JPH1160721A - ポリオキシアルキレンポリオール、軟質ポリウレタンフォーム及び非発泡ポリウレタンの製造方法 - Google Patents
ポリオキシアルキレンポリオール、軟質ポリウレタンフォーム及び非発泡ポリウレタンの製造方法Info
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- JPH1160721A JPH1160721A JP9222815A JP22281597A JPH1160721A JP H1160721 A JPH1160721 A JP H1160721A JP 9222815 A JP9222815 A JP 9222815A JP 22281597 A JP22281597 A JP 22281597A JP H1160721 A JPH1160721 A JP H1160721A
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Abstract
量が低く、高品質のポリオキシアルキレンポリオールの
製造方法、該ポリオールを用いた成形性および物性に優
れた軟質ポリウレタンフォーム及び非発泡ポリウレタン
の製造方法を提供する。 【解決手段】 ホスファゼニウム化合物を触媒として合
成した粗製ポリオキシアルキレンポリオールの精製を行
う際に、特定量の酸化防止剤を添加して、不活性ガスを
導入しながら、70〜160℃、300mmHgab
s.以下の条件下で減圧処理を行い、且つ、気相部の酸
素濃度を5000ppm以下に維持し、ポリオール中の
過酸化物濃度を0.28mmol/kg以下に制御する
ポリオキシアルキレンポリオールの製造方法、及び得ら
れたポリオールとイソシアネートを反応させるポリウレ
タンの製造方法。
Description
ンポリオールの製造方法、軟質ポリウレタンフォームの
製造方法および非発泡ポリウレタンの製造方法に関す
る。詳しくは、特定の構造を有するホスファゼニウム化
合物の存在下、活性水素化合物にアルキレンオキサイド
を付加重合した粗製ポリオキシアルキレンポリオール
を、特定の条件下で精製して、過酸化物の含有量、アセ
トアルデヒドやプロピオンアルデヒド等の臭気原因物質
の含有量が低い高品質のポリオキシアルキレンポリオー
ルの製造方法、該ポリオキシアルキレンポリオールとポ
リイソシアネート化合物を反応させる軟質ポリウレタン
フォーム及び非発泡ポリウレタンの製造法に関する。本
発明の方法により製造されるポリオキシアルキレンポリ
オールは、ポリウレタンフォーム、ポリウレタンエラス
トマー、塗料、シーリング材、接着剤、床材等のポリウ
レタン樹脂等の原料、または界面活性剤、作動油、潤滑
油、化粧品、医薬品、あるいはポリウレタン以外の合成
樹脂の原料として広く用いられる。
ルカリ金属である水酸化カリウム(以下、KOHと略す
る。)触媒存在下、活性水素化合物にアルキレンオキサ
イドを付加重合して工業的に製造されている。KOH触
媒と重合開始剤である活性水素化合物を仕込んだ反応機
にアルキレンオキサイドを連続的に装入しながら、反応
温度105〜150℃、最大反応圧力5〜6kgf/c
m2(490〜588kPa)の条件で、所定の分子量
が得られるまで反応させ、粗製ポリオキシアルキレンポ
リオールを得る。次いで、粗製ポリオキシアルキレンポ
リオール中のカリウムアルコラートを無機酸等の酸で中
和後、脱水、乾燥し、析出したカリウム塩の濾過による
後処理精製工程を経て製造されている。
を高めるため、従来から種々の方法が検討されている。
モノマーであるアルキレンオキサイドの反応速度を高め
るため、反応時のアルキレンオキサイド濃度や、反応温
度を高めたり、触媒の量を増やす方法が知られている。
しかし、このような方法によると、アルキレンオキサイ
ドとして最も広く使用されているプロピレンオキサイド
を用いる場合、KOH触媒ではポリオキシアルキレンポ
リオールの分子量の増加と共に、分子末端に不飽和基
(例えば、アリル基やプロペニル基が挙げられる。)を
有するモノオールが副生することが知られている。この
モノオールは、軟質ポリウレタンフォーム、あるいはエ
ラストマー、シーリング等の非発泡ポリウレタンの力学
物性を低下させる要因となる。
低下させる要因として、不飽和基を有したモノオールの
他に、過酸化物(パーオキサイド化合物)やアルデヒド
化合物(例えば、プロピオンアルデヒドやアセトアルデ
ヒドが例示される。)の副生が挙げられる。ポリオキシ
アルキレンポリオールは、分子中に多数のエーテル基を
有しているため、酸化防止剤を添加しないと酸化されや
すく、ポリオール中に微量のアルデヒド成分や過酸化物
が副生する。過酸化物は、軟質ポリウレタンフォーム製
造時のスコーチ(こげ)の発生の原因となる。また、微
量のアルデヒド化合物はポリオキシアルキレンポリオー
ルの臭気の原因となることが知られている。
ポリオキシアルキレンポリオールの精製工程において生
成しやすいため、これらの化合物の副生を抑制する製造
方法が提案されてきた。特開昭62−267326号公
報には、アルカリ性触媒の存在下に合成された粗製ポリ
エーテルに鉱酸を加えて中和後、抗酸化剤を添加し、次
いで、リン酸類でpH5以下に調整し、生成した塩およ
び過剰の酸を除去するポリエーテルの精製法が例示され
ている。該公報中には、抗酸化剤を添加しない場合に
は、精製したポリエーテルの過酸化物(POV)が高く
なり、イソシアネートとの反応性を悪くさせることが記
載されている(第3頁、左下欄17〜19行)。
ポリオキシアルキレンポリオールの精製法に関しては、
活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドをアルカリ
触媒の存在下で付加させた後、未中和のままこれにアル
ミナゲルを加える方法(特公昭48−26391号公
報)、アルカリ性触媒の存在下で合成された粗製ポリオ
キシアルキレンポリオールに、鉱酸を加えて中和後、吸
着剤を用いて吸着精製するに際して、吸着剤としてナト
リウム含量が0.5重量%以下の合成ケイ酸マグネシウ
ムを使用する方法(特開平3−195728号公報)、
あるいはアルカリ性触媒の存在下で合成された粗製ポリ
オキシアルキレンポリオールに、鉱酸を加えて中和後、
吸着剤を用いて吸着精製するに際して、吸着剤を分割装
入する方法(特公平4−185635号公報)等が挙げ
られる。
ウムや水酸化カリウム等のアルカリ金属を触媒としてい
るため、ポリオキシアルキレンポリオール中のモノオー
ル副生量が多く(不飽和度が高く)、本発明者らの目的
を満たさない。
子量化した際にもモノオール含有量(不飽和度)が低減
可能なホスファゼニウム化合物を触媒として、過酸化物
濃度、アルデヒド含有量が低い高品質のポリオキシアル
キレンポリオールの製造方法、及び、該ポリオールを用
いた成形性と力学物性に優れた軟質ポリウレタンフォー
ムの製造方法、並びに、非発泡ポリウレタンの製造方法
を提供することにある。
を解決するために鋭意検討した結果、ホスファゼニウム
化合物を触媒として、活性水素化合物にアルキレンオキ
サイドを付加重合した粗製ポリオキシアルキレンポリオ
ールの精製操作を行う際に、粗製ポリオキシアルキレン
ポリオールに特定量の酸化防止剤を添加して不活性ガス
を吹き込み、且つ、精製工程の気相部の酸素濃度を特定
の濃度以下に抑えることにより、過酸化物濃度、アルデ
ヒド含有量が低い、高品質のポリオキシアルキレンポリ
オールが得られることを見出し、本発明に達した。
シアルキレンポリオールから、力学物性に優れ、割れ、
ヒビ等のない良好な軟質ポリウレタンフォーム、並び
に、力学物性に優れた非発泡ポリウレタンを製造し得る
ことを見出し、本発明に達した。
ニウム化合物を触媒として、活性水素化合物にアルキレ
ンオキサイドを付加重合した粗製ポリオキシアルキレン
ポリオールの精製操作を行うに際し、粗製ポリオキシア
ルキレンポリオールに無機酸、無機酸酸性塩及び有機酸
から選ばれた少なくとも1種の中和剤を添加して中和反
応を行った後、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに
対して酸化防止剤100〜4000ppmを添加し、更
に、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに不活性ガス
を導入しながら、70〜160℃、300mmHgab
s.(39.9kPa)以下の条件下で減圧処理を行
い、且つ、中和反応から減圧処理に至る工程の気相部の
酸素濃度を5000ppm以下に維持し、ポリオキシア
ルキレンポリオール中の過酸化物濃度を0.28mmo
l/kg以下に制御することを特徴とするポリオキシア
ルキレンポリオールの製造方法である。
レンポリオール中のアセトアルデヒド含有量を2ppm
以下で、プロピオンアルデヒド含有量を6ppm以下に
制御することを特徴とする本発明の第一の目的のポリオ
キシアルキレンポリオールの製造方法である。
レンポリオールの水酸基価が2〜200mgKOH/
g、総不飽和度が0.0001〜0.07meq./g
であることを特徴とする本発明の第一の目的のポリオキ
シアルキレンポリオールの製造方法である。
化合物が、化学式(1)〔化3〕
〜3の正の整数であるが、a、b、cおよびdの全てが
同時に0ではない。Rは同種または異種の炭素数1〜1
0個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが
互いに結合して環構造を形成する場合もある。化学式
(1)中のrは1〜3の整数であってホスファゼニウム
カチオンの数を表し、Tr-は価数rの無機アニオンを表
す。〕、または、化学式(2)〔化4〕
〜3の正の整数であるが、a、b、cおよびdの全てが
同時に0ではない。Rは同種または異種の炭素数1〜1
0個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが
互いに結合して環構造を形成する場合もある。Q-はヒ
ドロキシアニオン、アルコキシアニオン、アリールオキ
シアニオンまたはカルボキシアニオンを表す。〕で表さ
れる化合物であることを特徴とする本発明の第一の目的
のポリオキシアルキレンポリオールの製造方法である。
四のいずれか一つの目的の方法で製造されたポリオキシ
アルキレンポリオールとポリイソシアネート化合物と
を、触媒、発泡剤、整泡剤の存在下に反応させることを
特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法であ
る。
レンポリオールの活性水素基に対するポリイソシアネー
ト化合物中のイソシアネート基の濃度比が0.6〜1.
8であることを特徴とする本発明の第五の目的の軟質ポ
リウレタンフォームの製造方法である。
四のいずれか一つの目的の方法で製造されたポリオキシ
アルキレンポリオール、及び該ポリオキシアルキレンポ
リオールを分散媒としたポリマー分散ポリオールとの混
合ポリオールとポリイソシアネート化合物とを、触媒、
発泡剤、整泡剤の存在下に反応させることを特徴とする
軟質ポリウレタンフォームの製造方法である。
が、ポリオキシアルキレンポリオール30〜90重量部
及びポリマー分散ポリオール70〜10重量部を含むこ
とを特徴とする本発明の第七の目的の軟質ポリウレタン
フォームの製造方法である。
オールが、本発明の第一〜第四のいずれか一つの方法に
より製造されたポリオキシアルキレンポリオール中で、
エチレン性不飽和単量体の重合を行い、該重合体粒子を
5〜60重量%含むことを特徴とする本発明の第七の目
的の軟質ポリウレタンフォームの製造方法である。
活性水素基に対するポリイソシアネート化合物中のイソ
シアネート基の濃度比が0.6〜1.8であることを特
徴とする本発明の第七の目的の軟質ポリウレタンフォー
ムの製造方法である。
第四のいずれか一つの目的の方法で製造されたポリオキ
シアルキレンポリオールを少なくとも50重量%含むポ
リオールとポリイソシアネート化合物を反応させること
を特徴とする非発泡ポリウレタンの製造方法である。
性水素化合物にアルキレンオキサイドを付加重合した粗
製ポリオキシアルキレンポリオールの精製操作を行う際
に、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに特定量の酸
化防止剤を添加して不活性ガスを吹き込み、且つ、精製
工程の気相部の酸素濃度を特定の濃度以下に抑えること
により、過酸化物濃度、アルデヒド含有量が低い、高品
質のポリオキシアルキレンポリオールを製造することが
可能である。かかる品質を有するポリオキシアルキレン
ポリオールは、貯蔵安定性に優れ、臭気が弱い利点があ
る。
ら、力学物性に優れ、割れ、ヒビ等のない良好な軟質ポ
リウレタンフォーム、並びに、力学物性に優れた非発泡
ポリウレタンを製造することができる。また、ホスファ
ゼニウム化合物は、プロピレンオキサイドの重合活性に
優れ、副生物の生成が少ない(総不飽和度が低い)とい
う特徴を有している。そのため、本発明の製造方法で得
られたポリオキシアルキレンポリオールは、広範囲なポ
リウレタン用途において物性向上をもたらすことができ
る。
する。本発明における化学式(1)または化学式(2)
で表されるホスファゼニウム化合物中のホスファゼニウ
ムカチオンは、その正電荷が中心のリン原子上に局在す
る極限構造式で代表されているが、これ以外に無数の無
限構造式が描かれ実際にはその正電荷は全体に非局在化
している。
(2)で表されるホスファゼニウムカチオン中のa、
b、cおよびdは、それぞれ0〜3の正の整数である。
ただし、全てが同時に0ではない。好ましくは0〜2の
整数である。より好ましくはa、b、cおよびdの順序
に関わらず、(2,1,1,1)、(1,1,1,
1)、(0,1,1,1)、(0,0,1,1)または
(0,0,0,1)の組み合わせ中の数である。さらに
好ましくは、(1,1,1,1)、(0,1,1,
1)、(0,0,1,1)または(0,0,0,1)の
組み合わせ中の数である。
(2)で表される塩のホスファゼニウムカチオン中のR
は同種または異種の、炭素数1〜10個の炭化水素基で
あり、具体的には、このRは、例えばメチル、エチル、
n−プロピル、イソプロピル、アリル、n−ブチル、s
ec−ブチル、tert−ブチル、2−ブテニル、1−
ペンチル、2−ペンチル、3−ペンチル、2−メチル−
1−ブチル、イソペンチル、tert−ペンチル、3−
メチル−2−ブチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、4
−メチル−2−ペンチル、シクロペンチル、シクロヘキ
シル、1−ヘプチル、3−ヘプチル、1−オクチル、2
−オクチル、2−エチル−1−ヘキシル、1,1−ジメ
チル−3,3−ジメチルブチル(tert−オクチ
ル)、ノニル、デシル、フェニル、4−トルイル、ベン
ジル、1−フェニルエチルまたは2−フェニルエチル等
の脂肪族または芳香族の炭化水素基から選ばれる。これ
らのうち、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピ
ル、tert−ブチル、tert−ペンチル、tert
−オクチル等の炭素数1〜10個の脂肪族炭化水素基が
好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
窒素原子上の2個のRが結合して環構造を形成する場合
の該窒素原子上の2価の炭化水素基は、4〜6個の炭素
原子からなる主鎖を有する2価の炭化水素基であり(環
は窒素原子を含んだ5〜7員環となる)、好ましくは例
えばテトラメチレン、ペンタメチレンまたはヘキサメチ
レン等であり、また、それらの主鎖にメチルまたはエチ
ル等のアルキル基が置換したものである。より好ましく
は、テトラメチレンまたはペンタメチレン基である。ホ
スファゼニウムカチオン中の、可能な全ての窒素原子に
ついてこのような環構造をとっていても構わず、一部で
あってもよい。
数rの無機アニオンを表す。そして、rは1〜3の整数
である。このような無機アニオンとしては、例えばホウ
酸、テトラフルオロ酸、シアン化水素酸、チオシアン
酸、フッ化水素酸、塩酸またはシュウ化水素酸などのハ
ロゲン化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸、亜リン酸、ヘキ
サフルオロリン酸、炭酸、ヘキサフルオロアンチモン
酸、ヘキサフルオロタリウム酸および過塩素酸などの無
機アニオンが挙げられる。また、無機アニオンとしてH
SO4 -、HCO3 -もある。
イオン交換反応により互いに交換することができる。こ
れらの無機アニオンのうち、ホウ酸、テトラフルオロホ
ウ酸、ハロゲン化水素酸、リン酸、ヘキサフルオロリン
酸および過塩素酸等の無機酸のアニオンが好ましく、塩
素アニオンがより好ましい。
ゼニウムカチオンと無機アニオンとの塩の合成について
は、その一般的な例として次のような方法が挙げられ
る。 (a)五塩化リン1当量と3当量の二置換アミン(HN
R2)を反応させ、さらに1当量のアンモニアを反応さ
せた後、これを塩基で処理して化学式(3)〔化5〕
5−ホスファゼンを合成する。 (b)このホスファゼン化合物〔化学式(3)〕とビス
(二置換アミノ)ホスフォロクロリデート{(R2N)2
P(O)Cl}を反応させて得られるビス(二置換アミ
ノ)トリス(二置換アミノ)ホスフォラニリデンアミノ
ホスフィンオキシドをオキシ塩化リンでクロル化し、次
いで、これをアンモニアと反応させた後、塩基で処理し
て、化学式(4)〔化6〕
ノ)−2λ5、4λ5−ホスファゼンを得る。 (c)このホスファゼン化合物〔化学式(4)〕を
(b)で用いたホスファゼン化合物〔化学式(3)〕の
代わりに用い、(b)と同様の操作で反応させることに
より、化学式(5)〔化7〕
合は二置換アミンであり、1の場合は化学式(3)の化
合物、2の場合は化学式(4)の化合物そして3の場合
は(c)で得られたオリゴホスファゼンを表す。〕で表
される化合物のうちのqが3であるオリゴホスファゼン
を得る。 (d)異なるqおよび/またはRの化学式(5)の化合
物を順次に、または同一のqおよびRの化学式(5)の
化合物を同時に、五塩化リンと4当量反応させることに
より、化学式(1)でr=1、Tr-=Cl-である所望
のホスファゼニウムカチオンと塩素アニオンとの塩が得
られる。塩素アニオン以外の無機アニオンの塩を得たい
場合には、通常の方法、例えば、アルカリ金属カチオン
と所望の無機アニオンとの塩等で処理する方法やイオン
交換樹脂を利用する方法等でイオン交換することができ
る。このようにして化学式(1)で表される一般的なホ
スファゼニウムカチオンと無機アニオンとの塩が得られ
る。
化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩と
は、活性水素化合物の活性水素が水素イオンとして解離
してアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属イオンと置
き換わった形の塩である。そのような塩を与える活性水
