JPS63277223A - 重合体ポリオール - Google Patents

重合体ポリオール

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JPS63277223A
JPS63277223A JP63047353A JP4735388A JPS63277223A JP S63277223 A JPS63277223 A JP S63277223A JP 63047353 A JP63047353 A JP 63047353A JP 4735388 A JP4735388 A JP 4735388A JP S63277223 A JPS63277223 A JP S63277223A
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JP
Japan
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polyol
anhydride
ethylenically unsaturated
unsaturated dicarboxylic
monomer
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Application number
JP63047353A
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English (en)
Inventor
ロバート・ジー・ギャスチンガー
ジョーン・イー・ヘイズ
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Arco Chemical Co
Original Assignee
Arco Chemical Co
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Publication date
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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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • 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
    • C08G18/63Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
    • C08G18/638Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers characterised by the use of compounds having carbon-to-carbon double bonds other than styrene and/or olefinic nitriles
    • 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
    • C08G2115/00Oligomerisation
    • C08G2115/02Oligomerisation to isocyanurate groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

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〕 本発明はポリウレタン重合体に関する。さらに詳しくは
本発明はポリウレタン重合体の製造に用いられる重合体
ポリオールに関する。
そのさらに特定の態様の一つにおいて本発明は第二級ヒ
ドロキシル末端ポリオールの有機ポリオール媒体中のα
、β−エチレン性不飽和酸無水物及び共重合可能な単量
体の単量体混合物の遊離基重合により製造される安定且
液体の重合体ポリオールに関する。一つの態様において
本発明の重合体ポリオールは安定なしかもアクリロニト
リルのない分散物を形成する。
〔従来の技術〕 ビニル単量体及びポリエーテルポリオールから製造され
たグラフト共重合体分散物及びポリウレタン重合体の製
造におけるそれらの用途は周知である。重合体ポリオー
ルの分野におけるパイオニア特許は米国特許第3,30
4.273号;第3,383,351号;第R@28,
715号;第Re29,118号及び諸3.523,0
93号明MBi1F及び米国特許第3,652.639
号明細書である。前五者の特許明細書にお−て方法は高
分子量エチレンオキシド先端ポリオール中のニトリル単
量体(例えばアクリロニトリル及びメタクリロニトリル
)のその場の重合を含む。後者の方法はポリオールに不
飽和を組込んでポリオールへのグラフトの得られたレベ
ルを増大させることを含む。不飽和化ポリオールは概し
て飽和第一級ポリオールと無水マレイン酸とを反応させ
次にエチレンオキシドをキャッピングして酸度を減少さ
せることにより製造される。
最初に工業上受は入れられることが分った重合体ポリオ
ールは主としてポリオール及びアクリロニトリルから製
造されたが最近になってポリオ−2,771)”’= 
) IJ 、vE、、p X ? V:/’I)、ら製
造ケワエ重合体ポリオールの混合物が工業的に用いられ
てきた。米国特許第4,198.488号明細書は前四
者の米国特許明細書の方法への改良を教示しそしてアク
リロニトリル/スチレン単量体原料への少量(好ましく
は2.5〜6重量%)の無水マレイン酸の添加を含む、
無水マレイン酸単位は重合体骨格に重合されセして又第
