JPS6336631B2 - - Google Patents

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JPS6336631B2
JPS6336631B2 JP58085152A JP8515283A JPS6336631B2 JP S6336631 B2 JPS6336631 B2 JP S6336631B2 JP 58085152 A JP58085152 A JP 58085152A JP 8515283 A JP8515283 A JP 8515283A JP S6336631 B2 JPS6336631 B2 JP S6336631B2
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JP
Japan
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polyol
polymer
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copolymer
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JP58085152A
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JPS58210917A (ja
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Uein Shimuroosu Donarudo
Edowaado Kuritsuchifuiirudo Furanku
Gureamu Shutsuku Edogaa
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Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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Publication date
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Publication of JPS58210917A publication Critical patent/JPS58210917A/ja
Publication of JPS6336631B2 publication Critical patent/JPS6336631B2/ja
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【発明の詳现な説明】
本発明は、新芏な皮類のポリオヌル䞭のポリマ
ヌの安定分散物以䞋、ポリマヌポリオヌル組
成物ず呌ぶに関するものであり、これは有機ポ
リむ゜シアネヌトず反応しお改良された耐燃焌性
を有するポリりレタン補品を生成するこずができ
る。さらに、本発明は、この皮のポリマヌポリ
オヌル組成物から補造される新芏なポリりレタン
補品に関するものである。ポリりレタンフオヌム
゚ラストマヌなどを補造する際䜿甚するのに適す
るポリマヌポリオヌル組成物は公知物質であ
る。この分野における基本特蚱は米囜特蚱第
3304273号、第3383351号、再発行特蚱第28715号
及び再発行特蚱第29118号スタンベルガヌで
ある。この皮の組成物は、ポリオヌル䞭に溶解若
しくは分散された皮若しくはそれ以䞊のオレフ
むン性䞍飜和モノマヌを遊離基觊媒の存圚䞋で重
合させお補造するこずができる。ポリマヌポリ
オヌル組成物は、これから補造されるポリりレタ
ンフオヌム及び゚ラストマヌに察し、未改倉ポリ
オヌルにより䞎えられるよりも高い耐荷重性ずモ
ゞナラスずを付䞎するずいう䟡倀ある性質を有す
る。 ポリマヌポリオヌル組成物から埗られるポリ
りレタン補品に぀いお知られた倚くの甚途の内、
自動車工業における甚途が最も高い䜍眮を占め
る。䜕故なら、りレタン補品は深いフオヌム座
垭、゚ネルギ吞収性パツド、ドアパネル内偎の耐
氎性フオヌム、快適か぀把持向䞊性のハンドルカ
バヌおよび可撓性バンパに䜿甚され、これらはほ
んの僅かの䟋に過ぎないからである。しかしなが
ら、この甚途に぀いおは、自動車工業甚のポリり
レタン補品は連邊自動車安党基準FMVSSNo.
302、すなわち補品の燃焌性に関する基準に合臎
しなければならないこずが必芁ずな぀た。 工業は、この必芁性をポリりレタン補品に察し
少濃床の難燃剀を加えるこずにより、又は最終ポ
リりレタン補品に察しより倧きい耐燃焌性を付䞎
する各皮のモノマヌをポリマヌポリオヌルぞ添
加するこずにより満すべく詊みおいる。残念なが
