JPH09309937A - ポリマーポリオール及びポリマーポリオールの製造方法 - Google Patents
ポリマーポリオール及びポリマーポリオールの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリウレタン製品、特にウレタンフォームの
製造で有用な狭いポリマー粒度分布を有する安定なポリ
マーポリオール及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 (a)液体ポリオール媒体が30重量%
以上の結合ポリオールを含むポリマーシード分散系を調
製し、(b)ベースのポリオールと、80重量%以上が
スチレンである1種類以上のエチレン性不飽和モノマー
とを、重合温度より低い温度で、ステップ(a)で得た
ポリマーシード分散系の少なくとも一部と混合し、次い
で、(c)得られた混合物を重合生起温度に加熱し、重
合を完了するまで生起させてポリマーポリオールを生成
する。ポリマーポリオールは、液体ポリオール相と、該
相中に安定に分散したポリマーポリオール総重量の10
〜55重量%の固体ポリマー粒子とを含み、ポリマー粒
子が本質的にポリスチレンからなり、平均粒度が0.5
〜2.5ミクロンであり、粒度スパンが1.3以下であ
る。
製造で有用な狭いポリマー粒度分布を有する安定なポリ
マーポリオール及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 (a)液体ポリオール媒体が30重量%
以上の結合ポリオールを含むポリマーシード分散系を調
製し、(b)ベースのポリオールと、80重量%以上が
スチレンである1種類以上のエチレン性不飽和モノマー
とを、重合温度より低い温度で、ステップ(a)で得た
ポリマーシード分散系の少なくとも一部と混合し、次い
で、(c)得られた混合物を重合生起温度に加熱し、重
合を完了するまで生起させてポリマーポリオールを生成
する。ポリマーポリオールは、液体ポリオール相と、該
相中に安定に分散したポリマーポリオール総重量の10
〜55重量%の固体ポリマー粒子とを含み、ポリマー粒
子が本質的にポリスチレンからなり、平均粒度が0.5
〜2.5ミクロンであり、粒度スパンが1.3以下であ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマーポリオー
ル及びポリマーポリオールの製造方法に関する。より特
定的には、本発明は、ポリスチレン粒子が比較的小さく
狭い粒度分布を有するポリスチレンポリオールに関す
る。本発明はまた、前記ポリスチレンポリオールを含む
ポリマーポリオールを特定のシード分散系(seed
dispersion)を用いて製造する方法にも関す
る。
ル及びポリマーポリオールの製造方法に関する。より特
定的には、本発明は、ポリスチレン粒子が比較的小さく
狭い粒度分布を有するポリスチレンポリオールに関す
る。本発明はまた、前記ポリスチレンポリオールを含む
ポリマーポリオールを特定のシード分散系(seed
dispersion)を用いて製造する方法にも関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリマーポリオールは当業者に公知であ
る。一般的には、ポリマーポリオールはポリマーをポリ
オール中に分散させた安定な分散系である。この種の系
には多様なポリマー及びポリオールを使用し得る。本発
明は、ポリマーがラジカル重合により現場で重合したエ
チレン性不飽和モノマーをベースとするポリマーポリオ
ールに関する。このような現場重合にはラジカル重合触
媒の存在が要求される。必要であれば、分散安定剤も存
在させてよい。最も頻繁に使用されるモノマーはスチレ
ン、アクロニトリルであり、これにアクリレート(メタ
クリレート)が続く。これらのモノマーから形成される
ポリマーは通常、ポリスチレン、ポリ(アクリロニトリ
ル)、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、及
びスチレンとアクリロニトリルとメチルメタクリレート
とのターポリマーである。この種のポリマーを含むポリ
マーポリオールの具体例は、例えば欧州特許出願公開明
細書第0,076,491号、欧州特許出願公開明細書
第0,162,588号、欧州特許出願公開明細書第
0,343,907号、米国特許発明明細書第4,41
8,840号及び欧州特許出願公開明細書第0,49
5,551号に記載されている。本発明ではポリマーポ
リオールの製造にシード分散系を使用する。それ自体は
公知であるこの技術は基本的に、ポリマー粒子分散系を
ポリオールに加え、次いで該シード分散系の存在下で添
加モノマーを重合させる操作を含む。シードポリマー粒
子は、添加モノマーの重合の結果として粒度が増加す
る。
る。一般的には、ポリマーポリオールはポリマーをポリ
オール中に分散させた安定な分散系である。この種の系
には多様なポリマー及びポリオールを使用し得る。本発
明は、ポリマーがラジカル重合により現場で重合したエ
チレン性不飽和モノマーをベースとするポリマーポリオ
ールに関する。このような現場重合にはラジカル重合触
媒の存在が要求される。必要であれば、分散安定剤も存
在させてよい。最も頻繁に使用されるモノマーはスチレ
ン、アクロニトリルであり、これにアクリレート(メタ
クリレート)が続く。これらのモノマーから形成される
ポリマーは通常、ポリスチレン、ポリ(アクリロニトリ
ル)、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー、及
びスチレンとアクリロニトリルとメチルメタクリレート
とのターポリマーである。この種のポリマーを含むポリ
マーポリオールの具体例は、例えば欧州特許出願公開明
細書第0,076,491号、欧州特許出願公開明細書
第0,162,588号、欧州特許出願公開明細書第
0,343,907号、米国特許発明明細書第4,41
8,840号及び欧州特許出願公開明細書第0,49
5,551号に記載されている。本発明ではポリマーポ
リオールの製造にシード分散系を使用する。それ自体は
公知であるこの技術は基本的に、ポリマー粒子分散系を
ポリオールに加え、次いで該シード分散系の存在下で添
加モノマーを重合させる操作を含む。シードポリマー粒
子は、添加モノマーの重合の結果として粒度が増加す
る。
【0003】例えば、欧州特許出願公開明細書第0,3
65,986号には、グラフトポリマー分散系を製造す
るための二段階プロセスが開示されている。この方法は
最初に、固形分が30重量%未満であり且つポリマー粒
子の粒度分布が広い中間グラフトポリマー分散系を連続
法で製造し、次いで前記中間グラフトポリマー分散系
を、更にグラフトを生起させるための種として半回分反
応器に充填して、固形分を30重量%以上、適当には約
40重量%まで増加させる段階からなる。最初の連続段
階では、予備生成グラフトポリオールの形態の出発種を
使用して所望の中間分散系を得る。ポリマーポリオール
で使用するのに最も適したポリマーはスチレン−アクリ
ロニトリルコポリマーである。生成されるポリマーポリ
オールは粒度分布が広く、粘度が試料間で均一である。
米国特許発明明細書第4,148,840号では、第一
のポリオールと予備生成ポリマーポリオールとのブレン
ド中でエチレン性不飽和モノマーを重合させることによ
ってポリマーポリオールを製造している。予備生成ポリ
マーポリオールは、第一のポリオールと同じか又は異な
っていてもよい第二のポリオール中でエチレン性不飽和
モノマーを現場重合させることにより生成する。ポリマ
ーポリオールはアクリロニトリル/スチレン比を大きく
して(0/100まで)製造し得ると記述されている
が、操作実施例のいずれにも、純粋ポリスチレンポリオ
ールの適用は記述されていない。これらの実施例ではス
チレン−アクリロニトリルコポリマーが種として使用さ
れており、スチレンが第二段階で唯一のモノマーとして
添加され、その結果、粒度が30ミクロンを超えるポリ
マー粒子が形成されている。
65,986号には、グラフトポリマー分散系を製造す
るための二段階プロセスが開示されている。この方法は
最初に、固形分が30重量%未満であり且つポリマー粒
子の粒度分布が広い中間グラフトポリマー分散系を連続
法で製造し、次いで前記中間グラフトポリマー分散系
を、更にグラフトを生起させるための種として半回分反
応器に充填して、固形分を30重量%以上、適当には約
40重量%まで増加させる段階からなる。最初の連続段
階では、予備生成グラフトポリオールの形態の出発種を
使用して所望の中間分散系を得る。ポリマーポリオール
で使用するのに最も適したポリマーはスチレン−アクリ
ロニトリルコポリマーである。生成されるポリマーポリ
オールは粒度分布が広く、粘度が試料間で均一である。
米国特許発明明細書第4,148,840号では、第一
のポリオールと予備生成ポリマーポリオールとのブレン
ド中でエチレン性不飽和モノマーを重合させることによ
ってポリマーポリオールを製造している。予備生成ポリ
マーポリオールは、第一のポリオールと同じか又は異な
っていてもよい第二のポリオール中でエチレン性不飽和
モノマーを現場重合させることにより生成する。ポリマ
ーポリオールはアクリロニトリル/スチレン比を大きく
して(0/100まで)製造し得ると記述されている
が、操作実施例のいずれにも、純粋ポリスチレンポリオ
ールの適用は記述されていない。これらの実施例ではス
チレン−アクリロニトリルコポリマーが種として使用さ
れており、スチレンが第二段階で唯一のモノマーとして
添加され、その結果、粒度が30ミクロンを超えるポリ
マー粒子が形成されている。
【0004】欧州特許出願公開明細書第0,510,5
33号には、結合ポリエーテルポリオール(coupl
ed polyether polyol)を安定剤と
して使用するポリマーポリオールの製造方法が開示され
ている。前記安定剤は0.1〜10重量%の量で使用す
る。ポリマーポリオールは、液体ポリオールと安定剤と
シード分散系とからなる媒体中でエチレン性不飽和モノ
マーをラジカル重合させることによって生成するのが適
当である。シード分散系は5〜50重量%の固形分を有
し得、直径30nm以上、より適当には50〜200n
mのポリマー粒子を含む。モノマー、安定剤、ベースポ
リオール及び/又はラジカル開始剤を段階的に加えると
反応温度をより良く調節することができ、粒度がより均
一なより安定した生成物が得られると記述されている。
操作実施例によっても明らかにされているように、スチ
レン−アクリロニトリルコポリマーは明らかに最適なポ
リマーである。尚、操作実施例は総て、この種のスチレ
ン−アクリロニトリルポリオールの製造又は使用を説明
している。
33号には、結合ポリエーテルポリオール(coupl
ed polyether polyol)を安定剤と
して使用するポリマーポリオールの製造方法が開示され
ている。前記安定剤は0.1〜10重量%の量で使用す
る。ポリマーポリオールは、液体ポリオールと安定剤と
シード分散系とからなる媒体中でエチレン性不飽和モノ
マーをラジカル重合させることによって生成するのが適
当である。シード分散系は5〜50重量%の固形分を有
し得、直径30nm以上、より適当には50〜200n
mのポリマー粒子を含む。モノマー、安定剤、ベースポ
リオール及び/又はラジカル開始剤を段階的に加えると
反応温度をより良く調節することができ、粒度がより均
一なより安定した生成物が得られると記述されている。
操作実施例によっても明らかにされているように、スチ
レン−アクリロニトリルコポリマーは明らかに最適なポ
