JPH115833A - ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 - Google Patents

ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法

Info

Publication number
JPH115833A
JPH115833A JP9161038A JP16103897A JPH115833A JP H115833 A JPH115833 A JP H115833A JP 9161038 A JP9161038 A JP 9161038A JP 16103897 A JP16103897 A JP 16103897A JP H115833 A JPH115833 A JP H115833A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyol
compound
weight
reaction
phosphazenium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9161038A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3625615B2 (ja
Inventor
Satoshi Yamazaki
聡 山崎
Hitoshi Watanabe
均 渡邉
Tadahito Nobori
忠仁 昇
Usaji Takagi
夘三治 高木
Tamotsu Kunihiro
保 国広
Satoshi Tamura
智 田村
Tsukuru Izukawa
作 伊豆川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP16103897A priority Critical patent/JP3625615B2/ja
Publication of JPH115833A publication Critical patent/JPH115833A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3625615B2 publication Critical patent/JP3625615B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyethers (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルキレンオキサイド重合触媒を切り替える等
の複雑な工程を経ることなく製造された低粘度のポリオ
キシアルキレンポリオールを出発物質とし、ポリカルボ
ン酸無水物とアルキレンオキサイドを反応させたポリエ
ーテルエステルポリオールの製造方法、ならびに該ポリ
エーテルエステルポリオールを含むポリオールを用いた
ポリウレタン樹脂を製造する方法を提供する。 【解決手段】活性水素化合物に特定の構造を有するホス
ファゼニウム化合物を触媒とし、特定の反応条件下でア
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
キレンポリオールに、特定量のポリカルボン酸無水物と
アルキレンオキサイドを特定の条件で反応させることに
よってポリエーテルエステルポリオールを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエーテルエステ
ルポリオールおよびそれを用いたポリウレタン樹脂の製
造方法に関する。詳しくは、本発明は活性水素化合物に
ホスファゼニウム化合物の存在下、アルキレンオキサイ
ドを付加重合した後に、ポリカルボン酸無水物とアルキ
レンオキサイドを反応させるポリエーテルエステルポリ
オールの製造方法、およびそれを用いたポリウレタン樹
脂の製造方法に関するものである。ポリエーテルエステ
ルポリオールは硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウ
レタンフォーム、およびポリウレタンエラストマー等の
原料またはポリウレタン以外の合成樹脂の原料として使
用されている。
【0002】
【従来の技術】軟質ポリウレタンフォーム分野におい
て、ポリエーテルエステルポリオールはフォームの硬
度、引張り強度あるいは繊維質材料との接着性を向上さ
せるためにポリオキシアルキレンポリオール等と併用し
て使用されている。一方、ポリウレタンエラストマー分
野においてもポリエーテルエステルポリオールを用いる
ことにより、ポリオキシアルキレンポリオール単独での
ポリウレタンエラストマーと比較して耐熱性や力学物性
が向上することが知られている。特開平3−72525
号公報には複金属シアン化物錯体(Double Me
tal Cyanide complex;以下、DM
Cと略する。)を触媒として、水酸基価400以下のポ
リエーテルポリオール、ポリカルボン酸無水物、および
モノエポキサイドを反応させるポリエーテルエステルポ
リオールの製造方法が例示されている。特開平3−72
525号公報には、末端にエステル変性した変性ポリエ
ーテルエステルポリオールを製造する場合、従来の技術
では、同一の触媒で合成することは非常に困難であり、
末端エステル変性には、弱塩基触媒が用いられるが、弱
塩基触媒を使用しても、短鎖ポリエステル成分を含む多
量の副生成物が避けられず、このようなポリオールによ
り得られる軟質ポリウレタンフォームは反発弾性率、圧
縮永久歪等が大きく低下することが記載されている(該
公報の〔発明の解決しようとする課題〕に記載されてい
る)。
【0003】特開平3−72525号公報で用いられて
いるDMC触媒は該公報に記載があるようにポリエステ
ル、ポリエーテル製造用触媒として公知である。DMC
をポリエーテルポリオール製造用触媒として用いる場
合、DMCはプロピレンオキサイドの重合触媒としては
副反応が少なく、重合活性が高い等の優れた性能を示す
が、エチレンオキサイドを付加重合する際には、一旦、
酸素を含んだガス、過酸化物、硫酸などの酸化剤との反
応によりDMCを失活させ、ポリオールから触媒残渣を
分別し、更にKOHのようなアルカリ金属水酸化物やア
ルカリ金属アルコキシド等を用いてエチレンオキサイド
を付加重合する必要がある(USP5,144,09
3、USP5,235,114)。DMC触媒を失活さ
せるために、酸化剤の他にアルカリ金属アルコキシドま
たはアルカリ土類金属アルコキシドを用いる方法(特開
平5−508833号公報)、強塩基とイオン交換樹脂
による処理法(USP4,355,188)も提案され
ているが、いずれの方法も製造工程が複雑であるため、
煩雑な操作を行うことなくポリエーテルポリオールを製
造する場合には使用可能なアルキレンオキサイドが限ら
れる。また、微量の触媒残渣がポリオールに残存してい
るとポリイソシアネートとの反応において好ましくない
副反応(アロファネート反応)を誘発するといった問題
がある。本発明者らが調べた限りでは、特開平3−72
525号公報のポリオールの製造に記載されている方
法、つまりポリエーテルエステルポリオール製造後にD
MCの除去操作を行わないと、4、4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物と反
応させたプレポリマーの経時粘度変化が大きくなること
がわかった。さらに、特開平3−72525号公報記載
の実施例のポリオールH、Iのように原料ポリオールに
DMCと無水フタル酸、エチレンオキサイドおよびプロ
ピレンオキサイドを加えて、120℃×6hr反応させ
ると、無水フタル酸にエチレンオキサイドが反応した低
分子量の化合物が一部副生し、ポリエーテルエステルポ
リオールの粘度が上昇することがわかった。
【0004】また、特開平4−59825号公報に記載
されているようにDMCを用いてポリエーテル類を製造
する場合、イニシエーター(重合開始剤)が低分子量で
あるとモノエポキサイドの反応が起こらない、あるいは
反応速度が極めて遅いという問題がある。これらの問題
を解決するため、特開平4−59825号公報ではあら
かじめプロピレンオキサイドを付加重合したポリオキシ
プロピレングリコールをその重合開始剤として使用する
ことが提案されているが、使用可能な重合開始剤を制約
される上、製造工程が煩雑になる。特開平3−7252
5号公報には、ポリエーテルエステルポリオールの原料
として用いるポリエーテルポリオールは、例えば多価ア
ルコール、多価フェノール、アミン、ポリアミン等の多
価のイニシエーターにアルキレンオキサイド等のモノエ
ポキサイドを反応して得られるものであり、モノエポキ
サイドを反応させるための触媒としてはアルカリ触媒あ
るいはDMCや他の触媒を用いることができると記載さ
れているが、本発明者らが調べた結果、多価のイニシエ
ーター(我々の表記では、重合開始剤である活性水素化
合物を表す。)を用いて、DMCによりプロピレンオキ
サイドの重合(以下、アルキレンオキサイド反応工程と
略する。)を行い、次いで無水フタル酸とプロピレンオ
キサイドの重合(以下、エステル化反応工程と略す
る。)を行ったが、アルキレンオキサイド反応工程時間
が長く工業的規模での生産には不充分であることがわか
った。
【0005】さらに、ポリオキシアルキレンポリオール
を高分子量化させた場合にはポリオキシアルキレンポリ
オールの粘度は上昇する傾向にあるが、DMCを用いた
場合にはポリオキシアルキレンポリオールの粘度上昇が
顕著である。これは、アルキレンオキサイドとしてプロ
ピレンオキサイド付加重合時のオキシラン環の開裂様式
に起因するヘッド−トウ−テイル(Head−to−T
ail)結合選択率が低いことが原因と考えられる。U
SP5,300,535にはDMCを触媒とした高分子
量ポリオキシアルキレンポリオールの粘度が高いため、
アクリレート系、ビニルエーテル系の化合物を低粘度化
剤として使用することが教示されている(カラム2、5
行〜カラム4、12行)。原料のポリエーテルポリオー
ルとして分子量が大きい、つまり水酸基価が低いものを
使用する場合には、得られるポリエーテルエステルポリ
オールの粘度も高くなり、軟質ポリウレタンフォームの
成形性が低下することがわかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
キレンオキサイドの重合において複雑な工程を経ること
なく、プロピレンオキサイドの副反応生成物であるモノ
オール含有量が少ない、さらには低粘度のポリオキシア
ルキレンポリオールを出発物質としてポリカルボン酸無
水物とアルキレンオキサイドを反応させたポリエーテル
エステルポリオールの製造方法を提供すること、ならび
に該ポリエーテルエステルポリオールを含むポリオール
類を用いたポリウレタン樹脂を製造する方法を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、活性水素化合物に特
定のホスファゼニウム化合物を触媒とし、アルキレンオ
キサイドを付加重合する際に、ホスファゼニウム化合物
の濃度、反応温度、反応圧力を特定して特定の粗製ポリ
オキシアルキレンポリオールを製造し、次いで、特定量
のポリカルボン酸無水物とアルキレンオキサイドを特定
の条件で反応させることによって上記目的を達成できる
ことを見出した。即ち本発明の第一の目的は、(第一反
応工程)化学式(1)
【0008】
【化3】 (化学式(1)中のa、b、cおよびdは、それぞれ0
〜3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。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、T
r-は価数rの無機アニオンを表す。)で表されるホスフ
ァゼニウム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、または、化学式(2)
【0009】
【化4】 (化学式(2)中のa、b、cおよびdは、0〜3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。)で表されるホスファ
ゼニウム化合物と活性水素化合物の存在下に、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5×10-5〜1×
10-1モルの範囲で調製され、反応温度が15〜130
℃、最大反応圧力が9kgf/cm2(882kPa)
である条件下でアルキレンオキサイドを付加重合した水
酸基価が10〜500mgKOH/gの粗製ポリオキシ
アルキレンポリオールを製造するポリオキシアルキレン
ポリオール製造工程、および(第二反応工程)第一反応
工程で得られた粗製ポリオキシアルキレンポリオール1
00重量部に対してポリカルボン酸無水物を1〜80重
量部と該ポリカルボン酸無水物1モルに対して0.3〜
