JPH01319523A - 低粘性ポリマーポリオール及びポリウレタンの製造方法 - Google Patents

低粘性ポリマーポリオール及びポリウレタンの製造方法

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JPH01319523A
JPH01319523A JP1092016A JP9201689A JPH01319523A JP H01319523 A JPH01319523 A JP H01319523A JP 1092016 A JP1092016 A JP 1092016A JP 9201689 A JP9201689 A JP 9201689A JP H01319523 A JPH01319523 A JP H01319523A
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high molecular
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JP1092016A
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Robert G Gastinger
ロバート・ジー・ガスティンジャー
John E Hayes
ジョン・イー・ヘイエス
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    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
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    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリマーポリオール(重合体粒子を分散させ
た多価アルコール)の製造に関し、その1つの形態にお
いて、より詳しくは、少量の高分子量ポリオールを分散
媒体の一部(分散剤)として使用するスチレン/アクリ
ロニトリル比SAN)共重合体ポリオールに関する。
[従来の技術] ポリウレタンの製造においてポリオールを使用すること
、即ち、触媒及び時には他の成分の存在下にポリオール
とポリイソシアネートを反応させてポリウレタンを製造
することは、従来から良く知られている。
可撓性のポリウレタンフオーム、例えはスラブウレタン
フオーム(比較的淳くて幅の広い板状のウレタンフオー
ム)の製造に適用されるポリオールは、約2000から
5000又はそれ以」二〇分子量を有し、酸化アルキレ
ン、通路は酸化エチレン又は酸化プロピレンが、あるい
は酸化エチレンと酸化プロピレンの両方と低分子量のポ
リオールとを反応させることによって合成される。これ
らのポリオールは水又は他の発泡剤例えはフルオロカー
ボンの存在下に、ポリイソシアネーi〜と反応させられ
る。
ウレタンフオームの製造に用いられるポリオールは、例
えは重合体粒子をポリオール中に分散させてポリマーポ
リオールとする等、ポリウレタンの性質を改善するため
に、いろいろに変性されている。普通のポリオールは、
これらのポリマーポリオールにおいて、ベースポリオー
ル(分散媒体)として使用される。
一例として、スチレン又はアクリロニトリル又はこれら
の混合物(SANモノマーと略記される)のようなビニ
ル化合物のポリマー、あるいはトルエンジイソシアネー
ト(丁D+)とヒドラジンとがら製造されるポリウレア
ポリマーを通常のポリオール中に分散させた分散体(ポ
リマーボリオール)は、ウレタンフオームの性状を改善
するために用いられている。耐荷重性(1LD−押込荷
重値又はCFD−圧縮荷重値として示される)の大きい
ポリウレタンフォームは、このようなポリマーポリオー
ルを用いて製造される。
ポリウレタンフォームの特性を向上させるには、安定て
低粘性のポリマーポリオールを調整することが望まれる
。安定性は、ポリウレタンフォーム製造用のポリオール
の使用前の貯蔵寿命にとって大切である。また、低粘度
及び重合体の小さな粒径は、大容積のフA−ムの製造装
置において高品質のポリオールを容易に圧送する」−で
大切である。
更ニ、S A N 比の高い(スチレン/アクリロニ1
〜リル共重合体においてスチレンの割合か高い)スチレ
ン/アクリロニトリルポリマーポリオールを合成するこ
とができれはより好都合である。これらのポリマーポリ
オールにおいて、アクリロニトリルの比率を低くして代
りにステlノンの比率を高くすると、ポリウレタンの硬
化の際の変質か防止され、また得られるフオームの難燃
性の改善が助成される。
[発明か解決しようとする課題] しかし、上記のようなポリマーポリオールの安定性は、
スチレン/アクリロニトリル比が大きくなると共に減少
する。即ち、貯蔵の間装置されることによって成分か分
離し易くなり、ポリマーポリオールの粘度や粒径等の特
性も劣化する。
シャーの米国特許第4119586号には、平均分子量
か5000以上の高分子i (HMW)ポリオールの少
量(5〜45重量%)を、分子量か4000以下の低分
子量(LMW)ポリオールの主要量と共に使用すると、
安定で低粘性のポリマーポリオールか得られ、比較的ポ
リマー含量を高めることができることが記載されでいる
。LMWポリオールの分子量の上限は、4000と教示
されている。また、必要と判明したH M Wポリオー
ルの最少使用量は、全ポリオールの5%好ましくは10
%以上とされている。
更に、米国特許第3953393号及び4458038
号には、臨界的な見かり上の不飽和結合の量か必要とさ
れる特別の組成の不飽和ポリオール中において、連’J
RN3動剤としてのアルキルメルカプタンの存在下に、
その場で重合を行うことによって、高スチレン含有のポ
リマーポリオールを製造し得ることが記載されている。
しかしポリウレタンにアルキルメルカプタンを使用する