素化合物としては、アルコール類、フェノール化合物、
ポリアミン、アルカノールアミンなどがある。
レングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレン
グリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−シク
ロヘキサンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4
−シクロヘキサンジオール等の2価アルコール類、モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミンなどのアルカノールアミン類、グリセリン、ジ
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、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール等の多価アルコール類、グルコース、ソルビトー
ル、デキストロース、フラクトース、蔗糖、メチルグル
コシド等の糖類またはその誘導体、エチレンジアミン、
ジ(2−アミノエチル)アミン、ヘキサメチレンジアミ
ン等の脂肪酸アミン類、トルイレンジアミン、ジフェニ
ルメタンジアミン等の芳香族アミン類、ビスフェノール
A、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ノボラッ
ク、レゾール、レゾルシン、ハイドロキノン等のフェノ
ール化合物等が挙げられる。
て使用することもできる。さらにこれらの活性水素化合
物に従来公知の方法で活性水素基1当量に対して、6モ
ル以下のアルキレンオキサイドを付加重合して得られる
化合物も使用できる。
カリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩を得るには、該
活性水素化合物とアルカリ金属類もしくはアルカリ土類
金属類から選ばれた金属または塩基性アルカリ金属もし
くはアルカリ土類金属の化合物とを反応させる通常の方
法が用いられる。アルカリ金属類もしくはアルカリ土類
金属類から選ばれた金属としては、金属リチウム、金属
ナトリウム、金属カリウム、金属セシウム、金属ルビジ
ウム、金属マグネシウム、金属カルシウム、金属ストロ
ンチウムまたは金属バリウム等が挙げられる。
金属の化合物としては、ナトリウムアミド、カリウムア
ミド、マグネシウムアミドまたはバリウムアミド等のア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のアミド類であ
り、n−プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、ビニ
ルリチウム、シクロペンタジエニルリチウム、エチニル
ナトリウム、n−ブチルナトリウム、フェニルナトリウ
ム、シクロペンタジエニルナトリウム、エチルカリウ
ム、シクロペンタジエニルカリウム、フェニルカリウ
ム、ベンジルカリウム、ジエチルマグネシウム、エチル
イソプロピルマグネシウム、ジ−n−ブチルマグネシウ
ム、ジ−tert−ブチルマグネシウム、臭化ビニルマ
グネシウム、臭化フェニルマグネシウム、ジシクロペン
タジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、カリウ
ムアセチリド、臭化エチルストロンチウム、ヨウ化フェ
ニルバリウム等の有機アルカリ金属もしくはアルカリ土
類金属の化合物であり、ナトリウムヒドリド、カリウム
ヒドリド、カルシウムヒドリド等のアルカリ金属もしく
はアルカリ土類金属のヒドリド化合物であり、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ル
ビジウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸
化カルシウム、水酸化ストロンチウムまたは水酸化バリ
ウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸
化物であり、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウムまたは炭酸バリウム等のアルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属の炭酸塩であり、炭酸水素
カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素セシウムなど
の炭酸水素塩等である。
リ土類金属類から選ばれた金属または塩基性アルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属の化合物は、活性水素化合
物の酸性の強さに応じて選ばれる。また、このようにし
て得られた活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属の塩が塩基性アルカリ金属もしくはアルカ
リ土類金属の化合物として作用し、他の活性水素化合物
をそのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩とな
し得る場合もある。
おいては、それらの活性水素の全てが離脱してアルカリ
金属類もしくはアルカリ土類金属類から選ばれた金属ま
たは塩基性アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の化
合物によってアニオンに導かれる場合もあるが、その一
部だけが離脱してアニオンとなる場合もある。これらの
活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属の塩のうち、活性水素化合物のアルカリ金属塩が好ま
しく、その活性水素化合物のアルカリ金属塩のカチオン
は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまた
はセシウムから選ばれるカチオンがより好ましい。
カチオンと無機アニオンとの塩および活性水素化合物の
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩の存在下に
アルキレンオキサイドを付加重合させる。この際、アル
カリ金属もしくはアルカリ土類金属のカチオンと無機ア
ニオンとの塩が副生するが、この副生塩が重合反応を阻
害する場合は、重合反応に先立ちこれを濾過等の方法で
除去しておくこともできる。また、化学式(1)で表さ
れる塩と活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアルカ
リ土類金属の塩から導かれれる活性水素化合物のホスフ
ァゼニウム塩を予め単離し、これの存在下にアルキレン
オキサイドを重合させることもできる。
ム塩を得る方法としては、化学式(1)で表される塩と
活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属の塩とを反応させるが、その2種類の塩の使用比につ
いては目的の塩が生成する限り特に制限はなく、何れか
の塩が過剰にあっても特に問題がない。通常、活性水素
化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩の
使用量は、ホスファゼニウムカチオンと無機アニオンと
の塩の1当量に対して、0.2〜5当量であり、好まし
くは0.5〜3当量であり、より好ましくは0.7〜
1.5当量の範囲である。
を用いる。それらの溶媒としては、反応を阻害しなけれ
ばいかなる溶媒でも構わない。例えば、水、メタノー
ル、エタノールまたはプロパノール等のアルコール類、
アセトンまたはメチルエチルケトン等のケトン類、n−
ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、
トルエンまたはキシレン等の脂肪族または芳香族の炭化
水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、ブロモホル
ム、四塩化炭素、ジクロロエタン、オルトジクロロベン
ゼン等のハロゲン化炭化水素類、酢酸エチル、プロピオ
ン酸メチルまたは安息香酸メチル等のエステル類、ジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサ
ン、エチレングリコールジメチルエーテルまたはトリエ
チレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、ア
セトニトリルまたはプロピオニトリル等のニトリル類、
N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、スルホラン、ヘキサメチルリン酸トリアミドまたは
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の極性非プ
ロトン溶媒等が挙げられる。
化学的安定性に応じて選ばれる。好ましくは、ベンゼ
ン、トルエンまたはキシレン等の芳香族炭化水素類であ
り、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−
ジオキサンまたはエチレングリコールジメチルエーテル
等のエーテル類であり、アセトニトリル等のニトリル類
であり、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシド、スルホラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド
または1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の極
性非プロトン溶媒等である。溶媒は、単独でも2種以上
混合して使用しても良い。原料の塩が溶解していること
が好ましいが、懸濁状態でも構わない。
び濃度等により一様ではないが、通常150℃以下であ
り、好ましくは−78〜80℃、より好ましくは0〜5
0℃の範囲である。反応圧力は減圧、常圧および加圧の
何れでも実施できるが、好ましくは0.1〜10kgf
/cm2(絶対圧、以下同様 9.8〜980kPa)
であり、より好ましくは1〜3kgf/cm2(98〜
294kPa)の範囲である。反応時間は、通常1分〜
24時間の範囲であり、好ましくは1分〜10時間、よ
り好ましくは5分〜6時間である。
ホスファゼニウム塩を単離する場合には、常套の手段を
組み合わせた常用の方法が用いられる。目的の塩の種
類、用いた2種の原料の塩の種類や過剰率、用いた溶媒
の種類や量などにより、その方法は一様ではない。通
常、副生するアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の
カチオンと無機アニオンとの塩は固体として析出してい
るので、そのままあるいは若干の濃縮を行った後、濾過
や遠心分離等の方法で固液分離してこれを除き、液を濃
縮乾固して目的の塩を得ることができる。
場合には、そのままあるいは濃縮後に貧溶媒を加え副生
塩または目的の塩の何れかを析出させたり、または濃縮
乾固後、一方を抽出する等の方法で分離することができ
る。過剰に使用した方の原料の塩が目的の塩に多量に混
入している場合には、そのままあるいは再溶解後に好適
な他の溶媒で抽出し、これらを分離することができる。
さらに、必要であれば再結晶またはカラムクロマトグラ
フィー等で精製することもできる。目的の塩は通常中、
高粘度の液体または固体として得られる。
カチオンと無機アニオンとの塩および活性水素化合物の
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩の存在下
に、アルキレンオキサイドを付加重合させる。この時、
活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属の塩またはそれから導かれる活性水素化合物のホスフ
ァゼニウム塩を構成する活性水素化合物と同種または異
種の活性水素化合物を反応系に存在させてもよい。塩を
存在させる場合のその量は、特に制限がないが、アルキ
レンオキサイド1モルに対して、1×10-15〜5×1
0-1モルであり、好ましくは1×10-7〜1×10-1モ
ルの範囲である。また、これらの塩が溶液で供給される
場合に、その溶媒が重合反応を阻害するなら、事前に例
えば、減圧下に加熱する等の方法で除くこともできる。
カチオンと無機アニオンとの塩および活性水素化合物の
アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の塩を、重合後
のホスファゼニウム化合物除去の負担を軽減するため、
従来公知の開始剤系と併用することは構わない。従来公
知の開始剤系とは、活性水素化合物とアルカリ金属もし
くはアルカリ土類金属類の金属または塩基性アルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属の化合物とを反応させたも
のである。
ポリオキシアルキレンポリオール中の総不飽和度(C=
C)を上げる要因となるため、その使用量はなるべく少
ない方がよい。通常、活性水素化合物1モルに対して1
×10-8〜1×10-1モル、好ましくは1×10-5〜1
×10-1モル、さらに好ましくは1×10-4〜1×10
-2モルの範囲である。
の製造方法のもう1つの場合、すなわち、化学式(2)
で表されるホスファゼニウム化合物と活性水素化合物の
存在下、アルキレンオキサイドを付加重合させてポリオ
キシアルキレンポリオールを製造する場合について述べ
る。化学式(2)で表されるホスファゼニウム化合物中
のQ−は、ヒドロキシアニオン、アルコキシアニオン、
アリールオキシアニオンおよびカルボキシアニオンより
なる群から選ばれるアニオンである。
キシアニオンであり、例えばメタノール、エタノール、
n−プロパノール、イソプロパノール等の脂肪族アルコ
ール類から導かれるアルコキシアニオンであり、例えば
フェノール、クレゾール等の芳香族ヒドロキシ化合物か
ら導かれるアリールオキシアニオンであり、例えばギ
酸、酢酸、プロピオン酸等から導かれるカルボキシアニ
オンである。
シアニオン、例えばメタノール、エタノール、n−プロ
パノールなどの低沸点アルキルアルコールから導かれる
アルコキシアニオン、またはギ酸、酢酸等のカルボン酸
から導かれるカルボキシアニオンである。さらに好まし
くは、ヒドロキシアニオン、メトキシアニオン、エトキ
シアニオンおよび酢酸アニオンである。これらのホスフ
ァゼニウム化合物は、単独で用いても2種以上を混合し
て用いてもよい。
化合物の一般的合成法としては、まず前述した化学式
(1)で表される塩を合成する方法と同様にして、化学
式(1)でr=1、Tr-=Cl-であるホスファゼニウ
ムクロライドを合成する。次いでこのホスファゼニウム
クロライドを例えばアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の水酸化物、アルコキシド、アリールオキシドまたは
カルボキシドで処理する方法やイオン交換樹脂を利用す
る方法等によりその塩素アニオンを所望のアニオンQ-
に置き換えることができる。このようにして化学式
(2)で表される一般的なホスファゼニウム化合物が得
られる。
は、活性水素化合物のアルカリ金属もしくはアルカリ土
類金属の塩を与える活性水素化合物として先に詳細に述
べたものと同一である。
化合物と活性水素化合物の存在下、アルキレンオキサイ
ドを付加重合させる本発明の方法においては、通常過剰
に用いられる活性水素化合物の過剰分はそのまま残存す
る。この他に、水、アルコール、芳香族ヒドロキシ化合
物またはカルボン酸はホスファゼニウム化合物の種類に
応じて副生する。必要であれば、これらの副生物をアル
キレンオキサイドの付加重合反応に先だって除去してお
く。その方法としては、それらの副生物の物性に応じ
て、加熱もしくは減圧で留去する方法、不活性気体を通
ずる方法または吸着剤を用いる方法などの常用の方法が
用いられる。
化合物および活性水素化合物を、重合後のホスファゼニ
ウム化合物除去の負担を軽減するため、従来公知の開始
剤系と併用することは構わない。従来公知の開始剤系と
は先に詳述した化合物である。但し、従来公知の開始剤
系の過度の併用はポリオキシアルキレンポリオール中の
総不飽和度(C=C)を上げる要因となるため、その使
用量はなるべく少ない方がよい。通常、活性水素化合物
1モルに対して1×10-8〜1×10-1モル、好ましく
は1×10-5〜1×10-1モル、さらに好ましくは1×
10-4〜1×10-2モルの範囲である。
素化合物へ付加重合させるアルキレンオキサイドとして
は、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、1,
2−ブチレンオキサイド、2,3−ブチレンオキサイ
ド、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、
エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリ
シジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、トリフル
オロプロピレンオキサイドなどが挙げられる。これらは
2種以上併用してもよい。これらのうち、好ましくはプ
ロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、エ
チレンオキサイドである。
とエチレンオキサイドを例にした場合、プロピレンオキ
サイドの重合後に、エチレンオキサイドをブロックで共
重合するエチレンオキサイドキャップ反応、プロピレン
オキサイドとエチレンオキサイドをランダムに共重合す
るランダム反応、さらにはプロピレンオキサイド重合後
にエチレンオキサイドを重合し、次いで、プロピレンオ
キサイドを重合するトリブロック共重合反応が挙げられ
る。
化合物へアルキレンオキサイドを付加重合させたポリオ
キシアルキレンポリオールは、下記の条件を満たすもの
である。 a.水酸基価(OHV)が2〜200mgKOH/gの
範囲である。 b.ポリオキシアルキレンポリオール中の総不飽和度
(C=C)が0.0001〜0.07meq./gであ
る。
は2〜200mgKOH/gである。好ましくは9〜1
20mgKOH/gである。より好ましくは11〜60
mgKOH/gである。OHVが2mgKOH/gより
小さくなるまでアルキレンオキサイド、特にプロピレン
オキサイドの付加重合を行うとポリオキシアルキレンポ
リオールの反応時間が長くなる。また、OHVが200
mgKOH/gより大きくなると我々が着目しているポ
リオキシアルキレンポリオールの総不飽和度(C=C)
は従来のKOH触媒系で得られるポリオキシアルキレン
ポリオールと有意差がなくなる。
飽和度は主としてプロピレンオキサイドの副反応により
生成した分子末端に不飽和基を有するモノオール量の指
標となる。C=Cは0.0001〜0.07meq./
gである。好ましくは0.0001〜0.05meq.