20モルのアルキレンオキサイドを反応温度15〜13
0℃、最大反応圧力が9kgf/cm2(882kP
a)の条件下で反応させるポリエーテルエステルポリオ
ール製造工程、からなることを特徴とするポリエーテル
エステルポリオールの製造方法である。本発明の第二の
目的は、第一の目的で得られたポリエーテルエステルポ
リオールを2〜100重量%を含むポリオールとポリイ
ソシアネート化合物と反応させることを特徴とするポリ
ウレタン樹脂の製造方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】先ず、第一反応工程について説明
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。
【0011】本発明における化学式(1)や化学式
(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の整数である。好ま
しくは0〜2の整数である。ただし、いずれの場合も全
てが同時に0ではない。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。
【0012】本発明における化学式(1)や化学式
(2)で表される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、se
c−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、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、1−オク
チルまたは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。
【0013】また、ホスファゼニウムカチオン中の同一
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。
【0014】本発明における化学式(1)中のTr-は価
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、テトラフルオロホウ酸、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。
【0015】場合によっては、これらの無機アニオンは
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。本発明の化学式(1)で表
されるホスファ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
2)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)
【0016】
【化5】 で表される2,2,2−トリス(二置換アミノ)−2λ
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{(R
2N)2P(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)
【0017】
【化6】 で表される2,2,4,4−ペンタキス(二置換アミ
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)
【0018】
【化7】 (式中、qは0および1〜3の整数を表す。qが0の場
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。
【0019】化学式(1)とともに共存させる活性水素
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
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、2価以上のアルコール類、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好ま
しい。例えば、水、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、1,3−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、レゾルシン等のフェノール化合物等が挙
げられる。これらの活性水素化合物は2種以上併用して
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アルキレンオキサイドを活性水素基
1当量あたり約2〜8モル付加重合して得られる化合物
も使用できる。
【0020】これらの活性水素化合物からそれらのアル
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、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。
【0021】これらの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。
【0022】複数の活性水素を有する活性水素化合物に
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。
【0023】化学式(1)で表されるホスファゼニウム
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。
【0024】予めこの活性水素化合物のホスファゼニウ
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。
【0025】両者の接触を効果的にするために溶媒を使
用することも可能である。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が、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。これらの溶
媒は、反応に用いる原料の塩の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。この反応の温度は用いる塩の種類、量
およ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
〜50℃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0.1〜10k
gf/cm2(絶対圧、以下同様 9.8〜980kP
a)であり、より好ましくは1〜3kgf/cm2(9
8〜294kPa)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。
【0026】この反応液から、目的の活性水素化合物の
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。副生する塩が
濃縮してもなお溶解している場合には、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。
【0027】化学式(1)で表されるホスファゼニウム
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
-1モルであり、好ましくは1×10-7〜1×10-1
ルの範囲である。
【0028】本発明のポリオキシアルキレンポリオール
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。
【0029】これらのQ-のうち、好ましくは、ヒドロ
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。
【0030】これらのうち、より好ましくは、ヒドロキ
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。
【0031】化学式(2)で表されるホスファゼニウム
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。
【0032】化学式(2)と共存させる活性水素化合物
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。
【0033】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
るが、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。
【0034】ホスファゼニウム化合物の存在下、活性水
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。特に好まし
くはプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドであ
る。
【0035】本発明における粗製ポリオキシアルキレン
ポリオールの製造に際しては以下の条件を選んで行う必
要がある。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5×10-5〜1×10-1モル、好ましくは
1×10-4〜5×10-1モル、より好ましくは1×10
-3〜8×10-2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1×10-1モルより多
くなると、ポリエーテルエステル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。
【0036】また、アルキレンオキサイドの反応温度は
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、副生モノオール含有量が高くなる。
【0037】アルキレンオキサイドの反応時の最大圧力
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。
【0038】アルキレンオキサイド付加重合反応に際し
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、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。
【0039】前述した方法により製造された粗製ポリオ
キシアルキレンポリオールの水酸基価(以降、OHVと
略する。)は8〜550mgKOH/gである。好まし
くは、15〜400mgKOH/gで、より好ましくは
20〜250mgKOH/gである。OHVが8mgK
OH/gより小さくなると、カルボン酸無水物とアルキ
レンオキサイドを反応させたポリエーテルエステルポリ
オールの粘度が高くなる。OHVが550mgKOH/
gより大きくなると、ポリエーテルエステルポリオール
を軟質ウレタンフォーム用途に使用する場合、ポリエー
テルエステルポリオールの特徴である繊維状基材との接
着性が低下する傾向にある。
【0040】上記、ポリオキシアルキレンポリオールの
ヘッド−トウ−テイル(Head−to−Tail)結
合選択率は95モル%以上である。ヘッド−トウ−テイ
ル(Head−to−Tail)結合選択率が95モル
%より小さくなるとポリオキシアルキレンポリオールの
粘度が増加する傾向にある。さらに、ポリオキシアルキ
レンポリオール中のモノオール含有量の指標である総不
飽和度は0.07meq./gが好ましい。
【0041】続いて、第二反応工程について説明する。
ポリエーテルエステルポリオールは、前述した粗製ポリ
オキシアルキレンポリオールにポリカルボン酸無水物と
アルキレンオキサイドを反応させることにより製造され
る。ポリカルボン酸無水物としては、脂肪族、脂環族お
よび芳香族のポリカルボン酸無水物が用いられ、特に芳
香族のポリカルボン酸無水物が好ましい。この様なポリ
カルボン酸無水物としては、例えば、無水コハク酸、無
水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット
酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸
等が挙げられ、この中で無水フタル酸が最も好ましい。
これらの酸は単独あるいは2種類以上併用することがで
きる。ポリカルボン酸無水物は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、1〜80重量部用
いる。ポリカルボン酸無水物の使用量が1重量部未満で
あると、ポリウレタン樹脂でのエステル変性効果が得ら
れない。ポリカルボン酸無水物の使用量が80重量部よ
り多くなると、粗製ポリオキシアルキレンポリオールと
ポリカルボン酸無水物との混合物の粘度が高くなり、ポ
リエーテルエステルポリオールの製造が困難になる。
【0042】ポリカルボン酸無水物と共に反応させるア
ルキレンオキサイドの量は、ポリカルボン酸無水物1モ
ルに対して、0.3〜20モルである。好ましくは0.