ことは、これらの旧料から製造されるフ1−ムが悪臭を
もつようになるため好ましくない。これらの化学物質及
びそれから製造されるフオームの悪臭は、消費者にとっ
ても、メーカーにとっても、フオームを使用し難いもの
とする。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、スチレン/アクリロニトリル比
(SAN比)か例えば約50750から約85/15と
高く、かつ安定な低粘性分散体くポリマーポリオール)
と、これらの分散体の製造方法とを提供することにある
[課題を解決するための手段] 本発明の製造方法は、上記課題の達成のために、 高分子量ポリオール分散剤を含む装入物を反応器に装入
する第1工程と、 該反応器に、分子量か4000よりも大きいペースポリ
オール、モノマー部分及び該モノマー部分を重合させる
に適した開始剤とを含有する給送流を供給する工程を含
み、 かつ、前記高分子量ポリオール分散剤の量を、全ポリオ
ール(全ポリオールは、高分子量ポリオール分散剤とベ
ースポリオールとの全部分として定義される)の約1〜
20%の範囲内とする製造方法である。
必要てあれば、前記高分子量ポリオール分散剤を第1部
分と第2部分として、第1部分を前記反応器に装入し、
第2部分を前記給送流中に含有させても良い。この場合
、高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2部分の合
別量を全ポリオールの約1〜20%、好ましくは1〜5
%とする。
また、前記ベースモノマーについても、第1部分と第2
部分として、第1部分を反応器に装入し、第2部分を給
送流中に含有させても良い。
反応器へ装入する装入物中の高分子量ポリオール分散剤
の濃度は、装入物中の全ポリオールに対して10〜10
0重量%であることが好ましい。
反応器としては、バッチ反応器、半バッチ反応器及び直
列に接続された複数の連続攪拌タンク反応器(CSTR
)を用いることが好ましい。
本発明における高分子量ポリオール分散剤は、分子量が
6000より大きく、官能価か2〜4であることが望ま
しく、誘導された不飽和部分を含まないことが好ましい
。具体的には、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛の存在下に
おいて、酸化アルキレンを多官能価の開始剤に添加する
ことによって合成される高分子量ポリオールを分散剤と
して用いることができる。
また、本発明におけるモノマー部分は、スヂレン・アク
リロニトリル混合物であることが好ましく、SAN比を
65/35ないし85/15とすることがより望ましい
[作用] 本発明においては、驚くへきことに、米国特許第411
9586号の教示とは反対に、4000よりも犬な分子
量のベースボリオールを用い、また、前述した米国特許
第3953393号及び第4488038号の教示と反
対に、好ましくは誘導された不飽和部分を含まない高分
子量ポリオール分散剤を用いる方法によって、低粘性で
安定性か犬ぎく、SAN比も高いポリマーポリオールの
製造を可能にしている。
本発明において、全ポリオール比率の1〜20重量%の
王で使用される高分子量ポリオール分散剤は、ベースボ
リオール中で千ツマ−か重合することにより生成される
固形物(重合体)の分散を促す働きをする。このため、
粒径か小さい重合体かベースボリオール中に均一に分散
することになり、粘度か低く、かつ放置中に成分が分離
しにくい安定なポリマーポリオールが得られる。
高分子量ポリオール分散剤を使用しない通常のポリマー
ポリオールにおりる典型的なS A N比は、高くとも
約50150〜65/35の範囲になり得るに過ぎない
。これと対照的に、本発明によるポリマーポリオールの
SAN比は、50150〜9515、より標準的には、
約65/35〜85/15という高い値をとることがで
きる。
また、本発明の方法における千ツマ−の重量百分率は、
約5〜50%、より標準的には15〜40%である。
本発明においては、バッチ反応器又は半バッチ反応器が
好ましく用いられるが、単一の連続的に攪拌されるタン
ク反応器(CSTR)は、本発明の方法の実施には全く
不向きである。シャーの米国特許第4119586号に
は、単一+7)C3TRか用いられているが、これは、
本発明の場合には、良い結果を与えない。直列に接続さ
れた複数の連続攪拌タンクは、第1 C3TRへの給送
流の高分子ポリオール分散剤の比率を高くし、第1cS
TRでの生成物が第2C3TRに送られるとともに、こ
の第2C3TRにも給送流か供給されるようにずれは、
使用可能である。木゛発明のポリマーポリオールを実現
するためには、比較的高い濃度の高分子ポリオール分散
剤か最初に反応器に装入されることが重要である。
本発明のポリマーポリオールは、80〜150℃、好ま
しくは約100〜130tの温度で調整される。しかし
、反応温度は、本発明の方法を実施する上に特別に臨界
的なものではない。
給送流中の全ポリオール(高分子量ポリオール分散剤子
ベースボリオール)の比率は、50〜99重量%の範囲
にあり、給送流中の全ポリオールの好ましい比率は、約
65〜97重量%、特に好ましい比率は、80〜95重
量%である。
反応器の内容物への給送流の添加時間は、05〜40時
間、好ましくは1〜25時間であるが、これらの範囲は
どちらも臨界的なものでは/Jい。
全反応物質の重l百分率としての開始剤の比率は、00
5〜50重量%、好ましくは01〜10重量%である。
本発明の1つの形態によれは、反応器に予め装入してお
く装入物は、その全部か高分子量ボリオール分散剤であ
っても良い。別の方法として、高分子量ポリオール分散
剤をベースボリオール対分散剤比201まて希釈して反
応器に装入しても良い。また、高分子量ポリオール分散
剤の全量を反応器の装入物に添加しても良いし、前述し
たように一部を反応器に装入しておき、残部な給送流中
に含有させて反応器に供給しても良い。