リマーである。尚、操作実施例は総て、この種のスチレ
ン−アクリロニトリルポリオールの製造又は使用を説明
している。
【0005】欧州特許出願公開明細書第0,640,6
33号には、安定な低粘度ポリマーポリオールを製造す
るための連続法が開示されている。この方法は、任意に
前駆体安定剤を存在させて、全モノマーの50重量%未
満を全ポリオールの50重量%以上中で重合させて第一
の反応生成物を製造し、次いで、前記第一の反応生成物
と残りのポリオールとを含み任意に前駆体安定剤も含む
媒体中で残りのモノマーを重合させることによりポリマ
ーポリオールを製造するステップからなる。前駆体安定
剤は反応性不飽和化合物と選択したポリオールとの反応
生成物であり、前記反応性不飽和化合物は、ポリオール
とのアダクトを形成することができ、使用するモノマー
系と反応する炭素−炭素二重結合を有する任意の化合物
である。好ましい反応性不飽和化合物は、安定剤がフマ
レート型不飽和を有するようにさせる化合物、例えば無
水マレイン酸のような化合物である。安定剤は20重量
%までの量で使用され、正確な量は最終用途によって決
まる。この場合も、好ましいポリマーはスチレン−アク
リロニトリルコポリマーである。
33号には、安定な低粘度ポリマーポリオールを製造す
るための連続法が開示されている。この方法は、任意に
前駆体安定剤を存在させて、全モノマーの50重量%未
満を全ポリオールの50重量%以上中で重合させて第一
の反応生成物を製造し、次いで、前記第一の反応生成物
と残りのポリオールとを含み任意に前駆体安定剤も含む
媒体中で残りのモノマーを重合させることによりポリマ
ーポリオールを製造するステップからなる。前駆体安定
剤は反応性不飽和化合物と選択したポリオールとの反応
生成物であり、前記反応性不飽和化合物は、ポリオール
とのアダクトを形成することができ、使用するモノマー
系と反応する炭素−炭素二重結合を有する任意の化合物
である。好ましい反応性不飽和化合物は、安定剤がフマ
レート型不飽和を有するようにさせる化合物、例えば無
水マレイン酸のような化合物である。安定剤は20重量
%までの量で使用され、正確な量は最終用途によって決
まる。この場合も、好ましいポリマーはスチレン−アク
リロニトリルコポリマーである。
【0006】先に引用した先行技術の文献のいずれも、
スチレン含量が80重量%を超えるポリマー粒子を含む
と共に、小さい粒度(即ち10ミクロン未満、より適当
には5ミクロン未満)と狭い粒度分布とを併せ持つポリ
マーポリオールの製造は記述していない。ポリマーが8
0重量%を超えるスチレン含量を有するポリマーポリオ
ールをシーディング法(seeding proces
s)によって製造する方法を記述している唯一の文献は
米国特許発明明細書第4,148,840号である。し
かしながら、最終ポリマーポリオール中のポリマー粒子
は実質的に総てが30ミクロンを超える粒度を有し、使
用するシードポリマーはやはりスチレン−アクリロニト
リルコポリマーである。
スチレン含量が80重量%を超えるポリマー粒子を含む
と共に、小さい粒度(即ち10ミクロン未満、より適当
には5ミクロン未満)と狭い粒度分布とを併せ持つポリ
マーポリオールの製造は記述していない。ポリマーが8
0重量%を超えるスチレン含量を有するポリマーポリオ
ールをシーディング法(seeding proces
s)によって製造する方法を記述している唯一の文献は
米国特許発明明細書第4,148,840号である。し
かしながら、最終ポリマーポリオール中のポリマー粒子
は実質的に総てが30ミクロンを超える粒度を有し、使
用するシードポリマーはやはりスチレン−アクリロニト
リルコポリマーである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
マー粒子が80重量%以上、最も好ましくは本質的に1
00重量%のポリスチレンからなり、ポリマー粒子が小
さい粒度と狭い粒度分布とを併せ持つポリマーポリオー
ルの製造を可能にする方法を提供することにある。より
特定的には、本発明の目的は、シーディングによってポ
リマーポリオールを製造する方法であって、均一の大き
さの極めて小さいポリマー粒子を含むポリマーシード分
散系を最初に調製し、その後前記シード分散系の少なく
とも一部を、最終ポリマーポリオールを製造するための
次の重合ステップで使用することからなる方法を提供す
ることにある。本発明は、均一、単一モードの狭いポリ
マー粒度分布を有する小さいポリマー粒子が確実に形成
されるように、前記次の重合ステップで新しいポリマー
粒子の核形成又は形成を最小限に留め、適当にはゼロレ
ベルにして、既存のシードポリマー粒子のみを生長させ
るような方法を提供することを目的とする。本発明はま
た、生長段階を工業的用途で連続モードで操作できるよ
うに、この段階を所望であればオールインワンポット
(all−in−one−pot)法で実施し得る方法
を提供することも目的とする。
マー粒子が80重量%以上、最も好ましくは本質的に1
00重量%のポリスチレンからなり、ポリマー粒子が小
さい粒度と狭い粒度分布とを併せ持つポリマーポリオー
ルの製造を可能にする方法を提供することにある。より
特定的には、本発明の目的は、シーディングによってポ
リマーポリオールを製造する方法であって、均一の大き
さの極めて小さいポリマー粒子を含むポリマーシード分
散系を最初に調製し、その後前記シード分散系の少なく
とも一部を、最終ポリマーポリオールを製造するための
次の重合ステップで使用することからなる方法を提供す
ることにある。本発明は、均一、単一モードの狭いポリ
マー粒度分布を有する小さいポリマー粒子が確実に形成
されるように、前記次の重合ステップで新しいポリマー
粒子の核形成又は形成を最小限に留め、適当にはゼロレ
ベルにして、既存のシードポリマー粒子のみを生長させ
るような方法を提供することを目的とする。本発明はま
た、生長段階を工業的用途で連続モードで操作できるよ
うに、この段階を所望であればオールインワンポット
(all−in−one−pot)法で実施し得る方法
を提供することも目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的及び他の目的
は、特定のポリマーシード分散系及び特定の手順の操作
ステップを用いるラジカル重合によって達成できること
が判明した。従って本発明は、狭いポリマー粒度分布を
有する安定なポリマーポリオールの製造方法であって、
(a)ラジカル開始剤の存在下で、(i)80重量%以
上がスチレンである1種類以上のエチレン性不飽和モノ
マー5〜40重量%を、(ii)液体ポリオール媒体9
5〜60重量%中で重合させることによってポリマーシ
ード分散系を製造し、但し前記液体ポリオール媒体はそ
の総重量の30重量%以上が結合ポリオールからなり、
(b)ベースのポリオールと、80重量%以上がスチレ
ンである1種類以上のエチレン性不飽和モノマーとを、
重合温度より低い温度で、ステップ(a)で得たポリマ
ーシード分散系の少なくとも一部と混合し、次いで、
(c)得られた混合物を重合生起温度に加熱し、重合を
完了するまで生起させてポリマーポリオールを生成する
ステップを含み、ステップ(b)及び/又は(c)でラ
ジカル開始剤を加え、ポリマーシード分散系を、その中
に存在する結合ポリオールが最終ポリマーポリオールの
1〜15重量%を構成するような量でステップ(b)で
使用し、ステップ(b)で使用するエチレン性不飽和モ
ノマーの量を、最終ポリマーポリオールの固形分がポリ
マーポリオール総重量の10〜55重量%となるように
選択する方法に関する。
は、特定のポリマーシード分散系及び特定の手順の操作
ステップを用いるラジカル重合によって達成できること
が判明した。従って本発明は、狭いポリマー粒度分布を
有する安定なポリマーポリオールの製造方法であって、
(a)ラジカル開始剤の存在下で、(i)80重量%以
上がスチレンである1種類以上のエチレン性不飽和モノ
マー5〜40重量%を、(ii)液体ポリオール媒体9
5〜60重量%中で重合させることによってポリマーシ
ード分散系を製造し、但し前記液体ポリオール媒体はそ
の総重量の30重量%以上が結合ポリオールからなり、
(b)ベースのポリオールと、80重量%以上がスチレ
ンである1種類以上のエチレン性不飽和モノマーとを、
重合温度より低い温度で、ステップ(a)で得たポリマ
ーシード分散系の少なくとも一部と混合し、次いで、
(c)得られた混合物を重合生起温度に加熱し、重合を
完了するまで生起させてポリマーポリオールを生成する
ステップを含み、ステップ(b)及び/又は(c)でラ
ジカル開始剤を加え、ポリマーシード分散系を、その中
に存在する結合ポリオールが最終ポリマーポリオールの
1〜15重量%を構成するような量でステップ(b)で
使用し、ステップ(b)で使用するエチレン性不飽和モ
ノマーの量を、最終ポリマーポリオールの固形分がポリ
マーポリオール総重量の10〜55重量%となるように
選択する方法に関する。
【0009】本発明の方法で製造する安定なポリマーポ
リオールに含ませるポリマーは、80重量%以上がスチ
レンであるエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合触
媒の存在下で重合させることによって得る。100重量
%にするのに必要な残りのエチレン性不飽和モノマー
は、スチレンとラジカル共重合し得る1種類以上のエチ
レン性不飽和含有コモノマーからなり得る。この種のコ
モノマーとしては、別のビニル芳香族炭化水素、例えば
α−メチルスチレン及びメチルスチレン、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、種々のアルキ
ルアクリレート及びメタクリレート、例えばメチルメタ
クリレート及びt−ブチルメタクリレート、並びに共役
ジエン、例えば1,3−ブタジエン及びイソプレンが挙
げられる。好ましいコモノマーはアクリロニトリルであ
る。しかしながら、本発明のより好ましい具体例では、
ステップ(a)及び/又は(b)で使用するエチレン性
不飽和モノマーの95重量%以上がスチレンであり、最
も好ましくは、スチレンを唯一のモノマーとしてステッ
プ(a)及び(b)で使用し、100%ポリスチレンポ
リオール生成物を生成する。
リオールに含ませるポリマーは、80重量%以上がスチ
レンであるエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合触
媒の存在下で重合させることによって得る。100重量
%にするのに必要な残りのエチレン性不飽和モノマー
は、スチレンとラジカル共重合し得る1種類以上のエチ
レン性不飽和含有コモノマーからなり得る。この種のコ
モノマーとしては、別のビニル芳香族炭化水素、例えば
α−メチルスチレン及びメチルスチレン、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、種々のアルキ
ルアクリレート及びメタクリレート、例えばメチルメタ
クリレート及びt−ブチルメタクリレート、並びに共役
ジエン、例えば1,3−ブタジエン及びイソプレンが挙
げられる。好ましいコモノマーはアクリロニトリルであ
る。しかしながら、本発明のより好ましい具体例では、
ステップ(a)及び/又は(b)で使用するエチレン性
不飽和モノマーの95重量%以上がスチレンであり、最
も好ましくは、スチレンを唯一のモノマーとしてステッ
プ(a)及び(b)で使用し、100%ポリスチレンポ
リオール生成物を生成する。
【0010】本発明の方法の第一のステップ、即ちポリ
マーシード分散系の製造では、小さいポリマー粒子を形