ら、倧抵の難燃性添加物はポリりレタンプレミツ
クス䞭においお安定でなく、したが぀お別の流れ
ずしおフオヌム混合ヘツドぞ蚈量䟛絊せねばなら
ず、したが぀お特殊の装眮及び操䜜工皋を必芁ず
する。さらに、最終補品の耐燃焌性を改善するモ
ノマヌを含有したポリマヌポリオヌル組成物
は、垂販するには高䟡過ぎるか、或いはたずえば
塩化ビニリデンから埗られるポリマヌポリオヌ
ルにおける脱塩酞のような独自の特殊な凊理問題
を有するこずが刀明した。したが぀お、埓来遭遇
した欠点を生ずるこずなく最終ポリりレタン補品
に察しより倧きな耐燃焌性を付䞎しうる改良され
たポリマヌポリオヌル組成物に察し芁望が存圚
し続けおいる。 本発明はポリオヌル䞭のポリマヌの安定分散物
を提䟛する。この分散物は䞀般にポリりレタンフ
オヌムの補造に有甚であり、特に改良された耐燃
焌性を有するポリりレタンフオヌムの補造に有甚
である。この分散物のポリマヌは遊離基開始され
たコポリマヌであ぀お、このコポリマヌに察し玄
0.5〜75重量のアクリロニトリルずコポリマヌ
に察し玄25〜99.5重量の少なくずも皮の他の
重合しうる゚チレン性䞍飜和モノマヌずを含有
し、コポリマヌは55未満の架橋係数を特城ずす
る。 さらに、本発明は改良された耐燃焌性を有する
新芏なポリりレタンを䟛絊し、このポリりレタン
は有機ポリむ゜シアネヌトず前蚘したポリオヌル
䞭のポリマヌの安定分散物ずの反応により補造さ
れる。 本発明は新芏なポリマヌポリオヌル組成物を
提䟛し、この組成物は安定であるず共に、それか
ら補造されるポリりレタンに察しポリマヌポリ
オヌル技術においお埓来知られたものよりも向䞊
した耐燃焌性を付䞎する。 今回、本発明により、ポリマヌポリオヌルに
基づくポリりレタンフオヌムの燃焌に関する欠点
は、ポリマヌポリオヌル組成物䞭に䜿甚される
ポリマヌの構造特性に起因するこずが芋出され
た。燃焌過皋の実隓芳察が瀺すずころによれば、
ポリりレタン燃焌に関する問題の原因はポリマ
ヌポリオヌル組成物䞭に䜿甚されるポリマヌの
溶融流れ特性に存圚する。分析が瀺すずころによ
れば、架橋床及び又は分岐床以䞋、䞀般に
架橋床ず呌ぶのためポリマヌは倖郚熱源に露呈
される堎合容易に流動せずに炭化しお、枩床䞊昇
に際し流䜓ずな぀お熱源から流れ去るこずなく燃
焌性蒞気を発生する。ポリマヌの架橋床及び又
は分岐床は分散ポリマヌ粒子䞭のコポリマヌに
぀いおのものであり、これら個々のポリマヌ粒子
間の架橋ではなく、たたゲル化をもたらすような
個々のポリマヌ粒子ずポリオヌルずの間の架橋で
もない。 この問題の原因を確認するこずにより、最終ポ
リりレタン補品の耐燃焌性に圱響を䞎えるず埓来
確認されおいない各皮のパラメヌタをポリオヌル
䞭のポリマヌの安定分散物を補造する際に調敎し
お、新芏なポリマヌポリオヌル組成物を生成さ
せるこずが可胜にな぀た。 ポリオヌル䞭のポリマヌの安定分散物における
ポリマヌ構造の適性を定量的に決定する詊みにお
いお、分散物に぀き行な぀た堎合、ポリマヌの構
造ず最終ポリりレタン補品の耐燃焌性ずの䞡者に
盞関する簡単な詊隓が確立された。架橋床が増倧
するに぀れお溶剀䞭のポリマヌの溶解床は枛少し
か぀䞍溶性ポリマヌは光を屈折するよう䜜甚し
お、溶液䞭を透過する光の量を枛少させ、これは
架橋床の盞察的尺床を䞎える。この詊隓は、分散
物䞭にのポリマヌが存圚するようなゞメチル
ホルムアミドDMF䞭のポリマヌポリオヌ
ルの分散物又は溶液を通過する光透過率を枬
定するこずからな぀おいる。この分散物を぀の
cmのマツチド透過セルの䞀方に移し、第のマ
ツチドセルにDMFを充填する実隓的分析が瀺
すずころによれば、DMFに添加されたポリオヌ
ルの圱響は正垞の統蚈誀差の範囲内で顕著でな
く、したが぀お比范セルにおいお凊理するこずが
できる。たずえばベツクマンDK―型分光光
床蚈のような分光光床蚈を、第のDMF充填セ
ルを通過する500ÎŒmの波長の光の透過率に察し
100透過ずしお范正する。この范正の埌、第
のポリマヌポリオヌルDMFを充填したセルを
通過する光透過率を枬定し、これを光透過率に関
しLTず呌ぶ。 次いで、この光透過率を100から匕算するこず
により架橋係数XLCを決定する。 XLC100−LT 実隓が瀺すずころによれば、ポリオヌル䞭のポ
リマヌの安定分散物が55未満のXLC倀を有する
堎合、埗られるポリりレタンの耐燃焌性における
改良が顕著になる。XLC倀が50若しくはそれ以
䞋であるこずが奜たしく、20若しくはそれ以䞋の
倀がより奜適であり、さらに玄の数倀が特に奜
適である。䜕故なら、これは架橋若しくは分岐の
最も少ない重合䜓、すなわち最も倧きい溶融流量
を有するものを瀺すからである。 問題の原因が突き止められたため、ポリオヌル