8〜15モルの範囲で、より好ましくは1.0〜12モ
ルの範囲である。アルキレンオキサイドの量が0.3モ
ルより少ないとポリエーテルエステルポリオールの酸価
が高くなり、ポリイソシアネート化合物との反応性が低
下する傾向にある。アルキレンオキサイドの量が20モ
ルより多くなると軟質ポリウレタンフォームに用いる場
合のポリエーテルエステルポリオールの特性が低くな
る。軟質ポリウレタンフォームに用いるポリエーテルエ
ステルポリオールを製造する際には、ポリカルボン酸無
水物1モルに対してアルキレンオキサイドは1.1〜6
モルの範囲が好ましい。また、アルキレンオキサイドと
しては、前述した粗製ポリオキシアルキレンポリオール
の製造時に用いたものが好ましい。
【0043】粗製ポリオキシアルキレンポリオールにポ
リカルボン酸無水物とアルキレンオキサイドを反応させ
る際の反応温度は15〜130℃である。好ましくは、
50〜128℃、より好ましくは70〜125℃の範囲
である。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、副生モノオール含有量が高くな
る。最大反応圧力は9kgf/cm2(882kPa、
絶対圧、以下同様)が好適である。通常、耐圧反応機に
よりポリカルボン酸無水物とアルキレンオキサイドの反
応が行われる。ポリカルボン酸無水物とアルキレンオキ
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。最大反応圧力が9kgf/cm
2(882kPa)を越えるとプロピレンオキサイドを
使用した場合、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7kgf/cm2(686kP
a)、より好ましくは5kgf/cm2(490kP
a)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。
【0044】粗製ポリオキシアルキレンポリオールに対
するポリカルボン酸無水物とアルキレンオキサイドとの
反応には、 (a)粗製ポリオキシアルキレンポリオールとポリカル
ボン酸無水物とのエステル化反応後にアルキレンオキサ
イドの付加重合を行う方法(以下、逐次反応と略す
る。)。 (b)粗製ポリオキシアルキレンポリオールにポリカル
ボン酸無水物およびアルキレンオキサイドを同時に装入
し、反応させる方法(以下、同時反応と略する。)。の
2つの方法が挙げられる。本発明では逐次反応あるいは
同時反応のどちらの方法でもよい。しかし、逐次反応を
行う場合、粗製ポリオキシアルキレンポリオールとポリ
カルボン酸無水物とのエステル化反応時間が長くなりす
ぎると(例えば、120℃で8時間以上)、ポリカルボ
ン酸無水物によるポリオキシアルキレンポリオール分子
間のエステル交換反応の進行によりポリエーテルエステ
ルポリオールの分子量が上がり、粘度が上昇する傾向に
ある。
【0045】前述した第二反応工程には、反応時間を短
縮する目的でアミン化合物を触媒として用いることもで
きる。このようなアミン化合物としては、ジブチルアミ
ン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルラウリルアミ
ン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルア
ミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルオレイルア
ミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチレンジア
ミン、ピリジン、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、メチルジエチルアミン、N−メ
チルモルホリン、N−エチルモルホリン等が挙げられ
る。好ましくは、ジメチルラウリルアミン、ジメチルパ
ルミチルアミン、トリエチルアミンである。これらのア
ミン化合物は単独あるいは2種類以上併用してもよい。
アミン化合物の使用量は粗製ポリオキシアルキレンポリ
オール、ポリカルボン酸無水物およびアルキレンオキサ
イドの総仕込み量100重量部に対して、0.005〜
1.5重量部の範囲であり、好ましくは、0.01〜
1.0重量部、より好ましくは、0.02〜0.7重量
部の範囲である。
【0046】上述した第一反応工程および第二反応工程
を経て、ポリエーテルエステルポリオールが製造され
る。第一反応工程で使用したホスファゼニウム化合物の
量が上記範囲内で低ければ、ホスファゼニウム化合物除
去操作を行わずにそのまま使用できるが、通常、ポリエ
ーテルエステルポリオール製造後にホスファゼニウム化
合物除去操作を行う。ポリエーテルエステルポリオール
中のホスファゼニウム化合物の除去は、水、無機酸また
は有機酸から選ばれる少なくとも1種の中和剤を用いて
処理する方法(以下、中和処理法と略する。)、二酸化
炭素とホスファゼニウム化合物を反応させ、吸着剤処理
を行う方法(以下、二酸化炭素法と略する。)、吸着剤
のみで除去する方法(以下、吸着剤処理法と略す
る。)、あるいはイオン交換樹脂との接触によりホスフ
ァゼニウム化合物の除去を行う方法(以下、イオン交換
処理法と略する。)が挙げられる。さらには、水あるい
は水とポリエーテルエステルポリオールに不活性な有機
溶媒との混合溶媒で洗浄し、ホスファゼニウム化合物の
除去を行う方法(以下、水洗処理法と略する。)が適用
できる。これらの方法のなかで中和処理法、吸着剤処理
法が好適である。また、第二反応工程で用いたアミン化
合物の除去操作は上述した方法により行う。特に、アミ
ン化合物としてトリエチルアミンを使用した場合には、
該化合物の沸点が低い(沸点89.7℃/760mmH
g(101kPa))ため、減圧操作(例えば、120
℃、5mmHgabs.(665Pa)以下で5時間の
操作)によりその大半の除去が可能である。
【0047】中和処理法について説明する。ポリエーテ
ルエステルポリオール中のホスファゼニウム化合物の中
和方法としては、40〜120℃の条件下で水、無機酸
または有機酸から選ばれる少なくとも1種の中和剤を添
加することにより行う。水は工業用水、市水、イオン交
換水、蒸留水等が目的に応じて使用される。添加量とし
ては、ポリエーテルエステルポリオール100重量部に
対して0.1〜20重量部用いる。好ましくは0.2〜
20重量部、より好ましくは0.5〜15重量部であ
る。ポリエーテルエステルポリオール100重量部に対
する水の量が20重量部より大きくなると、水によるエ
ステル基の加水分解反応を起こしやすいので好ましくな
い。加水分解反応を抑制するため、水の添加とほぼ同時
に中和剤を添加する方法が好ましい。
【0048】この時に、ポリエーテルエステルポリオー
ルに不活性な有機溶剤を水と併用できる。ポリエーテル
エステルポリオールに不活性な有機溶媒とは、炭化水素
系溶媒の中でトルエン、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
れらの有機溶媒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方法が挙げら
れる。温度は100〜140℃で減圧度を10mmHg
abs.(1330Pa)以下にする方法が好ましい。
【0049】ホスファゼニウム化合物を中和する際の酸
として無機酸または有機酸を使用する。無機酸として
は、例えば、リン酸、亜リン酸、塩酸、硫酸、亜硫酸お
よびそれらの水溶液が挙げられる。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、
フタル酸、サリチル酸、リンゴ酸およびそれらの水溶液
が挙げられる。特に、好ましくは硫酸、リン酸、塩酸、
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。これらの中和剤は、単独使用する事もできる
が2種類以上混合使用してもよく、その使用量は粗製ポ
リオキシアルキレンポリオール中に含まれるホスファゼ
ニウム化合物1モルに対して0.5〜2.5モルであ
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。中和時間は反応スケールに
もよるが、0.5〜3時間である。
【0050】また、目的に応じて前述した中和処理後
に、吸着剤を用いてポリエーテルエステルポリオールの
精製を行うこともできる。酸およびアルカリ成分を吸着
する吸着剤の使用量はポリエーテルエステルポリオール
100重量部に対して0.005〜1.5重量部であ
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。吸着剤としては、
例えば合成ケイ酸マグネシウム、合成ケイ酸アルミニウ
ム、活性白土、酸性白土が用いられる。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AD−600、トミ
ックスAD−700(富田製薬(株)製)、キョーワー
ド400、キョーワード500、キョーワード600、
キョーワード700(協和化学工業(株)製)等各種の
商品名で市販されている。吸着処理時の温度は特に限定
されるものではないが、通常、30〜130℃の温度範
囲で行う。吸着剤単独でホスファゼニウム化合物を除去
する吸着剤処理法の際にも前述した操作により行う。さ
らに、中和処理後に酸化防止剤であるt−ブチルヒドロ
キシトルエン(BHT)などの酸化防止剤を添加するこ
とが好ましい。酸化防止剤は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200〜5000pp
m用いる。好ましくは300〜4000ppm、より好
ましくは350〜2000ppmである。
【0051】上述した方法により処理されたポリエーテ
ルエステルポリオールはろ過操作、遠心分離操作等によ
り回収する。ポリエーテルエステルポリオールはポリオ
キシアルキレンポリオールと比較して粘度が高いため、
回収操作時のポリエーテルエステルポリオールは45〜
130℃に加温しておくことが好ましい。
【0052】本発明で得られたポリエーテルエステルポ
リオールは水等の発泡剤、有機珪素系界面活性剤等の整
泡剤および架橋剤等、その他の助剤の存在下、ポリイソ
シアネート化合物と反応させたポリウレタンフォームや
エラストマー、シーリング材、塗料、接着剤、防水材、
床材、弾性繊維などのポリウレタン樹脂にも適用でき
る。
【0053】まず、ポリウレタンフォームの製造方法に
ついて説明する。本発明のポリウレタン樹脂の原料とし
て用いられるポリオール類は、前述したポリエーテルエ
ステルポリオールが、ポリオール100重量部に対して
2〜100重量%、好ましくは10〜85重量%、より
好ましくは20〜60重量%用いられる。ポリオール1
00重量部に対するポリエーテルエステルポリオールの
使用量が2重量%より少ないとエステル変性したポリエ
ーテルエステルポリオールの改質効果が表れない。本発
明で使用するポリエーテルエステルポリオール以外のポ
リオールとは、従来公知のポリオキシアルキレンポリオ
ール、ポリマー分散ポリオール、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
ポリオールおよびポリカーボネート系ポリオール等が挙
げられる。ポリウレタンフォームに用いる場合、ポリエ
ーテルエステルポリオール以外のポリオールとしては、
ポリオキシアルキレンポリオールやポリマー分散ポリオ
ールが好ましく、これらポリオール類のOHVは10〜
450mgKOH/gの範囲である。ポリウレタンフォ
ームのうち、硬質ポリウレタンフォームでは、前記OH
Vの高い範囲のものを、軟質ポリウレタンフォームでは
低い範囲のものを使用することが好ましい。
【0054】ポリウレタンフォームを製造する際に用い
る発泡剤は、軟質ポリウレタンフォームと硬質ポリウレ
タンフォームとで若干異なる。軟質ポリウレタンフォー
ムを製造する場合には、発泡剤として水単独でも構わな
いが、硬質ポリウレタンフォームの製造の際には、要求
されるフォームの断熱性能により水、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、HC
FCと略する。)類またはハイドロフルオロカーボン
