合体、末端イソシアネート基をもつジフェニルメタンジイソシアネート誘導体等を挙げることができる。
これらイソシアネートのうち、軟質ポリウレタン樹脂や半硬質ポリウレタン樹脂製品には、TDIとその誘導体及び/又はMDIとその誘導体が、硬質ポリウレタン樹脂にはMDIとその重合体のポリフェニルポリメチレンジイソシアネートの混合体が好適に使用される。
これらポリイソシアネートとポリオールの混合割合としては、特に限定するものではないが、イソシアネートインデックス([イソシアネート基]/[イソシアネート基と反応しうる活性水素基])で表すと、一般に60〜400の範囲が好ましい。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、使用される触媒としては、ポリウレタン樹脂の製造に用いられる従来公知の触媒でよく、特に限定するものではないが、例えば、有機金属触媒、第3級アミン触媒、第4級アンモニウム塩触媒等が好適なものとして挙げられる。
有機金属触媒としては、従来公知のものでよく、特に限定するものではないが、例えば、スタナスジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオレエート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレート、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト等が挙げられる。
第3級アミン触媒としては、従来公知のものでよく、特に限定するものではないが、例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチル−(3−アミノプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジプロピレントリアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルグアニジン、1,3,5−トリス(N,N−ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジメチルピペラジン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、1−ジメチルアミノプロピルイミダゾール等の第三級アミン化合物類が挙げられる。
第4級アンモニウム塩触媒としては、従来公知のものでよく、特に限定するものではないが、例えば、テトラメチルアンモニウムクロライド等のテトラアルキルアンモニウムハロゲン化物、水酸化テトラメチルアンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム水酸化物、テトラメチルアンモニウム2−エチルヘキサン酸塩、2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムギ酸塩、2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム2−エチルヘキサン酸塩等のテトラアルキルアンモニウム有機酸塩類が挙げられる。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、必要であれば、発泡剤を使用することができる。発泡剤としては、特に限定するものではないが、例えば、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン(HCFC−141b)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)、1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)等のフロン系化合物、HFE−254pc等のハイドロフルオロエーテル類、低沸点炭化水素、水、液化炭酸ガス、ジクロロメタン、ギ酸、アセトンから選ばれる1種以上であり混合物を使用することができる。低沸点炭化水素としては、通常、沸点が通常−30〜70℃の炭化水素が使用され、その具体例としては、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、これらの混合物等が挙げられる。
発泡剤の使用量は、所望の密度やフォーム物性に応じて決定されるが、具体的には、得られるフォーム密度が、通常5〜1000kg/m、好ましくは10〜500kg/mとなるように選択される。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、必要であれば、整泡剤として界面活性剤を用いることができる。使用される界面活性剤としては、例えば、従来公知の有機シリコーン系界面活性剤が挙げられ、具体的には、有機シロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体、シリコーン−グリース共重合体等の非イオン系界面活性剤、又はこれらの混合物等が例示される。それらの使用量は、ポリオール100重量部に対して通常0.1〜10重量部である。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、必要であれば、架橋剤又は鎖延長剤を用いることができる。架橋剤又は鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリン等の低分子量の多価アルコール類、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の低分子量のアミンポリオール類、エチレンジアミン、キシリレンジアミン、メチレンビスオルソクロルアニリン等のポリアミン類等を挙げることができる。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、必要であれば、難燃剤を用いることができる。使用される難燃剤としては、例えば、リン酸とアルキレンオキシドとの付加反応によって得られるプロポキシル化リン酸、プロポキシル化ジブチルピロリン酸等の含リンポリオールの様な反応型難燃剤、トリクレジルホスフェート等の第3リン酸エステル類、トリス(2−クロロエチル)ホスフェート、トリス(クロロプロピル)ホスフェート等のハロゲン含有第3リン酸エステル類、ジブロモプロパノール、ジブロモネオペンチルグリコール、テトラブロモビスフェノールA等のハロゲン含有有機化合物類、酸化アンチモン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム等の無機化合物等が挙げられる。その量は特に限定されるものではなく、要求される難燃性に応じて異なるが、通常ポリオール100重量部に対して4〜20重量部である。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法において、必要であれば、着色剤や、老化防止剤、その他従来公知の添加剤等も使用できる。これらの添加剤の種類、添加量は、使用される添加剤の通常の使用範囲でよい。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法は、例えば、上記した原料を混合した混合液を急激に混合・攪拌した後、適当な容器又はモールドに注入して発泡成型することにより行われる。混合・攪拌は一般的な攪拌機や専用のポリウレタン発泡機を使用して実施すれば良い。ポリウレタン発泡機としては高圧、低圧、スプレー式の機器が使用できる。
本発明のポリウレタン樹脂の製造方法により得られるポリウレタン樹脂製品としては、発泡剤を使用しないエラストマーや発泡剤を使用するポリウレタンフォーム等が挙げられ、本発明のポリウレタン樹脂の製造方法は、これらのようなポリウレタンフォーム製品の製造に好適に使用される。
ポリウレタンフォーム製品としては、軟質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタンフォーム、硬質ポリウレタンフォーム等が挙げられるが、本発明のポリウレタン樹脂の製造方法は、自動車内装材として用いられる軟質ポリウレタンフォームのカーシート、半硬質ポリウレタンフォームのインスツルメントパネルやハンドル、硬質ポリウレタンフォームにて製造される断熱材の製造に特に好適に使用される。
