JP6782160B2 - ポリイソシアネート重付加ポリオールの製造方法及び生成物 - Google Patents
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Description
a)(1)最大300のイソシアネート当量を有する、1〜50重量部のポリイソシアネートと、(2)少なくとも200の平均ヒドロキシル当量、少なくとも2.5の公称ヒドロキシル官能価を有する、100重量部の1つ以上の液体ベースポリエーテルポリオールであって、ベースポリオールのヒドロキシル基の少なくとも75%が二級ヒドロキシル基である、ベースポリエーテルポリオール(複数可)とを組み合わせ、混合中ポリイソシアネートをポリエーテルポリオールと反応させて、未反応のベースポリオール、未反応のポリイソシアネート化合物、及び1つ以上の、ベースポリオールとポリイソシアネートとのイソシアネート基含有付加物を含有する混合物を生成することと、
b)次いで、(3)最大80の当量及び分子当たり2〜6個のヒドロキシル基を有する低当量ポリオール、ならびに場合によっては追加的なポリイソシアネートを、ステップa)において形成された混合物中に分散させることであるが、但し、ステップa)において形成された混合物、及び存在する場合は追加的なポリイソシアネートによって提供されるイソシアネート基を消費するのに十分な量の低当量ポリオールが提供されることを条件とする、分散させることと、低当量ポリオールをイソシアネート基と反応させて、ベースポリエーテルポリオール中に分散されるポリイソシアネート重付加粒子を形成することと、を含む。
a)(1)最大300のイソシアネート当量を有する、1〜50重量部のポリイソシアネートと、(2)少なくとも200の平均ヒドロキシル当量、少なくとも2.5の公称ヒドロキシル官能価を有する、100重量部の1つ以上の液体ベースポリエーテルポリオールであって、ベースポリオールのヒドロキシル基の少なくとも75%が二級ヒドロキシル基である、ベースポリエーテルポリオール(複数可)とを組み合わせ、混合中ポリイソシアネートをポリエーテルポリオールと反応させて、未反応のベースポリオール、未反応のポリイソシアネート化合物、及び1つ以上の、ベースポリオールとポリイソシアネートとのイソシアネート基含有付加物を含有する混合物を生成することと、
b)次いで、(3)最大80の当量及び分子当たり2〜6個のヒドロキシル基を有する低当量ポリオール、ならびに場合によっては追加的なポリイソシアネートを、ステップa)において形成された混合物中に分散させることであるが、但し、ステップa)において形成された混合物、及び存在する場合は該追加的なポリイソシアネートによって提供されるイソシアネート基を消費するのに十分な量の低当量ポリオールが提供されることを条件とする、分散させることと、低当量ポリオールをイソシアネート基と反応させて、ベースポリエーテルポリオール中に分散されるポリイソシアネート重付加粒子を形成することと、を含む、方法。
a)(1)1〜50重量部のトルエンジイソシアネートと、(2)100重量部の液体ベースポリエーテルポリオールであって、900〜1350のヒドロキシル当量を有する公称三官能性ポリ(プロピレンオキシド)ホモポリマーであるか、もしくは900〜1350のヒドロキシル当量を有する、80〜99.5重量%のプロピレンオキシドと0.5〜20重量%のエチレンオキシドとの公称三官能性ランダムコポリマーであるか、または2つ以上のそのようなポリオールの混合物であり、前記ヒドロキシル基の85〜100%または92〜100%が二級ヒドロキシル基である、ベースポリオールとを組み合わせ、混合中前記ポリイソシアネートを前記ポリエーテルポリオールと反応させて、未反応のベースポリオール、未反応のポリイソシアネート化合物、及び1つ以上の、前記ベースポリオールと前記ポリイソシアネートとのイソシアネート基含有付加物を含有する混合物を生成することと、
b)次いで、(3)トリエタノールアミン、または75〜99.9重量%のトリエタノールアミンと、0.1〜25重量%の、最大80のヒドロキシル当量及び分子当たり2〜6個のヒドロキシル基を有する1つ以上の他のポリオールとの混合物、ならびに場合によっては追加的なポリイソシアネートを、ステップa)において形成された混合物中に分散させることであるが、但し、ステップa)において形成された混合物、及び存在する場合は該追加的なポリイソシアネートによって提供されるイソシアネート基を消費するのに十分な量のトリエタノールアミンまたは混合物が提供されることを条件とする、分散させることと、トリエタノールアミンまたは混合物をイソシアネート基と反応させて、ベースポリエーテルポリオール中に分散されるポリイソシアネート重付加粒子を形成することと、を含む、方法。