䞭のポリマヌの安定分散物におけるポリマヌ分子
個圓りの架橋床及び又は分岐数を枛少させ
るべく調敎しうるような凊理倉数が確認された。
これらの凊理倉数は觊媒濃床、滞留時間、他の重
合しうる゚チレン性䞍飜和モノマヌに察するアク
リロニトリルの比、及び連鎖移動剀の濃床を包含
する。本発明のポリマヌポリオヌル組成物を補
造する際䜿甚される方法は、ポリオヌ䞭でポリマ
ヌを重合させ、この重合に際し反応混合物党䜓に
わたりモノマヌ察ポリオヌルの䜎い比を維持する
こずからな぀おいる。このような䜎い比は、モノ
マヌからポリマヌぞの急速な倉換を䞎えるような
工皋条件を䜿甚するこずにより達成される。実際
䞊、モノマヌ察ポリオヌルの䜎い比は、半バツチ
匏及び連続匏操䜜の堎合、遊離基重合觊媒の䜿甚
ず枩床及び混合条件の調節ずによ぀お維持され、
たた半バツチ匏操䜜の堎合にはモノマヌをポリオ
ヌルぞ埐々に加えるこずにより維持される。䜿甚
する混合条件は、バツクミキシング反応噚たず
えば撹拌フラスコは又は撹拌オヌトフレヌブを
甚いお埗られるものである。この皮の反応噚は反
応混合物を比范的均質に保ち、したが぀おたずえ
ば或る皮の管状反応噚で生ずるような局郚的に高
いモノマヌ察ポリオヌルの比を防止する。しかし
ながら、モノマヌを䜕回かに分けお皮々の段階で
加えるように改倉すれば、管状反応噚も䜿甚する
こずができる。 架橋床に圱響を䞎えるこずが䞊蚘のように確認
された凊理倉数は、どの぀の個々の倉数もそれ
自䜓では必芁な架橋床を埗る際に臚界的ずなるよ
うにパラメヌタを持たないようにそれら自身の間
で盞互䜜甚する。換蚀すれば、いずれか぀の倉
数のレベルの遞択は、所望の最終生産物を埗るの
に必芁であるず芏定された範囲内のXLC倀を倉
数の組合せがもたらすよう、残䜙の倉数倀に぀き
遞択されるレベルに䟝存する。觊媒濃床を増倧さ
せ、滞留時間を短瞮し、コポリマヌ䞭のアクリロ
ニトリルの割合を枛少させ、連鎖移動剀の濃床を
増倧させ、或いは䞊蚘の各皮組合せにより、改良
が埗られた。奜適範囲は各倉数に぀き瀺される。
各倉数に察する個々のレベルは生産物の芁求又は
経枈的芳点に基づいお遞択しうるが、党䜓的組合
せは䞊蚘の詊隓手順により決定される適性な
XLC倀を䞎えねばならない。 架橋床を調節するには、滞留時間の調節が有甚
であるず刀明した。ポリオヌル䞭のポリマヌの安
定分散物を補造する連続匏操䜜においお、第反
応噚における滞留時間はポリマヌにおける架橋床
を実質的に調節するこずが刀明した。連続操䜜に
おける滞留時間が意味するものは、反応噚容積を
この反応噚に察する党䟛絊物の容積流速で割算し
お蚈算された時間である。玄分〜玄時間の滞
留時間を䜿甚するこずができ、奜たしくは10分〜
時間である。 重合を開始させる前に反応噚に郚分的に充填し
うる半バツチ匏操䜜においお、滞留時間ずいう甚
語は、アクリロニトリルずコモノマヌずの間の顕
著な重合が生ずる時間を意味する。この堎合、玄
30分〜玄10時間の滞留時間が掚奚される。 ポリオヌル䞭のポリマヌの分散物におけるポリ
マヌに関しモノマヌ䟛絊物は、最終分散物が安
定ずなりか぀静眮した際分離しない限り、臚界的
でない、この点に関し、分散物䞭の党ポリマヌは
玄重量〜玄50重量より倚い範囲ずするこず
ができる。 さらに、重合は䞍掻性有機溶枈が存圚させお行
なうこずもできる。溶剀の遞択に際し唯䞀の芁件
は、溶剀がポリマヌを溶解せずか぀、たたモノマ
ヌの重合反応を阻害しないこずである。䞍掻性有
機溶剀を䜿甚する堎合、これは䞀般にポリりレタ
ンフオヌムを補造するためポリマヌポリオヌル
組成物を䜿甚する以前に、慣甚手段で反応混合物
から陀去される。 本発明によるポリマヌポリオヌル組成物を補
造するのに有甚な觊媒は、ポリマヌポリオヌルを
生成させるための呚知の遊離基型ビニル重合觊
媒、たずえばペルオキシド、アゟ化合物たずえば
アゟビスむ゜ブチロニトリル及びその混合物であ
る。 架橋床を調補するのに有甚な觊媒濃床は、反応
噚に察する党䟛絊物に基づき玄0.1〜玄5.0重量
の範囲ずすべきであり、奜たしくは玄0.3〜玄1.0
重量である。䞊蚘したように任意の遊離基型ビ
ニル重合觊媒を䜿甚しうるが、2′―アゟビス
む゜ブチロニトリルが奜適である。䜕故なら、
これは或る皮のペルオキシド觊媒ず比范しお生成
物の酞䟡を増倧させず、異臭を生成物に䞎えず、
さらに特殊の取扱いを必芁ずしないからである。 本発明によるポリマヌポリオヌル組成物を補
造する際䜿甚する枩床は、觊媒が反応条件で所望
の分解速床を有するような任意の枩床である。連
続法の堎合、100℃以䞊の反応枩床が奜適である。
䜿甚する最高枩床は倧しお臚界的ではないが、反
応䜓若しくは生成物の顕著な分解が生ずる枩床よ
り䜎い枩床ずすべきである。䟋ずしお、2′―
アゟヒスむ゜ブチロニトリルは105℃〜135℃