/gである。さらに好ましくは0.001〜0.03m
eq./gの範囲である。モノオール(C=C)は全く
ないことが好ましいが、上記OHVの範囲でモノオール
(C=C)を全くなくするためには反応温度、圧力等の
条件を緩和にしなければならないため、反応時間が長く
なる。C=Cが0.07meq./gより大きくなると
軟質ポリウレタンフォーム、エラストマーおよびシーリ
ング等のポリウレタン樹脂の力学物性、硬化特性等が低
下するので好ましくない。
キシアルキレンポリオールにおけるプロピレンオキサイ
ド付加重合によるヘッド−トウ−テイル(Head−t
o−Tail)結合選択率が95%より少なくなるとヘ
ッド−トウ−テイル(Head−to−Tail)結合
選択率低下に伴うポリオキシアルキレンポリオールの粘
度の上昇、あるいはシリコーン整泡剤等の助剤との相溶
不良による軟質ポリウレタンフォームの成形性悪化等の
問題が生じる。また、ポリオキシアルキレンポリオール
を高分子量化した際の粘度上昇により、ポリイソシアネ
ート化合物との反応により得られるプレポリマーの粘度
も上昇するため作業性が低下する。
アルキレンポリオールの製造は以下の条件を選んで行
う。すなわち、活性水素化合物1モルに対する化学式
(1)または化学式(2)で表されるホスファゼニウム
化合物は5×10-5〜5モル、好ましくは1×10-4〜
5×10-1モル、より好ましくは1×10-3〜5×10
-2モルの範囲である。ポリオキシアルキレンポリオール
を高分子量化する際には、活性水素化合物に対するホス
ファゼニウム化合物の濃度を上記範囲内で高めることが
好ましい。活性水素化合物1モルに対して化学式(1)
または化学式(2)で表されるホスファゼニウム化合物
が5×10-5モルより低い場合には、アルキレンオキサ
イドの重合速度が低下し、ポリオキシアルキレンポリオ
ールの製造時間が長くなる。活性水素化合物1モルに対
して化学式(1)または化学式(2)で表されるホスフ
ァゼニウム化合物が5モルより多くなると、ポリオキシ
アルキレンポリオール製造コストに占めるホスファゼニ
ウム化合物のコストが高くなる。
15〜130℃、好ましくは40〜120℃、さらに好
ましくは50〜110℃の範囲である。アルキレンオキ
サイドの反応温度を上記範囲内で低い温度で行う場合
は、活性水素化合物に対するホスファゼニウム化合物の
濃度を先に述べた範囲内で高めることが好ましい。耐圧
反応機に仕込んだホスファゼニウム化合物を触媒とする
活性水素化合物へのアルキレンオキサイド供給方法は、
必要量のアルキレンオキサイドの一部を一括して供給す
る方法、または連続的にもしくは間欠的にアルキレンオ
キサイドを供給する方法が用いられる。必要量のアルキ
レンオキサイドの一部を一括して供給する方法において
は、アルキレンオキサイド重合反応初期の反応温度は上
記範囲内でより低温側とし、アルキレンオキサイド装入
後に次第に反応温度を上昇する方法が好ましい。反応温
度が15℃より低い場合には、アルキレンオキサイドの
重合速度が低下し、ポリオキシアルキレンポリオールの
製造時間が長くなる。反応温度が130℃を越えるとア
ルキレンオキサイドとしてプロピレンオキサイドを用い
た場合、総不飽和度(C=C)が0.07meq./g
より高くなる。
は9kgf/cm2(882kPa、絶対圧、以下同
様)が好適である。通常、耐圧反応機によりアルキレン
オキサイドの反応が行われる。アルキレンオキサイドの
反応は減圧状態から開始しても、大気圧の状態から開始
してもよい。大気圧状態から反応を開始する場合には、
窒素またはヘリウム等の不活性気体存在下で行うことが
望ましい。アルキレンオキサイドの最大反応圧力が9k
gf/cm2(882kPa)を越えると副生モノオー
ル量が増加する。最大反応圧力として好ましくは7kg
f/cm2(686kPa)、より好ましくは5kgf
/cm2(490kPa)である。アルキ レンオキサ
イドとして、プロピレンオキサイドを用いる場合には、
最大反応圧力は5kgf/cm2(490kPa)が好
ましい。
て、必要ならば溶媒を使用することもできる。使用する
場合の溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ペ
プタン等の脂肪族炭化水素類、ジエチルエーテル、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類またはジメ
チルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド等の
非プロトン性極性溶媒等である。溶媒を使用する場合に
は、ポリオキシアルキレンポリオールの製造コストを上
げないためにも、製造後に溶媒を回収し再利用する方法
が望ましい。
水素化合物にアルキレンオキサイドを付加重合した後の
粗製ポリオキシアルキレンポリオールの精製方法につい
て述べる。 c.粗製ポリオキシアルキレンポリオール100重量部
に対して、水を1〜40重量部加えた後、粗製ポリオキ
シアルキレンポリオール中のホスファゼニウム化合物1
モルに対して、無機酸、無機酸酸性塩及び有機酸から選
ばれる少なくとも1種の中和剤を0.5〜2.5モル添
加して50〜130℃でホスファゼニウム化合物を中和
する。その後、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに
対して、酸化防止剤100〜4000ppmを添加し、
更に、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに不活性ガ
スを導入しながら、70〜160℃、300mmHga
bs.(39.9kPa)以下の条件下で減圧処理を行
い、且つ、中和反応から減圧処理に至る工程の気相部の
酸素濃度を5000ppm以下に維持する。 d.粗製ポリオキシアルキレンポリオール100重量部
に対して、ポリオキシアルキレンポリオールに不活性な
有機溶剤および水を1〜40重量部加えた後、粗製ポリ
オキシアルキレンポリオール中のホスファゼニウム化合
物1モルに対して、無機酸、無機酸酸性塩及び有機酸か
ら選ばれる少なくとも1種の中和剤を0.5〜2.5モ
ル添加して50〜130℃でホスファゼニウム化合物を
中和する。その後、粗製ポリオキシアルキレンポリオー
ルに対して、酸化防止剤100〜4000ppmを添加
し、更に、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに不活
性ガスを導入しながら、70〜160℃、300mmH
gabs.(39.9kPa)以下の条件下で減圧処理
を行い、且つ、中和反応から減圧処理に至る工程の気相
部の酸素濃度を5000ppm以下に維持する。
製の際の気相の酸素濃度は5000ppm以下である。
好ましくは3000ppm以下、最も好ましくは100
0ppm以下である。気相中の酸素濃度が5000pp
mを超えると、水、または水と有機溶剤の混合物を加熱
減圧除去する際に、過酸化物及びアルデヒド化合物が副
生しやすい。気相中の酸素濃度の制御は、窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性ガスによる置換操作を行うこと
が好ましい。気相中の酸素濃度を低減することにより、
粗製ポリオキシアルキレンポリオール(液相)中の酸素
濃度も低減するため、過酸化物及びアルデヒド化合物の
副生を抑制することができる。
ルの精製操作は撹拌装置を装着した反応機で実施する。
反応機内を不活性ガスで数回、加圧置換する操作、ある
いは、反応機内を減圧状態、例えば、50mmHgab
s.(6650Pa)以下の状態とし、しばらく放置し
た後、不活性ガスで加圧置換する操作を数回繰り返すこ
とにより、気相中の酸素濃度を5000ppm以下にす
る。その際、微量酸素分析計〔例えば、三菱化学(株)
製TAI−311型が挙げられる。〕にて、気相中の酸
素濃度を測定しながら、酸素濃度の制御を行う。特に、
反応機内を減圧状態とし、次いで、不活性ガスによる加
圧置換操作を行うことにより、液相中の酸素濃度は著し
く低減する。このような操作を行った後の液相中の酸素
濃度は1.3ppm以下が好ましい。
独で、d法は水とポリオキシアルキレンポリオールに不
活性な有機溶剤を併用する方法である。本願記載のOH
Vが低い(OHV2〜30mgKOH/gの範囲)ポリ
オキシアルキレンポリオールはその分子量が高く、しか
も親水性の水酸基の濃度が低い。アルキレンオキサイド
の重合反応において、活性水素化合物に対するホスファ
ゼニウム化合物の使用量が多い場合は、ホスファゼニウ
ム化合物の中和の際に用いる水、あるいは水と有機溶剤
がポリオキシアルキレンポリオール中からホスファゼニ
ウム化合物濃度を低減するために効果的である。
シアルキレンポリオールに不活性な有機溶剤と水の混合
物(d法)を1〜40重量部用いることが好ましい。よ
り好ましくは1〜30重量部、最も好ましくは1.2〜
20重量部である。ポリオキシアルキレンポリオールに
不活性な有機溶剤および水を用いる際に、該混合溶媒中
の水は少なくとも20重量%は必要である。ポリオキシ
アルキレンポリオール中に親水基であるオキシエチレン
基が10モル%以上あるときは水の使用量は少なくても
よい。オキシエチレン基がないときには水の使用量を増
加することが好ましい。
な有機溶剤とは、炭化水素系溶剤の中でトルエン、ヘキ
サン類、ペンタン類、ヘプタン類、ブタン類、低級アル
コール類、シクロヘキサン、シクロペンタン、キシレン
類などが挙げられる。これらの有機溶剤をポリオキシア
ルキレンポリオールから留去するには加熱減圧操作によ
り実施する。温度は100〜140℃で減圧度を10m
mHgabs.(1330Pa)以下にする方法が好ま
しい。
として無機酸、無機酸酸性塩及び有機酸から選ばれる少
なくとも1種の中和剤を使用する。無機酸としては、例
えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ピロリン酸、塩
酸、硫酸、亜硫酸およびそれらの水溶液が挙げられる。
無機酸酸性塩としては、例えば、リン酸二リチウム、リ
ン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸
一水素リチウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸一水
素カリウム、硫酸水素リチウム、硫酸水素ナトリウム、
硫酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム等
が挙げられる。有機酸としては、例えば、ギ酸、シュウ
酸、コハク酸、酢酸、マレイン酸およびそれらの水溶液
が挙げられる。特に、好ましくはリン酸、硫酸、マレイ
ン酸、シュウ酸であり、水溶液の形態で用いることが良
い。
リオール中に含まれるホスファゼニウム化合物の1モル
に対して0.5〜2.5モル使用する。好ましくは、
0.7〜2.4モル、より好ましくは0.9〜2.3モ
ルである。中和は50〜130℃の範囲で実施する。特
に好ましくは70〜95℃である。中和時間は反応スケ
ールにもよるが、0.5〜3時間である。ホスファゼニ
ウム化合物1モルに対して酸の量が2.5モルに近いと
きは酸吸着剤を併用するのが好ましい。0.5モルより
少ないときは製品のポリオキシアルキレンポリオールの
ホスファゼン化合物濃度が高くなる傾向にある。2.5
モルより多くなると酸を除去するための吸着剤使用量が
多くなる。
ンポリオールに対して、100〜4000ppmの酸化
防止剤を使用する。好ましくは、150〜3000pp
m、最も好ましくは、200〜1800ppmである。
酸化防止剤が100ppm未満だと、過酸化物及びアル
デヒド化合物が副生しやすい。4000ppmより多く
なると、ポリオールのコストに占める酸化防止剤のコス
トが大きくなる。
物、アミン系化合物、亜リン酸エステル系化合物が例示
でき、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メ
チルフェノール(以下、BHTと略する。)、2−te
rt−ブチル−4−メトキシフェノール(以下、BHA
と略する。)、6−tert−ブチル−2.4−メチル
フェノール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノー
ル、2−tert−ブチル−4−エチルフェノール、
2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノー
ル、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3,
5−ジ−tert−ブチルフェニル)プロピオネート、
ジオクタデシル−4−ヒドロキシ−3,5−ジ−ter
t−ブチルベンジルホスホネート、ジエチル−4−ヒド
ロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルベンジルホスホ
ネート、2−エチルヘキシルホスファイト、6−(4−
オキシ−3,5−ジ−tert−ブチル−アニリノ)−
2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−1,3,5−ト
リアジン、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル
−3−メチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス
(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、
4,4’−メチレンビス(6−tert−ブチルフェノ
ール)、4,4’−ビス(2,6−ジ−tert−ブチ
ルフェノール)、4,4’−チオビス(6−tert−
ブチル−o−クレゾール)、2,2’−メチレンビス
(4−メチル−6−tert−ブチル−フェノール)、
2,2’−チオビス(6−tert−ブチル−4−メチ
ルフェノール)、1,6−ビス(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタ
ン、1,1,3−トリス(5−tert−ブチル−4−
ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、2,4,6
−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロ
キシベンジル)メシチレン、1,3,5−トリス(3,
5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
メシチレン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−ter
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレー
ト、テトラキス[β−(3,5−ジ−tert−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチ
ル]メタン等が挙げられる。
ル−p−アミノフェノール、4,4’−ジメチルジフェ
ニルアミン、4,4’−ジオクチルジフェニルアミン
(以下、DOAと略する。)、4,4’−ビス−α、
α’−ジメチルベンジルジフェニルアミン等が挙げられ
る。これらの酸化防止剤は単独、もしくは2種類以上併
用しても構わない。これらの酸化防止剤の中で好ましく
は、BHT、BHA、エチルヘキシルホスファイト、D
OA、4,4’−ビス−α、α’−ジメチルベンジルジ
フェニルアミン、2,6−ジ−tert−ブチルフェノ
ール、2−tert−ブチル−4−エチルフェノール、
2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール
である。
わない。吸着剤の装入時期は、中和反応後、もしくは減
圧処理過程のどちらでもよい。粗製ポリオキシアルキレ
ンポリオール100重量部に対して酸およびアルカリ成
分を吸着する吸着剤を0.005〜1.5重量部添加す
る。好ましくは、0.02〜1.2重量部、より好まし
くは0.03〜1.1重量部である。
シウム、合成ケイ酸アルミニウム、活性白土、ゼオライ
ト、酸性白土、合成ケイ酸アルミニウム・マグネシウム
等が用いられる。吸着剤を製造する工程で水酸化ナトリ
ウムによる処理を行っていることから、ナトリウム溶出
分が少ない吸着剤が好ましい。具体的な吸着剤として
は、トミックスシリーズ、例えば、トミックスAD−1
00、トミックスAD−200、トミックスAD−30
0、トミックスAD−400、トミックスAD−50
0、トミックスAD−600、トミックスAD−70
0、トミックスAD−800、トミックスAD−900
〔富田製薬(株)製〕、キョウワードシリーズ、例え
ば、キョーワード200、キョーワード300、キョー
ワード400、キョーワード500、キョーワード60
0、キョーワード700、キョーワード1000、キョ
ーワード2000〔協和化学工業(株)製〕、MAGN
ESOL(DALLAS社製)等各種の商品名で市販さ
れている。これらの吸着剤は単独、もしくは2種類以上
併用しても構わない。
と有機溶剤とを減圧条件下で留去する。特に、低分子量
のアルデヒド化合物の除去を行うために、粗製ポリオキ
シアルキレンポリオールに窒素、ヘリウム、アルゴン等
の不活性ガスを導入しながら温度70〜160℃、圧力
300mmHgabs.(39.9kPa)以下、好ま
しくは、200mmHgabs.(26.6kPa)以
下、より好ましくは、100mmHgabs.(13.
