JPH07196749A

JPH07196749A - 重合体ポリオール組成物およびポリウレタンの製法

Info

Publication number: JPH07196749A
Application number: JP6319333A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Matsuoka; 正弘松岡; Kosaburo Nagata; 更三郎永田; Tatsuro Yanagi; 達朗柳; Kimihiro Takano; 公博高野; Takeshi Yuki; 剛由岐; Toru Nakanishi; 徹中西; Seiichiro Takano; 正一朗高野; Isao Ishikawa; 功石川
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1993-11-27
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1995-08-01
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684345B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低粘度で分散安定性良好な重合体ポリオール
組成物ならびに該組成物を必須成分に用いるポリウレタ
ンの製法を提供する。【構成】ポリオールと塩化メチレンとを反応させてな
る変性ポリオールを含有するポリオール中で、ビニル単
量体を重合させてなる重合体ポリオール組成物；ならび
に該組成物をポリオール成分の少なくとも一部として用
いるポリウレタンの製法。【効果】本発明の重合体ポリオール組成物は高い重合
体含有量であっても、低粘度で分散安定性が良好であ
る。また該重合体ポリオールを用いることにより、優れ
たフォーム圧縮硬さを有するポリウレタンフォームを得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリウレタン製造用活性
水素化合物成分に適した重合体ポリオール組成物、およ
びそれを用いたポリウレタンの製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリウレタンの製造に用いられ
る、分散安定性を改善した重合体ポリオールとしては、
ポリオールの一部を各種カップリング剤（珪素含有化合
物、テトラアルコキシオルトホルメート、トリアルコキ
シアルカン、ジアルコキシアルカン等）と反応させて高
分子量化した変性ポリオールの存在下にビニル単量体を
重合させてなるものが知られている（例えば特開昭６１
−２４６２３１号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記重
合体ポリオールは重合体含量を増加（例えば４０重量％
以上）させると粘度が著しく高くなる欠点があり、ま
た、ウレタンフォームの製造に用いた場合、ウレタンフ
ォームの十分な圧縮強度が得られない問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、低粘度で重
合体含量が高くしかも分散安定性が良好であり、高硬度
で圧縮歪性の良好なフォームが得られる重合体ポリオー
ル組成物について鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達
した。すなわち本発明は：ポリオール（ａ−１）中、下記変性
ポリオール（ｂ）の存在下ビニル単量体（ｃ）を重合さ
せてなる重合体ポリオールにおいて、該重合体ポリオー
ルが式１および２を満足することを特徴とする重合体ポ
リオール組成物（Ａ）。変性ポリオール（ｂ）：ポリオール（ａ−２）の水酸基
の少なくとも一部をメチレンジハライドおよび／または
エチレンジハライドと反応させて高分子量化した変性ポ
リオール。式１：Ｐ−Ｙ≧−３式２：（Ｐ×１００）／（Ｓ×Ｙ）≧１.２５ただし、Ｙ＝−３６６.４＋１.００８×１０^-2Ｘ＋１５
７.６ｌｏｇＸ−３.１８Ｘ^1/2 ［上記式中、Ｐは（ｃ）からなる重合体（ｄ）の（Ａ）
中の重量百分率、Ｓはスチレンの（ｃ）中の重量百分
率、Ｘは２５℃における（Ａ）の粘度（単位ｃｐｓ）、
Ｙは粘度Ｘにおける（Ａ）中の重合体含量を示す］；な
らびに該重合体ポリオール組成物（Ａ）を必須ポリオー
ル成分として用いることを特徴とするポリウレタンの製
法に関するものである。

【０００５】本発明において、上記式１は重合体ポリオ
ール中の重合体含量Ｐと重合体ポリオールの粘度から式
Ｙによって算出される重合体含量Ｙとの差を規定した式
である。該式１における［Ｐ−Ｙ］が−３未満の場合
は、重合体ポリオール中の重合体含量に対する重合体ポ
リオールの粘度が高すぎて取り扱いが困難となる。ま
た、式２は重合体ポリオール中の重合体含量Ｐ、ビニル
単量体中のスチレン比率Ｓおよび重合体ポリオールの粘
度Ｘから式Ｙによって算出される重合体含量Ｙの関係を
規定した式である。該式２における［（Ｐ×１００）／
（Ｓ×Ｙ）］が１．２５を越える（すなわちビニル単量
体中のスチレンの比率が７５重量％を越える）と、十分
な圧縮強度有するウレタンフォームが得られない。ま
た、重合体ポリオールの分散安定性も不十分となり易
い。本発明の重合体ポリオール組成物（Ａ）は、上記式
１および２のいずれをも満たすことを必須の要件とする
ものである。