なお、本発明において、軟質ポリウレタンフォームとは、一般的にオープンセル構造を有し、高い通気性を示す可逆変形可能なフォームをいう(Gunter Oertel,“Polyurethane Handbook”(1985年版)Hanser Publishers社(ドイツ),p.161〜233や、岩田敬治「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(1987年初版)日刊工業新聞社、p.150〜221の記載参照)。軟質ウレタンフォームの物性としては、特に限定するものではないが、一般的には、密度が10〜100kg/m、圧縮強度(ILD25%)が200〜8000kPa、伸び率が80〜500%の範囲である。
また、半硬質ポリウレタンフォームとは、フォーム密度及び圧縮強度は軟質ポリウレタンフォームよりも高いものの、軟質ポリウレタンフォームと同様にオープンセル構造を有し、高い通気性を示す可逆変形可能なフォームをいう(Gunter Oertel,“Polyurethane Handbook”(1985年版)Hanser Publishers社(ドイツ),p.223〜233や、岩田敬治「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(1987年初版)日刊工業新聞社、p.211〜221の記載参照)。また、使用するポリオール、イソシアネート原料も軟質ポリウレタンフォームと同様であるため、一般に軟質ポリウレタンフォームに分類される。半硬質ウレタンフォームの物性は、特に限定するものではないが、一般的には、密度が40〜800kg/m、圧縮強度(ILD25%)が10〜200kPa、伸び率が40〜200%の範囲である。本発明において、軟質ポリウレタンフォームは、使用する原料及びフォーム物性から半硬質ポリウレタンフォームを含む場合がある。
さらに、硬質ポリウレタンフォームとは、高度に架橋されたクローズドセル構造を有し、可逆変形不可能なフォームをいう(Gunter Oertel,“Polyurethane Handbook”(1985年版)Hanser Publishers社(ドイツ),p.234〜313や、岩田敬治「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(1987年初版)日刊工業新聞社、p.224〜283の記載参照)。硬質ウレタンフォームの物性は、特に限定するものではないが、一般的には、密度が10〜100kg/m、圧縮強度が50〜1000kPaの範囲である。
本発明のポリオール組成物は、脱水前の粘度が低く、ハンドリングがより良好で、分散安定性が良好で、かつ、保存安定性と分散安定性に優れていることが見出された。
以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、これらに限定されるものではない。
なお、以下の実施例において、体積平均粒子径([MV]値)は、マイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製)を用い、HRAモード及びUPAモードで測定した。
脱水前、脱水後の粘度は、JIS K−1557−5に従い、B型粘度計で測定した。
保存安定試験は、脱水後のポリオール組成物を、透明なガラス瓶に入れ、室温で1ヶ月放置し、ラテックス沈降物の有無を目視により行った。
分散安定試験は、脱水後の塩化ビニル重合体/ポリオール分散体25gを200メッシュ(75μm)のSUS製金網で濾過し、十分水洗した後、真空乾燥機(70℃×8時間)で乾燥し、ゲル量(凝集物量:ppm)を求めた。ゲル量が300ppm以下であれば、分散安定性に優れているといえる。
実施例1
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液1.2g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液を1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液140g追加添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のラウリル硫酸ナトリウム含有量は、2.9重量部(塩化ビニル重合体100重量部に対するもの、以下同じ)であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、6万mPa・sであった。粘度が6万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、4.2μmであった。また、粘度を測定した結果、3900mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は150ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が3900mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
実施例2
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液1.2g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液を1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム水溶液140gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のラウリル硫酸ナトリウム及びポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム含有量は、2.9重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、6万mPa・sであった。粘度が6万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、1.5μmであった。また、粘度を測定した結果、4300mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は140ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が4300mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
実施例3
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリン酸カリウム水溶液9.6g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリン酸カリウム水溶液45gと5重量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液125gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム130gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のラウリル硫酸ナトリウム含有量は、1.2重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、7万mPa・sであった。粘度が7万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、0.45μmであった。また、粘度を測定した結果、5000mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は70ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が5000mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
実施例4