3kPa)以下の条件で減圧処理を行う。減圧処理時間
は、反応スケールにもよるが、通常、2〜15時間行
う。不活性ガスを粗製ポリオキシアルキレンポリオール
に導入することにより、アルデヒド化合物の除去率が向
上する。
用いられる常用の方法、例えば、管等を用いて液相中に
導入する方法(ガスバブリング方法)、蒸発装置内に不
活性ガスを導入する方法等が用いられる。減圧処理操作
は、真空ポンプによる方法、あるいは薄膜蒸発方法等が
挙げられる。その際、強制循環式撹拌膜型の蒸発器、あ
るいは流下膜式分子蒸留装置などを用いることができる
(参考文献;「化学工学便覧」:化学工学協会編集、出
版社:丸善株式会社)。
アルキレンポリオールの回収を行う。その際に、けいそ
う土、セライトなどのろ過助剤を用いても良い。このよ
うな操作により得られるポリオキシアルキレンポリオー
ル中の過酸化物濃度は0.28mmol/kg以下、好
ましくは、0.20mmol/kg以下、最も好ましく
は、0.15mmol/kg以下である。過酸化物濃度
が0.28mmol/kgを超えると、ポリイソシアネ
ート化合物との反応に際して、錫系触媒を使用する場
合、過酸化物により錫系触媒の活性が低下するため、ポ
リウレタンの成形性、力学物性が低下する。
kgを超えるポリオキシアルキレンポリオールを空気中
で放置していると、過酸化物が酸性化合物となり、ポリ
オキシアルキレンポリオール中の酸価が増加する。酸価
が高くなると、ポリイソシアネート化合物との反応性が
低下し、得られるポリウレタンの物性が悪化する。ポリ
オキシアルキレンポリオールの貯蔵安定性を向上させる
ため、過酸化物濃度は0.28mmol/kg以下であ
ると共に、ポリオール中の酸化防止剤濃度は100〜4
000ppmであることが好ましい。また、このような
操作により得られたポリオキシアルキレンポリオールの
酸価は0.05mgKOH/g以下が好ましい。
キレンポリオール中のアセトアルデヒド含有量は2pp
m以下で、プロピオンアルデヒド含有量は6ppm以下
が好ましい。より好ましくは、アセトアルデヒド含有量
は1ppm以下で、プロピオンアルデヒド含有量は4p
pm以下、特に好ましくは、両成分とも全く存在しない
ことである。アセトアルデヒドおよびプロピオンアルデ
ヒドともにポリオールの原料であるアルキレンオキサイ
ド、特にプロピレンオキサイドに約3〜約60ppm程
度含有されているが、アルキレンオキサイド付加重合後
のモノマー回収工程で、ある程度留去できる。しかし、
ポリオールの臭気を弱くするためには、ポリオールの精
製工程で前述した操作を行うことが必要である。
シアルキレンポリオールからホスファゼニウム化合物の
除去操作を行った後に、ポリオキシアルキレンポリオー
ル中のホスファゼニウム化合物由来のリンの含有量が8
000ppm以下のものがよい。好ましくは5000p
pm以下、さらに好ましくは1000ppm以下のもの
である。この時のリンには、ホスファゼニウム塩の形態
で残存しているものも含まれる。ポリオキシアルキレン
ポリオールを化粧品、医薬品分野で使用する場合には、
リンの含有量は50ppm以下が好ましい。ポリオキシ
アルキレンポリオールをポリイソシアネート化合物と反
応させたプレポリマーに供する場合には、300ppm
以下、好ましくは100ppm以下のものが好ましい。
ポリオキシアルキレンポリオール中のホスファゼニウム
化合物由来のリンの含有量が8000ppmより多くな
るとポリオキシアルキレンポリオール中のホスファゼニ
ウム化合物の濃度が増加するため、ポリイソシアネート
化合物と反応させる際、反応制御が困難になる。
法について説明する。本発明で用いるポリオキシアルキ
レンポリオールは前述した操作により得られる。また、
ポリオールの水酸基価(OHV)は10〜200mgK
OH/gのものが好ましい。ポリウレタンフォームを製
造する際に用いる発泡剤は、水、低沸点炭化水素系化合
物、ハイドロクロロフルオロカーボン(以下、HCFC
と略する。)類、ハイドロフルオロカーボン(以下、H
FCと略する。)類、フッ素化エーテル(FC)類の少
なくとも1種類の化合物が用いられる。低沸点炭化水素
系化合物としては、塩化メチレン、シクロペンタン、n
−ペンタン、イソペンタン等が挙げられる。HCFC類
としては、HCFC−141bが、HFC類ではHFC
−134a、HFC−356あるいはHFC−245f
a等が挙げられる。FC類としては、C5F12が例示で
きる。発泡剤として水単独の場合には、ポリオキシアル
キレンポリオール100重量部に対して1〜9重量部使
用する。低沸点炭化水素系化合物、HCFC類、HFC
類、FC類から選ばれる少なくとも1種の発泡剤を用い
る場合には、本発明のポリオキシアルキレンポリオール
100重量部に対して1〜40重量部用いる。この際、
これらの発泡剤と水を併用しても構わない。これらの中
で特に好ましい発泡剤は水である。
としては、イソシアネート基を1分子中に2個以上有す
る芳香族系、脂肪族系、脂環族系等のポリウレタンの製
造に用いられる公知のものが使用できる。例えば、2,
4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイ
ソシアネート、これらポリイソシアネート化合物の80
/20重量比(以下、TDI−80/20と略す
る。)、65/35重量比(以下、TDI−65/35
と略する。)の異性体混合物、多官能性タールを含有す
る粗製トリレンジイソシアネート(多官能性タールと
は、イソシアネートを製造する際に副生し、イソシアネ
ート基を分子内に2個以上含有するタール状の物質の混
合物である。以下同様。)、4,4’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネートの任意の異
性体混合物、3核体以上の多官能性タールを含有する粗
製ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、ポリメリ
ックMDIと略する。)、トルイジンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ナフタレ
ンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネー
ト、ノルボルネンジイソシアネートおよびこれらのポリ
イソシアネート化合物のカルボジイミド変性体、ビュレ
ット変性体、アロファネート変性体、ウレア変性体、イ
ソシアヌレート変性体、オキサゾリドン基含有変性体、
ウレトイミン変性体または、これらをポリオール、モノ
ヒドロキシ化合物単独で、または併用して変性したプレ
ポリマーなどが挙げられる。
割合で混合して用いることもできる。これらの中で好ま
しくは、TDI−80/20、TDI−65/35、ポ
リメリックMDI単独、これらTDIとポリメリックM
DIとの混合物、またはこれらポリイソシアネート化合
物のプレポリマー変性体である。
合物等のポリウレタンを製造する従来公知の触媒が使用
できる。アミン化合物としては、例えば、トリエチルア
ミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,
N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミ
ン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ジ
メチルシクロヘキシルアミン、ビス[2−(ジメチルア
ミノ)エチル]エーテル、トリエチレンジアミンおよび
トリエチレンジアミンの塩等、有機金属化合物として
は、酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリル酸
錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジクロリド、オクタン酸鉛、ナフテン酸
鉛、ナフテン酸ニッケルおよびナフテン酸コバルト等が
挙げられる。これらの触媒は単独で用いることもできる
が、通常、2種類以上併用する。触媒の使用量はポリオ
ール100重量部に対して、0.0001〜10.0重
量部である。
は、整泡剤が必要である。整泡剤は従来公知の有機珪素
系界面活性剤を用いることができ、例えば、日本ユニカ
ー社製のL−520、L−532、L−540、L−5
44、L−550、L−3600、L−3601、L−
5305、L−5307、L−5309、SZ−114
2、SZ−1105等、東レ・ダウコーニング社製のS
RX−253、SRX−274C、SF−2961、S
F−2962、SH−190、SH−193、SRX−
294A等、信越シリコーン社製のF−114、F−1
21、F−122、F−220、F−230、F−25
8、F−260B、F−317、F−341、F−60
1、F−606等、東芝シリコーン社製のTFA−42
0、TFA−4202等のジメチルシロキサン系整泡剤
が挙げられる。これらの整泡剤は任意に混合して用いる
こともでき、その使用量はポリオール100重量部に対
して0.05〜10重量部である。
に、架橋剤を用いても構わない。架橋剤としては、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール等の2価のアルコール
類、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノ
エタノールアミン等のアルカノールアミン類、エチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン等の脂肪族アミン化合物、アニリン、2,4−トリ
レンジアミン、2,6−トリレンジアミン等の芳香族ア
ミン、ハイドロキノン、レゾルシン、ノボラック、レゾ
ール等の芳香族アルコール、およびこれらの活性水素化
合物にプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド等の
アルキレンオキサイドを付加して得られるOHV200
〜800mgKOH/gのポリオールが挙げられる。
り難燃剤が用いられる。難燃剤としてはトリス(2−ク
ロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピ
ル)ホスフェート、トリス(ジブロモプロピル)ホスフ
ェート、トリス(2,2−クロロエチル)ホスフェー
ト、ヘキサブロモシクロドデカン、大八化学社製のCR
−505およびCR−507、モンサント化学社製のP
hosagard 2XC−20およびC−22−R、
ストファー化学社製Fyroll−6等が挙げられ、そ
の使用量はポリオール100重量部に対して0.1〜3
0重量部、好ましくは0.2〜20重量部である。
に応じて使用することができる。軟質ポリウレタンフォ
ームの基材との接着性を向上させる目的で、接着性向上
剤も用いることができる。このような接着性向上剤とし
ては、有機リン化合物や熱可塑性ポリオレフィンが挙げ
られる。リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、ピロ
リン酸エステル類等の化合物が挙げられ、例えば、トリ
ス(2,2−クロロエチル)ホスフェート、トリフェニ
ルホスフェート、トリオクチルホスフェート等が例示さ
れる。これらの化合物は先に例示した難燃剤としての効
果を併せ持つ。また、リン酸あるいはリン酸エステル化
合物にアルキレンオキサイドを付加した従来公知のポリ
オール(参考文献;「プラスチックの燃焼性」喜多信之
著、工業調査会:以下、含リンポリオールと略する。)
も接着性向上剤として使用できる。但し、含リンポリオ
ールを用いた場合、加水分解反応により劣化しやすいの
で、本発明のポリオキシアルキレンポリオールとの混合
後は、水との接触を避け、少なくとも4ヶ月以内に使用
することが望ましい。一方、熱可塑性ポリオレフィンと
しては、粒径0.1〜10μmの微粒子状の形態のポリ
プロピレンやポリエチレン等が挙げられる。これら接着
性向上剤の使用量は本発明のポリオール100重量部に
対して、0.01〜20重量部用いる。
オール、発泡剤、触媒、整泡剤およびその他の助剤等の
所定量を混合した液(以下、レジンプレミックスと略す
る。)を調製し、所定の温度、例えば、20〜30℃の
範囲に調整する。ポリイソシアネート化合物を所定量計
り、所定の温度、例えば、20〜30℃の範囲に調整す
る。通常、ポリオールの活性水素基濃度に対するポリイ
ソシアネート化合物中のイソシアネート基の濃度の比
(以下、NCOインデックスと略する。)により使用す
るポリイソシアネート化合物の量を算出する。その際、
NCOインデックスは0.6〜1.8であり、好ましく
は0.7〜1.6、より好ましくは0.8〜1.4であ
る。その後、レジンプレミックスとポリイソシアネート
化合物を急速混合し、所定の温度、例えば、20〜70
℃に温度調整された型に注入し成形する方法により軟質
ポリウレタンフォームを製造する。
性的性能を要求させる分野では、ポリオキシアルキレン
ポリオールと共にポリマー分散ポリオールが併用され
る。ポリマー分散ポリオールの製造方法について説明す
る。使用するポリオキシアルキレンポリオールは前述し
た方法によって得られる。
るエチレン性不飽和単量体は、重合しうるエチレン性不
飽和基を少なくとも1個有するものが適当である。例え
ば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノ
基含有モノマー、メチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、ステアリルアクリレート、ヒドロキシエチルアク
リレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチ
ルアミノプロピルメタクリレート等のメタクリル酸エス
テル系モノマー、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有モノ
マー、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基
含有モノマー、ブタジエン、イソプレン、1,4−ペン
タジエン等の炭化水素系モノマー、スチレン、α−メチ
ルスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレン等の芳
香族炭化水素系モノマー、塩化ビニル、塩化ビニリデン
等のハロゲン含有モノマー、ビニルエチルエーテル、ビ
ニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルエチ
ルケトン等のビニルケトン類、酢酸ビニル等のビニルエ
ステル類、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリル
アミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジ
メチルアミノプロピルアクリルアミド、メチレンビスア
クリルアミド等のアクリルアミド類、N,N−ジメチル
メタクロイルアミド等のメタクリルアミド類の1種また
は2種以上の混合物が挙げられる。好ましくは、アクリ
ロニトリル単独、またはアクリロニトリルとスチレンの
混合物、さらにはアクリロニトリル、スチレンおよびア
クリルアミドの混合物、アクリロニトリル、スチレンお
よびメタクリル酸メチルの混合物である。
て、通常ラジカルを発生して重合を開始するラジカル開
始剤が用いられる。具体的には、2,2’−アゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキ
シド、t−ブチルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオ
キシド等の過酸化物、パーオキシジスルフィド等が挙げ
られる。重合開始剤の使用量は、通常エチレン性不飽和
単量体100重量部に対して、0.1〜10.0重量
部、好ましくは0.5〜5.0重量部である。
オキシアルキレンポリオールとエチレン性不飽和単量体
の総重量に対して5〜60重量%、好ましくは10〜5
0重量%である。エチレン性不飽和単量体の使用量が5
重量%未満では、ポリウレタンの硬度等、ポリマー分散
ポリオールを使用したことによる十分な改質効果が得ら
れない。エチレン性不飽和単量体の使用量が60重量%
を超えると、得られるポリマー分散ポリオールの粘度の
上昇が著しく、また分散性も悪化する。
いることができる。イソプロパノール等のアルコール
類、メルカプタン類、ハロゲン化炭化水素、トリエチル
アミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,
N−ジエチルエタノールアミン等の脂肪族3級アミン、
N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等のモル
ホリン類、メタリルスルホン酸ナトリウム、アリルスル
ホン酸ナトリウム等が挙げられる。好ましくは、トリエ
チルアミン単独、トリエチルアミンとイソプロパノール
の混合物である。連鎖移動剤の使用量は、ポリオキシア
ルキレンポリオールとエチレン性不飽和単量体の総重量
に対して0.1〜10.0重量%が好ましい。
的で、分散安定化剤の存在下に重合を行うこともでき
る。このような分散安定化剤として特公昭49−465