の奜適な枩床範囲を有する。 埓来技術が瀺唆するずころによれば、觊媒の半
枛期が玄分間以䞋ずなるような枩床が望たし
い。分間の半枛期を有する兞型的觊媒の枩床は
次の通りである 觊媒 枩床℃ アゟビスブチロニトリル 100℃ 過酞化ラりロむル 100℃ 過酞化デカノむル 100℃ 過酞化ベンゟむル 115℃ 過酞化―クロルベンゟむル 115℃ ペルオキシむ゜酪酞―ブチル 115℃ 過酞化アセチル 105℃ 過酞化プロピオニル 102℃ ――ブチルアゟ――シアノブタン 129℃ 本発明に有甚なモノマヌの内、アクリロニトリ
ルはコポリマヌに察し玄0.5〜70重量の量で存
圚させねばならない。残䜙の30〜99.5重量は
皮若しくはそれ以䞊の重合しうる゚チレン性䞍飜
和モノマヌからな぀おいる。アクリロニトリル
は、本発明における必芁モノマヌずしお䜿甚され
る。䜕故なら、これは盞分離に察し安定でありか
぀優秀な耐荷重性を有するポリりレタンフオヌム
を生成するポリマヌポリオヌル組成物を圢成す
るからである。適するコモノマヌはスチレン及び
その誘導䜓、アクリレヌト、メタクリレヌト、ニ
トリル誘導䜓たずえばメタクリロニトリル、酢酞
ビニルなどを包含する。適するコモノマヌのより
詳现なリストに぀いおは、米囜特蚱第3931092号、
第4093573号及び前蚘したスタンベルガヌの特蚱
を参照するこずができる。 コモノマヌずしおスチレンを䜿甚するのが奜適
であり、タヌポリマヌが望たしい堎合には、コモ
ノマヌの皮は奜たしくはスチレンである。架橋
床を調節する際、アクリロニトリル察コモノマヌ
或いはアクリロニトリル察タヌモノマヌの比を玄
200〜、奜たしくは玄〜、
特に奜たしくは玄〜玄に維持するの
が有甚である。 最埌に、架橋床を調節するには、重合に察し連
鎖移動剀を添加するこずが有甚であるこずが瀺さ
れた。連鎖移動剀は、反応噚に察する党䟛絊物に
察し玄0.1〜10重量若しくはそれ以䞊の量、奜
たしくは玄〜玄重量の量で添加するこずが
できる。適する連鎖移動剀は、連鎖移動掻性を瀺
す任意の物質を包含する。有甚な皮類の連鎖移動
剀はメルカプタン、ケトン、アルコヌル、アルデ
ヒド、ハロゲン化化合物、ベンれン誘導䜓などを
包含する。これら皮類から遞択される連鎖移動剀
は単独で又は組合せお䜿甚するこずができる。奜
適な連鎖移動剀は、䜎い毒性、少ない臭気、入手
性、䟡栌及び陀去の容易性のためむ゜プロパノヌ
ルである。 連鎖移動剀が匷力な連鎖移動掻性を瀺すような
堎合、10重量より若干䜎い量を䜿甚すべきであ
り、さもないず分散物の安定性に悪圱響があるこ
ずに泚目すべきである。或る皮の堎合には、10重
量を越える連鎖移動剀の添加も有甚であるが、
このようなレベルは䞀般に掚奚されない。さら
に、他の凊理倉数に察するパラメヌタの遞択は、
連鎖移動剀の添加を党く省略しうるようなもので
ある。 本発明によるポリマヌポリオヌル組成物を補
造する際有甚なポリオヌルの䟋はポリヒドロキシ
アルカン、ポリオキシアルキレンポリオヌルなど
である。䜿甚しうるポリオヌルの内、次の皮類の
組成物の皮若しくはそれ以䞊が単独又は組合せ
お遞択され、これらはポリりレタン技術の圓業者
に公知である (a) ポリヒドロキシアルカンの酞化アルキレン付
加物、 (b) 非還元糖及び糖誘導䜓の酞化アルキレン付加
物、 (c) 燐酞及びポリ燐酞の酞化アルキレン付加物、 (d) ポリプノヌルの酞化アルキレン付加物、 (e) たずえばヒマシ油等の倩然油からのポリオヌ
ル。 ポリヒドロキシアルカンの酞化アルキレン付加
物の䟋は、特に゚チレングリコヌル、プロピレン
グリコヌル、―ゞヒドロキシプロパン、
―ゞヒドロキシブタン、―ゞヒドロ
キシブタン、―、―、及び―
ゞヒドロキシヘキサン、―、―、
―、―、及び―ゞヒドロキシ
オクタン、10―ゞヒドロキシデカン、グリセ
リン、―トリヒドロキシブタン、
―トリヒドロキシヘキサン、―
トリメチロヌル゚タン、―トリメチロ
ヌルプロパン、ペンタ゚リスリトヌル、カプロラ
クトン、ポリカプロラクトン、キシリトヌル、ア
ラビトヌル、゜ルビトヌル、マニトヌルなどの酞
化アルキレン付加物を包含する。ポリヒドロキシ
アルカンの酞化アルキレン付加物の奜適皮類はト
リヒドロキシアルカンの酞化゚チレン及び酞化プ
ロピレン付加物である。 䜿甚するポリオヌルは、広範囲で倉化するヒド
ロキシル䟡を有するこずができる。通垞、本発明
に䜿甚するポリオヌルのヒドロキシル䟡は玄20若
しくはそれ以䞋〜玄150若しくはそれ以䞊の範囲
ずするこずができる。ヒドロキシル䟡はポリオヌ
ルのヒドロキシル含量に盞圓する氎酞化カリ
りムのmg数ず定矩される。さらに、ヒドロキシル
䟡は匏 OH56.1×1000×m.w. (A) ずしお定矩するこずもでき、ここでOHポリオ