ポリオールAは、92%のプロピレンオキシド及び8%のエチレンオキシドの、分子量3500の公称三官能性コポリマーである。水酸化カリウム触媒を用いて作製し、その残留物を除去した。それは約0.1重量%の水を含有する。そのヒドロキシル基の2%未満が一級であり、残りは二級ヒドロキシルである。
ポリオールBは、48のヒドロキシル価を有する、プロピレンオキシド及びエチレンオキシドの公称三官能性コポリマーである。ポリオールBを、亜鉛ヘキサシアノコバルテート触媒錯体を用いて作製する。それは約0.1重量%の水を含有する。そのヒドロキシル基の15%以下が一級であり、ヒドロキシル基の残りは二級ヒドロキシルである。
実施例4を作製するために、87.76部の室温のポリオールBを、0.2部のカルボン酸亜鉛触媒、2部のシードPIPAポリオール、及び6.52部の高分子MDI(32%のイソシアネート基、官能価2.3)と共に、2分間実験室用高速混合器で混合し、混合しながら3.52部のトリエタノールアミンを添加する。熱を適用することなく更に5分間混合を継続し、ここに、安定したPIPA分散系が得られる。
実施例6〜8のそれぞれを、88部のポリオールA、2部のシードPIPAポリオール、0.2部のカルボン酸亜鉛触媒、0.02部のジアルキルスズカルボキシレート触媒、5.76部のトルエンジイソシアネート(80%の2,4−異性体)、及び4.69部のトリエタノールアミンを混合することによって作製する。全ての構成成分は、添加するとき室温である。これらの実験における混合の順番は以下の通りである。
実施例9及び10を、87.78部のポリオールB、2部のシードPIPAポリオール、0.2部のカルボン酸亜鉛触媒、0.025部のジアルキルスズカルボキシレート触媒、5.52部のトルエンジイソシアネート(80%の2,4−異性体)、及び4.5部のトリエタノールアミンを混合することによって作製する。ポリオールは40℃に予熱し、全ての他の構成成分は、添加するとき室温である。
Claims (16)
- ベースポリオール中にポリイソシアネート重付加粒子の分散系を調製するための方法であって、
a)(1)最大300のイソシアネート当量を有する、1〜50重量部のポリイソシアネートと、(2)少なくとも200の平均ヒドロキシル当量、少なくとも2.5の公称ヒドロキシル官能価を有する、100重量部の1つ以上の液体ベースポリエーテルポリオールであって、前記ベースポリオールの前記ヒドロキシル基の少なくとも75%が二級ヒドロキシル基である、ベースポリエーテルポリオール(複数可)と、(3)一級ヒドロキシル基を有するポリオールから調製した、0.05〜5.0重量部(前記(2)ベースポリエーテルポリオール100重量部当たり)のシードPIPA(ポリイソシアネート重付加)ポリオールとを組み合わせ、前記ポリイソシアネートを前記ポリエーテルポリオールと混合しながら反応させて、未反応のベースポリオール、未反応のポリイソシアネート化合物、及び1つ以上の、前記ベースポリオールと前記ポリイソシアネートとのイソシアネート基含有付加物を含有する混合物を生成するステップと、
b)次いで、(4)最大80の当量及び分子当たり2〜6個のヒドロキシル基を有する低当量ポリオール、ならびに場合によっては追加的なポリイソシアネートを、ステップa)において形成された前記混合物中に分散させるステップであるが、但し、ステップa)において形成された前記混合物、及び存在する場合は前記追加的なポリイソシアネートによって提供される前記イソシアネート基を消費するのに十分な量の前記低当量ポリオールが提供されることを条件とする、ステップと、前記低当量ポリオールを前記イソシアネート基と反応させて、前記ベースポリエーテルポリオール中に分散されたポリイソシアネート重付加粒子を形成するステップと、を含む、前記方法。 - 前記ベースポリオールの前記ヒドロキシル基の少なくとも85%が、二級ヒドロキシル基である、請求項1に記載の前記方法。
- 前記ベースポリオールが、900〜1350のヒドロキシル当量を有する公称三官能性ポリ(プロピレンオキシド)ホモポリマーであるか、もしくは900〜1350のヒドロキシル当量を有する、80〜99.5重量%のプロピレンオキシドと0.5〜20重量%のエチレンオキシドとの公称三官能性ランダムコポリマーであるか、または2つ以上のそのようなポリオールの混合物であり、前記ヒドロキシル基の92〜100%が二級ヒドロキシル基である、請求項1または2に記載の前記方法。
- 前記低当量ポリオールが、トリエタノールアミンであるか、または少なくとも75重量%のトリエタノールアミンを含有する混合物である、請求項1〜3のいずれかに記載の前記方法。