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリン酸カリウム水溶液9.6g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリン酸カリウム水溶液45gと5重量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液125gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム水溶液130gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム含有量は、1.2重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、6万mPa・sであった。粘度が6万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、1.7μmであった。また、粘度を測定した結果、4300mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は40ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が4300mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
実施例5
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液140g追加添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.56μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のラウリル硫酸ナトリウム含有量は、1.3重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、5万mPa・sであった。粘度が5万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、0.71μmであった。また、粘度を測定した結果、4500mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は100ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が4500mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
実施例6
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリン酸カリウム水溶液9.6g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム水溶液を1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液140g追加添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のラウリル硫酸ナトリウム及びポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム含有量は、2.9重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、6万mPa・sであった。粘度が6万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、1.5μmであった。また、粘度を測定した結果、4100mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は110ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が4100mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
実施例7
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液1.2g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液を1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液140g追加添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中のラウリル硫酸ナトリウム含有量は、2.9重量部であった。
得られたラテックス溶液162.4gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、2万mPa・sであった。粘度が2万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)15重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、0.45μmであった。また、粘度を測定した結果、2300mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は90ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が15重量%であり、粘度が2300mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
比較例1
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液60g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液170gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液140gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.10μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中の硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩有する有機化合物の含有量は、0重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、12万mPa・sであった。粘度が12万mPa・sと高かったため、混合、分散が困難であった。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、1.0μmであった。また、粘度を測定した結果、4400mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は1500ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が4400mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
比較例2
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム水溶液60g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム水溶液170gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム水溶液170gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.10μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中の硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物の含有量は、0重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、12万mPa・sであった。粘度が12万mPa・sと高かったため、混合、分散が困難であった。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、1.0μmであった。また、粘度を測定した結果、4400mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は1400ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が4400mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
比較例3