(以下、HFCと略する。)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、H
FC類ではHFC−134a、HFC−356あるいは
HFC−245fa等が挙げられる。発泡剤として水単
独の場合には、本発明のポリエーテルエステルポリオー
ルを含むポリオール類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類また
はHFC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、本発明のポリエーテルエステルポリオール
を含むポリオール類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。
【0055】本発明で用いるポリイソシアネート化合物
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、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。上記、ポリイソシアネート化合物
は任意の割合で混合して用いることもできる。
【0056】触媒としては、アミン化合物、有機金属化
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。
【0057】ポリウレタンフォームを製造する際には、
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−54
4、L−550、L−3600、L−3601、L−5
305、L−5307、L−5309等、東レ・ダウコ
ーニング社製のSRX−253、SRX−274C、S
F−2961、SF−2962等、信越シリコーン社製
のF−114、F−121、F−122、F−220、
F−230、F−258、F−260B、F−317、
F−341、F−601、F−606等、東芝シリコー
ン社製のTFA−420、TFA−4202等が挙げら
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。
【0058】軟質ポリウレタンフォームを製造する際に
は、通常、架橋剤を用いる。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。
【0059】ポリウレタンフォームの使用目的により難
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−50
5およびCR−507、モンサント化学社製のPhos
agard 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
量は本発明にポリエーテルエステルポリオールを含むポ
リオール100重量部に対して0.1〜30重量部、好
ましくは0.2〜20重量部である。
【0060】可塑剤、着色剤、酸化防止剤、スコーチ防
止剤等を目的に応じてポリオール類に添加することがで
きる。また、本発明のポリエーテルエステルポリオール
を用いた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、本発明のポリエーテ
ルエステルポリオールを含むポリオール類との混合後
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エーテルエステルポリオ
ールを含むポリオール100重量部に対して、0.01
〜20重量部用いる。
【0061】ポリウレタンフォームは上述したポリオー
ル、発泡剤、触媒、整泡剤および架橋剤等の助剤の所定
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、活性水素化合物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
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やスプレー方式で基
材に直接、レジンプレミックスとポリイソシアネート化
合物との混合液を吹き付け、成形する方法によりポリウ
レタンフォームを製造する。
【0062】ポリウレタンフォーム以外のポリウレタン
樹脂であるエラストマー、シーリング等の製造方法につ
いて説明する。これらの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。 (c)本発明のポリエーテルエステルポリオールを含む
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。)。 (d)本発明のポリエーテルエステルポリオールを含む
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。)。その他、熱可
塑性ポリウレタン樹脂を合成し、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(c)およ
び(d)に大別できる。
【0063】まず、(c)のワンショット法について説
明する。ワンショット法で用いられる本発明のポリエー
テルエステルポリオール以外のポリオールとは、先に説
明したポリオールと同じである。ウレタンフォーム製造
時には、ポリオキシアルキレンポリオールあるいはポリ
マー分散ポリオールが好ましく用いられるが、フォーム
以外のポリウレタン樹脂の製造には先に説明したポリオ
ールすべてを用いることができる。但し、例えば、ポリ
エステルポリオールとポリテトラメチレングリコールは
混合比率により非相溶となるため、混合物の外観が濁る
ことがある。ポリオール類の混合には各々の化学的、物
理的性質を把握した上で実施する。
【0064】ポリイソシアネート化合物についても先に
例示したウレタンフォームの製造方法で述べたポリイソ
シアネート化合物を使用する。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。ポリオール
化合物としては、例えば、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、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。また、ポリアミン化合物としてはトリレンジアミ
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。
【0065】上述したポリオール、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、硬化用触媒、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。ポリウレタン硬化用
触媒としては、前述した触媒が使用できる。その使用量
は本発明のポリエーテルエステルポリオールを含むポリ
オール類100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。
【0066】充填剤としては、ヒュームシリカ、シリ
カ、無水珪酸、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
のポリエーテルエステルポリオールを含むポリオール1
00重量部に対して2〜60重量%、好ましくは10〜
50重量%である。
【0067】可塑剤としてはジオクチルフタレート、ジ
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エーテルエ
ステル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。
【0068】補強剤としては黒色フィラーのカーボンブ
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エーテルエステルポリオ
ールを含むポリオール100重量部に対しては1〜50
重量%、好ましくは2〜30重量%である。
【0069】難燃剤としては先に例示した化合物が使用
できる。その使用量は本発明のポリエーテルエステルポ
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。
【0070】安定剤としては酸化防止剤、紫外線吸収
剤、熱安定剤等が挙げられる。酸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、t
−ブチルヒドロキシトルエン、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ポリエーテルエステ
ルポリオールを含むポリオール100重量部に対して各
々100〜8000ppm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。
【0071】続いて(d)のプレポリマー法について説
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。
【0072】イソシアネート基末端プレポリマーの遊離
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。
【0073】イソシアネート基末端プレポリマーを製造
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。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
エーテルエステル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。
【0074】イソシアネート基末端プレポリマーを製造
する際に、反応前あるいは反応後、ポリイソシアネート
化合物あるいは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。
【0075】イソシアネート基末端プレポリマーには、
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。硬化用触媒は先に
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、目的に応じて硬化用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
30〜130℃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。
【0076】
【実施例】以下に本発明の実施例および比較例を示し、
本発明の態様を明らかにするが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。
【0077】実施例、比較例のポリオキシアルキレンポ
リオールならびにポリエーテルエステルポリオールの水
酸基価(OHVと略する。:単位mgKOH/g)、粘
度(ηと略する。:単位mPa・s/25℃)、pHは
JIS K 1557記載の方法により求めた。
【0078】ポリエーテルエステル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。);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{[(Me2
N)3P=N]4+Cl-}をMILLI−QLabo
(日本ミリポア・リミテッド製 小型超純水装置)によ
り比抵抗値16MΩ-cmに調整した水(以降、超純水
と略する。)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 Veloc
ity)0.7(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6
0mmHgabs.(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)3
=N]4+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97%であった。重ジメチルホルムア
ミド溶液によるテトラメチルシランを内部標準とした1
H−NMR(日本電子製400MHzNMR)の化学シ
フトは2.6ppm(d,J=9.9Hz、72H)で
あった。元素分析値はC 38.28、H 9.82、