反応器への給送流添加終了後におりる全ポリオール成分
中の高分子量ポリオール分散剤重量百分率は、約1〜2
0重量%の範囲に含まれる。この比は好ましくは、約1
〜10重量%、より好ましくは、2〜8重量%であり、
2〜5重量%は、特に標準的である。
本発明におけるベースポリオールは、普通は複数の反応
性水素を含む開始剤と1以上の酸化アルキレンとの反応
によって合成される。
適当な開始剤の例としては、グリセリン、アルカノール
アミン、アルキルアミン、アリール又は芳香族アミン、
スクロース、ソルビトール、[・リメヂロールブロバン
(TMP)、α−メチルグルコシ[・、β−メヂルグル
コシト又は他のメチルグルコシド、フェノール樹脂、ア
ニリン、混合フェノールアニリン、例えは、メチIノン
ジアニリン又はビスフェノールA、マンニッヒM 合物
及びその混合物かある。
ベースポリオールは、所望のモル数の酸化アルキレンに
て開始剤をアルコキシル化することによって製造するこ
とができる。好ましくは、酸化アルキレンは、2〜4個
の炭素原子をもち、従って、酸化エヂレン、酸化プロピ
レン、酸化ブヂレン又はこれらの酸化物の混合物である
。これらの酸化物は、混合されて開始剤に添加されるが
、又は、ブロック又はキャップを形成するために別々に
開始剤に添加される。好ましい形態によれば、酸化エヂ
レンど酸化プロピレンとの混合物を開始剤に添加する。
アルコキシル化は、触媒を用いて、又は用いずに行うこ
とができる。KOHは、普通に用いられる触媒であるが
、他の触媒を用いてもよい。
ベースポリオールの分子量は、4000よりも大きく、
成る形態によれば、4000〜6500であり、別の形
態によれは、4000〜6000   。
である。
本発明の実施に当たって、高分子量分散剤及びベースポ
リオールのそれぞれの分子量は同一ではありえない。高
分子量分散剤の分子量は、ベースポリオールの分子量よ
りも約1500、好ましくは約2000大きくしなけれ
はならない。
本発明による高分子量ポリオールは、好ましくは、分子
量6000以上、時には、10000以上であり、官能
価は2〜4であり、好ましくは、トリオールか用いられ
る。高分子量分散剤の官能度の平均は約3である。前述
した開始剤は、他のものと共に、高分子量ポリオール分
散剤を合成するときにも用いられる。前述したように、
周知の技術を用いて、1以上の酸化アルキレンを多価又
は多官能価開始剤に一緒にか又は別々に順次添加してラ
ンダム又はブロック共重合体を合成することができる。
触媒を用いてもよく、高分子量ポリオール分散剤のため
の多少とも好ましい触媒は、2金属シアン化物触媒、特
に、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛であり、分散剤とし用
いられるポリオールは、引回によって本明細書に組込ま
れる米国特許第3029505号、3900518号、
3941094号及び第43551. O0号に示され
た方法に従って調整することができる。ヘキサシアノコ
バルト酸亜鉛を触媒として用いて合成された高分子量ポ
リオール分散剤を用いた場合に低粘性ポリマーポリオー
ルを得ることがてぎることが見出されている。もちろん
、他の触媒例えはK OHを用いてもよい。
なお、本明細書におけるポリオールの平均分子量は、理
論的)を官能価及びヒドロキシル価から計算された理論
値(又は見かりの値)である。真の平均分子量は、真の
官能価かとの程度初めの官能価又は理論官能価を下回っ
ているかに依存して、これより少し小さい値となる。も
ちろん、安定なポリマーポリオールを確保するには、ベ
ースポリオールと高分子量ポリオール分散剤とは、分子
量か互いに整合されているへきである。
本発明の方法に使用される好ましい千ツマ−は、前述し
たように、共重合体を合成するためのスチレン及びアク
リロニトリルである。スチレン/アクリロニトリル比(
SAN比)は、前述した通りである。
その他の適切な千ツマ−としては、ブタジェン、イソプ
レン、14ペンタジエン、16−へキサジエン、17−
オクタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリ
コニ1〜リル、α−メヂルスヂレン、スチレンスチレン
、2.4−ジメヂルスヂレン、エチルスチレン、イソプ
ロピルスチレン、ブチルスチレン、例えばシアノスチレ
ン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ヘン
シルスチレンのような置換スチレン、例えはシアノスチ
レン、ニトロスチレン、N、N−ジメヂルアミノスチレ
ン、アセトキシスチレン、メチル4−ビニルベンゾエー
ト、フェノキシスチレン、P−ビニルシフエニールスル
フィト、P−ビニルフェニルフェニルオキシドのような
置換スチレン、アクリルモノマー及び置換アクリルモノ
マー、例えはアクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリ
レート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒト
ロキシエチルメクリレ−1・、メチルメタクリレ−1・
、シクロへキシルメタクリレート、ヘンシルメタクリレ
ート、イソプロピルメタクリレート、オクチルメタクリ
レート、エチルα−工1〜キシアクリレート、メチルα
−アセトアミノアクリレート、ブチルアクリレート、2
−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート
、フェニルメタクリレート、N、N−ジメヂルアクリル
アミド、N、N−ジヘンシルアクリルアミト、N−ブチ
ルアクリルアミド、メタクリルホルムアミ1−、ビニル
エステル、ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルアセ
テート、ビニルアルコール、ビニルブチレート、イソプ