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液1.2g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム水溶液170gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム溶液2.4gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中の硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物の含有量は、0.03重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、6万mPa・sであった。粘度が6万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、0.45μmであった。また、粘度を測定した結果、5100mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は1100ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が5100mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
比較例4
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液9.6g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液170gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、15重量%アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム水溶液325gを添加し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.26μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中の硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物の含有量は、10.6重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、6万mPa・sであった。粘度が6万mPa・sと低かったため、容易に混合、分散することができた。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、0.45μmであった。また、粘度を測定した結果、5200mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は1000ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が5200mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
比較例5
2.5L重合缶内に脱イオン水800g、塩化ビニル単量体600g、5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液59.4g及び過硫酸カリウム0.16gを仕込み、温度を66℃に上げ重合を開始した。重合開始60分後より5重量%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液170gを1時間あたり35mlの速度で添加し、350分後にその添加を停止した。重合缶内の圧力が0.7MPaまで低下したところで、未反応の塩化ビニル単量体を回収し、塩化ビニル重合体粒子含有ラテックス溶液を得た。得られたラテックス溶液中の塩化ビニル重合体粒子の粒径を測定した結果、体積平均粒子径([MV]値)は0.08μmであり、塩化ビニル重合体粒子の濃度は32.6重量%であり、塩化ビニル重合体粒子中の硫酸エステル塩及びスルホコハク酸塩を有する有機化合物の含有量は、2.1重量部であった。
得られたラテックス溶液613.5gと市販ポリオール[(商品名)サンニックスFA−703、三洋化成工業(株)製、グリセリン系ポリエーテルポリオール、OH価:32.9KOH/g]300gを高速乳化・分散機[(商品名)T.K.ホモディスパ、プライミクス株式会社製]を用いて混合した。混合物はクリーム状であり、脱水前の粘度を測定した結果、20万mPa・sであった。粘度が20万mPa・sと高かったため、分散することが困難であった。得られた混合物を2Lのナス型フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて脱水した。脱水が進むにつれ、混合物は流動性を示すようになり、脱水終了時には粘性のある流体となり、塩化ビニル重合体粒子濃度(含有率)40重量%のポリオール組成物を得た。
脱水終了後のポリオール組成物をT.K.ホモディスパで均一に攪拌した後、塩化ビニル重合体粒子の体積平均粒子径([MV]値)を測定した結果、0.15μmであった。また、粘度を測定した結果、8100mPa・sであった。そして、1ヶ月の保存安定試験を行った結果、粒子の沈降は見られず、均一な状態であった。さらに、分散安定試験を行った結果、ゲル量は1300ppmであった。
次に、得られたポリオール組成物を用いて軟質ポリウレタンフォームを調製したところ、用いたポリオール組成物の塩化ビニル重合体粒子の含有率が40重量%であり、粘度が8100mPa・sであったため、ハンドリング性能は良好であった。
軟質ポリウレタンフォームの調製は、塩化ビニル重合体粒子含有ポリオール組成物83.34g、市販ポリオール(サンニックスFA−703)83.34g、市販ポリオール[(商品名)Voranol CP1421、Dow Chemical Company製、ポリマーポリオール、OH価:34.6KOH/g]3.42g、整泡剤[(商品名)TEGOSTAB B4113LF、Goldschmidt社製]1.8g、ジエタノールアミン(和光純薬工業株式会社製)1.17g、水1.8g、触媒[(商品名)TEDA−L33、東ソー株式会社製、トリエチレンジアミン]1.44gを混合後、市販イソシアネート[(商品名)コロネート1106、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリメリックMDI系イソシアネート、NCO%=31.7%)をイソシアネートインデックスが98となるように加え、6500rpmで5秒間攪拌した後、モールドに注入し、反応を実施し、軟質ポリウレタンフォームを得た。
本発明のポリオール組成物は、沈降物が少なく、保存安定性と分散安定性に優れ、かつ、ハンドリング性能が良好で、分散安定性が良好なポリウレタン樹脂が製造できるので、ポリウレタン樹脂製造工業で好適に使用される可能性を有する。

Claims (5)

  1. 体積平均粒子径([MV]値)0.2〜5μmの塩化ビニル重合体粒子をポリオール中に10〜50重量%含有し、かつ、当該塩化ビニル重合体粒子中に、塩化ビニル重合体100重量部に対して、スルホコハク酸塩を有する有機化合物を0.05〜10重量部含有することを特徴とするポリオール組成物。
  2. 粘度が10000mPa・s以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリオール組成物。
  3. 体積平均粒子径([MV]値)0.1〜2μmの塩化ビニル重合体粒子を含むラテックス溶液をポリオールと混合し、得られた混合物を脱水することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のポリオール組成物の製造方法。
  4. 請求項1又は請求項2に記載のポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを触媒の存在下に反応させることを特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。
  5. 触媒の他に発泡剤を存在させて反応させることを特徴とする請求項4に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
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