N 29.43、P 19.94(理論値C 38.0
9、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。
【0079】粗製ポリオキシアルキレンポリオールとポ
リカルボン酸無水物およびアルキレンオキサイドとの反
応時間を短縮する目的で、トリエチルアミン(和光純薬
試薬特級)を用いた。比較例には、USP5,144,
093(カラム4、52行〜カラム5、4行目)に記載
されている複金属シアン化物錯体(Zn3[Co(CN)
6]2・2.48DME・4.65H2O・0.94ZnC
2;以降、DMCと略する。DMEとはジメトキシエ
タンの略号である。)を触媒としてポリエーテルエステ
ルポリオールの合成を行った。
【0080】以下にポリエーテルエステルポリオールの
合成結果について詳述する。粗製ポリオキシアルキレン
ポリオールおよびポリエーテルエステルポリオールの合
成装置は、攪拌機、温度計、圧力計、窒素装入口および
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1.0Lおよび2.5L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。
【0081】実施例1 ポリエーテルエステルポリオールA 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0.03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、4時間の減圧脱水、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8
0℃とし、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm
2(392kPa)の条件でOHV84.1mgKOH
/gになるまでプロピ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1
05℃、5mmHgabs.(665Pa)の条件で、
20分間減圧処理を行い、粗製ポリオキシアルキレンポ
リオールを得た。該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36.5重量部の無水フタル酸
(三井東圧化学(株)製、以下、同様の製品を使用し
た。)および0.3重量部のトリエチルアミンを加え、
115℃に昇温した後、用いた無水フタル酸1モルに対
して1.2モルのプロピレンオキサイドを内温115
℃、反応時の最大圧力4.0kgf/cm2(392k
Pa)の条件で装入した。同温度で6時間反応させた
後、105℃、5mmHgabs.(665Pa)の条
件で、50分間減圧処理を行い、ポリエーテルエステル
ポリオールを得た。ポリエーテルエステルポリオール中
のホスファゼニウム化合物1モルに対して2.01モル
のリン酸(75.2重量%のリン酸水溶液の形態)を添
加し、80℃で0.5時間の中和反応を行った。中和反
応終了後に、t−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)
をポリエーテルエステルポリオール100重量部に対し
て800ppm添加し、減圧下で脱水を行い、オートク
レーブ内の圧力が400mmHgabs.(53kP
a)の状態で吸着剤であるKW−300(協和化学工業
(株)製)を5000ppm加えた。更に減圧下で脱水
しながら最終的に105℃、10mmHgabs.(1
330Pa)以下の条件で3時間、同操作を行った。そ
の後、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、ポリエーテルエステ
ルポリオールの回収を行った。精製処理操作後のポリエ
ーテルエステルポリオールの水酸基価(OHV)は5
9.2mgKOH/g、粘度(η)15,500mPa
・s/25℃でpHは6.4であった。
【0082】実施例2 ポリエーテルエステルポリオールB 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
18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、4時間の減圧脱水、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8
0℃とし、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm
2(392kPa)の条件でOHV112.2mgKO
H/gになるまでプロピ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)の条件
で、20分間減圧処理を行い、粗製ポリオキシアルキレ
ンポリオールを得た。該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51.3重量部の無水フタ
ル酸および0.2重量部のトリエチルアミンを加え、1
15℃に昇温した後、用いた無水フタル酸1モルに対し
て2.45モルのプロピレンオキサイドを内温115
℃、反応時の最大圧力5.5kgf/cm2(539k
Pa)の条件で装入した。同温度で7時間反応させた
後、105℃、5mmHgabs.(665Pa)の条
件で、1時間減圧処理を行い、ポリエーテルエステルポ
リオールを得た。ポリエーテルエステルポリオール中の
ホスファゼニウム化合物1モルに対して1.95モルの
リン酸(75.2重量%のリン酸水溶液の形態)を添加
し、80℃で2時間の中和反応を行った。中和反応終了
後に、t−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)をポリ
エーテルエステルポリオール100重量部に対して10
00ppm添加し、減圧下で脱水を行い、オートクレー
ブ内の圧力が400mmHgabs.(53kPa)の
状態で吸着剤であるAD−600(富田製薬(株)製)
を5000ppm加えた。更に減圧下で脱水しながら最
終的に105℃、10mmHgabs.(1330P
a)以下の条件で4時間、同操作を行った。その後、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、ポリエーテルエステルポリ
オールの回収を行った。精製処理操作後のポリエーテル
エステルポリオールの水酸基価(OHV)は58.2m
gKOH/g、粘度(η)14,800mPa・s/2
5℃でpHは5.9であった。
【0083】実施例3 ポリエーテルエステルポリオールC 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
27モルのP5NMe2OHと0.1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、4時間の減圧脱水、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8
0℃とし、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm
2(392kPa)の条件でOHV91.5mgKOH
/gになるまでプロピレンオキサイドの付加重合を行っ
た。引き続き、窒素によりゲージ圧1.2kgf/cm
2(219kPa)まで加圧し、反応温度105℃、反
応時の最大圧力が5kgf/cm2(490kPa)の
条件でOHV84.1mgKOH/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℃、5mmHgab
s.(665Pa)の条件で、40分間減圧処理を行
い、粗製ポリオキシアルキレンポリオールを得た。該粗
製ポリオキシアルキレンポリオール100重量部に対し
て36.5重量部の無水フタル酸を加え、115℃に昇
温した後、用いた無水フタル酸1モルに対して1.39
モルのプロピレンオキサイドを内温115℃、反応時の
最大圧力4.5kgf/cm2(441kPa)の条件
で装入した。同温度で6時間反応させた後、105℃、
5mmHgabs.(665Pa)の条件で、1時間減
圧処理を行い、ポリエーテルエステルポリオールを得
た。ポリエーテルエステル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2.2モルのリン酸(75.
2重量%のリン酸水溶液の形態)を添加し、80℃で3
0分間の中和反応を行った。中和反応終了後に、t−ブ
チルヒドロキシトルエン(BHT)をポリエーテルエス
テルポリオール100重量部に対して1000ppm添
加し、減圧下で脱水を行い、オートクレーブ内の圧力が
400mmHgabs.(53kPa)の状態で吸着剤
であるAD−600(富田製薬(株)製)を3000p
pmおよびKW−300(協和化学工業(株)製)を4
00ppm加えた。更に減圧下で脱水しながら最終的に
105℃、10mmHgabs.(1330Pa)以下
の条件で4時間、同操作を行った。その後、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、ポリエーテルエステルポリオールの回
収を行った。精製処理操作後のポリエーテルエステルポ
リオールの水酸基価(OHV)は55.2mgKOH/
g、粘度(η)12,500mPa・s/25℃でpH
は6.5であった。
【0084】実施例4 ポリエーテルエステルポリオールD 攪拌装置、窒素導入管および温度計を装備した500m
lの4つ口フラスコにジプロピレングリコール1モルに
対して0.016モルのP5NMe2OHと0.02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88℃、10mmHgabs.(1330Pa)、
3時間の条件で減圧脱水、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、10mmHgabs.(1330P
a)の減圧状態から反応温度75〜78℃で、反応時の
最大圧力4kgf/cm2(392kPa)の条件でO
HVが140.3mgKOH/gになるまでプロピレン
オキサイドの付加重合を行った。引き続き、窒素により
ゲージ圧1.2kgf/cm2(219kPa)まで加
圧し、反応温度105℃、反応時の最大圧力が5kgf
/cm2(490kPa)の条件でOHV112.0m
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)の条
件で、40分間減圧処理を行い、粗製ポリオキシアルキ
レンポリオールを得た。該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47.4重量部の無水フ
タル酸と0.2重量部のトリエチルアミンを加え、11
5℃に昇温した後、用いた無水フタル酸1モルに対して
3.2モルのプロピレンオキサイドを内温115℃、反
応時の最大圧力4.5kgf/cm2(441kPa)
の条件で装入した。同温度で6時間反応させた後、10
5℃、5mmHgabs.(665Pa)の条件で、1
時間減圧処理を行い、ポリエーテルエステルポリオール
を得た。ポリエーテルエステル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2.0モルのシュウ酸
(8重量%のシュウ酸水溶液の形態)を添加し、80℃
で1時間の中和反応を行った。中和反応終了後に、t−
ブチルヒドロキシトルエン(BHT)をポリエーテルエ
ステルポリオール100重量部に対して1000ppm
添加し、減圧下で脱水を行い、オートクレーブ内の圧力
が450mmHgabs.(60kPa)の状態で吸着
剤であるAD−600(富田製薬(株)製)を1000
ppmおよびKW−300(協和化学工業(株)製)を
500ppm加えた。更に減圧下で脱水しながら最終的
に105℃、10mmHgabs.(1330Pa)以
下で4時間、同操作を行った。その後、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、ポリエーテルエステルポリオールの回収を
行った。精製処理操作後のポリエーテルエステルポリオ
ールの水酸基価(OHV)は55.2mgKOH/g、
粘度(η)9,800mPa・s/25℃でpHは6.