- 前記ポリイソシアネートが、トルエンジイソシアネートまたはジフェニルメタンジイソシアネートを含む、請求項1〜4のいずれかに記載の前記方法。
- ベースポリオール中にポリイソシアネート重付加粒子の分散系を調製するための方法であって、
a)(1)1〜50重量部のトルエンジイソシアネートと、(2)100重量部の液体ベースポリエーテルポリオールであって、900〜1350のヒドロキシル当量を有する公称三官能性ポリ(プロピレンオキシド)ホモポリマーであるか、もしくは900〜1350のヒドロキシル当量を有する、80〜99.5重量%のプロピレンオキシドと0.5〜20重量%のエチレンオキシドとの公称三官能性ランダムコポリマーであるか、または2つ以上のそのようなポリオールの混合物であり、前記ヒドロキシル基の85〜100%または92〜100%が二級ヒドロキシル基である、ベースポリオールと、(3)一級ヒドロキシル基を有するポリオールから調製した、0.05〜5.0重量部(前記(2)ベースポリオール100重量部当たり)のシードPIPA(ポリイソシアネート重付加)ポリオールとを組み合わせ、前記ポリイソシアネートを前記ベースポリエーテルポリオールと混合しながら反応させて、未反応のベースポリオール、未反応のポリイソシアネート化合物、及び1つ以上の、前記ベースポリオールと前記ポリイソシアネートとのイソシアネート基含有付加物を含有する混合物を生成するステップと、
b)次いで、(4)低当量ポリオールであって、トリエタノールアミン、または75〜99.9重量%のトリエタノールアミンと、0.1〜25重量%の、最大80のヒドロキシル当量及び分子当たり2〜6個のヒドロキシル基を有する1つ以上の他のポリオールとの混合物、ならびに場合によっては追加的なポリイソシアネートを、ステップa)において形成された前記混合物中に分散させるステップであるが、但し、ステップa)において形成された前記混合物、及び存在する場合は前記追加的なポリイソシアネートによって提供される前記イソシアネート基を消費するのに十分な量の前記トリエタノールアミンまたは混合物が提供されることを条件とする、ステップと、前記トリエタノールアミンまたは混合物を前記イソシアネート基と反応させて、前記ベースポリエーテルポリオール中に分散されたポリイソシアネート重付加粒子を形成するステップと、を含む、前記方法。 - ステップa)において、前記ベースポリエーテルポリオールの前記ヒドロキシル基の1〜30%がイソシアネート基と反応する、請求項1〜6のいずれかに記載の前記方法。
- ステップa)及びb)がそれぞれ、スズ触媒の不在下で行われる、請求項1〜7のいずれかに記載の前記方法。
- ステップ(a)において、前記ベースポリオール及びポリイソシアネートが、ステップ(b)を行う前に、5秒間〜5分間反応させられる、請求項1〜8のいずれかに記載の前記方法。
- ステップ(a)及び(b)が、イオン性界面活性剤、シリコーン界面活性剤、または1つ以上の、親水性の内部もしくは末端ポリ(エチレンオキシド)鎖を有する非イオン性界面活性剤化合物の不在下で行われる、請求項1〜9のいずれかに記載の前記方法。
- ステップ(a)及び(b)が、ベースポリオール、ポリイソシアネート、低当量ポリオール、及び水の総重量に基づいて最大2重量パーセントの水の存在下で行われる、請求項1〜10のいずれかに記載の前記方法。
- ステップ(b)が、予備形成されたポリイソシアネート重付加(PIPA)ポリオールの存在下で行われる、請求項1〜11のいずれかに記載の前記方法。
- ステップ(a)が、前記ベースポリオール及びポリイソシアネートを共に混合ヘッド内に連続的に持ち込んで混合物を形成することによって行われ、この混合物が管状反応器内に連続的に導入され、ここで前記ベースポリオール及びポリイソシアネートが、前記混合物が前記管状反応器の初期部分を通過する際に反応してベースポリオール混合物を形成し、かつステップ(b)が、前記低当量ポリオール及び場合によっては追加的なポリイソシアネート化合物を前記管状反応器の下流部分に導入し、それをステップ(a)において形成された前記ベースポリオール混合物と混合し、次いで前記低当量ポリオールの前記反応を完了させることによって行われる、請求項1〜12のいずれかに記載の前記方法。
- 前記分散系が、8〜25重量%の固形物量を有する、請求項1〜13のいずれかに記載の前記方法。
- 前記粒子の少なくとも90体積%が、0.1〜5μmの粒径を有する、請求項1〜14のいずれかに記載の前記方法。
- 前記分散系が、少なくとも10%の固形物量を伴って、20℃において750〜20,000mPa・sの粘性を有する、請求項1〜15のいずれかに記載の前記方法。
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