ロピニルアセテ−1〜、ビニルポルメート、ヒニルアク
リレート、ビニルメタクリレート、ビニルメトキシアセ
テート、ビニルベンゾエート、ビニルトルエン、ビニル
ナフタレン、ビニルメヂルエーテル、ビニルエチルエー
テル、ビニルブロピルエーテル、ビニルブヂルエ−チル
、ビニル2−エチルヘキシンエーテル、ビニルフェニル
エーテル、ビニル2−メトキシエヂルエーテル、メトキ
シブタジェン、ビニル2−ブトキシエチルエーテル、3
.4−シヒ1−口−1゜2−ビラン、2−ブトキシ−2
゛−ビニルオキシジエチルエーテル、ビニル2−エチル
メルカブトエヂルエーテル、ビニルメヂルケトン、ビニ
ルエチルケトン、ビニルフェニルケトン、ビニルエチル
スルフィト、ビニルエールスルホン、N−メチル−N−
ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリトン、ビニルナ
フタレン、ジビニルスルフィト、ジビニルスルホキシド
、ジビニルスルホン、ナトリウムビニルスルホネート、
メチルビニルスルボネート、N−ビニルピロール、ジメ
チルフマレート、ジメチルマレート、マレイン酸、クロ
トン酸、フマル酸、イタコン酸、モノメチルイタコネー
ト、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、シメヂル
アミトエチルメクリレート、グリシジルアクリレート、
アクリルアルコール、イタコン酸グリコールモノエステ
ル、ビニルピリジン、無水マレイン酸、マレイミド、N
−置換マレイミl−例えばN−フェニルマレイミドかあ
るが、これらには限定されない。
重合開始剤触媒としては、使用されるモノマーに適する
ものてあればどんな開始剤でもよい。本発明のポリマー
ポリオール組成物を製造する上に有用な触媒開始剤は、
遊離ラジカルタイプのビニル重合触媒、例えは過酸化物
、過硫酸塩、過硼酸塩、過炭酸塩、アゾ化合物その他で
ある。特定的な例としては、2.2′ −アゾービスイ
ソブヂロニトリル(AIBN)、シヘンゾイルバーオギ
シト、シイソブロビルパーオキシトカーホネー1〜、t
−ブチルパーオキシ−2−エヂルヘキザネ−1・、t−
ブヂルパービハレート、2.5−ジメチル−ヘキサン−
2,5−シーペルー2−エチルへキシニー1〜、t−ブ
ヂルベルネオデカノエート、t−ブヂルベルヘンソエー
ト、t−プチルベルクロトネ−1・、t−プチルペルイ
ソブヂレート、シーt−プチルペルフタレ−1−かある
。その他の適切な触媒ももちろん使用してもよい。
以下に実施例によって、木発明の製造方法及びポリマー
ポリオールについて、更に詳細に説明する。
[実施例] 実施例におけるポリマーポリオールの物理的性状の測定
は以下のような測定手順で行なった。
粘度・ブルックフィールド円錐及び板粘度別(スピンド
ル$CP−52,20秒−1,25℃において作動)を
用いて測定した。
粒径 O−キシIノン又はイソプロピルアルコールを分
散媒体として、コールタ−N4粒径分析装置を用いて測
定した。
遠心処理可能な固形物(重量%)・ 約24時間、約3300rpnにて1470半径方向遠
心力”gw”によって、ボリマーボリオールザンブルを
遠心処理し、次に遠心処理管を倒立して4時間F +/
ンした。管の底部の流れ出ないケーキを試験したサンプ
ルの籾重量として記録した。
以下に述べる例で用いた高分子量ポリオール分散剤につ
いてまとめて説明する。
分散剤1〜5は、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛を使用し
て、米国特許第3029505号、第390051、8
号、第3941049号及び第4355100号に記載
された方法に従って調製し、比較的不飽和部分か少なく
、誘導された不飽和部分を含まなかった。また、分散剤
6は、従来の技法を用いて、触媒としてに、 OHを用
いて調製し、比較的不飽和部分が多かった。分散剤1〜
3は分子量か約10000であり、分散剤4は分子量か
約8000、分散剤5は分子量か約9000であった。
分散剤1 ヒドロキシル価16、不飽和量o 、 o 
1omeq/gであり、酸化エチレン7%を含有すると
ともに酸化エチレンのキャップを有しく末端に酸化エチ
レンかイ」加された)、グリセリンを開始剤とした酸化
プロピレンのポリエーテルである。
分散剤2 ヒドロキシル価16、不飽和量0 、 01
. Omeq/gであり、グリセリンを開始剤とした酸
化プロピレンのポリエーテルである。
分散剤3 ヒドロキシル価16、不飽和量0、010m
eq/gであり、酸化エチレン15%を含有し、グリセ
リンを開始剤とした酸化プロピIノン及び酸化エチレン
のポリエーテルである。
分散剤4 ヒドロキシル価19、不飽和量o 、 01
.6 meq/gであり、酸化エチレン7%を含有する
とともに酸化エチレンキャップを有し、グリセリンを開
始剤とした酸化プロピレンのポリエーテルである。
分散剤5 ヒドロキシル価25、不飽和量0、013m
eq/gであり、酸化エチレン13%を含有するととも
に酸化エチレンギャップを有し、グリセリンを開始剤と
した酸化プロピレンのポリエーテルである。
分散剤6 ヒドロキシル価19、不飽和量0 、 09
7meq/gであり、酸化エチレン13%を含有すると
ともに酸化エチレンギャップを有し、グリセリンを開始
剤とした酸化プロピIノンのポリエーテルである。
例1〜8 未実施例における全てのポリマーポリオールは、他に指
定なりれは、下記の実験手順に準拠して製造した。
まず、攪拌装置、凝縮器、温度計及び添加管を備えた3
1入り4−ネックの樹脂製反応器に、窒素カス充填下に
おいて、ベースボリオール及び高分子量ポリオール分散
剤をそjqそれ指示された景たり装入した。そして、反
応器の装入物を反応温度に加熱した後、給送物又は給送
流を指示された期間に亘フて添加し、乳白色のポリマー
ポリオールを生成させた。反応終了後、05〜10時間
(浸透又は熟成時間)の間ポリマーポリオールを指示さ