【０００６】本発明に用いる変性ポリオール（ｂ）の製
造に用いられるメチレンジハライドとしてはジクロルメ
タン、ジブロムメタンなどが挙げられ、好ましくはジク
ロルメタンである。エチレンジハライドとしては１，２
−ジクロルエタン、１，２−ブロムエタンなどでが挙げ
られ、好ましくは１，２−ジブロムエタンである。

【０００７】本発明に用いるポリオール（ａ−１）およ
び（ａ−２）としては、少なくとも２個（好ましくは２
〜８個）の活性水素原子を有する化合物（たとえば多価
アルコール、多価フェノール、アミン類、ポリカルボン
酸、リン酸など）にアルキレンオキサイドが付加した構
造の化合物およびそれらの混合物が挙げられる。

【０００８】上記多価アルコールとしてはエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、１，３−および１，４−ブタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアル
キレングリコール、環状基を有するジオール（たとえ
ば、特公昭４５−１４７４号公報記載のもの）などの２
価アルコール；グリセリン、トリメチロールプロパン、
トリメチロールエタン、ヘキサントリオール、トリエタ
ノールアミンなどの３価アルコール；ペンタエリスリト
ール、メチルグリコシド、ジグリセリンなどの４価アル
コール；および更に高い官能基を有する糖アルコールた
とえばアドニトール、アラビトール、キシリトールなど
のペンチトール、ソルビトール、マンニトール、イジト
ール、タリトール、ズルシトールなどのヘキシトール；
糖類たとえば、グルコース、マンノース、フラクトー
ス、ソルボースなどの単糖類、ショ糖、クレハロース、
ラクトース、ラフィノースなどの少糖類；グリコシドた
とえば、ポリオール（たとえばエチレングリコール、プ
ロピレングリコールなどのグリコール、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのアル
カンポリオール）のグルコシド；ポリアルカンポリオー
ル、たとえばトリグリセリン、テトラグリセリンなどの
ポリグリセリン；ジペンタエリスリトール、トリペンタ
エリスリトールなどのポリペンタエリスリトール；およ
びシクロアルカンポリオールたとえばテトラキス（ヒド
ロキシメチル）シクロヘキサノールなどが挙げられる。

【０００９】上記多価フェノールとしてはピロガロー
ル、ハイドロキノン、フロログルシンなどの単環多価フ
ェノール；ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルフォ
ンなどのビスフェノール類；フェノールとホルムアルデ
ヒドの縮合物（ノボラック）たとえば、米国特許第３２
６５６４１号明細書に記載のポリフェノールなどが挙げ
られる。

【００１０】上記アミン類としてはアンモニア；モノ
−，ジ−およびトリ−エタノールアミン、イソプロパノ
ールアミン、アミノエチルエタノールアミンなどのアル
カノールアミン類；炭素数１〜２０のアルキルアミン
類；炭素数２〜６のアルキレンジアミンたとえばエチレ
ンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、ポリアルキレンポリアミンたとえばジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミンなどの脂肪族アミン
類；アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエ
ン、キシリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェ
ニルエーテルジアミンなどの芳香族アミン類；イソホロ
ンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジシクロヘキ
シルメタンジアミンなどの脂環式アミン類；アミノエチ
ルピペラジンおよびその他特公昭５５−２１０４４号公
報記載の複素環式アミン類などが挙げられる。

【００１１】これらの活性水素原子含有化合物は２種以
上を併用してもよい。これらのうちで特に好ましいのも
は多価アルコールである。

【００１２】上記活性水素原子含有化合物に付加させる
アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド
（ＥＯ）、プロピレンオキサイド（ＰＯ）、ブチレンオ
キサイド、スチレンオキサイド等、およびこれらの２種
以上の併用（ブロックおよび／またはランダム付加）が
挙げられる。ポリエーテルポリオールのうちで好ましい
のは、ポリオキシプロピレン鎖を有するもの、およびポ
リオキシプロピレン鎖とポリオキシエチレン鎖とを有す
るもの（ＥＯ含量が２５重量％以下）である。上記ポリ
エーテルポリオ−ルとしては、上記活性水素原子含有化
合物にＰＯを付加したもの；ならびに、ＰＯと他のアル
キレンオキサイド（以下ＡＯと略記）を、下記の様式で
付加したものなどが挙げられる。ＰＯ−ＡＯの順序で付加したもの（チップド）ＰＯ−ＡＯ−ＰＯ−ＡＯの順序で付加したもの（バラ
ンスド）ＡＯ−ＰＯ−ＡＯの順序で付加したものＰＯ−ＡＯ−ＰＯの順序で付加したもの（活性セカン
ダリ−）などのようなブロック付加物ＰＯおよびＡＯを混合付加したランダム付加物特開昭５７−２０９９２０号公報記載の順序で付加し
たもの特開昭５３−１３７００号公報記載の順序で付加した
もの等のようなランダム／ブロック付加物これらは２種以上を併用してもよい。