3であった。
【0085】実施例5 ポリエーテルエステルポリオール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つ口フラスコにジプロピレングリコール1モルに
対して0.020モルのP5NMe2OHと0.1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85℃、10mmHgabs.(1330Pa)、4
時間の条件で減圧脱水、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4kgf/cm2(392kPa)の条件
でOHVが80.1mgKOH/gになるまでプロピレ
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℃、5mmHgab
s.(665Pa)の条件で、40分間減圧処理を行
い、粗製ポリオキシアルキレンポリオールを得た。該粗
製ポリオキシアルキレンポリオール100重量部に対し
て24.3重量部の無水フタル酸を加え、115℃に昇
温した後、用いた無水フタル酸1モルに対して2.12
モルのプロピレンオキサイドを内温115℃、反応時の
最大圧力4.5kgf/cm2(441kPa)の条件
で装入した。同温度で6時間反応させた後、105℃、
5mmHgabs.(665Pa)、1時間減圧処理を
行い、ポリエーテルエステルポリオールを得た。ポリエ
ーテルエステル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2.0モルのシュウ酸(8重量%のシュ
ウ酸水溶液の形態)を添加し、80℃で1時間の中和反
応を行った。中和反応終了後に、t−ブチルヒドロキシ
トルエン(BHT)をポリエーテルエステルポリオール
100重量部に対して1000ppm添加し、減圧下で
脱水を行い、オートクレーブ内の圧力が450mmHg
abs.(60kPa)の状態で吸着剤であるAD−6
00(富田製薬(株)製)を1500ppmおよびKW
−300(協和化学工業(株)製)を500ppm加え
た。更に減圧下で脱水しながら最終的に105℃、10
mmHgabs.(1330Pa)以下の条件で4時
間、同操作を行った。その後、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、ポリエーテルエステルポリオールの回収を行った。
精製処理操作後のポリエーテルエステルポリオールの水
酸基価(OHV)は56.1mgKOH/g、粘度
(η)5,600mPa・s/25℃でpHは6.0で
あった。
【0086】以下に比較例を示す。比較例ではポリカル
ボン酸無水物とアルキレンオキサイドとの反応には前述
した複金属シアン化物錯体(DMC)を触媒として用い
た。DMCを触媒として重合開始剤である活性水素化合
物(本比較例ではグリセリン、ジプロピレングリコール
を用いた。)にアルキレンオキサイドの付加重合を試み
たが、特開平4−59825号公報に記載されているよ
うにプロピレンオキサイドが付加されていない活性水素
化合物への付加重合は困難であったため、水酸化カリウ
ムを触媒としてポリオキシアルキレンポリオールを合成
し、次いで、DMC触媒を用いてポリエーテルエステル
ポリオールの合成を行った。
【0087】比較例1 ポリエーテルエステルポリオールF 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0.2
2モルの水酸化カリウム(和光純薬製試薬:50重量%
の水酸化カリウム水溶液の形態で用いた。)を加え、窒
素をキャピラリー管で導入し、105℃、10mmHg
abs.(1330Pa)以下の条件で、3時間の減圧
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
反応温度を110℃とし、反応時の最大圧力が4.0k
gf/cm2(392kPa)の条件でOHV84.1
mgKOH/gになるまでプロピ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.(665P
a)、20分間減圧処理を行い、粗製ポリオキシアルキ
レンポリオールを得た。該粗製ポリオキシアルキレンポ
リオール中のカリウム1モルに対して、1.02モルの
リン酸(75.2重量%のリン酸水溶液の形態)および
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4重量部のイオン交換水を添加し、80℃で2時間
の中和反応を行った。続いて、減圧下で脱水を行い、オ
ートクレーブ内の圧力が400mmHgabs.(53
kPa)の状態で吸着剤であるKW−300(協和化学
工業(株)製)を5000ppm加えた。更に減圧下で
脱水しながら最終的に105℃、10mmHgabs.
(1330Pa)以下の条件で4時間、同操作を行っ
た。その後、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。精製処理後のポリ
オキシアルキレンポリオールの水酸基価(OHV)は8
4.2mgKOH/gであった。次に、該ポリオキシア
ルキレンポリオール100重量部に対して36.5重量
部の無水フタル酸および0.1重量部のDMCを加え、
120℃に昇温した後、用いた無水フタル酸1モルに対
して1.2モルのプロピレンオキサイドを内温120
℃、反応時の最大圧力4.0kgf/cm2(392k
Pa)の条件で装入した。同温度で6時間反応させた
後、105℃、5mmHgabs.(665Pa)の条
件で、50分間減圧処理を行い、ポリエーテルエステル
ポリオールを得た。その後、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、ポリエーテルエステルポリオールの回収を行った。
回収操作後のポリエーテルエステルポリオールの水酸基
価(OHV)は61.5mgKOH/g、粘度(η)2
7,500mPa・s/25℃、pHは6.9であり、
外観は白濁していた。
【0088】比較例2 ポリエーテルエステルポリオールG 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0.2
1モルの水酸化カリウム(50重量%の水酸化カリウム
水溶液の形態)を加え、窒素をキャピラリー管で導入
し、105℃、10mmHgabs.(1330Pa)
以下の条件で、4時間の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を110℃と
し、反応時の最大圧力が4.0kgf/cm2(392
kPa)の条件でOHV91.5mgKOH/gになる
までプロピレンオキサイドの付加重合を行った。引き続
き、窒素によりゲージ圧1.2kgf/cm2(219
kPa)まで加圧し、反応温度110℃、反応時の最大
圧力5kgf/cm2(490kPa)の条件でOHV
84.0mgKOH/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℃、5mmHgabs.(665
Pa)の条件で、40分間減圧処理を行い、粗製ポリオ
キシアルキレンポリオールを得た。該粗製ポリオキシア
ルキレンポリオール中のカリウム1モルに対して、1.
02モルのリン酸(75.2重量%のリン酸水溶液の形
態)および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3重量部のイオン交換水を添加し、80
℃で2時間の中和反応を行った。続いて、減圧下で脱水
を行い、オートクレーブ内の圧力が400mmHgab
s.(53kPa)の状態で吸着剤であるKW−300
(協和化学工業(株)製)を5000ppm加えた。更
に減圧下で脱水しながら最終的に105℃、10mmH
gabs.(1330Pa)以下の条件で4時間、同操
作を行った。その後、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。精製処理
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84.1mgKOH/gであった。次に、ポリオ
キシアルキレンポリオール100重量部に対して1重量
部のDMCと51.3重量部の無水フタル酸を加え、1
20℃に昇温した後、用いた無水フタル酸1モルに対し
て2.45モルのプロピレンオキサイドを内温を120
℃、反応時の最大圧力が4.5kgf/cm2(441
kPa)の条件で装入した。同温度で6時間反応させた
後、105℃、5mmHgabs.(665Pa)の条
件で50分間減圧処理を行い、ポリエーテルエステルポ
リオールを得た。その後、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、
ポリエーテルエステルポリオールの回収を行った。回収
操作後のポリエーテルエステルポリオールの水酸基価
(OHV)は59.2mgKOH/g、粘度(η)2
3,500mPa・s/25℃、pHは6.0であり、
外観は白濁していた。
【0089】比較例3 ポリエーテルエステルポリオールH 攪拌装置、窒素導入管および温度計を装備した500m
lの4つ口フラスコにジプロピレングリコール1モルに
対して0.12モルの水酸化カリウム(50重量%の水
酸化カリウム水溶液の形態)を加え、窒素をキャピラリ
ー管で導入しながら88℃、10mmHgabs.(1
330Pa)、5時間の条件で減圧脱水、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、10mmHgabs.(1330P
a)の減圧状態から反応温度110℃で、反応時の最大
圧力が4kgf/cm2(392kPa)の条件でOH
Vが140.3mgKOH/gになるまでプロピレンオ
キサイドの付加重合を行った。引き続き、窒素によりゲ
ージ圧1.2kgf/cm2(219kPa)まで加圧
し、反応温度105℃、反応時の最大圧力5kgf/c
2(490kPa)の条件でOHV112.0mgK
OH/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)の条件
で、40分間減圧処理を行い、粗製ポリオキシアルキレ
ンポリオールを得た。該粗製ポリオキシアルキレンポリ
オール中のカリウム1モルに対して、1.02モルのリ
ン酸(75.2重量%のリン酸水溶液の形態)および粗
製ポリオキシアルキレンポリオール100重量部に対し
て3重量部のイオン交換水を添加し、80℃で2時間の
中和反応を行った。続いて、減圧下で脱水を行い、オー
トクレーブ内の圧力が400mmHgabs.(53k
Pa)の状態で吸着剤であるKW−300(協和化学工
業(株)製)を5000ppm加えた。更に減圧下で脱
水しながら最終的に105℃、10mmHgabs.
(1330Pa)以下の条件で4時間、同操作を行っ
た。その後、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。精製処理後のポリ
オキシアルキレンポリオールの水酸基価(OHV)は1
13.4mgKOH/gであった。次に、ポリオキシア
ルキレンポリオール100重量部に対して1重量部のD
MCと47.4重量部の無水フタル酸を加え、120℃
に昇温した後、用いた無水フタル酸1モルに対して3.