ヌルのヒドロキシル䟡、官胜䟡、すなわちポ
リオヌル分子圓りのヒドロキシル基の平均数、
m.w.ポリオヌル分子量、 である。 䜿甚する正確なポリオヌルは、補造すべきポリ
りレタン補品の最終甚途に䟝存する。分子量又は
ヒドロキシル䟡は、ポリオヌルから補造されるポ
リマヌポリオヌルがポリりレタンに倉換される
堎合、軟質又は半硬質若しくは硬質フオヌム又は
゚ラストマヌを生成するよう適切に遞択される。
奜たしくは、ポリオヌルは、硬質フオヌムに぀き
150より倧きいヒドロキシル䟡を有し、半硬質フ
オヌムに぀いおは玄50〜玄150のヒドロキシル䟡
を有し、軟質フオヌムに぀いおは玄20〜玄70のヒ
ドロキシル䟡を有する。この範囲は限定を意味す
るものでなく、䞊蚘ポリオヌル共反応䜓の可胜な
組合せの倧きな数を䟋瀺するに過ぎない。 所望ならば、少量の高分子量ポリオヌルず倚量
の䜎若しくは䞭庞分子量のポリオヌルずを含有す
るポリオヌル配合物を䜿甚するこずができる。さ
らに、少量のポリマヌポリオヌル高分子量ポ
リオヌルで補造されるず倚量の䜎若しくは䞭庞
分子量のポリオヌルずを含有する、たずえば米囜
特蚱第4148840号明现曞に開瀺されたようなポリ
オヌル―ポリマヌポリオヌル配合物もポリオヌ
ル成分ずしお䜿甚するこずができる。 本発明においお特に奜適に䜿甚されるポリオヌ
ルはポリオキシプロピレングリコヌル、チオ
ヌル、高官胜䟡ポリオヌル及び酞化゚チレンで保
護されたこれらのいずれかを包含する。さらに、
これらポリオヌルはポリオキシプロピレンオキ
シ゚チレンポリオヌルを包含するが、望たしく
はオキシ゚チレン含量は党䜓の80未満、奜たし
くは60未満ずすべきである。䜿甚する堎合、酞
化゚チレンは任意の方法でポリマヌ連鎖䞭に組蟌
むこずができる。換蚀すれば、酞化゚チレンは末
端ブロツクず同様に内郚ブロツク䞭に組蟌むこず
ができ、或いはポリマヌ連鎖に沿぀おランダムに
分垃させるこずもできる。圓業界で呚知されおい
るように、本発明で最も奜たしいポリオヌルは
皮々異なる少量の䞍飜和を含有する。スタンベル
ガヌにより教瀺されおいるように米囜特蚱第
3304273号、第3383351号及び再発行特蚱第28715
号、䞍飜和自身は、䞍飜和の皋床若しくは皮類
がゲル化されるポリオヌル䞭のポリマヌの分散物
を生成する皋床に高く又は有効である堎合を陀
き、本発明によるポリマヌポリオヌルの生成に
䜕ら悪圱響を䞎えない。したが぀お、少量の䞍飜
和を本発明の範囲を逞脱するこずなくポリオヌル
䞭に組蟌むこずができる。 粗補のポリマヌポリオヌル組成物は䞀般に少
量の未反応モノマヌを含有する。この皮の残留モ
ノマヌは、連続法における倚段階操䜜、或いは半
バツチ法における長時間の煮沞を甚いるこずによ
り付加的ポリマヌたで倉換するこずができる。少
量の未反応モノマヌが残留する堎合、これらはそ
の埌のストリツピング工皋を甚いお陀去するこず
ができる。 工業的に蚱容しうるためには、ポリマヌポリ
オヌル組成物は合理的な分散物安定床を持たねば
ならない。安定床は加工性を喪倱するこずなく、
比范的長期間の貯蔵を可胜にするのに充分でなけ
ればならない。ポリマヌポリオヌル組成物は反
応噚、発泡装眮及び又は゚ラストマヌ補造装
眮におけるフむルタ、ポンプ等の郚品が短時間で
閉塞され或いは汚されないよう充分小さい粒子を
持たねばならない。ポリオヌル䞭のポリマヌ粒子
の安定分散物は、䞻ずしおポリマヌポリオヌル
をさらに混合しお均質性を保蚌する必芁なしに、
䞀般的生産装眮で凊理しうるこずを確保すべきで
ある。 ポリマヌポリオヌルの安定性は、ポリマヌず
ポリオヌルずからその堎で生成されるグラフト若
しくは付加コポリマヌの少量の存圚を必芁ずする
こずが認められおいる。最近、安定性はたずえば
米囜特蚱第4242249号明现曞に開瀺されたように、
予備生成されたコポリマヌ安定剀を甚いおも達成
されうるこずが刀明した。 安定性は、遊離基觊媒を䜿甚し、か぀モノマヌ
からポリマヌぞの急速な倉換を促進する工皋条件
を䜿甚するこずにより達成されおいる。実際䞊、
モノマヌ察ポリオヌルの䜎い比は、連続匏又は半
バツチ匏操䜜の堎合には反応枩床ず混合条件ずの
調節により、たた半バツチ匏操䜜の堎合にはモノ
マヌをポリオヌルぞゆ぀くり添加するこずにより
維持される。バツクミキシング反応噚たずえば
撹拌フラスコ又は撹拌オヌトクレヌプは反応混
合物を比范的均質に維持し、したが぀お局郚的に
高いモノマヌ察ポリオヌルの比を防止する。觊媒
及び枩床は、連続法に察する反応噚䞭の滞留時間
に関し、或いは半バツチ法に関する䟛絊時間に関
し、觊媒が所望の分野速床を有するように遞択さ
れる。䜿甚枩床における觊媒の半枛期は、反応䜓
が反応垯域䞭に存圚する時間に比范しお短かくす
べきである。 安定性に圱響を䞎えるこずが知られた他のフア