成することが重要である。このようなポリマー粒子は、
平均粒度1ミクロン未満、好ましくは0.1〜0.7ミ
クロン、より好ましくは0.15〜0.5ミクロンが適
当である。このような小さいポリマー粒子は、分散安定
剤として機能する結合ポリオールを反応混合物中で高濃
度で使用することによって得ることができる。結合ポリ
オールは、エチレン性不飽和モノマーと化学的に相互作
用して、重合したモノマーの鎖へのグラフトか、又はモ
ノマーとの共重合を介するポリマー鎖への1個以上の結
合ポリオール単位の組込みにより、安定剤分子を形成し
得る。このような化学作用の通常の予備条件は、結合ポ
リオールが1個以上の反応性オレフィン結合を適当には
カップリング剤に由来する分子部分に有することであ
る。あるいは、結合ポリオールの製造に使用するカップ
リング剤を、結合ポリオール分子中に含まれるカップリ
ング剤残基がエチレン性不飽和モノマーから生成したポ
リマーに対して完全に相容性であるように選択する。結
合ポリオールから出ているポリオール尾(polyol
tail)は液体ポリオール相に完全に溶解し得、安
定剤分子のポリマー主鎖、又は結合ポリオール分子中の
カップリング剤残基は、ポリマー粒子に対して完全に相
容性である。
マーシード分散系の製造では、小さいポリマー粒子を形
成することが重要である。このようなポリマー粒子は、
平均粒度1ミクロン未満、好ましくは0.1〜0.7ミ
クロン、より好ましくは0.15〜0.5ミクロンが適
当である。このような小さいポリマー粒子は、分散安定
剤として機能する結合ポリオールを反応混合物中で高濃
度で使用することによって得ることができる。結合ポリ
オールは、エチレン性不飽和モノマーと化学的に相互作
用して、重合したモノマーの鎖へのグラフトか、又はモ
ノマーとの共重合を介するポリマー鎖への1個以上の結
合ポリオール単位の組込みにより、安定剤分子を形成し
得る。このような化学作用の通常の予備条件は、結合ポ
リオールが1個以上の反応性オレフィン結合を適当には
カップリング剤に由来する分子部分に有することであ
る。あるいは、結合ポリオールの製造に使用するカップ
リング剤を、結合ポリオール分子中に含まれるカップリ
ング剤残基がエチレン性不飽和モノマーから生成したポ
リマーに対して完全に相容性であるように選択する。結
合ポリオールから出ているポリオール尾(polyol
tail)は液体ポリオール相に完全に溶解し得、安
定剤分子のポリマー主鎖、又は結合ポリオール分子中の
カップリング剤残基は、ポリマー粒子に対して完全に相
容性である。
【0011】結合ポリマーとは別に、液体ポリオール媒
体は1種類以上の別のポリエーテルポリオールを含み得
る。しかしながら、液体ポリオール媒体は結合ポリオー
ルを30重量%以上含んでいなければならない。所与の
ポリマー質量では、ポリマーシード粒子全部の総表面積
は、ポリマーシード粒子の粒度が減少するにつれて増加
する。従って、結合ポリオールの必要量はポリマー粒度
の減少に伴って増加する。粒度は1ミクロン未満という
小ささが適当であるため、液体ポリオール媒体は30重
量%以上が結合ポリオールでなければならない。但し好
ましくは、液体ポリオール媒体の50重量%以上、より
好ましくは75重量%以上が結合ポリオールからなる。
本質的に結合ポリオールからなる液体ポリオール媒体が
最も有利であることが判明した。
体は1種類以上の別のポリエーテルポリオールを含み得
る。しかしながら、液体ポリオール媒体は結合ポリオー
ルを30重量%以上含んでいなければならない。所与の
ポリマー質量では、ポリマーシード粒子全部の総表面積
は、ポリマーシード粒子の粒度が減少するにつれて増加
する。従って、結合ポリオールの必要量はポリマー粒度
の減少に伴って増加する。粒度は1ミクロン未満という
小ささが適当であるため、液体ポリオール媒体は30重
量%以上が結合ポリオールでなければならない。但し好
ましくは、液体ポリオール媒体の50重量%以上、より
好ましくは75重量%以上が結合ポリオールからなる。
本質的に結合ポリオールからなる液体ポリオール媒体が
最も有利であることが判明した。
【0012】ラジカル重合触媒又はラジカル開始剤は当
業者に公知であり、過酸化物化合物及びアゾ化合物の両
方を含む。適当なラジカル開始剤の具体例としては過酸
化物触媒、例えば過酸化ジベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル、t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジイソプロピルペル
オキシドカーボネート、t−ブチルペルオキシ−2−エ
チルヘキサノエート、t−ブチルペルピバレート、t−
ブチルペルネオ−デカノエート、t−ブチルペルベンゾ
エート、t−ブチルペルクロトネート、t−ブチルペル
イソブチレート、t−ブチルペルオキシ−1−メチルプ
ロパノエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルペン
タノエート、t−ブチルペルオキシオクタノエート及び
ジ−t−ブチルペルフタレートが挙げられる。アゾ化合
物の具体例としては、アゾビス−イソブチロニトリル
(AIBN)及びアゾビス−(2−メチルブタンニトリ
ル)が挙げられる。開始剤の量はモノマーの総重量の
0.01重量%〜5重量%であってよい。一般的には、
ポリマーポリオールを製造するためのラジカル重合は、
60〜140℃の温度、20バールまでの圧力で実施す
るが、好ましい温度は70℃〜120℃、好ましい圧力
は大気圧である。
業者に公知であり、過酸化物化合物及びアゾ化合物の両
方を含む。適当なラジカル開始剤の具体例としては過酸
化物触媒、例えば過酸化ジベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル、t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジイソプロピルペル
オキシドカーボネート、t−ブチルペルオキシ−2−エ
チルヘキサノエート、t−ブチルペルピバレート、t−
ブチルペルネオ−デカノエート、t−ブチルペルベンゾ
エート、t−ブチルペルクロトネート、t−ブチルペル
イソブチレート、t−ブチルペルオキシ−1−メチルプ
ロパノエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルペン
タノエート、t−ブチルペルオキシオクタノエート及び
ジ−t−ブチルペルフタレートが挙げられる。アゾ化合
物の具体例としては、アゾビス−イソブチロニトリル
(AIBN)及びアゾビス−(2−メチルブタンニトリ
ル)が挙げられる。開始剤の量はモノマーの総重量の
0.01重量%〜5重量%であってよい。一般的には、
ポリマーポリオールを製造するためのラジカル重合は、
60〜140℃の温度、20バールまでの圧力で実施す
るが、好ましい温度は70℃〜120℃、好ましい圧力
は大気圧である。
【0013】ポリマーポリオールの製造で前駆体安定剤
として使用し得る結合ポリオールは当業者に公知であ
る。適当な結合ポリオールは欧州特許出願公開明細書第
0,495,551号に記載のもの、即ち、見かけの平
均官能価が2以上のベースポリオールとポリイソシアネ
ートとを、ヒドロキシル基当量対イソシアネート基当量
の比が1を超えるような割合で反応させて得た生成物で
本質的に構成されている結合ポリオールである。好まし
い具体例では、ベースポリオールが3〜6の見かけの平
均官能価を有し、これと二官能価ポリイソシアネートと
を、ヒドロキシル基当量対イソシアネート基当量の初期
比が1を超えるような割合で反応させる。より好ましい
具体例では、ベースポリオールが三官能価ポリオキシア
ルキレンポリオールであり、ポリイソシアネートが二官
能価有機ポリイソシアネートであって、これらをヒドロ
キシル基当量対イソシアネート基当量の初期比が2.1
〜10.0、最も好ましくはできるだけ2.1に近い値
となるような割合で反応させる。極めて好ましい三官能
価ポリオキシアルキレンポリオールは、グリセロールと
酸化エチレン、酸化プロピレン又はこれらの混合物との
反応生成物であり、極めて好ましいジイソシアネート
は、MDIとして広く知られている4,4’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、2,4−及び2,6−トリ
レンジイソシアネート、並びにTDIとして広く知られ
ているこれらの混合物である。
として使用し得る結合ポリオールは当業者に公知であ
る。適当な結合ポリオールは欧州特許出願公開明細書第
0,495,551号に記載のもの、即ち、見かけの平
均官能価が2以上のベースポリオールとポリイソシアネ
ートとを、ヒドロキシル基当量対イソシアネート基当量
の比が1を超えるような割合で反応させて得た生成物で
本質的に構成されている結合ポリオールである。好まし
い具体例では、ベースポリオールが3〜6の見かけの平
均官能価を有し、これと二官能価ポリイソシアネートと
を、ヒドロキシル基当量対イソシアネート基当量の初期
比が1を超えるような割合で反応させる。より好ましい
具体例では、ベースポリオールが三官能価ポリオキシア
ルキレンポリオールであり、ポリイソシアネートが二官
能価有機ポリイソシアネートであって、これらをヒドロ
キシル基当量対イソシアネート基当量の初期比が2.1
〜10.0、最も好ましくはできるだけ2.1に近い値
となるような割合で反応させる。極めて好ましい三官能
価ポリオキシアルキレンポリオールは、グリセロールと
酸化エチレン、酸化プロピレン又はこれらの混合物との
反応生成物であり、極めて好ましいジイソシアネート
は、MDIとして広く知られている4,4’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、2,4−及び2,6−トリ
レンジイソシアネート、並びにTDIとして広く知られ
ているこれらの混合物である。
【0014】別の種類の適当な結合ポリオール分散安定
剤は、分子が1個以上のポリオール尾の他に1個以上の
反応性オレフィン結合を含んでいる安定剤である。この
種の安定剤はマクロマー(macromer)とも称
し、エチレン性不飽和モノマー分子と反応でき、その結
果ポリマー鎖の一部となる。この種のマクロマー安定剤
の具体例としては、例えば米国特許発明明細書第4,3
90,645号に記載のようなアクリレート官能化ポリ
オール(acrylate functionalis
ed plyol)、並びに特に米国特許発明明細書第
5,364,906号及び欧州特許出願公開明細書第
0,461,800号に記載のようなマレエート/フマ
レート官能化ポリオールが挙げられる。しかしながら好
ましくは、ベースポリオールとポリイソシアネートとの
反応生成物で本質的に構成された前述のような結合ポリ
オールを使用する。結合ポリオールは、ポリマーシード
分散系の固形分及び粘度に応じて、ステップ(a)と
(b)の間にポリオールで希釈し得る。結合ポリオール
は分子量が比較的大きく、これに対応して動的粘度も大
きいため、ポリマーシード分散系は取り扱いが困難であ
るような高い動的粘度を有し得る。このような場合に
は、ポリオール、適当には後続ステップ(b)でベース
ポリオールとして使用するものと同じポリオールで希釈
すると、ポリマーシード分散系の取り扱いが容易になる
ようなレベルに粘度が低下し得る。ポリオールの添加量
は、ポリマーシード分散系の所望の動的粘度と、最終ポ
リマーポリオールの所望の固形分とに応じて決定する。
典型的には、最大作業粘度が50,000mPa.s.