−級ボリオールのヒドロキシル基との別のエステル化反
応を行い;そして従って非常に少量の無水マレイン酸が
形成される重合体ポリオールの酸価を増すことなく用い
られうる。
約1.5■KOI(/7を越える酸価は望ましくないと
教示されている。
〔発明の概要〕
本発明はα、β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物
単量体例えば無水マレイン酸からの安定な重合体ポリオ
ール分散物を提供する。本発明の重合体ポリオールはニ
トリル単量体の不存在下そして改変された(不飽和)ポ
リオールを用いることなく製造されうる。アクリロニト
リルの不存在下の重合体ポリオールの製造を助ける方法
の利点はその高t、、1!tiそしてこげ九フオームを
もたらす変色した分散物を生成するその傾向のために明
瞭である。全く篤ぐべきことにニトリル単を体なしにα
、β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物のみの使用
がグラフト化をもたらすことを見い出し念、さらに驚く
べきことは酸無水物の使用がニトリル単量体の使用に比
べて高度のグラフト化をもたらすことが見り出されたこ
とである。
本発明によれば小割合の単量体混合物及び大割合の有機
ポリオール媒体から遊離基条件下で約70℃〜約150
℃の範囲内の温度で製造した反応生成物を含むポリウレ
タンを形成する、イソシアナートとの反応に適した重合
体ポリオールにおいて、(&)単fd′体混合物が少な
くとも1種のα、β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無
水物及び酸無水物と重合可能な少くとも1種の単量体を
含み;(1))有機ポリオール媒体が第二級ヒドロキシ
ル末端ポリオールより主としてなり、そして反応生成物
において酸無水物が前記の反応条件下でポリオールのヒ
ドロキシル基を経ることなくα。
β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物の二重結合を
経てポリオールにグラフトされている重合体ポリオール
が提供される。
本発明の一つの態様において重合体ポリオールの必須の
成分はα、β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物、
酸無水物と重合可能な単量体及びポリオールである。
使用して好適なポリオールはアルケンオキシド又ハアル
ケンオキシドの混合物と多価アルコールとの重合生成物
である1種以上のポリオキシアルキレンポリエーテルポ
リオールである。
ポリオールは第二級ヒドロキシル基を含むべきであシそ
して代表的なものとして少量の不飽和を含みうる。ポリ
オールの分子量は約100〜約5.000好ましくは約
2.000〜約3,500の範囲内であろう。
本発明による単量体混合物は少くとも1種のα。
β−エチレン性不飽和ジ、カルボン酸無水物を含むだろ
う。好適な無水物は無水マレイン酸、無水イタコン酸、
無水シトラコン酸、2,3−ジメチルマレイン酸無水物
などそしてそれらの混合物を含む。
無水マレイン酸が好ましい。
その上単量体混合物は酸無水物と重合可能な少くとも1
種の追加の単量体を含むだろう。任意の好適な単量体又
は単量体の混合物が用いられうる。
スチレン性単量体が好ましくセしてスチレン、2換スチ
レン例えばα−メチルスチレン、β−メチルスチレンな
どそしてそれらの混合物を含む。スチレンが好ましいス
チレン性単量体である。
無水物/スチレン性jtf体紘合物は少くとも20〜約
50電量チのな無水物そして残りとしてスチレン性単量
体を含むだろう。好ましくは少くとも30重量%の単量
体混合物が酸無水物であろう。
好ましい態様において本発明の重合体ポリオールを生成
するのに用いられる無水物/スチレン性単量体混合物は
約45〜約50!it%の無水マレイン酸及び約5〜約
45重量%のスチレンを含むだろう。
本発明の実施において単量体混合物は単量体混合物及び
ポリオールの全重量に基づいて約5〜約45重量%の範
囲内の量で用いられる。好ましくは単量体混合物は単量
体混合物及びポリオールの重量に基づいて約15〜約初
重量%の範囲内で用いられるだろう。
本発明の重合体ポリオールを生成するのに用いられる単
量体混合物は好ましくは、無水物及びスチレン性単量体
の混合物であるが混合物は又追加の単量体を含みうる。
重合反応中に組み込まれうる追加の単量体はアクリレー
ト、メタクリレート、アセトアミドセしてそれらの誘導
体、ビニル及びビニリデンハロゲン化物そしてニトリル
誘導体例えばアクリロニトリル及びメタクリレートリル
を含む。もし1種以上の追加の単量体が重合反応中に存
在するならば単量体混合物中のα、β−エチレン性不飽
和酸無水物の最低量を約20〜約10重i%へ低下させ
ることができる。
本発明の重合体ポリオールはエチレン性不飽和単量体の
重合に好適なことが知られている従来の遊離基触媒の触
媒上有効量の存在下約70〜約150℃の温度で選択さ
れたポリオール中で単量体混合物を重合することによ)
製造されうる。触媒(開始剤)の濃度は単量体混合物の
重量に基づく約0.5〜約5重量%の範囲内で変化しう
る。しかしグラフト化を生じさせるのに充分な任意の量
が満足しうる。触媒の例は周知の遊離基型で6D例えば
過酸化水素、t−ブチルベルオクトエート、過酸化ラウ
リル、クメンヒドロペルオキシドs  t −ブチルヒ
ドロペルオキシド、過酸化ベンゾイルそしてアゾビス(
インブチロニトリル)である。
重合体ポリオールを製造する任意の従来の方法が用すら
れて本発明の重合体ポリオールを製造する。方法中激し
h攪拌及び反応混合物を通して低い単量体対ポリ′F−
ルの比を保つ方法が好ましい。