れた室温に保ち、次に反応混合物を5mmHgよりも低
い圧力で、15〜25時間約90〜120 ’Cてスト
リッヒングし、木発明のポリマーポリオールを得た。
第1表に、例1〜8(例2,4,5.6.8実施例1例
1..3.7  比較例)の製造条件及び得られたポリ
マーポリオールの・IJ4=秋を示す。
の  真〉−m=み一萬   二=−写一   =0 
  あ 1 −リ    ニー− これらの例は、65/35ないし90/10のいろいろ
のSAN比において、高分子量ポリオール分散剤を添加
することの効果を示している。分散剤の分子量は、前述
したようにすべて6000以上であった。
第1表において、同しSAN比のもの同志を比較すると
、本発明の範囲に含まれる全てのポリマーポリオールは
、低粘性、安定刊の増大及び才◇径の減少について改善
か見られることがわかる。
これらの全ての例に用いたベースボリオールは、THA
NOL  5F−5505(登録商標分子量4800,
08価34)であった。
5%の分散剤を使用する例2は、同しSAN比5773
30例1と比較して、粘度か低く、杓径も小さくなって
いるが、分散剤を使用することと使用しないこととの差
異は、SAN比が大きくなるにつれてより明確になる。
SAN比75/25て、分散剤を用いなかった例3ては
、粘度か容認できないほと太きく (6640cps)
、粒径は3μm以上、遠心分動可能な固形物は299て
ある。これに対し、同しSAN比で分散剤を用いた例4
〜6では、良好なポリマーポリオールか得られている。
SAN比が85/15の例8に明確に対比しうる例7に
おいては、ポリマーポリオールは全く生成されず(重合
体か分散せず)、その代りに2相系を生成した。例8の
ポリマーポリオールは低粘度で、遠心分離可能な固形物
の量は多少高かった。
例9〜18 例9〜18(例10〜12及び15〜18 実施例1例
9,13.14・比較例)の製造条件及びポリマーポリ
オールの性状を第2表に示す。
目   ” !  8〉の旨ま占。号    蕎二    呂=−箕
81    1 部00ト       −     
                 −へ′″N目  
  ” u2   目)の02占。(へ)    30    
目巳−≧−120!ト      =        
              −■へ8N8   u2
                ■ロト= 8〉−旨
ま占。国  零1 8♀8♀8−  a♀二いト   
   =                     
2階    の   = 二 8≧8ゎ8占。、  字l   呂呂旨8昌8  
℃8=いさ   =           −ロぐ一寸
一   二 冒 0 ’;B−6Rろ。G  目二  目ヨー≧−1
−喜m口の   = = 8)−の黛占6−  So  3旨−≧−11声=
8さ   =+      FJ ++ N目   ” 派 88)−の?為。凶  写ゞ  目串−≧−1承8
8、ト      :、′″ 目p  二い ■ 8)50まろ6N  呑1  呂8−≧−j  ゆ
ぴ0!8      −              
       +         end  八 〇
貧 第2表に示したこれらの例は、給送流でなく反応器の装
入物に高分子量ポリオール分散剤を添加することの重要
性を示している。即ち、分散剤の初期の高濃度を保持す
るために半ハッチ工程が採用される。反応器の装入物中
にて/ぼく、給送流中にたり分散剤を添加した例13.
14においては、粘度、粒径及び遠心分離可能ノ♂固形
物か増大している。これらの例13.14は、前記米国
特許第41 +、 9586号において使用された手順
に最も類似している。例15.16以外で使用した高分
子量ポリオール分散剤は、ヘキザシアノコバルト酸亜鉛
触媒を用いて調製し、例1516の分散剤は、K OH
触媒を用いて調製したものである。
全ての例において、SAN比は75/25とした。分散
剤の分子量幻、全ての場合に、6000以」−てあった
。本発明の範囲に含まれる全てのポリマーポリオールは
、低粘度で、粒径か小さく、安定度か改善されている。
これらの全ての例において使用されたペースポリオール
は、例1〜8と同様にTHANOL  5F−5505
であった。
この場合にも、分散剤を使用しなかつjこ例9ては、例
10〜12及び15〜17のポリマー月ソ1ノオールに
比べて不所望の性状のポリマーポリ月−−ルか取得され
た。例18て得たポリマーポリオール4J、例9のもの
より粘度か多少高くなつ/じ力)、粒径は小さいもので
あった。
例19〜23 例19〜23の製造条件及び得られたポリマーポリオー
ルの性状を第3表に示す。
滉                   ;劇 例19〜23は、別のペースポリオールを使用した例で
ある。これらの全ての例において、分子量か4800(
7)ARCOLI 342 (登録商標)をペースポリ
オールとして使用した。SAN比は75/25とした。
この場合も、高分子量ポリオール分散剤を用いた例21
,22.23による本発明のポリマーポリオールは、分
散剤を用いなかった例19.20のポリマーポリオール
に比べて好ましい性状であった。
上述した各側に従って調製したポリマーポリオールは、
ポリウレタンを生成さゼる調合物に組込むことができる
。本発明のポリマーポリオールは、前述したポリイソシ
アネートと共に使用したり、又は、当該技術では周知の
別のポリオールと組合せてポリイソシアネートと反応さ
せてポリウレタンフ材−ム製品としたりてきる。
ボリウI/タンフ副−ムを形成するには、この形式のフ
オームの調製において有用な触媒か常法に従って使用さ
れる。これらの触媒にるJ、前述したものの他に、第3
アミン、第3ボスフイン、強塩基例えばアルカリ及びア
ルカリ土類金属の水酸化物、アルコキシド及びフェノキ
シト、強酸の酸性金属塩、種々の金属のキレ−1−1種
々の金属のアルコラ−1〜及びフェノラート、有機酸と