(25℃)のオーダーであり得る。
剤は、分子が1個以上のポリオール尾の他に1個以上の
反応性オレフィン結合を含んでいる安定剤である。この
種の安定剤はマクロマー(macromer)とも称
し、エチレン性不飽和モノマー分子と反応でき、その結
果ポリマー鎖の一部となる。この種のマクロマー安定剤
の具体例としては、例えば米国特許発明明細書第4,3
90,645号に記載のようなアクリレート官能化ポリ
オール(acrylate functionalis
ed plyol)、並びに特に米国特許発明明細書第
5,364,906号及び欧州特許出願公開明細書第
0,461,800号に記載のようなマレエート/フマ
レート官能化ポリオールが挙げられる。しかしながら好
ましくは、ベースポリオールとポリイソシアネートとの
反応生成物で本質的に構成された前述のような結合ポリ
オールを使用する。結合ポリオールは、ポリマーシード
分散系の固形分及び粘度に応じて、ステップ(a)と
(b)の間にポリオールで希釈し得る。結合ポリオール
は分子量が比較的大きく、これに対応して動的粘度も大
きいため、ポリマーシード分散系は取り扱いが困難であ
るような高い動的粘度を有し得る。このような場合に
は、ポリオール、適当には後続ステップ(b)でベース
ポリオールとして使用するものと同じポリオールで希釈
すると、ポリマーシード分散系の取り扱いが容易になる
ようなレベルに粘度が低下し得る。ポリオールの添加量
は、ポリマーシード分散系の所望の動的粘度と、最終ポ
リマーポリオールの所望の固形分とに応じて決定する。
典型的には、最大作業粘度が50,000mPa.s.
(25℃)のオーダーであり得る。
【0015】本発明の方法のステップ(c)では、ステ
ップ(b)で加えたエチレン性不飽和モノマーをラジカ
ル開始剤の存在下で重合させることにより、ポリマーシ
ード分散系中に存在するポリマー粒子の粒度を更に増加
させる。ステップ(c)では、最終ポリマーポリオール
で均一、モノモードの狭い粒度分布が得られるように、
新しいポリマー粒子の核形成又は形成が少なくとも最小
であり、好ましくは本質的に回避されることが重要であ
る。これは、ステップ(c)における「生長反応系」の
液相中のエチレン性不飽和モノマー濃度を最大にするこ
とによって達成される。これは実際の操作では、ステッ
プ(b)を、例えば最初にベースポリオールと添加エチ
レン性不飽和モノマーと任意的なラジカル開始剤とを所
望の最終生成物を得るのに必要な量でブレンドし、次い
でこのブレンドを、ステップ(a)で得た所望量のポリ
マーシード分散系と混合することによって実施し得るこ
とを意味する。あるいは、ベースポリオールと添加エチ
レン性不飽和モノマーと任意的なラジカル開始剤とを、
例えば撹拌のような混合条件下でポリマーシード分散系
に別個に加えることによってステップ(b)を実施し得
る。後者の方法は幾つかの変形が可能であり、例えばモ
ノマーと、ポリオール及び任意的な触媒の予備ブレンド
とを二つの別個の成分として、混合条件下でポリマーシ
ード分散系に加えてもよい。いずれにしても、ステップ
(b)は添加モノマーの重合が実質的に阻止されるよう
な条件下で実施しなければならない。これは、温度を重
合反応が開始する温度より低い値、即ち通常は60℃未
満に維持することによって効果的に達成される。従っ
て、ステップ(b)は例えば室温で適当に実施できる。
ップ(b)で加えたエチレン性不飽和モノマーをラジカ
ル開始剤の存在下で重合させることにより、ポリマーシ
ード分散系中に存在するポリマー粒子の粒度を更に増加
させる。ステップ(c)では、最終ポリマーポリオール
で均一、モノモードの狭い粒度分布が得られるように、
新しいポリマー粒子の核形成又は形成が少なくとも最小
であり、好ましくは本質的に回避されることが重要であ
る。これは、ステップ(c)における「生長反応系」の
液相中のエチレン性不飽和モノマー濃度を最大にするこ
とによって達成される。これは実際の操作では、ステッ
プ(b)を、例えば最初にベースポリオールと添加エチ
レン性不飽和モノマーと任意的なラジカル開始剤とを所
望の最終生成物を得るのに必要な量でブレンドし、次い
でこのブレンドを、ステップ(a)で得た所望量のポリ
マーシード分散系と混合することによって実施し得るこ
とを意味する。あるいは、ベースポリオールと添加エチ
レン性不飽和モノマーと任意的なラジカル開始剤とを、
例えば撹拌のような混合条件下でポリマーシード分散系
に別個に加えることによってステップ(b)を実施し得
る。後者の方法は幾つかの変形が可能であり、例えばモ
ノマーと、ポリオール及び任意的な触媒の予備ブレンド
とを二つの別個の成分として、混合条件下でポリマーシ
ード分散系に加えてもよい。いずれにしても、ステップ
(b)は添加モノマーの重合が実質的に阻止されるよう
な条件下で実施しなければならない。これは、温度を重
合反応が開始する温度より低い値、即ち通常は60℃未
満に維持することによって効果的に達成される。従っ
て、ステップ(b)は例えば室温で適当に実施できる。
【0016】上述のように、生長反応系の液相中のエチ
レン性不飽和モノマー濃度を最大にすることが重要であ
り、これは実際の操作では、総ての添加エチレン性不飽
和モノマーをステップ(b)で混入することを意味す
る。ラジカル開始剤は全量をステップ(b)又はステッ
プ(c)で、1バッチで又は時間をかけて少しづつ加え
得る。あるいは、ステップ(b)でラジカル開始剤の一
部を加え、残りをステップ(c)で加えてもよい。更に
別の方法では、ステップ(c)でラジカル開始剤の大半
を加える。重合反応を最適に調節し、それによってこの
重合反応時に発生する熱を最適に調節するためには、ス
テップ(c)でラジカル開始剤を加えると有利であり得
る。適当には、ラジカル開始剤の添加を行う場合は、こ
れを1〜10時間かけて実施し得、極めて適当には3〜
6時間、好ましくは4〜5時間かけて行い、時間内に同
一分量で小分けして、即ち直線的に添加する(line
raly dosed)。ステップ(b)で加えるモノ
マーは、80重量%以上、好ましくは95重量%以上が
スチレンでなければならず、最も好ましくは本質的に1
00重量%のスチレンからなる。ステップ(b)で使用
するエチレン性不飽和モノマーの正確な量は、最終ポリ
マーポリオールの所望の固形分と、ステップ(a)で調
製したポリマーシード分散系の固形分とに依存する。ス
テップ(b)で使用するモノマーの量はいずれにして
も、最終ポリマーポリオールの固形分がポリマーポリオ
ール総重量の10〜55重量%となるようなものでなけ
ればならない。好ましくは、モノマーの使用量は、最終
ポリマーポリオールの固形分が20〜45重量%となる
ような量である。ステップ(b)及び/又は(c)で使
用するラジカル開始剤は、必ずというわけではないが、
ステップ(a)でシード分散系の調製に使用したものと
同じ開始剤であってよい。
レン性不飽和モノマー濃度を最大にすることが重要であ
り、これは実際の操作では、総ての添加エチレン性不飽
和モノマーをステップ(b)で混入することを意味す
る。ラジカル開始剤は全量をステップ(b)又はステッ
プ(c)で、1バッチで又は時間をかけて少しづつ加え
得る。あるいは、ステップ(b)でラジカル開始剤の一
部を加え、残りをステップ(c)で加えてもよい。更に
別の方法では、ステップ(c)でラジカル開始剤の大半
を加える。重合反応を最適に調節し、それによってこの
重合反応時に発生する熱を最適に調節するためには、ス
テップ(c)でラジカル開始剤を加えると有利であり得
る。適当には、ラジカル開始剤の添加を行う場合は、こ
れを1〜10時間かけて実施し得、極めて適当には3〜
6時間、好ましくは4〜5時間かけて行い、時間内に同
一分量で小分けして、即ち直線的に添加する(line
raly dosed)。ステップ(b)で加えるモノ
マーは、80重量%以上、好ましくは95重量%以上が
スチレンでなければならず、最も好ましくは本質的に1
00重量%のスチレンからなる。ステップ(b)で使用
するエチレン性不飽和モノマーの正確な量は、最終ポリ
マーポリオールの所望の固形分と、ステップ(a)で調
製したポリマーシード分散系の固形分とに依存する。ス
テップ(b)で使用するモノマーの量はいずれにして
も、最終ポリマーポリオールの固形分がポリマーポリオ
ール総重量の10〜55重量%となるようなものでなけ
ればならない。好ましくは、モノマーの使用量は、最終
ポリマーポリオールの固形分が20〜45重量%となる
ような量である。ステップ(b)及び/又は(c)で使
用するラジカル開始剤は、必ずというわけではないが、
ステップ(a)でシード分散系の調製に使用したものと
同じ開始剤であってよい。
【0017】ステップ(b)で使用するベースのポリオ
ールは原則として、ポリマーポリオール系に使用するの
に適していることが知られている任意のポリオール又は
ポリオール混合物であり得る。一般的には、適当なポリ
オールは2個以上のヒドロキシル基を有する化合物であ
る。ステップ(b)で使用するベースのポリオールは、
必ずというわけではないが、ステップ(a)で結合ポリ
オールの製造に使用したものと同じポリオールであって
よい。本発明の目的に極めて適した種類のポリオール
は、通常ポリオキシアルキレンポリオールとも呼ばれる
ポリエーテルポリオールである。この種のポリエーテル
ポリオールは典型的には、複数の活性水素原子を有する
出発化合物を、1種類以上の酸化アルキレン、例えば酸
化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン及びこれら
のうちの二つ以上の混合物と反応させることによって製
造する。適当なポリエーテルポリオールは、数平均分子
量が500以上のもの、より適当には1,500〜6,
500のものである。また、ベースのポリオールは適当
には見かけの平均官能価(Fn)が2.0以上、好まし
くは2.5〜6.0である。市販されている適当なベー
スポリオールの具体例としては、カラドール MC36