56号公報に記載されているような炭素−炭素不飽和結
合含有ポリエステルポリオールや、アクリル基、メタク
リル基、アリル基等を分子末端に有する変性ポリオール
等が挙げられる。また、実質的に炭素−炭素不飽和結合
を含有しない高分子量ポリオキシアルキレンポリオール
やポリエステルポリオールも使用できる。
リオキシアルキレンポリオール、エチレン性不飽和単量
体、重合開始剤、さらには必要に応じて連鎖移動剤、分
散安定化剤を用いて重合反応を行う。重合反応はバッチ
式でも、連続式でも行うことができる。重合温度は重合
開始剤の種類に応じて決められるが、重合開始剤の分解
温度以上、好ましくは60〜200℃、さらに好ましく
は90〜150℃の範囲で行う。また、重合反応は加圧
下でも、大気圧下でも行うことができる。
が、水、有機溶媒から選ばれる少なくとも1種の溶媒ま
たは水と該有機溶媒との混合物の存在下に行うこともで
きる。有機溶媒としては、トルエン、キシレン、アセト
ニトリル、ヘキサン、ヘプタン、ジオキサン、エチレン
グリコールジメチルエーテル、N,N−ジメチルホルム
アミド、ブタノール、イソプロパノール等が挙げられ
る。その使用量は、ポリオキシアルキレンポリオール1
00重量部に対して1〜50重量部である。
単量体、重合開始剤の分解生成物や連鎖移動剤、溶媒等
を減圧除去することが好ましい。減圧除去の方法は、前
述したポリオキシアルキレンポリオールの減圧処理方法
と同じである。ポリマー分散ポリオールの減圧処理後
の、未反応モノマー及び重合開始剤の分解物の濃度は1
00ppm以下、好ましくは80ppm以下、最も好ま
しくは40ppm以下である。
るポリマーの平均粒子径は、ポリマーの分散安定性とポ
リウレタンの物性に与える影響の観点から、0.01〜
10μmであることが好ましい。このような粒径にする
には、前記の連鎖移動剤、分散安定化剤、溶媒の種類と
使用量、エチレン性不飽和単量体の重量組成比等を適宜
調整することで行うことができる。また、前述したエチ
レン性不飽和単量体によるポリマー粒子の他に、特許第
02527006号に記載されているアルデヒド縮合系
樹脂粒子を本願記載のポリオキシアルキレンポリオール
中に分散させることも可能である。
ポリオールとポリオキシアルキレンポリオールの混合ポ
リオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発
泡剤、整泡剤、その他の助剤の存在下に反応させて軟質
ポリウレタンフォームを製造する。混合ポリオールは、
本発明の方法で得られるポリオキシアルキレンポリオー
ル30〜90重量部、好ましくは40〜80重量部、及
び、ポリマー分散ポリオール70〜10重量部、好まし
くは60〜20重量部の混合物である。また、軟質ポリ
ウレタンフォームの製造は前述した方法により行われ
る。
アルキレンポリオールを少なくとも50重量%含むポリ
オールとポリイソシアネート化合物とを反応させた非発
泡ポリウレタンの製造方法について説明する。本発明で
得られる非発泡ポリウレタンとは、ポリウレタンフォー
ム以外のエラストマー、シーリング、床材、接着剤、塗
料、靴底等のポリウレタン樹脂を示す。これらの非発泡
ポリウレタン樹脂を製造するには、以下の2つの方法が
挙げられる。 (k)本発明の方法で得られるポリオキシアルキレンポ
リオールを含むポリオール、ポリイソシアネート化合物
および鎖延長剤を同時に混合して成形する方法(以下、
ワンショット法と略する。)。 (l)本発明の方法で得られるポリオキシアルキレンポ
リオールを含むポリオールとポリイソシアネート化合物
を反応させて分子末端にイソシアネート基を有するプレ
ポリマーを合成し、該プレポリマーに鎖延長剤を反応さ
せて成形する方法(以下、プレポリマー法と略す
る。)。
し、これを加熱融解して、射出成形、押出成形、カレン
ダー成形等により目的の成型物を得る方法や、熱可塑性
ポリウレタン樹脂を溶媒中で合成し、もしくは熱可塑性
ポリウレタン樹脂を溶媒に溶かして、ポリウレタン溶液
を調整し、該溶液を繊維、鉄板などへ塗布し、ポリウレ
タン皮膜を製造する方法等が挙げられるが、基本的な成
形方法は上記の(k)および(l)に大別できる。
明する。本発明の方法で得られるポリオキシアルキレン
ポリオール以外に用いられるポリオールとしては、ポリ
テトラメチレングリコール、ポリエステルポリオール、
ポリブタジエン系ポリオール、ヒマシ油系ポリオールお
よびポリカーボネート系ポリオール等が挙げられる。そ
の使用量は、本発明の方法で得られるポリオキシアルキ
レンポリオールを含むポリオールに対して、50重量%
未満である。好ましくは40重量%未満である。本発明
の方法で得られるポリオキシアルキレンポリオール以外
のポリオールの使用量が50重量%以上になると、ポリ
オールの粘度が上がり、非発泡ポリウレタンの成形性が
低下する。
例示したポリイソシアネート化合物を使用する。NCO
インデックスは、0.9〜15、好ましくは1.1〜1
0、より好ましくは1.2〜9である。鎖延長剤とは、
イソシアネート基と反応できる活性水素基を1分子中に
2個以上有する化合物であり、ポリオール化合物とポリ
アミン化合物のうち少なくとも1種類が用いられる。
レングリコール、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジ
オール等の2価のアルコール類、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン等の3価のアルコール類、シクロヘキサ
ンジオール、スピロヘキサンジオールなどのシクロヘキ
シレン、スピロ環およびメチレン鎖を含み、それらを結
合するものとしてエーテル結合、エステル結合などの各
種結合を含み、またそれらの誘導体として各種置換基を
含むものなどが使用できる。
ジアミン、3,5−ジエチル−2,4−ジアミノトルエ
ン、3,5−ジエチル−2,6−ジアミノトルエン、ジ
フェニルメタンジアミン、m−フェニレンジアミン、
3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメ
タン、ジエチルトルエンジアミンなどの芳香族ジアミ
ン、イソホロンジアミン、ノルボルネンジアミンなどの
脂肪族、脂環族ジアミン、直鎖脂肪族ジアミン、カルボ
ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドなどのアルキル
ジヒドラジドあるいはそれらの誘導体など従来公知のポ
リアミン化合物が使用できる。さらにこれらの活性水素
化合物に従来公知の方法によりアルキレンオキサイドを
付加したポリオールも鎖延長剤として使用できる。鎖延
長剤の使用量は、該化合物中の活性水素基に対するポリ
イソシアネート化合物中のイソシアネート基濃度の比が
0.5〜3、好ましくは0.8〜2、より好ましくは
0.9〜1.8である。
化合物および鎖延長剤を急速混合し、減圧脱泡処理を行
い、所定温度、例えば40〜130℃に加熱した型に注
入して成型物を調製する。この際に、触媒、充填剤、可
塑剤、染顔料、補強剤、難燃剤、安定剤などを目的に応
じて使用することができる。触媒としては、軟質ポリウ
レタンフォームの説明で述べた触媒が使用できる。触媒
を使用する場合、その使用量は本発明の方法で得られる
ポリオキシアルキレンポリオールを含むポリオール10
0重量部に対して0.01〜4.0重量部、好ましくは
0.03〜2.0重量部である。
珪酸、カーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、ケイソウ土、焼成クレー、タルク、酸化チタ
ン、ベントナイト、酸化第2鉄、水添ヒマシ油、ステア
リン酸亜鉛などが挙げられ、その添加量は本発明のポリ
オキシアルキレンポリオールを含むポリオール100重
量部に対して2〜60重量部、好ましくは10〜50重
量部である。
ブチルフタレート、ジオクチルアジペート、ブチルベン
ジルフタレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、
ジオクチルセバケート、トリクレジルホスフェート、ト
リブチルホスフェート、塩素化パラフィン、石油エーテ
ル等が挙げられ、その添加量は本発明のポリオキシアル
キレンポリオールを含むポリオール100重量部に対し
て1〜40重量部、好ましくは5〜15重量部である。
ラックや白色フィラーのホワイトカーボンやシリカ、ケ
イ酸塩であるカオリン、ベントナイト、無水微粉ケイ
酸、バライト、石こう、骨粉、ドロマイトなどが挙げら
れ、その添加量は本発明のポリオキシアルキレンポリオ
ールを含むポリオール100重量部に対しては1〜50
重量部、好ましくは2〜30重量部である。
できる。その使用量は本発明のポリオキシアルキレンポ
リオールを含むポリオール100重量部に対して0.0
5〜30重量部、好ましくは0.2〜20重量部であ
る。
剤、熱安定剤等が挙げられる。老化防止剤としては特に
限定されず、例えば、ブチルヒドロキシアニソール、
1,3,5−トリメチルー2,4,6−トリス(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼ
ン、3,9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−
ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−プロピオニロキ
シ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−
テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、ジステアリ
ルチオジプロピオネート等が挙げられる。紫外線吸収剤
としては、p−t−ブチルフェニルサリシレート、2−
ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロ
キシ−4−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。熱
安定剤としては、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェ
ニル)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリ
ラウリルホスファイトなどが挙げられる。これらの添加
量は本発明の方法で得られるポリオキシアルキレンポリ
オールを含むポリオールに対して各々100〜8000
ppmが好ましい。本発明には目的に応じて顔料、前述
した有機溶剤、水分除去剤などが使用できる。
明する。本発明で使用するポリイソシアネート化合物は
先に例示した化合物を使用する。プレポリマー(以降、
イソシアネート基末端プレポリマーと称する。)を製造
する際には、NCOインデックスは1.3〜20.0、
好ましくは1.4〜12.0、さらに好ましくは1.5
〜9.0である。
イソシアネート基の含有量(以降、NCO%と略す
る。)は、0.1〜40.0重量%、好ましくは0.3
〜25.0重量%、さらに好ましくは0.4〜18.0
重量%である。空気中の水分を硬化剤として得られる一
液型硬化性組成物に用いられるイソシアネート基末端プ
レポリマーではNCO%が低く、1,4−ブタンジオー
ルやポリオキシアルキレンポリオール等のグリコール
類、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニ
ルメタン等のポリアミン化合物を硬化剤とする二液型硬
化性組成物に用いられるイソシアネート基末端プレポリ
マーでは一液型と比較して高めにNCO%は設計され
る。
する時の温度は50〜120℃が好ましい。特に好まし
くは70〜105℃である。反応させる際には空気中の
水分との接触をさけるため、不活性ガス存在下で反応さ
せることが望ましい。不活性ガスとしては窒素、ヘリウ
ムなどが挙げられるが、窒素が好ましい。通常、窒素雰
囲気下、2〜20時間撹拌しながら反応を行う。触媒は
使用しなくても良いが、使用する場合は前述したアミン
化合物あるいは有機金属化合物が使用できる。これらの
触媒は任意に混合して使用できる。これらの触媒のなか
で特に、有機金属系触媒が好ましく、その使用量は本発
明のポリオキシアルキレンポリオールを含むポリオール
100重量部に対して、0.0001〜2.0重量部、
好ましくは0.01〜1.0重量部である。
する際に、反応前あるいは反応後、ポリイソシアネート
化合物及びポリオールに不活性な有機溶剤を使用でき
る。有機溶剤の量としては、ポリオールとポリイソシア
ネート化合物の合計重量に対して40重量%以下、好ま
しくは20重量%以下である。このような、溶剤は芳香
族系、脂肪族系、脂環族系、ケトン系、エステル系およ
びエステルエーテル系のものが使用できる。例えば、ト
ルエン、キシレン類、ヘキサン類、シクロヘキサン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテート、ブチル
セロソルブアセテート等である。
触媒、充填剤、可塑剤、難燃剤、安定剤等が配合でき
る。これらの助剤は前述したものを使用する。触媒は先
に例示した鎖延長剤に配合しておくことが好ましい。プ
レポリマー法によりポリウレタン樹脂を成形する際に
は、目的に応じて助剤を配合したイソシアネート基末端
プレポリマーに、目的に応じて触媒を配合した鎖延長剤
を急速混合し、減圧脱泡を行い、所定の温度、例えば3
0〜130℃に加熱した型に注入し、成形する方法、あ
るいは基材に塗布したイソシアネート基末端プレポリマ
ーを空気中の水分と反応させ硬化物を得る方法等により
行われる。
を明らかにするが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。実施例、比較例のポリオキシアルキレン
ポリオールの水酸基価(以下、OHVと略する。:単位
mgKOH/g)、総不飽和度(以下、C=Cと略す
る。:単位meq./g)、ならびに酸価(以下、AV
と略する。:単位mgKOH/g)はJIS K−15
57記載の方法により求めた。過酸化物濃度(以下、P
OVと略する。:単位mmol/kg)は、以下の方法
により求めた。一定量の試料を秤量し、一定量のイソプ
ロパノール、氷酢酸ならびに沃化ナトリウムのイソプロ
パノール溶液を加え溶解させた後、室温にて10分間放
置する。生成する沃素をチオ硫酸ナトリウム水溶液を用
いて滴定する。ポリオキシアルキレンポリオール中のア
セトアルデヒド含有量(以下、AAと略する。単位:p
pm)、及びプロピオンアルデヒド含有量(以下、PA
と略する。単位:ppm)は、島津製作所(株)製GC
−14Aを用いたヘッドスペースガスクロマトグラフィ
ー(以下、HS−GCと略する。)により定量を行っ
た。さらに、ポリオキシアルキレンポリオールの貯蔵安
定性を調べる目的で、精製処理後のポリオキシアルキレ
ンポリオールを金属製の容器に密閉し、60℃のオーブ
ン中で7日間放置した後のポリオキシアルキレンポリオ
ールの酸価の測定を行った。ポリオキシアルキレンポリ
オールの合成において、以下のホスファゼニウム化合物
をアルキレンオキサイドの触媒として使用した。 <ホスファゼニウム化合物(以下、P5NMe2OHと
略する。)の調製>Fluka社製のテトラキス[トリ
ス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホス
ホニウムクロライド{[(Me2N)3P=N]4P+Cl
-}を超純水により2.5重量%水溶液に調製した。次
いで、1N水酸化ナトリウム水溶液により交換基を水酸
基型にしたイオン交換樹脂レバチットMP−500(バ
イエル社製)を充填したポリカーボネート製円筒状カラ
ムにテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラ
ニリデンアミノ]ホスホニウムクロライドの2.5重量
%水溶液を23℃、SV(Space Velocit
y)0.5(1/hr)でカラム底部より上昇流で通液
し、テトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラ
ニリデンアミノ]ホスホニウムヒドロキシドにイオン交
換を行った。更に、該イオン交換樹脂を充填したカラム
に超純水を通液し、カラムに残存しているホスファゼニ
ウム化合物の回収を行った。その後、テトラキス[トリ
ス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホス
ホニウムヒドロキシドの水溶液を80℃、減圧度60m
mHgabs.(7980Pa)の条件下で2時間、更
に80℃、1mmHgabs.(133Pa)の条件で
7時間減圧脱水処理を行うことにより、粉末のテトラキ
ス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミ
ノ]ホスホニウムヒドロキシド{[(Me2N)3P=
N]4P+OH-}を得た。乾燥後の該化合物の重量測定
から求めた収率は98%であった。重水素化ジメチルホ
ルムアミド溶液によるテトラメチルシランを内部標準と
した1H−NMR(日本電子製400MHzNMR)の
化学シフトは2.6ppm(d,J=9.9Hz、72
H)であった。元素分析値はC 38.28、H 9.