種々の金属との塩、4価、3価及び5価のAS、Sb。
B1の有機金属誘導体、並ひに鉄及びコバルトの金属カ
ルボニルのうち1以上てあってもよい。
前記ポリウレタン生成用の触媒の任意の組合セももちろ
ん使用してよい。触媒の通常の使用量は、ポリオール1
00重量部当たりの約001〜50重量部の範囲に含ま
れる。最も多くの場合の触媒の使用量は、0.2〜20
重量部である。
周知のように、ポリウレタンフォームのポリオール成分
は、1以上の前記触媒の存在下に、既知の手順に従って
、ポリイソシアネ−1・と反応させる。ポリイソシアネ
ートとしては、芳香族又は脂肪族ポリイソシアネートを
使用することができる。
発泡は、水、時には有機発泡剤の存在下に実施する。水
は、ポリマーポリオールと添加したポリオール100重
量部当たり05〜15重量部、好ましくは10〜10重
景部貴重する。水と共に必要に応して使用する有機発泡
剤は、当該技術では既知であり、モノフルオロトリクロ
ロメタン、ジフルオロジクロロメタン、二塩化メチレン
及び当該技術において周知の他の物質である。セルの大
きさ及び構造を制御するための添加物質例えはジメチル
ポリシロキサンのようなシリコン界面活性剤も、発泡混
合物に添加することができる。
既知の形式の充填剤、難燃剤、塗料又は可塑化剤を使用
してもよい。これらの並ひに他の添加剤は、当業者にと
っては周知である。ポリウレタンフォームの調製につい
ての詳細は、米国特泊願第197938号に示されCい
る。
以上の実施例及び比較例から、SAN重合体を含有する
ポリマーポリオールの合成において、分子量か4000
よりも大きいベースボリオールを使用するとともに、高
分子量ポリオール分散剤を用いることによって、85/
15までのより高いSAN重量比と、分散された重合体
固形物の高い含有量と、より低い粘度とを実現できるこ
とが明らかである。また、反応器に最初装入される分散
剤の濃度を比較的大きくした半バッチ反応器の使用も、
好ましい結果を得る助けとなる。しかも、これらの良好
な成果得るための高分子量ポリオール分散剤の使用は、
5%以下という少ない量てあってもよい。
本発明によるポリマーポリオール及びその製造方法には
、本発明の範囲内において、いろいろの変形が可能であ
る。例えは、当業者は、特に有利な性状を示ずポリマー
ポリオール又は良好の性状を示すフオームを与えるポリ
マーポリオールを得るために、温度、圧力、反応物質、
比率及び添加モートを前述のパラメーターの範囲内にお
いて任意に調節することがてきる。
使用した商品の説明 *ARCOL  +342(登録商標)トリロヂロール
プロパンを開始剤とした酸化プロピレンと酸化エヂレン
とのポリエーテル。酸化エヂレン含量約14%、ヒドロ
キシル価0.35、第1ヒ1−ロキシル基含量75〜8
0%(ポリエーテルの全ヒドロキシル含量基準)。
*THANOL    5F−5505(登録商才票 
)グリセリンを開始剤とした酸化プロピレンと酸化エヂ
レンとのポリエーテル。酸化エチレン含量約20%、ヒ
ドロキシル価34、第1ヒドロキシル基含量80%(ポ
リエーテルの全ヒドロキシル含量基準 *Vaz○(ハシ)67 E I、デュポン製の2,2゛−アソビス(2−メチル
ブタンニトリル)重合触媒。
[発明の効果] 辺上のように、本発明においては、分子量4000以」
二のベースボリオールを用いるとともに、高分子量ポリ
オール分散剤を用いることによって、ベースボリオール
中に分散する重合体の粒径が小さく、低粘度て安定12
ポリマーポリオールを製造することができる。
また、本発明によれは、ポリマーポリオールの優れた安
定性を維持しながら、重合体のスチレン/アクリロニト
リル比を高めることができ、かかるポリマーポリオール
を用いれは、難燃性の高いポリウレタンフォームを製造
することがてきる。
ざらに、本発明においては、メチlノン/アクリロニト
リル比を高めるためにアルキルメルカプタンの如き物質
を用いないので、悪臭か問題となることがない。
本発明のポリマーポリオールは、貯蔵時に成分か分離し
たり、増粘したすせず、均一な状態で圧送することが容
易であるため、難燃性、耐荷重性に優れた比較的大容積
のポリウレタンフォームを製造するのに好適である。
代理人 弁理士 佐 藤 正 年

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)高分子量ポリオール分散剤を含む装入物を反応器
    に装入する工程と、 該反応器に、分子量が4000よりも大きいベースポリ
    オール、モノマー部分及び該モノマー部分を重合させる
    に適した開始剤とを含有する給送流を供給する工程を含
    み、 かつ、前記高分子量ポリオール分散剤の量を、全ポリオ
    ールの約1〜20%の範囲内とする安定な低粘性ポリマ
    ーポリオールの製造方法。 (2)前記高分子量ポリオール分散剤の分子量が約60
    00よりも大きく、かつ官能価が約2〜4である請求項
    1記載のポリマーポリオールの製造方法。 (3)前記反応器へ装入される装入物中の高分子量ポリ
    オール分散剤が該分散剤の第1部分であり、高分子量ポ
    リオール分散剤の第2部分が前記給送流中に含有され、
    かつ高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2部分と
    の合計量が、全ポリオール総量の約1〜20%の範囲内
    である請求項1記載のポリマーポリオールの製造方法。 (4)前記モノマー部分が、スチレン/アクリロニトリ
    ル比が約50/50ないし95/5のスチレン/アクリ
    ロニトリル混合物である請求項1記載のポリマーポリオ
    ールの製造方法。 (5)前記モノマー部分が、スチレン/アクリロニトリ
    ル比が約65/35ないし85/15のスチレン/アク
    リロニトリル混合物である請求項1記載のポリマーポリ