【００１３】本発明におけるポリオール（ａ−１）およ
び（ａ−２）としては、ポリエーテルポリオールが好ま
しいが、これに代えて、またはこれとともに他のポリオ
ールを使用することもできる。他のポリオールとして
は、後述のような、高分子ポリオール（ポリエステルポ
リオール、ポリブタジエンポリオール、アクリル系ポリ
オール等）および／または低分子ポリオールが挙げられ
る。ポリオール（ａ−１）および（ａ−２）の水酸基価
（平均）は、通常２００以下、好ましくは１５〜１０
０、とくに好ましくは２０〜７０である。水酸基価が２
００を越えるものでは、発泡が困難となる。ポリオール
（ａ−１）および（ａ−２）の平均分子量は通常５００
〜１００００、好ましくは１０００〜８０００である。
平均分子量が５００未満では発泡が困難となり、１００
００を越えると得られる重合体ポリオール組成物の粘度
が上がり取り扱いが困難となる。

【００１４】本発明の重合体ポリオール組成物（Ａ）を
構成する変性ポリオール（ｂ）は、例えば、前記ポリオ
ール（ａ−２）と、ジクロルメタンとを常法により反応
させることにより製造することができる。この場合（ａ
−２）の水酸基の一部をアルカリ金属（例えばカリウ
ム、ナトリウムなど）のアルコラートとし反応させるこ
とが望ましい。副生するアルカリ金属塩は除去してもよ
いが、除去しなくてもよい。このときの反応温度は通常
１０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃であり、反
応圧力は特に制限はないが低沸点化合物（ジクロルメタ
ン、トルエン、テトラヒドロフランなど）の使用を考慮
すると、通常０〜２０ａｔｍ、好ましくは０〜１０ａｔ
ｍである。上記反応に際し必要により溶媒を用いてもよ
い。溶媒を用いる場合は、反応系を均一に溶解させる溶
媒（トルエン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎジメチルホ
ルムアミドなど）が望ましい。反応容器としては、攪拌
装置を付帯した反応槽または公知の各種混合機が挙げら
れる。公知の各種混合機としては、押し出し機、ブラベ
ンダー、ニーダー、バンバリーミキサーなどでが挙げら
れる。

【００１５】本発明の方法における変性ポリオール
（ｂ）の平均分子量は通常ポリオール（ａ−２）の平均
分子量の２〜６倍、好ましくは２〜４倍である。２倍未
満では重合体ポリオール（Ａ）の分散安定性が不十分と
なり、６倍を越えると粘度が高くなり、その結果（Ａ）
の粘度も高くなって取扱いが困難となる。

【００１６】変性ポリオール（ｂ）の粘度は、２５℃に
おいて通常６００〜１００００ｃｐｓ、好ましくは８０
０〜８０００ｃｐｓ、さらに好ましくは１０００〜６０
００ｃｐｓである。６００ｃｐｓ未満の粘度を示す程度
の分子量では十分な分散安定化の効果が得られない。一
方１００００ｃｐｓを越えると（Ａ）の粘度が高くなり
すぎ取扱いが困難となる。

【００１７】本発明の方法における重合体ポリオール組
成物（Ａ）の製造の際の（ｂ）の使用量は、（Ａ）の重
量に対し通常１〜６０重量％、好ましくは２〜４０重量
％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。１重量％
未満では分散安定性の良好な（Ａ）が得られず、６０重
量％を越えると（Ａ）の粘度が高くなり取り扱いが困難
となる。

【００１８】本発明の（Ａ）の製造に用いるビニル単量
体（ｃ）としては、芳香族炭化水素単量体類（ｃ−
１)、不飽和ニトリル類（ｃ−２）および(メタ)アクリ
ル酸エステル類（ｃ−３）が好ましい。（ｃ−１）としては、スチレン、α-メチルスチレン、
ヒドロキシスチレン、クロルスチレンなどが挙げられ
る。（ｃ−２）としては、アクリロニトリル、メタアクリロ
ニトリルなどが挙げられる。（ｃ−３）としては、（メタ）アクリル酸アルキルエス
テル類（アルキル基の炭素数１〜３０）［具体的にはメ
チル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アク
リレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル
（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレー
ト、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル
（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレ
ート、オクタデシル（メタ）アクリレート、エイコシル
（メタ）アクリレート、ドコシル（メタ）アクリレート
など］、ヒドロキシポリオキシアルキレンエーテルモノ
（メタ）アクリレート類などが挙げられる。