82、N29.43、P 19.94(理論値C 38.
09、H 9.72、N 29.61、P 20.46)
であった。該ホスファゼニウム化合物は化学式(2)に
おいてa、b、c、dの順に(1,1,1,1)で、R
がメチル基であり、Q-がOH-のヒドロキシアニオンで
ある。
合成結果について詳述する。ポリオキシアルキレンポリ
オールの合成ならびに精製装置は、攪拌機、温度計、圧
力計、窒素装入口、気相中の酸素測定用ラインおよびモ
ノマーであるアルキレンオキサイド装入口を装着した内
容積2.5L、6Lならびに9Lの耐圧製オートクレー
ブ(日東高圧製)を使用した。以下、該合成装置をオー
トクレーブと略する。ポリオキシアルキレンポリオール
の合成ならびに精製時には、回転数100〜350r.
p.m.の条件で撹拌を行った。さらに、粗製ポリオキ
シアルキレンポリオールの精製工程における気相中の酸
素濃度は、微量酸素分析計〔型式TAI−311型、三
菱化学(株)製〕、及び拡散式酸素濃度計〔新コスモス
電気(株)製、形式:XO−326ALA〕を使用し
た。気相中の酸素濃度が10000ppm以下の時は、
微量酸素分析計を用いた(表1に記載した数値の単位は
ppmである)。気相中の酸素濃度が1vol.%を超
えるときは拡散式酸素濃度計を用いた(表1に記載した
数値の単位はvol%である)。ポリオキシアルキレン
ポリオールの合成ならびに精製時には、純度99.99
%の窒素〔テイサン(株)製〕を使用した。断りのない
限り、以下の記述における窒素とは、純度99.99%
のものを示す。酸化防止剤として、2,6−ジ−ter
t−ブチル−4−メチルフェノール(以下、BHTと略
する。)、ならびに4,4’−ジオクチルジフェニルア
ミン(以下、DOAと略する。)を用いた。
lの4つ口フラスコにグリセリン1モルに対して0.0
12モルのP5NMe2OHと0.06モルのトルエン
(和光純薬製試薬特級)を加え、窒素をキャピラリー管
で導入し、105℃、10mmHgabs.(1330
Pa)以下の条件で4時間、減圧脱水、脱トルエン操作
を行った。その後、フラスコ内容物をオートクレーブに
仕込み、窒素置換を行った後、大気圧状態から反応温度
を80℃とし、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm
2(392kPa)の条件でOHV49.0mgKOH
/gになるまでプロピレンオキサイドの多段付加重合を
行った。引き続き、窒素によりゲージ圧1.2kgf/
cm2(219kPa)に調整し、反応温度100
℃、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm2(392
kPa)の条件でOHV 45.0mgKOH/gにな
るまでエチレンオキサイドの付加重合を行った。オート
クレーブの内圧の変化が無くなった時点で105℃、5
mmHgabs.(665Pa)、10分間減圧処理を
行い、ホスファゼニウム化合物を含んだ状態の粗製ポリ
オキシアルキレンポリオールを得た。以下、該粗製ポリ
オキシアルキレンポリオールを粗製ポリオールAと称す
る。粗製ポリオールAをオートクレーブに仕込み、80
℃に昇温後、同温度でオートクレーブ内を20mmHg
abs.(2660Pa)の減圧状態とし、同条件に
て、8分間保持した。次いで、窒素により、4.0kg
f/cm2(392kPa)まで加圧した後、放圧し、
大気圧状態とした。該操作を4回繰り返すことにより、
気相中の酸素濃度を200ppmとした。
して、4重量部のイオン交換水を加え、次いで粗製ポリ
オールA中のホスファゼニウム化合物1モルに対して
2.1モルのリン酸(75.1重量%の水溶液の形態)
を素早く装入し、80℃で2時間の中和反応を行った。
中和反応終了後に、粗製ポリオールAに対して1200
ppmのBHTを装入後、粗製ポリオールA100重量
部に対して、0.5重量部の吸着剤KW−700〔協和
化学工業(株)製〕を素早く装入した。酸化防止剤、吸
着剤装入後の気相中の酸素濃度は750ppmであっ
た。その後、減圧下で脱水を行い、最終的に、液相中に
窒素を通気しながら、110℃、20mmHgabs.
(2660Pa)の条件で4時間、減圧窒素バブリング
を行った。窒素により減圧から大気圧状態にした後、ア
ドバンテック東洋株式会社製の5Cろ紙(保持粒径1
μ)により減圧ろ過を行い、ポリオキシアルキレンポリ
オールの精製を行った。精製操作後のポリオキシアルキ
レンポリオールの水酸基価(OHV)は45.1mgK
OH/g、総不飽和度(C=C)0.008meq./
g、酸価(AV)0.011mgKOH/g、過酸化物
濃度(POV)0.02mmol/kg、アセトアルデ
ヒド(AA)含有量、プロピオンアルデヒド(PA)含
有量ともに、検出限界以下(0.1未満)であった。貯
蔵安定性試験後のポリオキシアルキレンポリオールの酸
価(AV)は0.012mgKOH/gであり、試験前
とほぼ同じであった。
粗製ポリオールAをオートクレーブに仕込み、80℃に
昇温後、同温度でオートクレーブ内を300mmHga
bs.(39.9kPa)の減圧状態とし、同条件に
て、5分間保持した。次いで、窒素により、4.0kg
f/cm2(392kPa)まで加圧した後、放圧し、
大気圧状態とした。該操作を3回繰り返すことにより、
気相中の酸素濃度を350ppmとした。次に、粗製ポ
リオールA100重量部に対して、4重量部のイオン交
換水を加え、次いで粗製ポリオールA中のホスファゼニ
ウム化合物1モルに対して2.1モルのリン酸(75.
1重量%の水溶液の形態)を素早く装入し、80℃で2
時間の中和反応を行った。中和反応終了後に、粗製ポリ
オールAに対して、800ppmのDOAを装入後、粗
製ポリオールA 100重量部に対して、0.5重量部
の吸着剤KW−700〔協和化学工業(株)製〕を装入
した。酸化防止剤、吸着剤装入後の気相中の酸素濃度は
930ppmであった。その後、減圧下で脱水を行い、
最終的に、液相中に窒素を通気しながら、110℃、1
00mmHgabs.(13.3kPa)の条件で6時
間、減圧窒素バブリングを行った。窒素により減圧から
大気圧状態にした後、アドバンテック東洋株式会社製の
5Cろ紙(保持粒径1μ)により減圧ろ過を行い、ポリ
オキシアルキレンポリオールの精製を行った。精製操作
後のポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価(OH
V)は45.1mgKOH/g、総不飽和度(C=C)
0.008meq./g、酸価(AV)0.013mg
KOH/g、過酸化物濃度(POV)0.10mmol
/kg、アセトアルデヒド(AA)含有量は0.6pp
m、及びプロピオンアルデヒド(PA)含有量は0.5
ppmであった。貯蔵安定性試験後のポリオキシアルキ
レンポリオールの酸価(AV)は0.015mgKOH
/gであり、試験前とほぼ同じであった。
に仕込み、80℃に昇温後、同温度でオートクレーブ内
を400mmHgabs.(53.2kPa)の減圧状
態とし、同条件にて、3分間保持した。次いで、窒素に
より、4.0kgf/cm2(392kPa)まで加圧
した後、放圧し、大気圧状態とした。該操作を4回繰り
返すことにより、気相中の酸素濃度を620ppmとし
た。次に、粗製ポリオールA100重量部に対して、4
重量部のイオン交換水を加え、次いで粗製ポリオールA
中のホスファゼニウム化合物1モルに対して2.1モル
のリン酸(75.1重量%の水溶液の形態)を素早く装
入し、80℃で2時間の中和反応を行った。中和反応終
了後に、粗製ポリオールAに対して、600ppmのB
HTを装入後、粗製ポリオール A100重量部に対し
て、0.5重量部の吸着剤KW−700〔協和化学工業
(株)製〕を装入した。酸化防止剤、吸着剤装入後の気
相中の酸素濃度は、3800ppmであった。その後、
減圧下で脱水を行い、最終的に、液相中に窒素を通気し
ながら、110℃、200mmHgabs.(26.6
kPa)の条件で5時間、減圧窒素バブリングを行っ
た。窒素により減圧から大気圧状態にした後、アドバン
テック東洋株式会社製の5Cろ紙(保持粒径1μ)によ
り減圧ろ過を行い、ポリオキシアルキレンポリオールの
精製を行った。精製操作後のポリオキシアルキレンポリ
オールの水酸基価(OHV)は45.1mgKOH/
g、総不飽和度(C=C)0.008meq./g、酸
価(AV)0.018mgKOH/g、過酸化物濃度
(POV)0.22mmol/kg、アセトアルデヒド
(AA)含有量は0.8ppm、及びプロピオンアルデ
ヒド(PA)含有量は1.2ppmであった。貯蔵安定
性試験後のポリオキシアルキレンポリオールの酸価(A
V)は0.020mgKOH/gであり、試験前とほぼ
同じであった。
lの4つ口フラスコにグリセリン1モルに対して0.0
28モルのP5NMe2OHと0.09モルのトルエン
を加え、窒素をキャピラリー管で導入しながら105
℃、10mmHgabs.(1330Pa)以下の条件
で、3時間、減圧脱水、脱トルエン操作を行った。その
後、フラスコ内容物をオートクレーブに仕込み、窒素置
換を行った後、大気圧状態から反応温度80℃で、反応
時の最大圧力が4.0kgf/cm 2(392kPa)
の条件でOHVが29.0mgKOH/gになるまでプ
ロピレンオキサイドの多段付加重合を行った。オートク
レーブの内圧の変化が無くなった時点で、窒素によりゲ
ージ圧1.2kgf/cm2(219kPa)に調整
し、反応温度100℃、反応時の最大圧力が4.0kg
f/cm2(392kPa)の条件でOHV24.0m
gKOH/gになるまでエチレンオキサイドの付加重合
を行った。オートクレーブの内圧の変化が無くなった時
点で105℃、5mmHgabs.(665Pa)、1
0分間減圧処理を行い、ホスファゼニウム化合物を含ん
だ状態の粗製ポリオキシアルキレンポリオールを得た。
以下、該粗製ポリオキシアルキレンポリオールを粗製ポ
リオールBと称する。粗製ポリオールBをオートクレー
ブに仕込み、80℃に昇温後、同温度でオートクレーブ
内を20mmHgabs.(2660Pa)の減圧状態
とし、同条件にて、4分間保持した。次いで、窒素によ
り、4.0kgf/cm2(392kPa)まで加圧し
た後、放圧し、大気圧状態とした。該操作を4回繰り返
すことにより、気相中の酸素濃度を290ppmとし
た。
して、4重量部のイオン交換水を加え、次いで粗製ポリ
オールB中のホスファゼニウム化合物1モルに対して
2.1モルのリン酸(75.1重量%の水溶液の形態)
を素早く装入し、80℃で2時間の中和反応を行った。
中和反応終了後に、粗製ポリオールBに対して、900
ppmのBHTを装入後、粗製ポリオールB 100重
量部に対して、0.5重量部の吸着剤KW−700〔協
和化学工業(株)製〕を装入した。酸化防止剤、吸着剤
装入後の気相中の酸素濃度は、890ppmであった。
その後、減圧下で脱水を行い、最終的に、液相中に窒素
を通気しながら、110℃、30mmHgabs.(3
990Pa)の条件で4時間、減圧窒素バブリングを行
った。窒素により減圧から大気圧状態にした後、アドバ
ンテック東洋株式会社製の5Cろ紙(保持粒径1μ)に
より減圧ろ過を行い、ポリオキシアルキレンポリオール
の精製を行った。精製操作後のポリオキシアルキレンポ
リオールの水酸基価(OHV)は24.2mgKOH/
g、総不飽和度(C=C)0.020meq./g、酸
価(AV)0.014mgKOH/g、過酸化物濃度
(POV)0.05mmol/kg、アセトアルデヒド
(AA)含有量は0.2ppm、プロピオンアルデヒド
(PA)含有量は0.3ppmであった。貯蔵安定性試
験後のポリオキシアルキレンポリオールの酸価(AV)
は0.016mgKOH/gであり、試験前とほぼ同じ
であった。
リオキシアルキレンポリオールの合成触媒として、水酸
化カリウム〔KOH、日本曹達(株)製〕を用いた。 比較例1 ポリオキシアルキレンポリオールE 攪拌装置、窒素導入管および温度計を装備した500m
lの4つ口フラスコにグリセリン1モルに対して0.0
12モルのP5NMe2OHと0.06モルのトルエン
(和光純薬製試薬特級)を加え、窒素をキャピラリー管
で導入し、105℃、10mmHgabs.(1330
Pa)以下の条件で4時間、減圧脱水、脱トルエン操作
を行った。その後、フラスコ内容物をオートクレーブに
仕込み、窒素置換を行った後、大気圧状態から反応温度
を80℃とし、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm
2(392kPa)の条件でOHV49.0mgKOH
/gになるまでプロピレンオキサイドの多段付加重合を
行った。引き続き、窒素によりゲージ圧1.2kgf/
cm2(219kPa)に調整し、反応温度100℃、
反応時の最大圧力が4.0kgf/cm2(392kP
a)の条件でOHV 45.0mgKOH/gになるま
でエチレンオキサイドの付加重合を行った。オートクレ
ーブの内圧の変化が無くなった時点で105℃、5mm
Hgabs.(665Pa)、10分間減圧処理を行
い、ホスファゼニウム化合物を含んだ状態の粗製ポリオ
キシアルキレンポリオールを得た。合成方法は、実施例
1と同じである。以下、該粗製ポリオキシアルキレンポ
リオールを粗製ポリオールCと称する。粗製ポリオール
Cをオートクレーブに仕込み、80℃に昇温後、同温度
でオートクレーブ内を窒素により、4.0kgf/cm
2(392kPa)まで加圧した後、放圧し、大気圧状
態とした。該操作を3回繰り返し、次いで、純度99.