    オールの製造方法。 (6)前記反応器に装入する装入物中の高分子量ポリオ
    ール分散剤の濃度が装入物中の全ポリオールの10〜1
    00重量%の範囲である請求項1記載のポリマーポリオ
    ールの製造方法。 (7)前記反応器が、バッチ反応器、半バッチ反応器及
    び直列に接続された複数の連続攪拌タンク反応器(CS
    TR)から成る反応器の群中から選択される請求項1記
    載のポリマーポリオールの製造方法。 (8)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2
    部分との合計量が全ポリオール総量の約1〜5%の範囲
    である請求項3記載のポリマーポリオールの製造方法。 (9)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2
    部分との合計量が全ポリオール総量の約1〜3%の範囲
    である請求項3のポリマーポリオールの製造方法。 (10)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第
    2部分との合計量が全ポリオール総量の約1〜2%の範
    囲である請求項3記載のポリマーポリオールの製造方法
    。 (11)得られるポリマーポリオールの粘度が約500
    0CPSよりも低い請求項1記載のポリマーポリオール
    の製造方法。 (12)前記高分子量ポリオール分散剤が、ヘキサシア
    ノコバルト酸亜鉛の存在下において、酸化アルキレンを
    多官能価の開始剤に添加することによって合成される請
    求項1記載のポリマーポリオールの製造方法。 (13)前記給送流中の全ポリオールの比率が50〜9
    9重量%の範囲である請求項1記載のポリマーポリオー
    ルの製造方法。 (14)前記反応器へ装入する装入物中に、分子量が4
    000よりも大きいベースポリオールを含有させる請求
    項1記載のポリマーポリオール製造方法。 (15)前記高分子量ポリオール分散剤の分子量が約6
    000よりも大きく、かつ官能価が約2〜4である請求
    項14記載のポリマーポリオールの製造方法。 (16)前記反応器へ装入される装入物中の高分子量ポ
    リオール分散剤が該分散剤の第1部分であり、高分子量
    ポリオール分散剤の第2部分が前記給送流中に含有され
    、かつ高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2部分
    との合計量が全ポリオール総量の約1〜20%の範囲内
    である請求項14記載のポリマーポリオールの製造方法
    。 (17)前記モノマー部分が、スチレン/アクロニトリ
    ル比が約50/50ないし95/5のスチレン/アクリ
    ロニトリル混合物である請求項14記載のポリオールの
    製造方法。(18)前記モノマー部分が、スチレン/ア
    クリロニトリル比が約65/35ないし85/15のス
    チレン/アクリロニトリル混合物である請求項14記載
    のポリマーポリオールの製造方法。 (19)前記反応器へ装入する装入物中の高分子量ポリ
    オール分散剤の量が装入物中の全ポリオールの10〜5
    0重量%の範囲である請求項14記載のポリマーポリオ
    ールの製造方法。 (20)前記反応器が、バッチ反応器、半バッチ反応器
    及び直列に接続された複数の連続攪拌タンク反応器(C
    STR)から成る反応器の群中から選択される請求項1
    4記載のポリマーポリオールの製造方法。 (21)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第
    2部分との合計量が全ポリオール総量の約1〜5%の範
    囲である請求項16記載のポリマーポリオールの製造方
    法。 (22)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第
    2部分との合計量が全ポリオール総量の約1〜3%の範
    囲である請求項16のポリマーポリオールの製造方法。 (23)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第
    2部分との合計量が全ポリオール総量の約1〜2%の範
    囲である請求項16記載のポリマーポリオールの製造方
    法。 (24)得られるポリマーポリオールの粘度が約500
    0CPSよりも低い請求項14記載のポリマーポリオー
    ルの製造方法。 (25)前記高分子量ポリオール分散剤が、ヘキサシア
    ノコバルト酸亜鉛の存在下において、酸化アルキレンを
    多官能価開始剤に添加することによって合成される請求
    項14記載のポリマーポリオールの製造方法。 (26)前記給送流中の全ポリオールの比率が50〜9
    9重量%の範囲である請求項14記載のポリマーポリオ
    ールの製造方法。 (27)前記反応器へ装入する装入物中のベースポリオ
    ールと、前記給送中のベースポリオールとが同一のポリ
    オールである請求項14記載のポリマーポリオール製造
    方法。 (28)分子量が約6000よりも大きい高分子量ポリ
    オール分散剤を含む装入物を反応器に装入する工程と、 該反応器に、分子量が4000よりも大きいベースポリ
    オールと、モノマー部分と、該モノマー部分を重合させ
    るに適した開始剤とを含む給送流を供給する工程とを含
    み、 かつ、前記高分子量ポリオール分散剤の量を全ポリオー
    ルの約1〜5%の範囲とする安定な低粘性のポリマーポ
    リオールの製造方法。 (29)前記高分子量ポリオール分散剤に、誘導された
    不飽和部分が含まれない請求項28記載のポリマーポリ