【００１９】上記単量体以外に必要によりその他の単量
体（ｃ−４）を併用することもできる。該（ｃ−４）と
してはエチレン性不飽和カルボン酸およびその誘導体
［（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミドな
ど］、脂肪族炭化水素単量体［エチレン、プロピレンな
ど］、フッ素含有ビニル単量体［パーフルオロオクチル
エチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルア
クリレートなど］、窒素含有ビニル単量体［ジアミノエ
チルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート
など］、２官能以上のビニル単量体［エチレンジ（メ
タ）アクリレート、ポリアルキレンオキサイドグリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ペンタ
エリスリトールトリアリルエーテル、両末端ビニル変性
シリコンなど］が挙げられる。

【００２０】ビニル単量体（ｃ）中の（ｃ−１）、（ｃ
−２）、（ｃ−３）および（ｃ−４）の量は、要求され
るポリウレタンの物性等に応じて変えることができ、特
に限定されないが一例を示すと次の通りである。（ｃ−１）：通常０〜１００重量％、好ましくは２０〜
８０重量％。（ｃ−２）：通常０〜１００重量％、好ましくは２０〜
８０重量％。（ｃ−３）：通常０〜５０重量％、好ましくは０〜２０
重量％。（ｃ−４）：通常０〜１０重量％、好ましくは０〜５重
量％。

【００２１】（ｃ−１）と（ｃ−２）の重量比は通常
０：１００〜１００：０、好ましくは０：１００〜８
０：２０である。

【００２２】（Ａ）中の（ｃ）からなる重合体の含量
は、（Ａ）の重量に基づいて通常５〜６０重量％、好ま
しくは２０〜５５重量％、さらに好ましくは３５〜５０
重量％である。重合体の含量が５重量％未満では十分な
フォーム圧縮硬さが得られず、６０重量％を越えると
（Ａ）の粘度が高くなり取り扱いが困難となる。

【００２３】本発明における重合体ポリオール組成物
（Ａ）の製造は、変性ポリオール（ｂ）の存在下、通常
の重合体ポリオールの製造方法と同様にして行うことが
できる。重合方法の具体例としては、ポリオールの少な
くとも一部として（ｂ）を含むポリオール（ａ−１）中
で、ビニル単量体（ｃ）を重合開始剤の存在下に重合さ
せる方法（例えば米国特許第３３８３３５１号明細書、
特公昭３９ー２４７３７号公報、特公昭４７−４７９９
９号公報および特開昭５０−１５８９４号公報に記載の
方法）が挙げられる。上記重合開始剤としては遊離基を
生成して重合を開始させるタイプのもの、例えば２，
２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビ
ス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−ア
ゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾ
ビス（シクロヘキサン−１−アルボニトリル）、２，
２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、
ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネイ
ト）、２，２’−アゾビス［２−（ヒドロキシメチル）
プロピオニトリル］、１，１’−アゾビス（１−アセト
キシ−１−フェニルエタン）などのアゾ化合物；ジベン
ゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビス
（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボ
ネート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオ
キサイドなどの過酸化物および特開昭６１−７６５１７
号公報記載の上記以外の過酸化物、あるいは過硫酸塩、
過ホウ酸塩、過コハク酸等が使用できる。

【００２４】上記重合開始剤の使用量は、ビニル単量体
（ｃ）の重量に基づいて通常０．０５〜１０％、好まし
くは０．１〜５％、さらに好ましくは０．２〜２．５％
である。重合開始剤の使用量が０．１％未満では（ｃ）
の重合率が低下し重合体ポリオール（Ａ）中の（ｃ）か
らなる重合体の十分な含量が得られず、１０％を越える
と、（ｃ）からなる重合体の分子量が低下し、十分なフ
ォーム圧縮硬さが得られない。

【００２５】上記重合反応は無溶媒でも行うことができ
るが、必要により有機溶媒の存在下に行うこともできる
（とくに重合体濃度が高い場合）。該有機溶媒としては
ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトニトリル、酢酸
エチル、ヘキサン、ヘプタン、オクテン、ノネン、デセ
ン、ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド、イソプロピルアルコール、
ｎ−ブタノールなどが挙げられる。また、必要により連
鎖移動剤［たとえばアルキルメルカプタン類（ドデシル
メルカプタン、メルカプトエタノールなど）、アルコー
ル類（イソプロピルアルコール、メタノール、２−ブタ
ノール、アリルアルコールなど）、ハロゲン化炭化水素
（四塩化炭素、四臭化炭素、クロロホルムなど）、特開
昭５５−３１８８０号公報記載のエノールエーテル類な
ど］の存在下に重合を行うことができる。