半バッチ及び連続の両方の方法が好適でおる。
重合は又不活性有機溶媒の存在で行われうる。
溶媒は無水物と非反応性でなければならずそして重合反
応を干渉しては々らない。それらの例はトルエン、ベン
ゼン、アセトニトリル、酢酸エチル、ヘキサン、ヘプタ
ン、ジシクロへキサン、ジオ中サン、アセトン、 N、
N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトア
ミドなどであってビニル単量体の重合用に好適な溶媒で
あると当業者に周知のものを含む。不活性有機溶媒が用
いられるときそれは好ましくは従来の手段によル除去さ
れる。
重合体ポリオールはポリインシアナートとの反応により
周知のやシ方でニジストマーポリウレタン及び/又はポ
リインシアヌレート樹脂及び樹脂フオームに転換されう
る。重合体ポリオールをポリウレタン及び/又はポリイ
ソシアナート樹脂及び樹脂7オームに転換する適当な方
法は米国特許第4,198,488号明細書に教示され
ておりそれは引例として引用される。
〔実施例〕
本発明は下記の実施例により説明される。
実施例1 本実施例は本発明のグラフト共重合体分散物の製造を示
す。
攪拌器、コンデンサー、温度計及び添加管を備えつけそ
して窒素の雰囲気下の11容四ロフラスコに320重量
部のポリオール(1)olyol )A (約13チの
エチレンオキシドを含みそして5Gのヒドロキシル価を
有するグリセリン、プロピレンオキシド、エチレンオキ
シド付加物)を装入した。ポリオールAを110℃に加
熱しそしてその温度に約30分間保った後に下記の単量
体装入物を2時間にわたって加えて乳白色の分散物を得
た。
60       スチレン ω      無水マレイン酸 160       ポリオールA 10トルエン 重量部      材  料 15      塩化メチレン 3.0       アゾビス(インブチロニトリル)
添加完了したのち分散物を30分間100℃に保ち次に
反応混合物を90℃そして1 mH,!i+で2.5時
間ストリッピングして安定な重合体ポリオール分散物を
得た。重合体ポリオール分散物は5,564 cPsの
粘度(ブルックフィールド・コーン及びプレート粘度計
スピンドルφCP−52,5r陣、26°G)、29.
0%のへキサン抽出による固体含量そして1.0ミクロ
ンの平均粒径(クールターN4パーテイクル・サイズ・
アナライザー)を有することが分った。卸チ固体に希釈
して粘度は1,650cPsであった。
実施例2〜20 実施例1の方法を実質的に用いて19種の追加の重合体
ポリオール(実施例2〜20)を製造した。
実施例2〜8は種々の濃度の異る開始剤を用いて人造さ
れた。実施例9〜11は種々の単量体比(スチレン対無
水マレイン酸)を用いて製造された。
実施例12〜20はスチレン及び無水マレイン酸に加え
てアクリロニトリル、メチルメタクリレート又はアクリ
ルアミドの何れかの第三の単量体を用いて製造された。
下記の第1及び■表はそれぞれ実施例1〜11及び実施
例12〜20の用いられる材料の量及び得られる重合体
ポリオール分敷物の性質を示す。ポリオール及び単量体
の量は重量部である。
実施例21 本実施例は本発明の重合体ポリオールにおいて酸無水物
はα、β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物の二重
結合を経てポリオールにグラフトされることを示す。
先ず実施例1に用いられるポリオールAのサンプルのヒ
ドロキシル基が塩化アセチルと反応してヒドロキシルの
ないアセテート末端ポリオールを生成した。分析はis
より少い(0,(X)4wQ/、S’ )の残シ又は未
キャップのヒドロキシル基を示した。
次に実施例1の方法を実質的に用いてスチレン・無水マ
レイン酸分散物をヒドロキシルのないアセテート末端ポ
リオールにおいて製造した。
得られた重合体ポリオールをテストしそして実施例1の
分散物と同じ安定なしかも低粘度の性質を有することが
分った。
本実施例は本発明によればα、β−エチレン性不飽和ジ
カルボン酸無水物のグラフト化が無水物基のエステル化
を経てではなくα、β−不飽和二重結合を経て生ずるこ
とを裏付ける。
種々の改変が本発明についてなされうることは前述から
明らかである5、しかしそれらは本発明の範囲内にある
ものと考えられる。
事件との関係 と、層挺A 居 所 東京都中央区日本橋兜町12番1号大洋ビルW
″E6′の日付昭和 1年  月  日(発送)5、拒
絶理由通知

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)小割合の単量体混合物及び大割合の有機ポリオー
    ル媒体から遊離基条件下で約70℃〜約150℃の範囲
    内の温度で製造した反応生成物を含むポリウレタンを形
    成する、イソシアナートとの反応に適した重合体ポリオ
    ールにおいて、 (a)単量体混合物が少くとも1種のα,β−エチレン
    性飽和ジカルボン酸無水物及び酸無水物と重合可能な少
    くとも1種の単量体を含み; (b)有機ポリオール媒体が第二級ヒドロキシル末端ポ
    リオールより主としてなり、そして反応生成物において
    酸無水物が前記の反応条件下でポリオールのヒドロキシ
    ル基を経ることなくα,β−エチレン性不飽和ジカルボ
    ン酸無水物の二重結合を経てポリオールにグラフトされ
    ている重合体ポリオール。
  2. (2)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物
    が無水マレイン酸である請求項1記載の重合体ポリオー
    ル。
  3. (3)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物