    オールの製造方法。 (30)前記モノマー部分が、スチレン/アクリロニト
    リル比が約65/35ないし85/15のスチレン/ア
    クリロニトリル混合物である請求項28記載のポリマー
    ポリオールの製造方法。 (31)前記反応器へ装入する装入物中の高分子量ポリ
    オール分散剤の量が、装入物中の全ポリオールの10〜
    100重量%の範囲である請求項28記載のポリマーポ
    リオールの製造方法。 (32)前記反応器が、バッチ反応器、半バッチ反応器
    及び直列に接続された複数の連続攪拌タンク反応器(C
    STR)から成る反応器の群中から選択される請求項2
    8記載のポリマーポリオールの製造方法。 (33)前記反応器へ装入される装入物中の高分子量ポ
    リオール分散剤が該分散剤の第1部分であり、高分子量
    ポリオールの第2部分が前記給送流中に含有され、かつ
    、高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2部分との
    合計量が、全ポリオール総量の約1〜3%の範囲である
    請求項28記載のポリマーポリオールの製造方法。 (34)前記高分子量ポリオールの第1部分と第2部分
    との合計量が全ポリオール総量の約1〜2%の範囲内で
    ある請求項33記載のポリマーポリオールの製造方法。 (35)前記反応器へ装入する装入物中に、分子量が4
    000よりも大きいベースポリオールを含有させる請求
    項28記載のポリマーポリオールの製造方法。 (36)前記反応器へ装入する装入物中のベースポリオ
    ールと前記給送流中のベースポリオールとが同一のポリ
    オールである請求項33記載のポリマーポリオールの製
    造方法。 (37)分子量が約6000よりも大きく、かつ誘導さ
    れた不飽和部分を含まない高分子量ポリオール分散剤の
    第1部分と、分子量が4000よりも大きいベースポリ
    オールの第1部分とを含有する装入物を反応器に装入す
    る工程と、 該反応器に、前記高分子量ポリオール分散剤の第2部分
    と、前記ベースポリオールの第2部分と、モノマー部分
    と、該モノマー部分を重合させるに適した開始剤とを含
    む給送流を供給する工程とを含み、 かつ、前記装入物中の高分子量ポリオール分散剤第1部
    分の量を、装入物中の全ポリオールの10〜50%の範
    囲とするとともに、 前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第2部分と
    の合計量を、全ポリオール総量の約1〜5%の範囲とす
    る安定な低分子量のポリマーポリオールの製造方法。 (38)前記モノマー部分が、スチレン/アクリロニト
    リル比が65/35ないし85/15のスチレンとアク
    リロニトリルとの混合物である請求項37記載のポリマ
    ーポリオールの製造方法。 (39)前記反応器が、バッチ反応器、半バッチ反応器
    及び直列に接続された複数の連続攪拌タンク反応器(C
    STR)から成る反応器の群中から選択される請求項3
    7記載のポリマーポリオールの製造方法。 (40)前記高分子量ポリオール分散剤の第1部分と第
    2部分との合計量が、全ポリオール総量の約1〜2%の
    範囲である請求項37記載のポリマーポリオールの製造
    方法。 (41)高分子量ポリオール分散剤を含む装入物をバッ
    チ反応器に装入する工程と、 該バッチ反応器に、分子量が4000よりも大きいベー
    スポリオールと、モノマー部分と、該モノマー部分を重
    合させるに適した開始剤とを含む給送流を供給する工程
    とを含み、かつ、前記高分子量ポリオール分散剤を全ポ
    リオール総量の約1〜20%の範囲とする製造方法によ
    って得られた安定な低粘性ポリマーポリオール。 (42)前記ベースポリオールが誘導された不飽和化合
    物を含まない請求項41記載の安定な低粘性ポリマーポ
    リオール。 (43)前記モノマー部分が、スチレン/アクリロニト
    リル比が約50/50ないし95/5のスチレンとアク
    リロニトリルとの混合物である請求項41記載の安定な
    低粘性ポリマーポリオール。 (44)前記モノマー部分が、スチレン/アクリロニト
    リル比が約65/35ないし85/15のスチレンとア
    クリロニトリルとの混合物である請求項41記載の安定
    な低粘性ポリマーポリオール。 (45)粘度が約5000CPSよりも低い請求項41
    記載の安定な低粘性ポリマーポリオール。 (46)前記反応器へ装入する装入物中に、分子量が4
    000よりも大きいベースポリオールをも含有させる製
    造方法によって得られた請求項41記載の安定な低粘性
    ポリマーポリオール。 (47)前記反応器へ装入する装入物中のベースポリオ
    ールと前記給送流中のベースポリオールとが同一のポリ
    オールである製造方法によって得られた請求項46記載
    の安定な低粘性ポリマーポリオール。 (48)高分子量ポリオール分散剤を含む装入物をバッ
    チ反応器に装入する工程と、 該バッチ反応器に、分子量が4000よりも大きいベー
    スポリオールと、モノマー部分と、該モノマー部分を重
    合させるに適した開始剤とを含む給送流を供給する工程
    とを含み、かつ、前記高分子量ポリオール分散剤の量を
    全ポリオール総量の約1〜20%の範囲とする製造方法
    によって得られたポリマーポリオールを、触媒の存在下
    に、有機ポリイソシアネートと反応させる方法によって
    製造したポリウレタン製品。
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