−03、カラドール SC46−02、カラドール M
H56−03及びカラドール SA36−01(カラド
ール(CARADOL)は商標)が挙げられる。
ールは原則として、ポリマーポリオール系に使用するの
に適していることが知られている任意のポリオール又は
ポリオール混合物であり得る。一般的には、適当なポリ
オールは2個以上のヒドロキシル基を有する化合物であ
る。ステップ(b)で使用するベースのポリオールは、
必ずというわけではないが、ステップ(a)で結合ポリ
オールの製造に使用したものと同じポリオールであって
よい。本発明の目的に極めて適した種類のポリオール
は、通常ポリオキシアルキレンポリオールとも呼ばれる
ポリエーテルポリオールである。この種のポリエーテル
ポリオールは典型的には、複数の活性水素原子を有する
出発化合物を、1種類以上の酸化アルキレン、例えば酸
化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン及びこれら
のうちの二つ以上の混合物と反応させることによって製
造する。適当なポリエーテルポリオールは、数平均分子
量が500以上のもの、より適当には1,500〜6,
500のものである。また、ベースのポリオールは適当
には見かけの平均官能価(Fn)が2.0以上、好まし
くは2.5〜6.0である。市販されている適当なベー
スポリオールの具体例としては、カラドール MC36
−03、カラドール SC46−02、カラドール M
H56−03及びカラドール SA36−01(カラド
ール(CARADOL)は商標)が挙げられる。
【0018】ステップ(b)で使用するポリマーシード
分散系の量は、その中に含まれる結合ポリオールが最終
ポリマーポリオール総重量の1〜15重量%を占めるよ
うな量でなければならない。これは、最終ポリマーポリ
オールのポリマー粒子の最適な安定化を確実に達成する
ために重要なことである。好ましい具体例では、ステッ
プ(b)で使用するポリマーシード分散系の量を、その
中に含まれる結合ポリオールが最終ポリマーポリオール
の2〜10重量%を占めるように選択する。ステップ
(b)では、少量の連鎖移動剤をその他の成分以外に加
え得る。このような連鎖移動剤の使用及び種類は、例え
ば米国特許発明明細書第4,689,354号、欧州特
許出願公開明細書第0,365,986号、欧州特許出
願公開明細書第0,510,533号及び欧州特許出願
公開明細書第0,640,633号で当業者に公知であ
る。連鎖移動剤は、種々のポリマー分子間の架橋の制御
を可能にし、従ってポリマーポリオールに安定性及び濾
過性(filterabililty)を与え得る。本
発明の範囲内で、少量の連鎖移動剤の添加は、ステップ
(c)の重合時に発生する反応器汚染をかなり抑制し得
ることが判明した。連鎖移動剤を使用する場合は、その
量を、反応体総重量の0.1〜5重量%、好ましくは1
〜4重量%にするのが適当である。適当な連鎖移動剤の
具体例としては、1−ブタノール、2−ブタノール、イ
ソプロパノール、エタノール、メタノール、水、シクロ
ヘキサン、トルエン及びメルカプタン、例えばエタンチ
オール、1−ヘプタンチオール、2−オクタンチオール
及びトルエンチオールが挙げられる。
分散系の量は、その中に含まれる結合ポリオールが最終
ポリマーポリオール総重量の1〜15重量%を占めるよ
うな量でなければならない。これは、最終ポリマーポリ
オールのポリマー粒子の最適な安定化を確実に達成する
ために重要なことである。好ましい具体例では、ステッ
プ(b)で使用するポリマーシード分散系の量を、その
中に含まれる結合ポリオールが最終ポリマーポリオール
の2〜10重量%を占めるように選択する。ステップ
(b)では、少量の連鎖移動剤をその他の成分以外に加
え得る。このような連鎖移動剤の使用及び種類は、例え
ば米国特許発明明細書第4,689,354号、欧州特
許出願公開明細書第0,365,986号、欧州特許出
願公開明細書第0,510,533号及び欧州特許出願
公開明細書第0,640,633号で当業者に公知であ
る。連鎖移動剤は、種々のポリマー分子間の架橋の制御
を可能にし、従ってポリマーポリオールに安定性及び濾
過性(filterabililty)を与え得る。本
発明の範囲内で、少量の連鎖移動剤の添加は、ステップ
(c)の重合時に発生する反応器汚染をかなり抑制し得
ることが判明した。連鎖移動剤を使用する場合は、その
量を、反応体総重量の0.1〜5重量%、好ましくは1
〜4重量%にするのが適当である。適当な連鎖移動剤の
具体例としては、1−ブタノール、2−ブタノール、イ
ソプロパノール、エタノール、メタノール、水、シクロ
ヘキサン、トルエン及びメルカプタン、例えばエタンチ
オール、1−ヘプタンチオール、2−オクタンチオール
及びトルエンチオールが挙げられる。
【0019】ステップ(c)では、重合を生起させるた
めに、ステップ(b)で製造した混合物、適当には均質
分散系を、60〜140℃の温度に加熱し、必要であれ
ば所望の圧力にする。前述のように、ラジカル開始剤の
全部又は一部も、先行ステップ(b)で既に添加済みで
なければ、この段階で一度に又は少量ずつ加え得る。重
合反応の進行中は、発熱性重合反応時に発生する熱の円
滑な排除を促進するために、適度な撹拌を続け得る。ス
テップ(c)後は、揮発性成分、即ち残留モノマー及び
ラジカル開始剤分解生成物をストリッピングによって除
去すると好都合である。このようなストリッピングは、
軽い窒素パージ又は真空を適用し、撹拌しながら100
℃〜150℃の温度に加熱することによって実施するの
が適当である。
めに、ステップ(b)で製造した混合物、適当には均質
分散系を、60〜140℃の温度に加熱し、必要であれ
ば所望の圧力にする。前述のように、ラジカル開始剤の
全部又は一部も、先行ステップ(b)で既に添加済みで
なければ、この段階で一度に又は少量ずつ加え得る。重
合反応の進行中は、発熱性重合反応時に発生する熱の円
滑な排除を促進するために、適度な撹拌を続け得る。ス
テップ(c)後は、揮発性成分、即ち残留モノマー及び
ラジカル開始剤分解生成物をストリッピングによって除
去すると好都合である。このようなストリッピングは、
軽い窒素パージ又は真空を適用し、撹拌しながら100
℃〜150℃の温度に加熱することによって実施するの
が適当である。
【0020】本発明の方法の利点の一つは、最終重合ス
テップが、連続型反応器、例えば連続パイプ反応器を商
業用操作で使用することを可能にするワンポットプロセ
スであってよいことにある。ポリマーシード分散系、ベ
ースポリオール、モノマー及び触媒そして適当には連鎖
移動剤は継続的に充填され、パイプの入口で混ざり合
い、次いで所望の温度に加熱し維持したパイプ型反応器
チャンバを通過する。パイプを通過する間に重合反応が
生起し、パイプの末端でポリマーポリオールが回収され
る。このような連続反応器システムの使用の別の利点
は、反応器の壁面積対生成物の容量の比が大きいため
に、重合の生起中に放出される反応熱の除去に伴う問題
が最小限に抑えられることにある。本発明の方法の別の
利点は、ステップ(b)で調製した反応混合物中に存在
する結合ポリオールの濃度が低いという主な理由によっ
て、生成されるポリマーポリオールが、所与の固形分
で、より低い粘度を示すことにある。
テップが、連続型反応器、例えば連続パイプ反応器を商
業用操作で使用することを可能にするワンポットプロセ
スであってよいことにある。ポリマーシード分散系、ベ
ースポリオール、モノマー及び触媒そして適当には連鎖
移動剤は継続的に充填され、パイプの入口で混ざり合
い、次いで所望の温度に加熱し維持したパイプ型反応器
チャンバを通過する。パイプを通過する間に重合反応が
生起し、パイプの末端でポリマーポリオールが回収され
る。このような連続反応器システムの使用の別の利点
は、反応器の壁面積対生成物の容量の比が大きいため
に、重合の生起中に放出される反応熱の除去に伴う問題
が最小限に抑えられることにある。本発明の方法の別の
利点は、ステップ(b)で調製した反応混合物中に存在
する結合ポリオールの濃度が低いという主な理由によっ
て、生成されるポリマーポリオールが、所与の固形分
で、より低い粘度を示すことにある。
【0021】本発明は更に、液体ポリオール相と、該相
中に安定に分散したポリマーポリオール総重量の10〜
55重量%の固体ポリマー粒子とからなるポリマーポリ
オールであって、ポリマー粒子が本質的にポリスチレン
からなり、0.5〜2.5ミクロンの平均粒度を有し、
粒度スパンが1.3以下であるポリマーポリオールにも
関する。好ましい平均粒度は0.6〜2.0ミクロンで
あり、好ましい粒度スパンは0.4〜1.0である。
尚、本発明のポリマーポリオールの前記特性分析では、
ポリマー粒子の外面上に存在する安定剤は考慮していな
い。「粒度スパン(particle size sp
an)」という用語は、単一モードポリマー粒度分布を
示すピークの幅を意味する。粒度スパン(PSスパン)
は下記のように定義される:
中に安定に分散したポリマーポリオール総重量の10〜
55重量%の固体ポリマー粒子とからなるポリマーポリ
オールであって、ポリマー粒子が本質的にポリスチレン
からなり、0.5〜2.5ミクロンの平均粒度を有し、
粒度スパンが1.3以下であるポリマーポリオールにも
関する。好ましい平均粒度は0.6〜2.0ミクロンで
あり、好ましい粒度スパンは0.4〜1.0である。
尚、本発明のポリマーポリオールの前記特性分析では、
ポリマー粒子の外面上に存在する安定剤は考慮していな
い。「粒度スパン(particle size sp
an)」という用語は、単一モードポリマー粒度分布を
示すピークの幅を意味する。粒度スパン(PSスパン)
は下記のように定義される:
【0022】
【数1】 前記式中、d(x%)は、粒子のx容量%がより小さい
粒径を有している時のミクロン単位の粒径である。粒度
測定は容量ベースであり、当業者に公知の方法、例えば