20モルのプロピレンオキサイドを内温120℃、反応
時の最大圧力4.5kgf/cm2(441kPa)の
条件で装入した。同温度で6時間反応させた後、105
℃、5mmHgabs.(665Pa)の条件で、1時
間減圧処理を行い、ポリエーテルエステルポリオールを
得た。その後、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、ポリエーテ
ルエステルポリオールの回収を行った。回収操作後のポ
リエーテルエステルポリオールの水酸基価(OHV)は
59.0mgKOH/g、粘度(η)14,200mP
a・s/25℃、pHは6.1であり、外観は白濁して
いた。
【0090】実施例、比較例で得られたポリエーテルエ
ステルポリオール(以下、ポリオールと略する。)の水
酸基価(以下、OHVと略する。)、粘度(以下、ηと
略する。)およびpHを表1〜2(実施例)、表3(比
較例)にまとめた。表中の開始剤でGlyはグリセリン
を、DPGはジプロピレングリコールの略号である。ま
た、粗製ポリオキシアルキレンポリオールを粗製ポリオ
ールと、ポリカルボン酸として用いた無水フタル酸をP
AAと、アルキレンオキサイドをAOと、プロピレンオ
キサイドをPOと、エチレンオキサイドをEOと略す
る。触媒として実施例で用いたホスファゼニウム化合物
をPZと、トリエチルアミンをTEAと、比較例で用い
た水酸化カリウムをKOHと、複金属シアン化物錯体を
DMCと略する。さらに、無水フタル酸1モルに対する
プロピレンオキサイドのモル比をPO/PAA(単位;
無次元)と略する。
【0091】
【表1】
【0092】
【表2】
【0093】
【表3】
【0094】実施例、比較例より本発明のホスファゼニ
ウム化合物を触媒としたポリエーテルエステルポリオー
ルはDMCを用いた系と比較して、粗製ポリオキシアル
キレンポリオールを製造した際に触媒除去工程が不要で
あり、しかも低粘度であり、作業性に優れている。
【0095】ポリウレタンフォームの製造 実施例6,7および比較例4 本発明により得られたポリエーテルエステルポリオール
の効果を明らかにするため、以下にポリエーテルエステ
ル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。 (ポリエーテルエステルポリオール)A、C;実施例6
(A)、実施例7(C)、および比較例4(F)により
得られたポリエーテルエステルポリオール。 (ポリオールI);三井東圧化学製ポリオキシアルキレ
ンポリオールMN−3050ONE。水酸基価56mg
KOH/g (難燃剤)TCPP;大八化学製トリス(2−クロロプ
ロピル)ホスフェート) (触媒−1)ダブコT−9;エアプロダクツ製有機錫系
触媒(スタナスオクトエート) (触媒−2)ミニコL−1020;活材ケミカル社製3
級アミン触媒(トリエチレンジアミンの70%ジエチレ
ングリコール溶液) (整泡剤)L−6202;日本ユニカー社製シリコーン
整泡剤。 (イソシアネート)コスモネート T−80;三井東圧
化学社製ポリイソシアネート 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。さらに、以下の方法によりフォームの接着性を調べ
た。まず、軟質ポリウレタンフォームのブロックから縦
幅100mm、横幅25mm、厚さ10mmのシートを
切り出した。横幅30mm、縦幅120mmのナイロン
布の上に上記シート状のフォームをのせて、ニクロム線
式電熱器によりナイロン布にフォームを熱融着させた。
融着物を一定加重下で、24時間放置後、幅25mmの
試験片を切り出し、ストログラフR−1(東洋整機
(株)製)により接着性(単位;g/25mm)を調べ
た。
【0096】ポリエーテルエステルポリオールを30.
0重量部、ポリオキシアルキレンポリオール(ポリオー
ルI)を68.5重量部、水を4.0重量部、TCPP
を1.5重量部、ダブコT−9を0.15重量部、ミニ
コL−1020を0.1重量部、およびL−6202を
1.5重量部計量し、攪拌混合してレジンプレミックス
とし、23℃に調製した。レジンプレミックスの活性水
素とイソシアネート基との当量比(NCO/H、以下、
NCOインデックスと略する。)が1.05となるコス
モネート T−80を計量し20℃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、発泡硬化させた。得られた軟質ポリウレタン
フォームの諸物性を表4に示す。
【0097】
【表4】
【0098】本発明のホスファゼニウム化合物を触媒と
したポリエーテルエステルポリオールを用いた軟質ポリ
ウレタンフォームは、DMCを触媒としたポリエーテル
エステルポリオールでの軟質ポリウレタンフォームと比
較して、引張強度、伸び、永久圧縮歪み、反発弾性等の
力学物性および接着性に優れている。
【0099】本発明のポリエーテルエステルポリオール
の効果を明らかにするため、ポリウレタンエラストマー
を調製し、力学物性を測定した。本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。
【0100】ポリウレタンエラストマーの調製法はプレ
ポリマー法により行った。ポリエーテルエステルポリオ
ール100重量部に対して、4,4’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(コスモネートPH;三井東圧化学
(株)製)をNCOインデックスが3.01になるよう
に計量し、80℃、4時間の条件で窒素雰囲気下、反応
を行った。得られたイソシアネート基末端プレポリマー
を減圧脱泡しながら65℃に調整し、該プレポリマー中
の遊離イソシアネート基濃度に対して、NCOインデッ
クスが1.05になるように計量した1,4−ブタンジ
オール(和光純薬製)、およびジブチルチンジラウレー
トの1重量%のジオクチルフタレート溶液を該プレポリ
マー100重量部に対して0.2重量部添加し、1分間
気泡が混入しないように攪拌混合を行った。あらかじめ
100℃に加熱した縦幅20cm、横幅20cm、厚さ
2mmのテフロンコートした金型に均一に流し込み、1
00℃で24時間硬化させた。金型から脱型後、23
℃、相対湿度40%の恒温恒湿のオーブン中で1週間静
置後、物性測定を行った。物性測定はJIS K 63
01に準じて行った。また、イソシアネート基末端プレ
ポリマーの貯蔵安定性を調べる目的で、合成直後のプレ
ポリマーを金属製容器に窒素雰囲気下で密閉し、60℃
のオーブンに14日間保管し、粘度の変化を測定した。
実施例8ではポリエーテルエステルポリオールDを、比
較例5ではポリエーテルエステルポリオールHを用い
た。さらに、比較例6にエステル変性を行っていないジ
オール系ポリオキシアルキレンポリオール(三井東圧化
学(株)DIOL2000;ポリオールJと略する。)
を用いたポリウレタンエラストマーの物性を示す。これ
らのポリウレタンエラストマーの物性測定結果を表5に
示す。表中の貯蔵安定性は、60℃、14日後のプレポ
リマーの粘度変化が大きければ×で、粘度変化が少なけ
れば○で評価を行った。
【0101】
【表5】
【0102】実施例、比較例より本発明のポリエーテル
エステルポリオールを用いたポリウレタンエラストマー
は、DMCを触媒としたポリエーテルエステルポリオー
ルによるエラストマーおよびエステル変性していないポ
リオキシアルキレンポリオールによるエラストマーと比
較して、硬度、引張強度、伸び、反発弾性および永久圧
縮歪み等の力学物性に優れている。さらに、本発明のポ
リエーテルエステルポリオールにより、貯蔵安定性の優
れたイソシアネート基末端プレポリマーを製造すること
ができる。
【0103】
【発明の効果】本発明のホスファゼニウム化合物を触媒
としたポリエーテルエステルポリオールは、複金属シア
ン化物錯体(DMC)を用いる方法と比較して、アルキ
レンオキサイド重合触媒を切り替える等の複雑な工程を
経ることなく製造可能で、しかも粘度が低く作業性に優
れている。本発明のポリエーテルエステルポリオールを
用いた軟質ポリウレタンフォームは、布材と高い接着性
を有し、硬度、伸び等の力学物性に優れている。さら
に、本発明のポリエーテルエステルポリオールを用いた
ポリウレタンエラストマーは、DMC触媒によるポリエ
ーテルエステルポリオールおよびエステル変性を行って
いないポリオキシアルキレンポリオールと比較して、硬
度、引張強度、伸び、反発弾性および永久圧縮歪み等の
力学物性に優れている。しかも、本発明のポリエーテル
エステルポリオールにより、貯蔵安定性の優れたイソシ
アネート基末端プレポリマーを製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 夘三治 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 国広 保 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内 (72)発明者 田村 智 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内 (72)発明者 伊豆川 作 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(第一反応工程)化学式(1) 【化1】 (化学式(1)中のa、b、cおよびdは、それぞれ0
    〜3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。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、T
    r-は価数rの無機アニオンを表す。)で表されるホスフ
    ァゼニウム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、 または、化学式(2) 【化2】 (化学式(2)中のa、b、cおよびdは、0〜3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。)で表されるホスファ
    ゼニウム化合物と活性水素化合物の存在下に、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5×10-5〜1×
    10-1モルの範囲で調製され、反応温度が15〜130
    ℃、最大反応圧力が9kgf/cm2(882kPa)
    である条件下でアルキレンオキサイドを付加重合した水
    酸基価が10〜500mgKOH/gの粗製ポリオキシ
    アルキレンポリオールを製造するポリオキシアルキレン
    ポリオール製造工程、および(第二反応工程)第一反応
    工程で得られた粗製ポリオキシアルキレンポリオール1
    00重量部に対してポリカルボン酸無水物を1〜80重
    量部と該ポリカルボン酸無水物1モルに対して0.3〜
    20モルのアルキレンオキサイドを反応温度15〜13
    0℃、最大反応圧力が9kgf/cm2(882kP