【００２６】重合はバッチ式でも連続式でも行うことが
できる。重合反応は重合開始剤の分解温度以上、通常６
０〜１８０℃、好ましくは９０〜１６０℃、特に好まし
くは１００〜１５０℃で行われ、常圧下または加圧下さ
らには減圧下においても行うことができる。かくして得
られる重合体ポリオール組成物（Ａ）は何ら後処理を加
えることもなくそのままポリウレタンの製造に使用して
もよいが、重合反応終了後、有機溶媒、重合開始剤の分
解生成物、未反応モノマー等の不純物を慣用手段（例え
ばストリッピングなど）により除くのが望ましい。重合
体ポリオール組成物（Ａ）の水酸基価は通常５〜１０
０、好ましくは７〜８０、更に好ましくは１０〜５０で
ある。

【００２７】ポリオールと有機ポリイソシアネートとを
反応させてなる本発明のポリウレタンの製法において、
重合体ポリオール組成物（Ａ）は、必要により公知の他
の活性水素原子含有化合物と併用することができる。該
他の活性水素原子含有化合物としては、ポリウレタン製
造に普通に用いられている、他の高分子ポリオール
（Ｂ）および／または低分子活性水素原子含有化合物
（Ｃ）が使用できる。

【００２８】他の高分子ポリオール（Ｂ）としては、ポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、変性
ポリオール、これらの混合物が使用できる。ポリエーテ
ルポリオールとしては前記（Ａ）の原料ポリオール（ａ
−１）の項で例示したポリエーテルポリオールと同様も
のが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、前
記多価アルコール（エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコ−ル、１，３−または１，
４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコールなどの２価アルコール、またはこれ
らとグリセリン、トリメチロールプロパンなどの３価ま
たはそれ以上のアルコールとの混合物）とポリカルボン
酸もしくはその無水物、低級エステルなどのエステル形
成性誘導体（たとえばアジピン酸、セバシン酸、無水マ
レイン酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジメチルなど）
との縮合反応物、そのアルキレオンキサイド（ＥＯ、Ｐ
Ｏなど）付加反応物、ラクトン（ε−カプロラクトンな
ど）を開環重合させることにより得られるもの等が挙げ
られる。変性ポリオールとしては、これらのポリオー
ル、ポリエーテルポリオールおよび／またはポリエステ
ルポリオール等）とエチレン性不飽和単量体を重合させ
て得られるポリオール（特開昭５４−１０１８９９号公
報、特開昭５４−１２２３９６号公報などに記載のも
の）があげられる。また、ポリブタジエンポリオール、
水酸基含有ビニル重合体（アクリル系ポリオール）たと
えば特開昭５８−５７４１３号公報および５７４１４号
公報記載のものやヒマシ油などの天然油系ポリオール、
変性されたポリオールなども使用できる。これらの他の
高分子ポリオール（Ｂ）は、通常２〜８個、好ましくは
３〜８個の水酸基と、通常２００〜４０００、好ましく
は４００〜３０００のＯＨ当量を有している。（Ｂ）と
してとくに好ましいものはポリエーテルポリオールであ
る。

【００２９】必要により使用される低分子活性水素原子
含有化合物（Ｃ）としては、少なくとも２個（好ましく
は２〜３個、とくに好ましくは２個）の活性水素原子
（水酸基、アミノ基、メルカプト基など、好ましくは水
酸基）を有する分子量５００以下（好ましくは６０〜４
００）の化合物、たとえば低分子ポリオール、アミノア
ルコールを挙げることができる。低分子ポリオールとし
ては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４
−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン
ジオールなどの２価アルコール；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、ジグリセリ
ン、α−メチルグルコシド、ソルビトール、キシリッ
ト、マンニット、ジペンタエリスリトール、グルコー
ス、フルクトース、ショ糖などの３価以上の多価アルコ
ール；低分子量（たとえば分子量２００〜４００）の多
価アルコールアルキレンオキサイド付加物（ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールなど）；環状
基を有する低分子ジオール類〔例えば特公昭４５−１４
７４号公報記載のもの（ビスフェノールＡのプロピレン
オキサイド付加物等）〕；第３級または第４級窒素原子
含有低分子ポリオール〔たとえば特開昭５４−１３０６
９９号公報記載のもの（Ｎ−メチルジエタノールアミ
ン、Ｎ−ブチルジエタノールアミンなどのＮ−アルキル
ジアルカノールアミン等およびそれらの４級化物）；ト
リアルカノールアミン（トリエタノールアミン、トリプ
ロパノールアミンなど）〕；チオジエチレングリコール
等が挙げられる。アミノアルコールとしては、モノ−ま
たはジ−アルカノールアミン類たとえばモノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン
など）が挙げられる。これらのうちで好ましいのは、低
分子ポリオール（とくにジオール）であり、具体的には
エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオールおよびこ
れらの２種以上の混合物である。