    が無水イタコン酸である請求項1記載の重合体ポリオー
    ル。
  4. (4)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物
    が無水シトラコン酸である請求項1記載の重合体ポリオ
    ール。
  5. (5)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物
    が2,3−ジメチルマレイン酸無水物である請求項1記
    載の重合体ポリオール。
  6. (6)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物
    が無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸
    及び2,3−ジメチルマレイン酸無水物よりなる群から
    選ばれた少くとも2種の無水物よりなる群から選ばれる
    請求項1記載の重合体ポリオール。
  7. (7)前記の共重合可能な単量体がスチレン性単量体で
    ある請求項1記載の重合体ポリオール。
  8. (8)該スチレン性単量体がスチレンである請求項7項
    記載の重合体ポリオール。
  9. (9)該スチレン性単量体がα−メチルスチレンである
    請求項7記載の重合体ポリオール。
  10. (10)該スチレン性単量体がβ−メチルスチレンであ
    る請求項7記載の重合体ポリオール。
  11. (11)該スチレン性単量体がスチレン、α−メチルス
    チレン及びβ−メチルスチレンよりなる群から選ばれた
    少くとも2種のスチレン性単量体よりなる群から選ばれ
    る請求項7記載の重合体ポリオール
  12. (12)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水
    物が単量体混合物の約10〜約50重量%の量で用いら
    れる請求項1記載の重合体ポリオール。
  13. (13)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水
    物が単量体混合物の約20〜約50重量%の量で用いら
    れる請求項1記載の重合体ポリオール。
  14. (14)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水
    物が単量体混合物の約30〜約50重量%の量で用いら
    れる請求項1記載の重合体ポリオール。
  15. (15)該α,β−エチレン性不飽和ジカルボン酸無水
    物が単量体混合物の約45〜約50重量%の量で用いら
    れる請求項1記載の重合体ポリオール。
  16. (16)該単量体混合物が単量体混合物及び有機ポリオ
    ールの全重量に基づいて約5〜約45重量%の量で用い
    られる請求項1記載の重合体ポリオール。
  17. (17)該単量体混合物が単量体混合物及び有機ポリオ
    ールの全重量に基づいて約15〜約40重量%の量で用
    いられる請求項1記載の重合体ポリオール。
  18. (18)第二級ヒドロキシル末端ポリオールより主とし
    てなる有機ポリオール媒体の約55〜約95重量%中に
    分散した少くとも1種のα,β−エチレン性不飽和ジカ
    ルボン酸無水物及び酸無水物と重合可能な少くとも1種
    の単量体を含む単量体混合物約5〜約45重量%から遊
    離基触媒の存在下約70〜約150℃の範囲内の温度で
    重合を行ない、単量体混合物及びポリオール媒体の前記
    の重量%が単量体混合物及びポリオール媒体の全重量に
    基づいておりそして該酸無水物がα,β−エチレン性不
    飽和ジカルボン酸無水物の二重結合を経てポリオールに
    グラフトする重合体ポリオールを製造する方法。
  19. (19)請求項1記載の重合体ポリオール及び有機ポリ
    イソシアナートを含む混合物を、ポリウレタンを生成す
    る重合体ポリオール及びポリイソシアナートの反応用の
    触媒と接触させて反応させることを含むエラストマーポ
    リウレタンを製造する方法。
  20. (20)請求項19記載の方法により製造されたエラス
    トマーポリウレタン。
  21. (21)請求項1記載の重合体ポリオールと有機ポリイ
    ソシアナートとを、重合体ポリオール及びポリイソシア
    ナートの重合用触媒、発泡剤及び泡安定剤と接触させて
    反応させることを含むポリウレタンフォームを製造する
    方法。
  22. (22)請求項21記載の方法により製造されたポリウ
    レタンフォーム
JP63047353A 1987-03-09 1988-02-29 重合体ポリオール Pending JPS63277223A (ja)

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US07/023,499 US4721733A (en) 1987-03-09 1987-03-09 Polymer polyol dispersion from α,β ethylenically unsaturated dicarboxylic acid anhydrides
US023499 1987-03-09

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EP (1) EP0285268B1 (ja)
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