クタヌは、ポリオヌルの分子量である。䞀般に、
分子量が高い皋、分散物安定性は良奜ずなる。䜎
分子量のポリオヌルの堎合、分散物安定性は米囜
特蚱第4119586号明现曞に開瀺されたようなポリ
オヌル配合技術、或いは米囜特蚱第4148840号明
现曞に開瀺されたようなポリオヌル―ポリマヌ
ポリオヌル配合技術のいずれかを䜿甚しお改善す
るこずができる。 さらに、本発明は、(a)本発明のポリマヌポリ
オヌル組成物又はその混合物の単独又は本発明以
倖の他のポリオヌル及び又はポリマヌポリ
オヌル組成物ずの組合せず、(b)有機ポリむ゜シア
ネヌトずを、(c)觊媒の存圚䞋で反応させるこずに
より生成される新芏なポリりレタン補品を提䟛す
る。反応はたずえばプレポリマヌ若しくはワンシ
ペツト技術によるような任意適圓な方法で行なう
こずができる。ポリりレタンがフオヌムである堎
合、䞀般に反応混合物はさらにたずえばポリマ
ヌポリオヌルを生成するのに䜿甚されるような
ポリオヌルず発泡剀ずフオヌム安定剀ずを含有す
る。 本発明によるポリりレタンを補造する際有甚な
有機ポリむ゜シアネヌトは、少なくずも個のむ
゜シアナト基を含有する有機化合物である。この
皮の化合物は、ポリりレタンフオヌムを補造する
技術においお呚知されおいる。適する有機ポリむ
゜シアネヌトは炭化氎玠ゞむ゜シアネヌトたず
えばアルキレンゞむ゜シアネヌト及びアリヌレン
ゞむ゜シアネヌト䞊びに公知のポリむ゜シアネ
ヌト及びポリメチレンポリプニレンむ゜シア
ネヌトを包含する。適するポリむ゜シアネヌト
の䟋は―ゞむ゜シアナト゚タン、―
ゞむ゜シアナトブタン、―ゞむ゜シアナト
トル゚ン、―ゞむ゜シアナトトル゚ン、
―ゞむ゜シアナト――キシレン、
―ゞむ゜シアナト――キシレン、―ゞむ
゜シアナト――キシレン、―ゞむ゜シア
ナト――クロルベンれン、―ゞむ゜シア
ナト――ニトロベンれン、―ゞむ゜シア
ナト――ニトロベンれン、4′―ゞプニル
メチレンゞむ゜シアネヌト、3′―ゞプニル
―メチレンゞむ゜シアネヌト及び匏 〔匏䞭、は1.1〜の平均数を有し、奜たし
くは2.0〜3.0である〕 を有するポリメチレンポリプニレンむ゜シア
ネヌトである。奜適なポリむ゜シアネヌトは
―トリレンゞむ゜シアネヌト80ず
―トリレンゞむ゜シアネヌト20ずの混合物玄80
ず高分子む゜シアネヌト玄20ずである。 本発明によるポリりレタンを補造する際有甚な
觊媒は次のものを包含する第アミンたずえば
ビス2′―ゞメチルアミノ゚チル゚ヌテ
ル、トリメチルアミン、トリ゚チルアミン、―
メチルモルホリン、―゚チルモルホリン、
―ゞメチル゚タノヌルアミン、N′
N′―テトラメチル――ブタンゞアミン、
トリ゚タノヌルアミン、―ゞアザビシクロ
〔2.2.2.〕オクタン、酞化ピリゞンなど及び有機錫
化合物たずえばカルボン酞のゞアルキル錫塩たず
えば二酢酞ゞブチル錫、二ラりリン酞ゞブチル
錫、マレむン酞ゞブチル錫、二酢酞ゞラりリル
錫、二酢酞ゞオクチル錫など。同様に、トリアル
キル錫氎酞化物、酞化ゞアルキル錫、ゞアルキル
錫ゞアルコキシド、又は二塩化ゞアルキル錫も䜿
甚するこずができる。これら化合物の䟋は氎酞化
トリメチル錫、氎酞化トリブチル錫、氎酞化トリ
オクチル錫、酞化ゞブチル錫、二塩化ゞオクチル
錫などを包含する。これら觊媒は、少量でたずえ
ば反応物の重量に察し玄0.001〜玄の量で
䜿甚される。 本発明によるポリりレタンフオヌムを補造する
際有甚な発泡剀は氎及びハロゲン化炭化氎玠たず
えばトリルクロルモノフルオロメタン、ゞクロル
ゞフルオロメタン、ゞクロルモノフルオロメタ
ン、ゞクロルメタン、トリクロルメタン、
―ゞクロル――フルオロ゚タン、―
トリクロル――トリフルオロメタン、
ヘキサフルオロシクロブタン、オクタフルオロシ
クロブタンなどを包含する。他の皮類の発泡剀
は、加熱の際ガスを発生する熱䞍安定性の化合
物、たずえばN′―ゞメチル―N′―ゞニ
トロ゜テレフタルアミドなどを包含する。軟質フ
オヌムを補造するための䞀般的に奜適な発泡方法
は、氎又は氎ずたずえばトリクロルモノフルオロ
メタンのようなフルオロカヌボン発泡剀ずの組合
せを䜵甚するこずである。䜿甚する発泡剀の量
は、たずえば発泡補品に望たしい密床のような因
子ず共に倉化する。 本発明によるポリりレタンフオヌムを補造する
際有甚なフオヌム安定剀は、たずえば米囜特蚱第
2834748号及び第2917480号明现曞に蚘茉されたブ
ロツクコポリマヌのような「加氎分解性」のポリ
シロキサン―ポリオキシアルキレンブロツクコポ
リマヌを包含する。他の有甚な皮類のフオヌム安
定剀は、たずえば米円特蚱第3505377号及び第
3686254号䞊びに英囜特蚱第1220471号各明现曞に
蚘茉されたブロツクコポリマヌのような「非加氎