【００３０】活性水素原子含有化合物全体［（Ａ）およ
び必要により（Ｂ）および／または（Ｃ）］中の、
（Ａ）の量は通常５重量％以上、好ましくは１０重量％
以上、さらに好ましくは２０重量％以上である。（Ａ）
が５重量％未満では、ウレタンフォームとしたときのフ
ォームの圧縮硬さが不十分となる。また、他の高分子ポ
リオール（Ｂ）の量は通常０〜９５重量％好ましくは０
〜８０重量％である。（Ｂ）が９５重量％を越えるとフ
ォーム硬さがでない。低分子活性水素含有化合物（Ｃ）
の量は通常０〜３０重量％、好ましくは０〜１０重量％
である。（Ｃ）が３０重量％を越えると、反応時の発熱
温度が高くなり、スコーチが発生する。

【００３１】本発明のポリウレタンの製造に使用される
有機ポリイソシアネートとしては、従来からポリウレタ
ン製造に使用されている公知のものが使用できる。この
ようなポリイソシアネートとしては、炭素数（ＮＣＯ基
中の炭素を除く）６〜２０の芳香族ポリイソシアネート
（たとえば２，４−および／または２，６−トリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、２，４’−お
よび／または４，４’−ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ［粗製ジアミノフェニル
メタン｛ホルムアルデヒドと芳香族アミン（アニリン）
またはその混合物との縮合物生成物：ジアミノジフェニ
ルメタンと少量（たとえば５〜２０重量％）の３官能以
上のポリアミンとの混合物｝のホスゲン化物：ポリアリ
ルポリイソシアネート（ＰＡＰＩ）など］；炭素数２〜
１８の脂肪族ポリイソシアネート（たとえばヘキサメチ
レンジイソシアネート、リジンジイソシアネートな
ど）；炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート（た
とえばイソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート）；炭素数８〜１５の芳香脂肪
族ポリイソシアネート（たとえばキシリレンジイソシア
ネートなど）；およびこれらのポリイソシアネートの変
性物（ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート
基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレ
トンイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基
含有変性物など）；および特開昭６１−７６５１７号公
報記載の上記以外のポリイソシアネート；およびこれら
の２種以上の混合物が挙げられる。これらのうちで好ま
しいものは、商業的に容易に入手できるポリイソシアネ
ート、たとえば２，４−および２，６−ＴＤＩ、および
これらの異性体の混合物、粗製ＴＤＩ、４，４’−およ
び２，４’−ＭＤＩ、およびこれらの異性体の混合物、
粗製ＭＤＩとも称せられるＰＡＰＩ、およびこれらポリ
イソシアネート類より誘導されるウレタン基、カルボジ
イミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット
基、イソシアヌレート基を含有する変性ポリイソシアネ
ート類である。本発明において、ポリウレタン製造に際
してのイソシアネート指数［ＮＣＯ／活性水素原子含有
基の当量比×１００］は、通常８０〜１４０、好ましく
は８５〜１２０、とくに好ましくは９５〜１１５であ
る。またイソシアネート指数を上記範囲より大幅に高く
して（たとえば３００〜１０００またはそれ以上）ポリ
ウレタン中にポリイソシアヌレートを導入することもで
きる。

【００３２】ポリウレタンの製造に際しては、反応を促
進させるため、ポリウレタン反応に通常使用される触媒
［たとえばアミン系触媒（トリエチレンアミン、Ｎ−エ
チルモルホリンなどの３級アミン）、錫系触媒（オクチ
ル酸第１スズ、ジブチルチンジラウレートなど）、その
他の金属触媒（オクチル酸鉛など）］を使用することが
できる。触媒の量は、反応混合物の重量に基づいて、通
常０．００１〜５重量％である。また、本発明において
はポリウレタンの製造に際し、必要により発泡剤（たと
えば塩化メチレン、モノフルオロトリクロロメタン、水
など）を使用することができる。発泡剤の使用量はポリ
ウレタンの所望の密度により変えることができる。本発
明において必要により整泡剤を使用することができる。
整泡剤としてはシリコーン界面活性剤（ポリシロキサン
−ポリオキシアルキレン共重合体）が挙げられる。本発
明において必要により難燃剤を使用できる。難燃剤とし
てはメラミン類、リン酸エステル類、ハロゲン化リン酸
エステル類、ホスファゼン誘導体類など。その他本発明
において使用できる添加剤としては、反応遅延剤、着色
剤、内部離型剤、老化防止剤、抗酸化剤、可塑剤、殺菌
剤、カーボンブラックおよびその他の充填剤等公知の添
加剤が挙げられる。