レーザー光散乱法によって実施し得る。
粒径を有している時のミクロン単位の粒径である。粒度
測定は容量ベースであり、当業者に公知の方法、例えば
レーザー光散乱法によって実施し得る。
【0023】液体ポリオール相と、本質的にポリスチレ
ンからなるポリマーとを含むポリマーポリオールは欧州
特許出願公開明細書第0,495,551号で知られて
いる。しかしながら、この先行技術のポリスチレンポリ
マーポリオールは本発明のポリスチレンポリマーポリオ
ールより広い粒度分布を有する。即ち、欧州特許出願公
開明細書第0,495,551号に開示されているポリ
スチレンポリオールはPSスパンが1.3より大きい。
既述のように、本発明のポリマーポリオールは、ステッ
プ(b)で調製した反応混合物中に存在する結合ポリオ
ールの濃度が低いという主な理由によって、所与の固形
分でより低い粘度を示す。このような低粘度は、例えば
ポリマーポリオールをポリウレタンの製造で使用する場
合に、操作上の観点から極めて望ましいものである。
ンからなるポリマーとを含むポリマーポリオールは欧州
特許出願公開明細書第0,495,551号で知られて
いる。しかしながら、この先行技術のポリスチレンポリ
マーポリオールは本発明のポリスチレンポリマーポリオ
ールより広い粒度分布を有する。即ち、欧州特許出願公
開明細書第0,495,551号に開示されているポリ
スチレンポリオールはPSスパンが1.3より大きい。
既述のように、本発明のポリマーポリオールは、ステッ
プ(b)で調製した反応混合物中に存在する結合ポリオ
ールの濃度が低いという主な理由によって、所与の固形
分でより低い粘度を示す。このような低粘度は、例えば
ポリマーポリオールをポリウレタンの製造で使用する場
合に、操作上の観点から極めて望ましいものである。
【0024】本発明の好ましい具体例では、ポリマーポ
リオールはポリマーポリオール総重量の20〜45重量
%の固形分を有する。ポリマーポリオールの液体ポリオ
ール相は、結合ポリオールをポリマーポリオール総重量
の1〜15重量%、好ましくは2〜10重量%の量で含
むのが適当であり、前記結合ポリオールは本質的に、見
かけの平均官能価が2以上のベースポリオールとポリイ
ソシアネートとを、ヒドロキシル基当量対イソシアネー
ト基当量の比が1を越えるような割合で反応させた反応
生成物からなる。このような結合ポリオール及びその好
ましい種類については、本発明の製造方法を説明した時
により詳細に述べた。使用するのに適したベースポリオ
ールは、三官能価ポリオキシアルキレンポリオール、好
ましくはグリセロールと酸化エチレン、酸化プロピレン
又はこれらの混合物との反応生成物であり、ポリイソシ
アネートは二官能価有機ポリイソシアネート、好ましく
はMDI又はTDIである。これらの物質は、ヒドロキ
シル基当量対イソシアネート基当量の比が2.0〜1
0.0になるような割合で反応させる。適当なベースポ
リオールは、製造方法を説明した時に述べた。
リオールはポリマーポリオール総重量の20〜45重量
%の固形分を有する。ポリマーポリオールの液体ポリオ
ール相は、結合ポリオールをポリマーポリオール総重量
の1〜15重量%、好ましくは2〜10重量%の量で含
むのが適当であり、前記結合ポリオールは本質的に、見
かけの平均官能価が2以上のベースポリオールとポリイ
ソシアネートとを、ヒドロキシル基当量対イソシアネー
ト基当量の比が1を越えるような割合で反応させた反応
生成物からなる。このような結合ポリオール及びその好
ましい種類については、本発明の製造方法を説明した時
により詳細に述べた。使用するのに適したベースポリオ
ールは、三官能価ポリオキシアルキレンポリオール、好
ましくはグリセロールと酸化エチレン、酸化プロピレン
又はこれらの混合物との反応生成物であり、ポリイソシ
アネートは二官能価有機ポリイソシアネート、好ましく
はMDI又はTDIである。これらの物質は、ヒドロキ
シル基当量対イソシアネート基当量の比が2.0〜1
0.0になるような割合で反応させる。適当なベースポ
リオールは、製造方法を説明した時に述べた。
【0025】本発明のポリマーポリオールは、種々のポ
リウレタン製品、特に使用する反応体と種々の反応体の
使用量とに応じて軟質又は硬質であり得るウレタンフォ
ームの製造に極めて有用である。一般的には、ポリウレ
タンは、本発明のポリマーポリオールとポリイソシアネ
ートとを適当な触媒の存在下で反応させることによって
製造する。ウレタンフォームを製造する場合は、発泡剤
も使用する。ポリウレタン製品を製造する場合は、別の
添加剤、例えば難燃剤、気泡安定剤及び架橋剤も使用し
得る。使用し得るポリイソシアネートは、(軟質)ウレ
タンフォームの製造で一般的に使用されているものであ
る。有用なポリイソシアネートは2個以上のイソシアネ
ート基を含んでいる必要があり、当業界で軟質ウレタン
フォームの製造に使用するのに適していることが知られ
ている脂肪族(通常はアルキレン)及び芳香族ジ−、ト
リ−、テトラ−及びそれ以上のイソシアネートの両方が
含まれる。このような脂肪族及び/又は芳香族ポリイソ
シアネートを2種類以上混合した混合物も使用し得る。
最も一般的に使用されるポリイソシアネートは、2,4
−トルエンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,
6−TDI、2,4−TDIと2,6−TDIとの混合
物、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(M
DI)及びポリマーMDIである。
リウレタン製品、特に使用する反応体と種々の反応体の
使用量とに応じて軟質又は硬質であり得るウレタンフォ
ームの製造に極めて有用である。一般的には、ポリウレ
タンは、本発明のポリマーポリオールとポリイソシアネ
ートとを適当な触媒の存在下で反応させることによって
製造する。ウレタンフォームを製造する場合は、発泡剤
も使用する。ポリウレタン製品を製造する場合は、別の
添加剤、例えば難燃剤、気泡安定剤及び架橋剤も使用し
得る。使用し得るポリイソシアネートは、(軟質)ウレ
タンフォームの製造で一般的に使用されているものであ
る。有用なポリイソシアネートは2個以上のイソシアネ
ート基を含んでいる必要があり、当業界で軟質ウレタン
フォームの製造に使用するのに適していることが知られ
ている脂肪族(通常はアルキレン)及び芳香族ジ−、ト
リ−、テトラ−及びそれ以上のイソシアネートの両方が
含まれる。このような脂肪族及び/又は芳香族ポリイソ
シアネートを2種類以上混合した混合物も使用し得る。
最も一般的に使用されるポリイソシアネートは、2,4
−トルエンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,
6−TDI、2,4−TDIと2,6−TDIとの混合
物、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(M
DI)及びポリマーMDIである。
【0026】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。但し、本発明の範囲はこれらの特定
具体例に限定されることはない。
り詳細に説明する。但し、本発明の範囲はこれらの特定
具体例に限定されることはない。
【0027】実施例1 スチレンと結合ポリオールとをスチレン/結合ポリオー
ルの重量比20/80で反応器に導入することによっ
て、ポリマーシード分散系を製造した。150mmol
/kgスチレンのラジカル開始剤LUPEROX 57
5(t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト;LUPEROXは商標)も加えた。結合ポリオール
は、MDIをポリオキシアルキレンポリオールと反応さ
せることによって得た。前記ポリオキシアルキレンポリ
オールは、グリセロールと、酸化エチレン及び酸化プロ
ピレン混合物との反応生成物であった。結合ポリオール
の平均分子量は(GPCで測定して)約50,000で
あった。前記混合物を撹拌し、温度を90℃に上げた。
重合が始まり、連続撹拌下で7時間にわたり生起した。
その間、温度は90℃に維持した。得られたポリマーシ
ード分散系を、ポリエーテルポリオールカラドール S
C46−02、即ち数平均分子量約3,500のグリセ
ロールの酸化プロピレン/酸化エチレンアダクトで、
1:1の容量対容量比で希釈した。希釈ポリマーシード
分散系の詳細は表Iに示す。次いで、9重量%の希釈ポ
リマーシード分散系と52重量%のカラドール SC4
6−02と39重量%のスチレンモノマーとを含むブレ
ンドを調製した。更に、75mmol/kgスチレンの
ラジカル開始剤LUPEROX 575(t−アミルペ
ルオキシ−2−エチルヘキサノエート;LUPEROX
は商標)及びイソプロパノール(反応体総重量の5重量
%)も加えた。総ての成分を30℃で高速混合して、均
質分散系を得た。次いで、反応混合物を1時間にわたり
30℃から80℃に加熱し、80℃で反応を完了するま
で生起させた(約7時間)。次いで、生成物を連続撹拌
及び軽い窒素パージ下で125℃に加熱することによ
り、残留スチレンモノマー及び過酸化物分解生成物を除
去した。ポリスチレンポリマーポリオール生成物は固形
分40重量%の白色分散系であった。粒度特性を、Ma
lvern Mastersizer MS20(商
標)を用いてレーザー光散乱分析で調べた。結果は表I
に示す。
ルの重量比20/80で反応器に導入することによっ
て、ポリマーシード分散系を製造した。150mmol
/kgスチレンのラジカル開始剤LUPEROX 57
5(t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト;LUPEROXは商標)も加えた。結合ポリオール
は、MDIをポリオキシアルキレンポリオールと反応さ
せることによって得た。前記ポリオキシアルキレンポリ
オールは、グリセロールと、酸化エチレン及び酸化プロ