9%の酸素(以下、単に酸素という)を用いることによ
り、気相中の酸素濃度を6000ppmに調整した。
対して、4重量部のイオン交換水を加え、次いで粗製ポ
リオールC中のホスファゼニウム化合物1モルに対し
て、2.1モルのリン酸(75.1重量%の水溶液の形
態)を装入し、80℃で2時間の中和反応を行った。中
和反応終了後に、粗製ポリオールCに対して、80pp
mのBHTを装入後、粗製ポリオールC100重量部に
対して、0.5重量部の吸着剤KW−700〔協和化学
工業(株)製〕をゆっくりと装入した。酸化防止剤、吸
着剤装入後の気相中の酸素濃度は、6900ppmであ
った。その後、減圧下で脱水を行い、最終的に、110
℃、15mmHgabs.(1995Pa)の条件で4
時間、減圧操作を行った。窒素により減圧から大気圧状
態にした後、アドバンテック東洋株式会社製の5Cろ紙
(保持粒径1μ)により減圧ろ過を行い、ポリオキシア
ルキレンポリオールの精製を行った。精製操作後のポリ
オキシアルキレンポリオールの水酸基価(OHV)は4
5.1mgKOH/g、総不飽和度(C=C)0.00
8meq./g、酸価(AV)0.032mgKOH/
g、過酸化物濃度(POV)0.30mmol/kg、
アセトアルデヒド(AA)含有量は2.1ppm、プロ
ピオンアルデヒド(PA)含有量は9.0ppmであっ
た。貯蔵安定性試験後のポリオキシアルキレンポリオー
ルの酸価(AV)は0.053mgKOH/gであり、
試験前と比較して高くなっていた。
に仕込み、80℃に昇温後、同温度でオートクレーブ内
を窒素により、2.0kgf/cm2(196kPa)
まで加圧した後、放圧し、大気圧状態とした。該操作を
2回繰り返し、次いで、酸素により、気相中の酸素濃度
を8900ppmに調整した。次に、粗製ポリオールC
100重量部に対して、4重量部のイオン交換水を加
え、次いで粗製ポリオールC中のホスファゼニウム化合
物1モルに対して、2.1モルのリン酸(75.1重量
%の水溶液の形態)を装入し、80℃で2時間の中和反
応を行った。中和反応終了後に、粗製ポリオールC10
0重量部に対して、0.5重量部の吸着剤KW−700
〔協和化学工業(株)製〕をゆっくりと装入した。酸化
防止剤は使用しなかった。吸着剤装入後の気相中の酸素
濃度は、1.1vol%であった。その後、減圧下で脱
水を行い、最終的に、110℃、20mmHgabs.
(2660Pa)の条件で4時間、減圧操作を行った。
窒素により減圧から大気圧状態にした後、アドバンテッ
ク東洋株式会社製の5Cろ紙(保持粒径1μ)により減
圧ろ過を行い、ポリオキシアルキレンポリオールの精製
を行った。精製操作後のポリオキシアルキレンポリオー
ルの水酸基価(OHV)は45.1mgKOH/g、総
不飽和度(C=C)0.008meq./g、酸価(A
V)0.042mgKOH/g、過酸化物濃度(PO
V)0.90mmol/kg、アセトアルデヒド(A
A)含有量は2.8ppm、プロピオンアルデヒド(P
A)含有量は11.0ppmであった。貯蔵安定性試験
後のポリオキシアルキレンポリオールの酸価(AV)は
0.087mgKOH/gであり、試験前と比較して約
2倍になっていた。
に仕込み、80℃に昇温後、同温度でオートクレーブ内
を窒素により、3.0kgf/cm2(294kPa)
まで加圧した後、放圧し、大気圧状態とした。次いで、
酸素により、気相中の酸素濃度を1.2vol%とし
た。次に、粗製ポリオールC100重量部に対して、4
重量部のイオン交換水を加え、次いで粗製ポリオールC
中のホスファゼニウム化合物1モルに対して2.1モル
のリン酸(75.1重量%の水溶液の形態)を装入し、
80℃で2時間の中和反応を行った。中和反応終了後
に、粗製ポリオールC 100重量部に対して、0.5
重量部の吸着剤KW−700〔協和化学工業(株)製〕
をゆっくりと装入した。酸化防止剤は使用しなかった。
吸着剤装入後の気相中の酸素濃度は、1.9vol%で
あった。その後、減圧下で脱水を行い、最終的に、11
0℃、20mmHgabs.(2660Pa)の条件で
3時間、減圧操作を行った。窒素により減圧から大気圧
状態にした後、アドバンテック東洋株式会社製の5Cろ
紙(保持粒径1μ)により減圧ろ過を行い、ポリオキシ
アルキレンポリオールの精製を行った。精製操作後のポ
リオキシアルキレンポリオールの水酸基価(OHV)は
45.1mgKOH/g、総不飽和度(C=C)0.0
08meq./g、酸価(AV)0.051mgKOH
/g、過酸化物濃度(POV)1.70mmol/k
g、アセトアルデヒド(AA)含有量は3.2ppm、
プロピオンアルデヒド(PA)含有量は12.0ppm
であった。貯蔵安定性試験後のポリオキシアルキレンポ
リオールの酸価(AV)は0.103mgKOH/gで
あり、試験前と比較して約2倍になっていた。
lの4つ口フラスコにグリセリン1モルに対して0.2
0モルのKOH(50重量%の水溶液の形態)を加え、
窒素をキャピラリー管で導入しながら105℃、10m
mHgabs.(1330Pa)以下の条件で、3時
間、減圧脱水操作を行った。その後、フラスコ内容物を
オートクレーブに仕込み、窒素置換を行った後、大気圧
状態から反応温度110℃で、反応時の最大圧力が4.
0kgf/cm2(392kPa)の条件でOHVが2
9.0mgKOH/gになるまでプロピレンオキサイド
の多段付加重合を行った。オートクレーブの内圧の変化
が無くなった時点で、窒素によりゲージ圧1.2kgf
/cm2(219kPa)に調整し、反応温度100
℃、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm2(392
kPa)の条件でOHV24.0mgKOH/gになる
までエチレンオキサイドの付加重合を行った。オートク
レーブの内圧の変化が無くなった時点で105℃、5m
mHgabs.(665Pa)、10分間減圧処理を行
い、カリウムを含んだ状態の粗製ポリオキシアルキレン
ポリオールを得た。以下、該粗製ポリオキシアルキレン
ポリオールを粗製ポリオールDと称する。粗製ポリオー
ルDをオートクレーブに仕込み、80℃に昇温後、同温
度でオートクレーブ内を窒素により、2.0kgf/c
m2(196kPa)まで加圧した後、放圧し、大気圧
状態とした。該操作を2回繰り返し、次いで、酸素によ
り、気相中の酸素濃度を6500ppmに調整した。次
に、粗製ポリオールD 100重量部に対して、4重量
部のイオン交換水を加え、次いで粗製ポリオールD中の
カリウム1モルに対して、1.05モルのリン酸(7
5.1重量%の水溶液の形態)を装入し、80℃で2時
間の中和反応を行った。中和反応終了後に、粗製ポリオ
ールDに対して、50ppmのBHTを装入後、粗製ポ
リオールD 100重量部に対して、0.5重量部の吸
着剤KW−700〔協和化学工業(株)製〕をゆっくり
と装入した。酸化防止剤、吸着剤装入後の気相中の酸素
濃度は、7300ppmであった。その後、減圧下で脱
水を行い、最終的に、105℃、10mmHgabs.
(1330Pa)の条件で4時間、減圧操作を行った。
窒素により減圧から大気圧状態にした後、アドバンテッ
ク東洋株式会社製の5Cろ紙(保持粒径1μ)により減
圧ろ過を行い、ポリオキシアルキレンポリオールの精製
を行った。精製操作後のポリオキシアルキレンポリオー
ルの水酸基価(OHV)は24.1mgKOH/g、総
不飽和度(C=C)0.085meq./g、酸価(A
V)0.035mgKOH/g、過酸化物濃度(PO
V)0.32mmol/kg、アセトアルデヒド(A
A)含有量は2.6ppm、プロピオンアルデヒド(P
A)含有量は7.2ppmであった。貯蔵安定性試験後
のポリオキシアルキレンポリオールの酸価(AV)は
0.070mgKOH/gであり、試験前と比較して約
2倍であった。
さらに、本発明のホスファゼニウム化合物によるポリオ
キシアルキレンポリオールの生産性を調べる目的で、触
媒のプロピレンオキサイド重合活性の比較を行った。ホ
スファゼニウム化合物(P5NMe2OH)と比較例4
で用いた水酸化カリウム(KOH)でのプロピレンオキ
サイドの重合活性を求めた。プロピレンオキサイド重合
前に重合開始剤中に存在している触媒のモル数を求める
(以降、この値をaモルと略する。)。次に、目標のO
HVになるまで反応させたプロピレンオキサイドの量
(以降、この値をbgと略する。)、および反応時間
〔以降、この値をc分(min.)と略する。〕を求め
る。bgをaモルならびにcmin.で割った値を触媒
のプロピレンオキサイド重合活性(単位;g/mol・
min.)とする。重合開始剤はグリセリンを用いてプ
ロピレンオキサイドを付加重合したOHV100mgK
OH/gのポリオールである。反応温度80℃、最大反
応圧力4.0kgf/cm2(392kPa)の条件に
おけるP5NMe2OHのプロピレンオキサイド重合活
性は、490g/mol・min.(実施例5)、KO
Hでは1.1g/mol・min.(比較例5)であっ
た。
キレンポリオール(以下、ポリオールと略する。)の水
酸基価(OHV)、総不飽和度(C=C)、酸価(A
V)、過酸化物濃度(POV)、ポリオキシアルキレン
ポリオール中のアセトアルデヒド(AA)含有量、プロ
ピオンアルデヒド(PA)含有量、ならびにポリオール
の貯蔵安定性試験後の酸価(AV)を〔表1〕に示す。 <表中の記号の説明>表中の開始剤で、Glyはグリセ
リンの略号である。アルキレンオキサイド(AO)重合
触媒として、ホスファゼニウム化合物であるP5NMe
2OHはPZと、水酸化カリウムはKOHと略する。P
Oはプロピレンオキサイドを、EOはエチレンオキサイ
ドの略号である。さらに、粗製ポリオールの精製工程に
おける気相中の酸素濃度、ならびに酸化防止剤を〔表
1〕に示す。酸化防止剤は、2,6−ジ−tert−ブ
チル−4−メチルフェノールをBHTと、4,4’−ジ
オクチルジフェニルアミンを、DOAと略する。また、
PZならびにKOH触媒によるプロピレンオキサイドの
重合活性は〔表2〕に示す。
ァゼニウム化合物をアルキレンオキサイドの重合触媒と
し、アルキレンオキサイドの付加重合を行った粗製ポリ
オキシアルキレンポリオールの精製において、気相中の
酸素濃度が5000ppm以下の条件下、中和反応を行
い、更に、100〜4000ppmの酸化防止剤を装入
することにより、過酸化物濃度が0.28mmol/k
gのポリオキシアルキレンポリオールが得られることが
わかる。さらに、精製の最終工程において、不活性ガス
を導入し、70〜160℃、300mmHgabs.
(39.9kPa)以下の条件下で減圧処理を行うこと
により、異臭の原因となるアセトアルデヒド及びプロピ
オンアルデヒド含有量が低減する。実施例中で最もアル
デヒド含有量が高い実施例3のポリオールC(アセトア
ルデヒド含有量0.8ppm、プロピオンアルデヒド含
有量1.2ppm)と、比較例中で最もアルデヒド含有
量が少ない比較例4のポリオールH(アセトアルデヒド
含有量2.6ppm、プロピオンアルデヒド含有量7.