【００３３】ポリウレタンの製造は通常の方法で行うこ
とができ、ワンショット法、セミプレポリマー法、プレ
ポリマー法等の公知の方法により行うことができる。ポ
リウレタン製造には通常用いられている製造装置を用い
ることができる。無溶媒の場合はたとえばニーダーやエ
クストルーダーのような装置を用いることができる。閉
鎖モールドあるいは開放モールド内で各種の非発泡ある
いは発泡のポリウレタンの製造を行うことができる。ポ
リウレタンの製造は普通低圧あるいは高圧の機械装置を
用いて原料を混合反応させることにより行われる。さら
には、原料混合前後（とくに原料混合前）、原料中の溶
存空気あるいは混合時に混入した空気などのガスを真空
法により除去することによりポリウレタンの製造を行う
こともできる。本発明の方法は軟質モールドフォームお
よびスラブフォームの製造に特に有用である。またＲＩ
Ｍ（反応射出成形）法による成形にも適用できる。

【００３４】

【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下において部、％および比は、それぞれ重量
部、重量％および重量比を示す。

【００３５】実施例および比較例に使用した原料の組
成、記号等は次の通りである。（１）ポリオール：ポリオールａ１：グリセリンにＰＯを付加させた平均分
子量３０００、水酸基価５５のポリオール。ポリオールａ２：グリセリンにＰＯを付加し次いでＥＯ
を付加し更にＰＯを付加させた平均分子量３０００、水
酸基価５５のポリオール（ＥＯ含量５％）。ポリオールａ３：グリセリンにＰＯを付加させた平均分
子量５０００、水酸基価３４のポリオール。ポリオールａ４：グリセリンにＰＯを付加させついでＥ
Ｏを付加させた平均分子量７０００、水酸基価２４のポ
リオール（ＥＯ含量１４％）。ポリオールａ５：グリセリンにＰＯを付加させついでＥ
Ｏを付加させた平均分子量３５００、水酸基価４６のポ
リオール（ＥＯ含量１４％）。

【００３６】（２）変性ポリオール変性ポリオールｂ１：特公平６−６２８４１号公報記載
の実施例２により、ポリオールａ５とテトラエトキシシ
ランにより合成した平均分子量１６８００、粘度２３６
００の変性ポリオール。変性ポリオールｂ２：特開昭５８−１３６６０９号公報
記載の実施例２により、ポリオールａ１とＴＤＩ−８０
により合成した平均分子量９０５０、粘度１５４００の
変性ポリオール。

【００３７】（３）ビニル単量体：ＡＣＮ：アクリロニトリルＳｔ：スチレンＧＭＡ：グリシジルメタクリレートＥＯ：エチレンオキサイドＰＯ：プロピレンオキサイドＣＨ₂Ｃｌ₂：ジクロルメタン

【００３８】（４）重合開始剤：ＡＶＮ：２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）（５）連鎖移動剤：ＤＭ：ドデシルメルカプタン（６）ポリイソシアネート：ＴＤＩ−８０〔日本ポリウ
レタン工業（株）製〕（７）触媒：触媒Ａ：ＤＡＢＣＯ（ヂアミノビシクロオクタン）〔日
本乳化剤（株）製〕触媒Ｂ：ネオスタンＵ−２８（スズ触媒）〔日東化成
（株）製〕ＭｅＯＮａ：ナトリウムメトキサイド（８）整泡剤：Ｌ−５２０（ポリエーテルシロキサン重
合体）〔日本ユニカー（株）製〕

【００３９】［分散安定性試験］重合体ポリオール組成
物を、約１８０００ｒｐｍおよび約３８０００の放射遠
心力（ｇ）で約３０分遠心処理したのち、遠心管を逆さ
にして１時間静置した。遠心管の残留物量を変性ポリオ
ール組成物初期重量の重量％を分散安定性指数とした。
商業上満足しうる値は通常約１０％以下、好ましくは５
％以下、さらに好ましくは３％以下である。

【００４０】製造例１〜１０［変性ポリオール（ｂ）の
製造］温度調節器、バキューム攪拌翼、滴下ロート、減圧装
置、ジムロート、窒素流入および流出口を備えた１Ｌ容
の四口フラスコに、窒素気流下ポリオールａ１を５００
ｇ入れ１２０℃、１トールにて２時間減圧脱水した。続
いて５０℃まで冷却しＭｅＯＮａを１６ｇ入れ、１５０
℃、１トーツにて６時間メタノールを除去した。その後
１２０℃に冷却し塩化メチレン２０ｇを滴下して３〜６
時間攪拌した。冷却後副生した塩をろ過により除去する
ことにより変性ポリオールｂ３を製造した。同様の方法
にて変性ポリオールｂ４〜ｂ１２を製造した。これらの
原料組成、性状等を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】実施例１〜１４および比較例１〜３表２〜４に記載の組成により、温度調節器、バキューム
攪拌翼、滴下ポンプ、減圧装置、ジムロート、窒素流入
および流出口を備えた１Ｌ容の四口フラスコにポリオー
ル（ａ）の２５％を入れ、攪拌下１２５℃に加熱し、次
いで、滴下ポンプにより原料液（残りの原料配合液）を
４時間かけて連続的に滴下して重合体ポリオールＡ１〜
Ａ１７を合成した。別に示してなければ、未反応単量体
を減圧下ストリッピングした。これらの性状等を表２〜
４に示した。