ピレン混合物との反応生成物であった。結合ポリオール
の平均分子量は(GPCで測定して)約50,000で
あった。前記混合物を撹拌し、温度を90℃に上げた。
重合が始まり、連続撹拌下で7時間にわたり生起した。
その間、温度は90℃に維持した。得られたポリマーシ
ード分散系を、ポリエーテルポリオールカラドール S
C46−02、即ち数平均分子量約3,500のグリセ
ロールの酸化プロピレン/酸化エチレンアダクトで、
1:1の容量対容量比で希釈した。希釈ポリマーシード
分散系の詳細は表Iに示す。次いで、9重量%の希釈ポ
リマーシード分散系と52重量%のカラドール SC4
6−02と39重量%のスチレンモノマーとを含むブレ
ンドを調製した。更に、75mmol/kgスチレンの
ラジカル開始剤LUPEROX 575(t−アミルペ
ルオキシ−2−エチルヘキサノエート;LUPEROX
は商標)及びイソプロパノール(反応体総重量の5重量
%)も加えた。総ての成分を30℃で高速混合して、均
質分散系を得た。次いで、反応混合物を1時間にわたり
30℃から80℃に加熱し、80℃で反応を完了するま
で生起させた(約7時間)。次いで、生成物を連続撹拌
及び軽い窒素パージ下で125℃に加熱することによ
り、残留スチレンモノマー及び過酸化物分解生成物を除
去した。ポリスチレンポリマーポリオール生成物は固形
分40重量%の白色分散系であった。粒度特性を、Ma
lvern Mastersizer MS20(商
標)を用いてレーザー光散乱分析で調べた。結果は表I
に示す。
【0028】比較実施例1 カラドール SC46−02(87.5重量%)と実施
例1で使用した結合ポリオール(12.5重量%)との
混合物に、90℃で、3時間にわたる直線添加により、
最終反応混合物の総重量の40重量%のスチレンモノマ
ーと150mmol/kgスチレンの過酸化物開始剤L
UPEROX 575とを加えることにより、単一ステ
ップ添加法でポリマーポリオールを製造した。スチレン
モノマー及び過酸化物開始剤を全部加えた後、重合反応
を完了するまで2時間生起させた。次いで揮発性物質を
ストリッピングによって生成物から除去した(軽い窒素
パージ下、120℃で15時間)。得られたポリスチレ
ンポリマーポリオール生成物は固形分39.9重量%の
白色分散系であった。詳細は表Iに示す。表Iで使用す
る略号は下記の通りである: [C.P.]liq: 液相中の結合ポリオールの重量% [Solids] : 重量%で表わした固形分 Vs,25 : 25℃の動的粘度(mPa.s.) 平均PS : 平均粒度(ミクロン)。
例1で使用した結合ポリオール(12.5重量%)との
混合物に、90℃で、3時間にわたる直線添加により、
最終反応混合物の総重量の40重量%のスチレンモノマ
ーと150mmol/kgスチレンの過酸化物開始剤L
UPEROX 575とを加えることにより、単一ステ
ップ添加法でポリマーポリオールを製造した。スチレン
モノマー及び過酸化物開始剤を全部加えた後、重合反応
を完了するまで2時間生起させた。次いで揮発性物質を
ストリッピングによって生成物から除去した(軽い窒素
パージ下、120℃で15時間)。得られたポリスチレ
ンポリマーポリオール生成物は固形分39.9重量%の
白色分散系であった。詳細は表Iに示す。表Iで使用す
る略号は下記の通りである: [C.P.]liq: 液相中の結合ポリオールの重量% [Solids] : 重量%で表わした固形分 Vs,25 : 25℃の動的粘度(mPa.s.) 平均PS : 平均粒度(ミクロン)。
【0029】
【表1】 1 カラドール SC46−02で希釈したもの
【0030】表Iから明らかなように、本発明のシーデ
ィング法では、ポリマー粒子が極めて小さく(1.03
ミクロン)且つ粒度分布がより均一で狭い(PSスパン
が僅か0.85。これに対し、単一ステップ添加プロセ
スでは1.74)100%ポリスチレンポリマーポリオ
ールを得ることができる。また、同一固形分で粘度が著
しく改善されている(8,910mPa.s.、これに
対し単一ステップ添加プロセスの粘度は14,020m
Pa.s.)。
ィング法では、ポリマー粒子が極めて小さく(1.03
ミクロン)且つ粒度分布がより均一で狭い(PSスパン
が僅か0.85。これに対し、単一ステップ添加プロセ
スでは1.74)100%ポリスチレンポリマーポリオ
ールを得ることができる。また、同一固形分で粘度が著
しく改善されている(8,910mPa.s.、これに
対し単一ステップ添加プロセスの粘度は14,020m
Pa.s.)。
【0031】実施例2 実施例1と同様に、但し平均分子量40,000の結合
ポリオールを使用し、重合時間を6時間にし、ポリオー
ルとしてカラドール MH56−03(数平均分子量約
3,000のグリセロールの酸化プロピレン/酸化エチ
レンアダクト)を使用して、希釈ポリマーシード分散系
を製造した。該希釈ポリマーシード分散系の詳細は表I
Iに示す。次いで、11重量%の希釈ポリマーシード分
散系と64重量%のカラドールMH56−03と25重
量%のスチレンモノマーとを含むブレンドを調製した。
均質分散系が得られまで成分を30℃で高速混合した。
次いで、反応混合物を80℃に加熱し、75mmol/
kgスチレンのラジカル開始剤LUPEROX575を
適度な撹拌下の反応混合物に4時間かけて直線的に添加
した。次いで、反応を完了するまで80℃で更に2時間
生起させた。生成物を連続撹拌及び軽い窒素パージ下で
125℃に加熱することによって、残留スチレンモノマ
ー及び過酸化物分解生成物を除去した。ポリスチレンポ
リマーポリオール生成物は固形分24.6重量%の白色
分散系であった。粒度特性を実施例1と同様に測定し
た。結果は表IIに示す。
ポリオールを使用し、重合時間を6時間にし、ポリオー
ルとしてカラドール MH56−03(数平均分子量約
3,000のグリセロールの酸化プロピレン/酸化エチ
レンアダクト)を使用して、希釈ポリマーシード分散系
を製造した。該希釈ポリマーシード分散系の詳細は表I
Iに示す。次いで、11重量%の希釈ポリマーシード分
散系と64重量%のカラドールMH56−03と25重
量%のスチレンモノマーとを含むブレンドを調製した。
均質分散系が得られまで成分を30℃で高速混合した。
次いで、反応混合物を80℃に加熱し、75mmol/
kgスチレンのラジカル開始剤LUPEROX575を
適度な撹拌下の反応混合物に4時間かけて直線的に添加
した。次いで、反応を完了するまで80℃で更に2時間
生起させた。生成物を連続撹拌及び軽い窒素パージ下で
125℃に加熱することによって、残留スチレンモノマ
ー及び過酸化物分解生成物を除去した。ポリスチレンポ
リマーポリオール生成物は固形分24.6重量%の白色
分散系であった。粒度特性を実施例1と同様に測定し
た。結果は表IIに示す。
【0032】比較実施例2 カラドール MH56−03(90重量%)と実施例1
で使用した結合ポリオール(10重量%)との撹拌下の
混合物に、90℃で、3時間にわたる直線添加により、
最終反応混合物の総重量の25重量%のスチレンモノマ
ーと150mmol/kgスチレンの過酸化物開始剤L
UPEROX 575とを加えることにより、単一ステ
ップ添加法でポリマーポリオールを製造した。スチレン
モノマー及び過酸化物開始剤を全部加えた後、重合反応
を完了するまで2時間生起させた。次いで揮発性物質を
ストリッピングによって生成物から除去した(軽い窒素
パージ下、120℃で15時間)。得られたポリスチレ
ンポリマーポリオール生成物は固形分23.9重量%の
白色分散系であった。詳細は表IIに示す。
で使用した結合ポリオール(10重量%)との撹拌下の
混合物に、90℃で、3時間にわたる直線添加により、
最終反応混合物の総重量の25重量%のスチレンモノマ
ーと150mmol/kgスチレンの過酸化物開始剤L
UPEROX 575とを加えることにより、単一ステ
ップ添加法でポリマーポリオールを製造した。スチレン
モノマー及び過酸化物開始剤を全部加えた後、重合反応
を完了するまで2時間生起させた。次いで揮発性物質を
ストリッピングによって生成物から除去した(軽い窒素
パージ下、120℃で15時間)。得られたポリスチレ
ンポリマーポリオール生成物は固形分23.9重量%の
白色分散系であった。詳細は表IIに示す。
【0033】
【表2】 1 カラドール MH56−03で希釈したもの
【0034】表IIから明らかなように、より低い固形
分でも表Iが示すものと同じ利点が得られる。即ち、本
発明のシーディング法では、ポリマー粒子が極めて小さ
く且つ粒度分布が極めて均一で狭い100%ポリスチレ
ンポリマーポリオールを得ることができる。また、この
場合も、ほぼ同じ固形分で本発明のポリスチレンポリオ
ールの方が大幅に改善された粘度を示している。
分でも表Iが示すものと同じ利点が得られる。即ち、本
発明のシーディング法では、ポリマー粒子が極めて小さ
く且つ粒度分布が極めて均一で狭い100%ポリスチレ
ンポリマーポリオールを得ることができる。また、この
場合も、ほぼ同じ固形分で本発明のポリスチレンポリオ
ールの方が大幅に改善された粘度を示している。
【0035】実施例3 温度を60℃未満に維持しながら、実施例1のように製
造した希釈ポリマーシード分散系9重量%と、カラドー
ル SC46−02 60重量%と、スチレンモノマー
30重量%とを含むブレンドを調製することによって、
ポリマーポリオールを製造した。総ての成分を混合し、
次いで100℃に加熱した。次いで、75mmol/k
gスチレンのラジカル開始剤LUPEROX 575を
5時間かけて直線的に添加した。総ての過酸化物を加え
た後、重合反応を100℃で2時間生起させ完了させ
た。次いで、揮発性物質をストリッピングにより生成物
から除去した。得られたポリスチレンポリマーポリオー
ル生成物は、固形分31.5重量%、25℃の粘度4,
220mPa.s.、平均PS0.72ミクロン、PS
スパン1.24の白色分散系であった。