    a)の条件下で反応させるポリエーテルエステルポリオ
    ール製造工程、からなることを特徴とするポリエーテル
    エステルポリオールの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の方法で得られたポリエーテ
    ルエステルポリオールを2〜100重量%を含むポリオ
    ールとポリイソシアネート化合物と反応させることを特
    徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。
JP16103897A 1997-06-18 1997-06-18 ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法 Expired - Lifetime JP3625615B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16103897A JP3625615B2 (ja) 1997-06-18 1997-06-18 ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16103897A JP3625615B2 (ja) 1997-06-18 1997-06-18 ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH115833A true JPH115833A (ja) 1999-01-12
JP3625615B2 JP3625615B2 (ja) 2005-03-02

Family

ID=15727424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16103897A Expired - Lifetime JP3625615B2 (ja) 1997-06-18 1997-06-18 ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3625615B2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1135673A (ja) * 1997-07-23 1999-02-09 Mitsui Chem Inc ポリウレタン分散体の製造方法
JP2000327769A (ja) * 1999-05-18 2000-11-28 Mitsui Chemicals Inc ポリアルキレンオキシドの製造方法
JP2001026644A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Mitsui Chemicals Inc 末端にエーテル結合およびエステル結合を有するポリアルキレンオキシドの製造方法。
JP2001040084A (ja) * 1999-08-03 2001-02-13 Mitsui Chemicals Inc ポリオールの製造方法
JP2002114840A (ja) * 2000-07-31 2002-04-16 Mitsui Takeda Chemicals Inc ポリエステルポリオールの製造方法、ポリエステルポリオールの製造装置、ポリエステルポリオールおよびポリウレタンフォーム
JP2010189544A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Arakawa Chem Ind Co Ltd ポリウレタン樹脂、印刷インキ用組成物、コーティング剤組成物及び接着剤組成物
JP5381707B2 (ja) * 2007-06-07 2014-01-08 旭硝子株式会社 熱可塑性ポリウレタンを含む樹脂組成物およびホットメルト接着剤
KR101503947B1 (ko) * 2007-07-04 2015-03-18 우베 고산 가부시키가이샤 인-함유 폴리카르보네이트 폴리올, 이의 제조 방법 및 인-함유 폴리카르보네이트 폴리우레탄
CN112384550A (zh) * 2018-05-08 2021-02-19 科思创知识产权两合公司 分离双金属氰化物催化剂
CN113336917A (zh) * 2021-04-21 2021-09-03 福建师范大学泉港石化研究院 一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法
CN116589657A (zh) * 2023-05-19 2023-08-15 沃德丰汽车用品(南通)有限公司 一种透气透水可水洗慢回弹海绵
CN121343150A (zh) * 2025-12-22 2026-01-16 山东一诺威新材料有限公司 生物基高强度聚醚酯多元醇及其制备方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1135673A (ja) * 1997-07-23 1999-02-09 Mitsui Chem Inc ポリウレタン分散体の製造方法
JP2000327769A (ja) * 1999-05-18 2000-11-28 Mitsui Chemicals Inc ポリアルキレンオキシドの製造方法
JP2001026644A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Mitsui Chemicals Inc 末端にエーテル結合およびエステル結合を有するポリアルキレンオキシドの製造方法。
JP2001040084A (ja) * 1999-08-03 2001-02-13 Mitsui Chemicals Inc ポリオールの製造方法
JP2002114840A (ja) * 2000-07-31 2002-04-16 Mitsui Takeda Chemicals Inc ポリエステルポリオールの製造方法、ポリエステルポリオールの製造装置、ポリエステルポリオールおよびポリウレタンフォーム
JP5381707B2 (ja) * 2007-06-07 2014-01-08 旭硝子株式会社 熱可塑性ポリウレタンを含む樹脂組成物およびホットメルト接着剤
KR101503947B1 (ko) * 2007-07-04 2015-03-18 우베 고산 가부시키가이샤 인-함유 폴리카르보네이트 폴리올, 이의 제조 방법 및 인-함유 폴리카르보네이트 폴리우레탄
JP2010189544A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Arakawa Chem Ind Co Ltd ポリウレタン樹脂、印刷インキ用組成物、コーティング剤組成物及び接着剤組成物
CN112384550A (zh) * 2018-05-08 2021-02-19 科思创知识产权两合公司 分离双金属氰化物催化剂
CN113336917A (zh) * 2021-04-21 2021-09-03 福建师范大学泉港石化研究院 一种聚酯型可修复聚氨酯材料的无溶剂制备方法
CN116589657A (zh) * 2023-05-19 2023-08-15 沃德丰汽车用品(南通)有限公司 一种透气透水可水洗慢回弹海绵
CN116589657B (zh) * 2023-05-19 2023-12-19 沃德丰汽车用品(南通)有限公司 一种透气透水可水洗慢回弹海绵
CN121343150A (zh) * 2025-12-22 2026-01-16 山东一诺威新材料有限公司 生物基高强度聚醚酯多元醇及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3625615B2 (ja) 2005-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3905638B2 (ja) ポリオキシアルキレンポリオール及びその誘導体、並びに、該ポリオキシアルキレンポリオールの製造方法
KR100313445B1 (ko) 폴리옥시알킬렌폴리올 및 그 유도체 및 이 폴리옥시알킬렌폴리올의 제조방법
US10899911B2 (en) Reactive flame retardants for flexible polyurethane foams
KR100743734B1 (ko) 자가촉매성 폴리올로 제조된 저 방출 폴리우레탄 중합체
JP5254719B2 (ja) 自己触媒性ポリオール
KR101835913B1 (ko) 폴리에테르에스테르 폴리올
JP3703262B2 (ja) 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
CN103534263B (zh) 用于聚氨酯泡沫体的含磷阻燃剂
TWI511994B (zh) 聚胺酯製造用多元醇及使用其的聚胺酯的製造方法
CN102369232B (zh) 聚氧化烯多元醇或聚氧化烯一元醇以及聚氨酯树脂
JP3933790B2 (ja) ポリオキシアルキレンポリオール及びポリマー分散ポリオール
JPH1160724A (ja) ケイ素基含有ポリアルキレンオキサイド重合体の製造方法及び湿気硬化性組成物
JP3625615B2 (ja) ポリエーテルエステルポリオールならびにそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法
JPH11302352A (ja) イソシアネート基末端プレポリマー及びそれを用いたポリウレタンエラストマー
JP2012072260A (ja) ポリオキシアルキレンポリオール及びこれを用いたポリウレタン樹脂
JP2003137951A (ja) 軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP3174520B2 (ja) イソシアネート基末端プレポリマー、その製造方法ならびに硬化性ポリウレタン組成物
JP4282044B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォーム用ポリエステルポリオール及びその製造方法並びに硬質ポリウレタンフォームの製造方法
JP3703259B2 (ja) ポリウレタン分散体の製造方法
JP4199398B2 (ja) 芳香族エステル変性ポリオール及びその製造方法並びにポリウレタンエラストマーの製造方法
KR101832380B1 (ko) 신규한 3차 아민계 폴리올 및 이의 이용
KR101842529B1 (ko) 폴리우레탄 제조용 폴리올 자가촉매 및 이의 개시제
JP2000017040A (ja) ポリウレタン樹脂及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法
JP3672415B2 (ja) ポリオールならびにその製造方法およびそれを用いたポリウレタン樹脂の製造方法
JP3724928B2 (ja) ポリオキシアルキレンポリアミンの製造方法およびそれを用いたポリウレタンウレア樹脂の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term