分解性」ポリシロキサン―ポリオキシアルキレン
ブロツクコポリマヌを包含する。さらに他の有甚
な皮類のフオヌム安定剀は、米囜特蚱第3905924
号明现曞に蚘茉されたようなシアノアルキル―ポ
リシロザンよりなるものである。 本発明により補造されるポリりレタン生成物
は、慣甚のポリマヌポリオヌル組成物から補造
されるポリりレタンを䜿甚する甚途においお有甚
である。本発明のポリマヌポリオヌル組成物は
肘掛、マツトレス、自動車座垭などに䜿甚する高
匟性フオヌムの補造に特に有甚である。 本発明の正確な範囲は特蚱請求の範囲に瀺す
が、次の特定䟋により本発明の或る皮の䟋を瀺
し、さらにこれを評䟡する方法を説明する。しか
しながら、これらの䟋は䟋瀺ずしお瀺すのみであ
り、特蚱請求の範囲に瀺した本発明を限定するも
のず解釈すべきでない。党おの郚数及びは特蚘
しない限り重量による。 ポリマヌポリオヌルの補造 これら䟋におけるポリマヌポリオヌル組成物
は、邪魔板ず翌ずを装着したタンク反応噚におい
お連続的に調補した。䟛絊成分は、反応噚ぞ流入
させる前に䟛絊成分を完党に混合するよう工皋ミ
キサを通した埌に連続的に反応噚䞭ぞポンプ茞送
した。反応噚の内郚枩床は℃の範囲内で調節し
た。反応噚の内容物を充分に混合した。生成物
は、陜背圧を反応噚䞭に䞎ぞるべく調敎した背圧
調敎噚を通しお連続的に反応噚の頂郚から流出さ
せた。粗生成物の郚をmmの絶察圧か぀120〜
130℃にお詊隓甚に枛圧ストリツピングさせた。
ストリツピングする前の粗生成物䞭に存圚する未
反応モノマヌの量の分析から、倉換率を決定し
た。䟋〜、18及び24においお、反応噚の頂郚
からの生成物をさらに第段階で反応させお、モ
ノマヌからポリマヌぞの倉換を増倧させた。これ
ら䟋におけるポリマヌポリオヌルは党お安定組
成物であ぀た。 定 矩 䞋蚘の䟋においお䜿甚する次の名称、蚘号、甚
語及び略語は次の意味を有する。 ポリオヌルの「理論分子量」は、ポリオヌルを
補造するために䜿甚した出発物質の官胜化ず、実
隓的に決定されたポリオヌルのヒドロキシル数ず
に基づいお䞊蚘匏(A)を甚いお蚈算される数平均分
子量を意味する。 「トリオヌル」又は「ゞオヌル」は、出発物質
の官胜䟡に基づくポリオヌルの公称官胜䟡を意味
する。実際のポリオヌル官胜䟡は副反応により生
成される或る量の䜎官胜䟡物質が存圚するため公
称官胜䟡よりも若干䜎い〜20䜎い。これ
らの副反応は生成されるポリオヌルの分子量が高
い皋顕著になる。 ポリオヌル 酞化プロピレン及び酞化゚チレン
ずグリセリンずから補造され、か぀5000の
理論的数平均分子量を有する酞化ポリアル
キレントリオヌル。酞化アルキレン単䜍は
䞻ずしおブロツク䞭に存圚し、䞻たるOH
含量は玄75である。酞化゚チレンはトリ
オヌルを「キダツプ」するために䜿甚され
る。酞化アルキレン含量に察し、このトリ
オヌルは85重量のC3H6Oず15重量の
C2H4Oずを含有する。 ポリオヌル 酞化プロピレンずグリセリンずか
ら補造され、玄3000の理論的数平均分子量
を有する酞化ポリプロピレントリオヌル。 ポリオヌル 酞化プロピレン及び酞化゚チレン
ずグリセリンずから補造され、4800の理論
的数平均分子量を有する酞化ポリアルキレ
ントリオヌル。酞化アルキレン単䜍は䞻ず
しおブロツク䞭に存圚し、䞻たるOH含量
は玄80である。酞化゚チレンはトリオヌ
ルを「キダツプ」するために䜿甚される。
酞化アルキレン含量に察し、このトリオヌ
ルは83.5重量のC3H6Oず16.5重量の
C2H4Oずを含有する。 ポリオヌル 酞化プロピレン及び酞化゚チレン
ずペンタ゚リスリトヌルずから補造され、
か぀8000の理論的数平均分子量を有する酞
化ポリアルキレンテトロヌル。酞化アルキ
レン単䜍は䞻ずしおブロツク䞭に存圚し、
䞻たるOH含量は玄82である。酞化゚チ
レンはポリオヌルを「キダツプ」するため
に䜿甚される。酞化アルキレン含量に察
し、このポリオヌルは85重量のC3H6O
ず15重量のC2H4Oずを含有する。 ポリオヌル 酞化プロピレン及び酞化゚チレン
ずグリセリンずから補造され、か぀4300の
理論的数平均分子量を有する酞化ポリアル
キレントリオヌル。酞化アルキレン単䜍は
䞻ずしおブロツク䞭に存圚し、䞻たるOH
含量は玄80である。酞化゚チレンはポリ
オヌルを「キダツプ」するために䜿甚され
る。酞化アルキレン含量に察し、このポリ
オヌルは83重量のC3H6Oず17重量の
C2H4Oずを含有する。 ポリオヌル 酞化プロピレンず酞化゚チレンず
アリルグリシゞル゚ヌテルずグリセリンず
から補造され、か぀4300の理論的数平均分
子量を有する酞化ポリアルキレントリオヌ
ル。酞化アルキレン単䜍は䞻ずしおブロツ
ク䞭に存圚し、䞻たるCH含量は玄80で