造した希釈ポリマーシード分散系9重量%と、カラドー
ル SC46−02 60重量%と、スチレンモノマー
30重量%とを含むブレンドを調製することによって、
ポリマーポリオールを製造した。総ての成分を混合し、
次いで100℃に加熱した。次いで、75mmol/k
gスチレンのラジカル開始剤LUPEROX 575を
5時間かけて直線的に添加した。総ての過酸化物を加え
た後、重合反応を100℃で2時間生起させ完了させ
た。次いで、揮発性物質をストリッピングにより生成物
から除去した。得られたポリスチレンポリマーポリオー
ル生成物は、固形分31.5重量%、25℃の粘度4,
220mPa.s.、平均PS0.72ミクロン、PS
スパン1.24の白色分散系であった。
【0036】実施例4 実施例1のように製造した希釈ポリマーシード分散系9
重量%と、カラドールSC46−02 50重量%と、
スチレンモノマー30重量%とをブレンドして調製した
ポリマーポリオールを使用して実施例3の操作を繰り返
した。同量の過酸化物LUPEROX 575を、9重
量%のカラドール SC46−02中のブレンドとし
て、5時間かけてポリマーポリオールに加えた。得られ
たポリスチレンポリマーポリオールは固形分31.0
%、粘度(25℃)3,980mPa.s.、平均PS
0.73ミクロン、PSスパン1.45であった。
重量%と、カラドールSC46−02 50重量%と、
スチレンモノマー30重量%とをブレンドして調製した
ポリマーポリオールを使用して実施例3の操作を繰り返
した。同量の過酸化物LUPEROX 575を、9重
量%のカラドール SC46−02中のブレンドとし
て、5時間かけてポリマーポリオールに加えた。得られ
たポリスチレンポリマーポリオールは固形分31.0
%、粘度(25℃)3,980mPa.s.、平均PS
0.73ミクロン、PSスパン1.45であった。
【0037】実施例5 温度を60℃未満に維持しながら、実施例2のように製
造した希釈ポリマーシード分散系9重量%と、カラドー
ル SC46−02 60重量%と、スチレンモノマー
30重量%とを含むブレンドを調製することによって、
ポリマーポリオールを製造した。総ての成分を混合し、
次いで100℃に加熱した。次いで、75mmol/k
gスチレンのラジカル開始剤LUPEROX 575を
5時間かけて直線的に添加した。総ての過酸化物を加え
た後、重合反応を100℃で2時間生起させ完了させ
た。次いで、揮発性物質をストリッピングによって生成
物から除去した。得られたポリスチレンポリマーポリオ
ール生成物は、固形分30重量%、粘度(25℃)3,
300mPa.s.、平均PS0.72ミクロン、PS
スパン1.28の白色分散系であった。
造した希釈ポリマーシード分散系9重量%と、カラドー
ル SC46−02 60重量%と、スチレンモノマー
30重量%とを含むブレンドを調製することによって、
ポリマーポリオールを製造した。総ての成分を混合し、
次いで100℃に加熱した。次いで、75mmol/k
gスチレンのラジカル開始剤LUPEROX 575を
5時間かけて直線的に添加した。総ての過酸化物を加え
た後、重合反応を100℃で2時間生起させ完了させ
た。次いで、揮発性物質をストリッピングによって生成
物から除去した。得られたポリスチレンポリマーポリオ
ール生成物は、固形分30重量%、粘度(25℃)3,
300mPa.s.、平均PS0.72ミクロン、PS
スパン1.28の白色分散系であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 51/00 C08L 51/00 71/02 71/02 75/04 75/04 (72)発明者 エルス・ウアン・エルデーレン オランダ国 1031 シー・エム、アムステ ルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 グレゴリー・ジヨン・ヒツチングス オランダ国 1031 シー・エム、アムステ ルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 マルチヌス・エンゲルベルト・マーチン オランダ国 1031 シー・エム、アムステ ルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 ヨハンネス・ゴウエルト・ルツテン オランダ国 1031 シー・エム、アムステ ルダム、バトホイスウエヒ 3
Claims (16)
- 【請求項1】 狭いポリマー粒度分布を有する安定なポ
リマーポリオールの製造方法であって、(a)ラジカル
開始剤の存在下で、(i)80重量%以上がスチレンで
ある1種類以上のエチレン性不飽和モノマー5〜40重
量%を、(ii)その総重量の30重量%以上が結合ポ
リオールである液体ポリオール媒体95〜60重量%中
で重合させることによってポリマーシード分散系を製造
し、(b)ベースのポリオールと、80重量%以上がス
チレンである1種類以上のエチレン性不飽和モノマーと
を、重合温度より低い温度で、ステップ(a)で得たポ
リマーシード分散系の少なくとも一部と混合し、次いで
(c)得られた混合物を重合生起温度に加熱し、重合を
完了するまで生起させてポリマーポリオールを生成する
ステップを含み、ステップ(b)及び/又は(c)でラ
ジカル開始剤を加え、ステップ(b)ではポリマーシー
ド分散系を、その中に存在する結合ポリオールが最終ポ
リマーポリオールの1〜15重量%を構成するような量
で使用し、ステップ(b)で使用するエチレン性不飽和
モノマーの量は、最終ポリマーポリオールの固形分がポ
リマーポリオール総重量の10〜55重量%となるよう
に選択する前記製造方法。 - 【請求項2】 ステップ(a)及び/又は(b)で使用
するエチレン性不飽和モノマーの95重量%以上、好ま
しくは本質的に100重量%がスチレンである請求項1
に記載の方法。 - 【請求項3】 結合ポリオールが本質的に、見かけの平
均官能価が2以上のベースポリオールとポリイソシアネ
ートとをヒドロキシル基当量対イソシアネート基当量の
比が1を超えるような割合で反応させて得た生成物から
なる請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 ベースのポリオールが三官能価ポリオキ
シアルキレンポリオール、好ましくはグリセロールと酸
化エチレン、酸化プロピレン又はこれらの混合物との反
応生成物であり、ポリイソシアネートが二官能価有機ポ
リイソシアネート、好ましくはMDI又はTDIであ
り、これらの物質をヒドロキシル基当量対イソシアネー
ト基当量の比が2.1〜10.0となるような割合で反
応させる請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 ステップ(a)で使用する液体ポリオー
ル媒体が、該液体ポリオール媒体総重量の50重量%以
上、好ましくは75重量%以上の結合ポリオールを含む
請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項6】 液体ポリオール媒体が本質的に結合ポリ
オールからなる請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 ステップ(b)で使用するベースのポリ
オールが数平均分子量500以上のポリエーテルポリオ
ールである請求項1から6のいずれか一項に記載の方
法。 - 【請求項8】 ステップ(b)でポリマーシード分散系
を、その中に存在する結合ポリオールが最終ポリマーポ
リオールの2〜10重量%を構成するような量で使用す
る請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項9】 ステップ(b)で使用するエチレン性不
飽和モノマーの量を、最終ポリマーポリオールの固形分
がポリマーポリオール総重量の20〜45重量%となる
ように選択する請求項1から8のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項10】 ラジカル開始剤を3〜6時間かけて直
線的に添加する請求項1から9のいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項11】 ラジカル開始剤の全量をステップ
(c)で加える請求項1から10のいずれか一項に記載
の方法。 - 【請求項12】 液体ポリオール相と、ポリマーポリオ
ール総重量の10〜55重量%で前記相中に安定に分散
した固体ポリマー粒子とを含み、ポリマー粒子が本質的
にポリスチレンからなり、平均粒度が0.5〜2.5ミ
クロンであり、粒度スパンが1.3以下であるポリマー
ポリオール。 - 【請求項13】 固形分が20〜45重量%である請求
項12に記載のポリマーポリオール。 - 【請求項14】 液体ポリオール相が、ポリマーポリオ
ール総重量の1〜15重量%、好ましくは2〜10重量
%の量で結合ポリオールを含み、該結合ポリオールが本
質的に、見かけの平均官能価が2以上のベースポリオー
ルとポリイソシアネートとをヒドロキシル基当量対イソ
シアネート基当量の比が1を越えるような割合で反応さ
せて得た生成物からなる請求項12又は13に記載のポ
リマーポリオール。 - 【請求項15】 ベースのポリオールが三官能価ポリオ
キシアルキレンポリオール、好ましくはグリセロールと
酸化エチレン、酸化プロピレン又はこれらの混合物との
反応生成物であり、ポリイソシアネートが二官能価有機
ポリイソシアネート、好ましくはMDIであり、これら
の物質がヒドロキシル基当量対イソシアネート基当量の
比が2.1〜10.0となるような割合で反応している
請求項14に記載のポリマーポリオール。 - 【請求項16】 ポリウレタンの製造における請求項1
2から15のいずれか一項に記載のポリマーポリオール
の使用。
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