2ppm)の臭気を官能評価した結果、ポリオールC
は、ほぼ無臭であったが、ポリオールHは不快な臭い
(アルデヒド臭)がした。また、このような条件で精製
を行ったポリオキシアルキレンポリオールでは、60
℃、7日間後の酸価は精製直後の値とほぼ同じであり、
貯蔵安定性がよい。〔表1〕及び〔表2〕より、本発明
のホスファゼニウム化合物触媒系は、水酸化カリウム触
媒系と比較して、プロピレンオキサイドの重合活性が高
く、ポリオール中のプロピレンオキサイドの副生物であ
るモノオール含有量(総不飽和度、C=C)が低い。
レンポリオール中の過酸化物濃度の影響を明らかにする
ため、有機錫系触媒を用いた軟質ポリウレタンフォーム
の製造を行った。本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。実施例、比較例に用いた原料、略語、およ
び分析法を以下に説明する。 (ポリオール);実施例6(A)、実施例7(B)、実
施例8(C)、実施例9(I)、および比較例6
(E)、比較例7(F)、比較例8(G)但し、実施例
9において使用したポリオールIは、ポリオールC 5
0重量部とポリオールE 50重量部を混合したもので
ある。各々のポリオールを混合後、測定した過酸化物濃
度は、0.27mmol/kgであった。 (触媒−1)L−1020;活材ケミカル(株)製3級
アミン触媒(トリエチレンジアミンの33%ジエチレン
グリコール溶液)。 (触媒−2)N−EM;日本乳化剤(株)製アミン触媒
(N−メチルモルホリン)。 (触媒−3)ネオスタンU−28;日東化成(株)製の
有機錫触媒(スタナスオクトエート)。 (整泡剤)SZ−1142;日本ユニカー(株)製シリ
コーン整泡剤。 (発泡剤)水 (イソシアネート)コスモネート T−80;三井東圧
化学(株)製のトリレンジイソシアネート。レジンプレ
ミックス中の活性水素とイソシアネート基との当量比
(NCOインデックス)が0.90となる量を使用し
た。 軟質ポリウレタンフォームの諸物性;JIS K−63
01およびJIS K−6401記載の方法により求め
た。
5.2重量部、L−1020を0.28重量部、N−E
Mを0.25重量部、SZ−1142を1.2重量部を
加え、攪拌混合し、25℃に調製した。次いで、ネオス
タンU−28を0.22重量部加え、10秒間撹拌混合
し、レジンプレミックスとした。予め、25℃に調整し
たコスモネートT−80を先に調製したレジンプレミッ
クスと6秒間激しく攪拌混合し、木製の箱(内寸200
×200×200mm)に注入し、フリー発泡を行っ
た。また、予め市販の離型剤を塗布した40℃のアルミ
製テストモールド(内寸400×400×100mm)
に注入後、蓋を閉めクランプにより密閉し、80℃のオ
ーブン中で発泡硬化させた(モールド発泡)。攪拌開始
から7分後にテストモールドのクランプを外し、硬化し
た軟質ポリウレタンフォームを脱型し、23℃、相対湿
度50%の恒温室内で24時間放置した。フリー発泡な
らびにモールド発泡で得られた軟質ポリウレタンフォー
ムの諸物性を〔表3〕に示す。フリー発泡では、ライズ
タイム(単位;秒)とフォームの内部(断面)状態を観
察した。正常に発泡しているときは○で、ややひび割れ
が観察されているときは△で、明らかな割れが観察され
ているときは×で評価した。モールド発泡では、フォー
ムのコア密度、硬度、伸び、反発弾性ならびにフォーム
の硬化性の評価を行った。フォームの硬化性は、フォー
ムの脆さがないときは○で、やや脆さがある場合は△
で、明らかに脆いときは×で評価した。
キシアルキレンポリオールの過酸化物濃度(POV)が
増加するに従い、フォームのライズタイムが遅くなり、
フォームの内部にひび割れが生じることがわかる。PO
Vが1.70mmol/kgになると、フォームは正常
に発泡しなかった。モールド発泡においても、POVの
増加により、硬度、伸び、反発弾性及びフォームの硬化
性が低下する。品質の安定した軟質ポリウレタンフォー
ムを得るためには、ポリオール中のPOVは0.28m
mol/kg以下に制御する必要がある。
方法で得られたポリオキシアルキレンポリオールを分散
媒としたポリマー分散ポリオールの製造について説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。以下に、ポリマー分散ポリオールの分析方法を示
す。 水酸基価(OHV、単位;mgKOH/g);JIS
K−1557記載の方法により求めた。 ポリマー濃度(単位;重量%);ポリマー分散ポリオー
ルにメタノールを加え、良く分散させた後に、遠心分離
してメタノール不溶分の重量を測定して求める。
ルオートクレーブに表4で示したポリオールを満液状態
に仕込み、攪拌しながら120℃まで昇温した。続い
て、予め〔表4〕に示す比率で混合したポリオール、エ
チレン性不飽和単量体であるアクリロニトリル(以下、
ANと略する。)、およびラジカル開始剤であるアゾビ
スイソブチロニトリル(以下、AIBNと略する。)の
混合液を連続的に装入し、排出口より連続的にポリマー
分散ポリオールを得た。このとき反応圧力は、ゲージ圧
で3.5kgf/cm2(444kPa)、滞留時間は
50分であった。定常状態に達した後、得られた反応液
に窒素を導入しながら、120℃、10mmHgab
s.(1330Pa)以下の条件で4時間減圧処理し、
未反応エチレン性不飽和単量体およびAIBNの分解物
を除去して、ポリマー分散ポリオールを得た。
キレンポリオール(ポリオールD)を分散媒としたポリ
マー分散ポリオールをポリマー分散ポリオールAとす
る。比較例4で得られたポリオキシアルキレンポリオー
ル(ポリオールH)を分散媒とするポリマー分散ポリオ
ールをポリマー分散ポリオールBとする。原料の仕込み
量(重量部)及びポリマー分散ポリオールの分析値を
〔表4〕に示す。
フォーム>本発明により得られたポリマー分散ポリオー
ルの効果を明らかにするため、ポリマー分散ポリオール
を使用した軟質ポリウレタンフォームの製造を行った。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施
例、比較例に用いた原料、略語、および分析法を以下に
説明する。 (ポリマー分散ポリオール);実施例11(ポリマー分
散ポリオールA)、および比較例10(ポリマー分散ポ
リオールB)。 (ポリオール);実施例11(実施例1で得られたポリ
オールA、及び実施例4で得られたポリオールD)、比
較例10(比較例1で得られたポリオールE、及び比較
例4で得られたポリオールH)。 (発泡剤)水 (架橋剤)DEOA;三井東圧化学(株)製ジエタノー
ルアミン。 (触媒−1)L−1020;活材ケミカル(株)製3級
アミン触媒(トリエチレンジアミンの33%ジエチレン
グリコール溶液)。 (触媒−2)TMDA;活材ケミカル(株)製3級アミ
ン触媒(ビスジメチルアミノエチルエーテルの70%ジ
エチレングリコール溶液)。 (整泡剤)L−5309;日本ユニカー(株)製シリコ
ーン整泡剤。 (イソシアネート)コスモネート TM−20;三井東
圧化学(株)製ポリイソシアネート。TDI−80とポ
リメリックMDIとの80:20重量比の混合物。 軟質ポリウレタンフォームの諸物性;JIS K−63
01およびJIS K−6401記載の方法により求め
た。
水、DEOA、L−1020、TMDA、L−5309
を表5に示した比率で攪拌混合してレジンプレミックス
とし、25℃に調製した。NCOインデックスが1.0
0となる量のコスモネートTM−20を25℃に調整し
た。次いで、先に調製したレジンプレミックスと6秒間
激しく攪拌混合し、予め市販の離型剤を塗布した60℃
のアルミ製テストモールド(内寸400×400×10
0mm)に注入後、蓋を閉めクランプにより密閉し、発
泡硬化させた。攪拌開始から6分後にテストモールドの
クランプを外し、硬化した軟質ポリウレタンフォームを
脱型した。次いで、ローラーを使って厚みを80%圧縮
して気泡を完全に連通化させた(クラッシング操作)。
発泡して24時間後に得られた軟質ポリウレタンフォー
ムの諸物性を測定した。結果を〔表5〕に示す。
ァゼニウム化合物を触媒とし、特定の条件で製造された
ポリオキシアルキレンポリオールを分散媒とする、ポリ
マー分散ポリオールは、水酸化カリウムを触媒としたポ
リオキシアルキレンポリオールを分散媒としたポリマー
分散ポリオール系と比較して、硬度、伸び、反発弾性等
の物性に優れた軟質ポリウレタンフォームを提供するこ
とが可能である。
述した実施例、比較例で得られたポリオキシアルキレン
ポリオールを用いて非発泡ポリウレタンを製造し、物性
測定を行った。非発泡ポリウレタンの製造は、プレポリ
マー法により行った。得られたイソシアネート基末端プ
レポリマーと鎖延長剤である1,4−ブタングリコール
(以下、1,4−BGと略する。)を用いて、非発泡ポ
リウレタンを製造した。本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。イソシアネート基末端プレポリマー
中の遊離イソシアネート基含有量の測定は、JIS K
−7301に準拠した。また、非発泡ポリウレタンの物
性測定はJIS K−6301に準拠した。以下に、実
施例、比較例を示す。
のガラス製セパラブルフラスコに、実施例4で得られた
ポリオールD 533.1重量部に、ポリイソシアネー
ト化合物としてコスモネートPH〔三井東圧化学(株)
製の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、以
下同様〕133.3重量部を添加し、窒素雰囲気下で1
00℃、7時間撹拌し、イソシアネート基末端プレポリ
マーを得た。この時のNCOインデックスは4.67で
ある。遊離イソシアネート基含有量は6.1重量%あっ
た。該イソシアネート基末端プレポリマー 100重量
部に、1,4−BG〔和光純薬(株)製、以下同様〕
6.1重量部、DBTDL〔三共有機合成(株)製のジ
ブチル錫ジラウレート、以下同様〕0.002重量部を
加え、気泡が混入しないように撹拌機により均一に混合
し、テフロンコートした2mm厚の金型に均一に流し込
み、100℃で24時間硬化させた。更に、23℃の条
件下、7日間静置し、完全硬化させた後、物性測定を行
った。得られた非発泡ポリウレタンの硬度(ショアー
A)は72A、破断時の引張強度は130kgf/cm
2、破断時の伸びは390%であった。
のガラス製セパラブルフラスコに、比較例4で得られた
ポリオールH 521.4重量部に、ポリイソシアネー
ト化合物としてコスモネートPH 130.5重量部を
添加し、窒素雰囲気下で100℃、7時間撹拌し、イソ
シアネート基末端プレポリマーを得た。この時のNCO
インデックスは4.67である。遊離イソシアネート基
含有量は6.0重量%あった。該イソシアネート基末端
プレポリマー100重量部に、1,4−BG 6.1重
量部、DBTDL 0.002重量部を加え、気泡が混
入しないように撹拌機により均一に混合し、テフロンコ
ートした2mm厚の金型に均一に流し込み、100℃で
24時間硬化させた。更に、23℃の条件下、7日間静
置し、完全硬化させた後、物性測定を行った。得られた
非発泡ポリウレタンの硬度(ショアーA)は58A、破
断時の引張強度は95kgf/cm2、破断時の伸びは
310%であった。実施例12、及び比較例11の結果
を〔表6〕に示す。
ァゼニウム化合物を触媒としたポリオキシアルキレンポ
リオールを用いた非発泡ポリウレタンは、水酸化カリウ
ム触媒により得られた非発泡ポリウレタンと比較して、
硬度、引張強度および伸び等の力学物性に優れている。
活性水素化合物にアルキレンオキサイドを付加重合した
粗製ポリオキシアルキレンポリオールの精製操作を行う
際に、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに特定量の
酸化防止剤を添加して不活性ガスを吹き込み、且つ、精
製工程の気相部の酸素濃度を5000ppm以下に抑え
ることにより、過酸化物濃度が0.28mmol/kg
以下、アセトアルデヒド含有量が2ppm以下、プロピ
オンアルデヒド含有量が6ppm以下である高品質のポ
リオキシアルキレンポリオールを製造することが可能で
ある。かかる品質を有するポリオキシアルキレンポリオ
ールから、貯蔵安定性に優れ、臭気が弱い利点がある
上、力学物性に優れ、割れ、ヒビ等のない良好な軟質ポ
リウレタンフォーム、並びに、力学物性に優れた非発泡
ポリウレタンを製造することが可能である。また、ホス
ファゼニウム化合物は、プロピレンオキサイドの重合活
性に優れ、且つ、副生物の生成が少ない(総不飽和度が
低い)という特徴を有している。そのため、本発明の製
造方法で得られたポリオキシアルキレンポリオールは、
広範囲なポリウレタン用途において、成形性の向上、物
性向上等をもたらすものであり、産業上極めて有用であ
る。
Claims (11)
- 【請求項1】 ホスファゼニウム化合物を触媒として、
活性水素化合物にアルキレンオキサイドを付加重合した
粗製ポリオキシアルキレンポリオールの精製操作を行う
に際し、粗製ポリオキシアルキレンポリオールに無機
酸、無機酸酸性塩及び有機酸から選ばれた少なくとも1
種の中和剤を添加して中和反応を行った後、粗製ポリオ
キシアルキレンポリオールに対して酸化防止剤100〜
4000ppmを添加し、更に、粗製ポリオキシアルキ
レンポリオールに不活性ガスを導入しながら、70〜1
60℃、300mmHgabs.(39.9kPa)以
下の条件下で減圧処理を行い、且つ、中和反応から減圧
処理に至る工程の気相部の酸素濃度を5000ppm以
下に維持し、ポリオキシアルキレンポリオール中の過酸
化物濃度を0.28mmol/kg以下に制御すること
を特徴とするポリオキシアルキレンポリオールの製造方
法。 - 【請求項2】 ポリオキシアルキレンポリオール中のア
セトアルデヒド含有量を2ppm以下、プロピオンアル
デヒド含有量を6ppm以下に制御することを特徴とす
る請求項1記載のポリオキシアルキレンポリオールの製
造方法。 - 【請求項3】 ポリオキシアルキレンポリオールの水酸
基価が2〜200mgKOH/g、総不飽和度が0.0
001〜0.07meq./gであることを特徴とする
請求項1記載のポリオキシアルキレンポリオールの製造
方法。 - 【請求項4】 ホスファゼニウム化合物が、化学式
(1)〔化1〕 【化1】 〔化学式(1)中のa、b、cおよびdは、それぞれ0
〜3の正の整数であるが、a、b、cおよびdの全てが
同時に0ではない。Rは同種または異種の炭素数1〜1
0個の炭化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが
互いに結合して環構造を形成する場合もある。rは1〜
3の整数であってホスファゼニウムカチオンの数を表
し、Tr-は価数rの無機アニオンを表す。〕、または、
化学式(2)〔化2〕 【化2】 〔化学式(2)中のa、b、cおよびdは、0〜3の正
の整数であるが、a、b、cおよびdの全てが同時に0
ではない。Rは同種または異種の炭素数1〜10個の炭
化水素基であり、同一窒素原子上の2個のRが互いに結
合して環構造を形成する場合もある。Q-はヒドロキシ
アニオン、アルコキシアニオン、アリールオキシアニオ
ンまたはカルボキシアニオンを表す。〕で表される化合
物であることを特徴とする請求項1記載のポリオキシア
ルキレンポリオールの製造方法。 - 【請求項5】 触媒、発泡剤、整泡剤の存在下、請求項
1〜4のいずれか1項に記載の方法により製造されたポ
リオキシアルキレンポリオールとポリイソシアネート化
合物とを反応させることを特徴とする軟質ポリウレタン
フォームの製造方法。 - 【請求項6】 ポリオキシアルキレンポリオールの活性
水素基に対するポリイソシアネート化合物中のイソシア
ネート基の濃度比が0.6〜1.8であることを特徴と
する請求項5記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方
法。 - 【請求項7】 触媒、発泡剤、整泡剤の存在下、請求項
1〜4のいずれか1項に記載の方法により製造されたポ
リオキシアルキレンポリオール、及び該ポリオキシアル
キレンポリオールを分散媒としたポリマー分散ポリオー
ルとの混合ポリオールとポリイソシアネート化合物とを
反応させることを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法。 - 【請求項8】 混合ポリオールが、ポリオキシアルキレ
ンポリオール30〜90重量部及びポリマー分散ポリオ
ール70〜10重量部を含むことを特徴とする請求項7
記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項9】 ポリマー分散ポリオールが、請求項1〜
4のいずれか1項に記載の方法により製造されたポリオ
キシアルキレンポリオール中で、エチレン性不飽和単量
体の重合を行い、該重合体粒子を5〜60重量%含むこ
とを特徴とする請求項7記載の軟質ポリウレタンフォー
ムの製造方法。 - 【請求項10】 混合ポリオールの活性水素基に対する
ポリイソシアネート化合物中のイソシアネート基の濃度
比が0.6〜1.8であることを特徴とする請求項7記
載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項11】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の
方法により製造されたポリオキシアルキレンポリオール
を少なくとも50重量%含むポリオールとポリイソシア
ネート化合物を反応させることを特徴とする非発泡ポリ
ウレタンの製造方法。
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JP22281597A JP3703262B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | ポリオキシアルキレンポリオール、軟質ポリウレタンフォーム及び非発泡ポリウレタンの製造方法 |
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JP22281597A JP3703262B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | ポリオキシアルキレンポリオール、軟質ポリウレタンフォーム及び非発泡ポリウレタンの製造方法 |
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