【００４３】

【表２】＊１；［Ｐ−Ｙ］，＊２；［（Ｐ×１００）／（Ｓ×
Ｙ）］

【００４４】

【表３】＊１；［Ｐ−Ｙ］，＊２；［（Ｐ×１００）／（Ｓ×
Ｙ）］

【００４５】

【表４】＊１；［Ｐ−Ｙ］，＊２；［（Ｐ×１００）／（Ｓ×
Ｙ）］

【００４６】実施例１５〜２０表３〜４記載の合成法による重合体ポリオールのいくつ
かのものを使用し、表６に記載の発泡処方により発泡ポ
リウレタンを製造した。これらのフォーム物性評価結果
を表５に示す。

【００４７】

【表５】

【００４８】表５におけるフォーム物性の評価方法は下
記の通りである。密度（ｋｇ／ｍ³）：ＪＩＳＫ６３０１２５％ＩＬＤ（ｋｇ／３１４ｃｍ²）：ＪＩＳＫ６３
８２引張強度（ｋｇ／ｃｍ²）：ＪＩＳＫ６３０１引裂強度（ｋｇ／ｃｍ）：ＪＩＳＫ６３０１切断伸度（％）：ＪＩＳＫ６３０１反発弾性率（％）：ＪＩＳＫ６３８２通気性（ｆｔ³／ｍｉｎ）：ダウ式フローメーターによ
る（試験片5×5×2.5）圧縮永久歪（％）：ＪＩＳＫ６３８２

【００４９】

【発明の効果】本発明の重合体ポリオール組成物は、従
来の技術のものに比べて、低粘度でしかも分散安定性が
極めて良好である。また該重合体ポリオール組成物を必
須ポリオール成分に用いる本発明のポリウレタンの製法
によれば、従来の方法によるもの比べて、高硬度で連通
性、圧縮永久歪性等の良好なフォームを製造することが
でき、切断伸度など他のフォーム物性も向上できる。上
記効果を奏することから、本発明により得られるポリウ
レタン発泡体は自動車の内装部品や家具などの室内調度
などの用途に著しい有用性を発揮する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高野公博京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内 (72)発明者由岐剛京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内 (72)発明者中西徹京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内 (72)発明者高野正一朗京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内 (72)発明者石川功京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオール（ａ−１）中、下記変性ポリ
オール（ｂ）の存在下ビニル単量体（ｃ）を重合させて
なる重合体ポリオールにおいて、該重合体ポリオールが
下記式１および式２を満足することを特徴とする重合体
ポリオール組成物（Ａ）。変性ポリオール（ｂ）：ポリオール（ａ−２）の水酸基
の少なくとも一部をメチレンジハライドおよび／または
エチレンジハライドと反応させて高分子量化した変性ポ
リオール。式１：Ｐ−Ｙ≧−３式２：（Ｐ×１００）／（Ｓ×Ｙ）≧１.２５ただし、Ｙ＝−３６６.４＋１.００８×１０^-2Ｘ＋１５
７.６ｌｏｇＸ−３.１８Ｘ^1/2 ［上記式中、Ｐは（ｃ）からなる重合体（ｄ）の（Ａ）
中の重量百分率、Ｓはスチレンの（ｃ）中の重量百分
率、Ｘは２５℃における（Ａ）の粘度（単位ｃｐｓ）、
Ｙは粘度Ｘにおける（Ａ）中の重合体含量を示す］
【請求項２】（ａ−１）の少なくとも一部が（ａ−
２）と同一のものである請求項１記載の重合体ポリオー
ル組成物。
【請求項３】（ａ−１）および（ａ−２）の平均分子
量が５００〜１００００である請求項１または２記載の
重合体ポリオール組成物。
【請求項４】（ｂ）の平均分子量が（ａ−２）の平均
分子量の２〜６倍である請求項１〜３いずれか記載の重
合体ポリオール組成物。
【請求項５】（ｂ）の含量が、（Ａ）の重量に基づい
て５〜６０％である請求項１〜４いずれか記載の重合体
ポリオール組成物。
【請求項６】（ｃ）からの重合体（ｄ）の含量が、
（Ａ）の重量に基づいて５〜６０％である請求項１〜５
いずれか記載の重合体ポリオール組成物。
【請求項７】ポリールと有機ポリイソシアネートとを
反応させてポリウレタンを製造する方法において、ポリ
オールの少なくとも一部として請求項１〜６いずれか記
載の重合体ポリオール組成物（Ａ）を用いることを特徴
とするポリウレタンの製法。