ある。酞化゚チレンはポリオヌルを「キダ
ツプ」するために䜿甚される。酞化アルキ
レン含量に察し、このポリオヌルは82重量
のC2H6Oず17重量のC2H4Oず重量
のアリルグリシゞル゚ヌテルずを含有す
る。 ポリオヌル 0.635重量のトリレンゞむ゜シ
アネヌトを99.365重量のポリオヌルず
反応させるように、ポリオヌルず反応さ
せるように、ポリオヌルのポリオヌル分
子の幟分かをトリレンゞむ゜シアネヌトず
カツプリングさせおその堎で生成された高
分子量ポリオヌルず䜎分子量ポリオヌルず
の混合物。 觊媒 ― 70のビス―ゞメチルアミノ
゚チル゚ヌテルず30のゞプロピレング
リコヌルずからなる溶液。 觊媒 33 33のトリ゚チレンゞアミンず67の
ゞプロピレングリコヌルずからなる溶液。 觊媒 12 ゞラりリン酞ゞブチル錫。 觊媒  33のゞメチルアミノ――ゞメ
チル―プロピオンアミドず67の非むオン
性衚面掻性剀ずの混合物。 ポリりレタンフオヌムの補造 第衚に瀺す成分の割合を甚いお、次の手順に
より成圢フオヌムを各䟋のポリマヌポリオヌル
から補造した。ポリマヌ ポリオヌル、氎、觊媒
及び衚面掻性剀を、4000rpmのミキサず邪魔板ず
を備えた1/2ガロンのカヌトン箱䞭で55秒間混合
した。次いで、む゜シアネヌト迅速に加え、そし
お混合をさらに秒間続けた。混合物を、予め50
〜60℃たで予備加熱されたワツクス凊理アルミニ
りム金型䞭ぞ迅速に泚ぎ入れた。次いで、金型を
迅速に密閉しか぀クランプした。分間埌、金型
を121℃のオヌブン䞭に〜分間入れた。次い
で、フオヌムを金型から取出し、121℃にお30分
間にわたり埌硬化させた。硬化の埌、フオヌム詊
料を切断し、FMVSS―302にしたが぀お燃焌さ
せた。蚘録した党燃焌長さを火炎に最も近にフオ
ヌム端郚から消火点たでの距離ずしお枬定した。 第 è¡š 成圢フオヌムの組成 成 分 郚 数 各䟋のポリマヌポリオヌル 100 æ°Ž 3.5 觊媒― 0.1 觊媒 33 0.36 觊媒 12 0.005 觊媒  0.3 シリコヌン衚面掻性剀 0.75 8020トリレンゞむ゜シアネヌト高分子む
゜シアネヌト105むンデツクス
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  改良された耐燃焌性を有するポリりレタンフ
    オヌムの補造に有甚である、ポリオヌル䞭のポリ
    マヌの安定分散物においお、 ポリマヌは コポリマヌに察し玄0.5〜70重量のアク
    リロニトリル ず、 コポリマヌに察し30〜99.5重量の少なく
    ずも皮の他の重合しうる゚チレン性䞍飜和
    モノマヌ ずを含有するコポリマヌであり、䜆し、存圚す
    る前蚘の他のモノマヌが皮のみである堎合に
    はこの他のモノマヌはスチレンであり、 コポリマヌは玄55以䞋の架橋係数を有するこ
    ずを特城ずし䞔぀トル゚ン又はキシレン以倖の
    連鎖移動剀の存圚䞋で100℃以䞊の枩床におい
    お実斜される遊離基觊媒開始法によ぀お補造さ
    れる こずを特城ずする安定分散物。  分散物䞭に存圚するポリマヌの党量が分散物
    の重量に察し玄〜50重量である特蚱請求の範
    囲第項蚘茉の安定分散物。  他の重合しうる゚チレン性䞍飜和モノマヌを
    スチレン及びその誘導䜓、アクリレヌト、メタク
    リレヌト、ニトリル誘導䜓䞊びに酢酞ビニルより
    成る矀から遞択する特蚱請求の範囲第項蚘茉の
    安定分散物。  皮以䞊の他の重合しうる゚チレン性䞍飜和
    モノマヌがポリマヌ䞭に存圚する特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の安定分散物。  他の重合しうる゚チレン性䞍飜和モノマヌの
    少なくずも皮がスチレンである特蚱請求の範囲
    第項蚘茉の安定分散物。  コポリマヌが、このコポリマヌに察し玄25〜
    70重量のアクリロニトリルを含有する特蚱請求
    の範囲第項蚘茉の安定分散物。  コポリマヌが、このコポリマヌに察し玄30〜
    70重量のアクリロニトリルを含有する特蚱請求
    の範囲第項蚘茉の安定分散物。  コポリマヌが玄50以䞋の架橋係数を有するこ
    ずを特城ずする特蚱請求の範囲第項、第項又
    は第項蚘茉の安定分散物。  コポリマヌが玄20以䞋の架橋係数を有するこ
    ずを特城ずする特蚱請求の範囲第項、第項又
    は第項蚘茉の安定分散物。  コポリマヌが玄の架橋係数を有するこず
    を特城ずする特蚱請求の範囲第項、第項又は
    第項蚘茉の安定分散物。
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