(57)【要約】本発明は、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのイン・サイチュー製造方法に関する。この製造方法は、反応容器にモノオール（Ｓｉ）および複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒を導入し、反応容器にエポキシド混合物を供給し、エポキシド混合物と初期開始剤を反応させ、モノオールの当量が所望水準に達するまで、エポキシドを供給することにより重合を継続し、次いで、エポキシド混合物の供給を続けながら、反応容器に多官能性開始剤（Ｓｃ）を連続的に添加し、開始剤の添加を完了し、得られるポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドが約３５０〜約７５０の平均当量および約２〜約４の平均官能価を有するようになるまで、混合物の重合を継続することを含む。本発明は、粘弾性発泡体の製造方法にも関する。この方法は、添加剤の存在下に、ポリイソシアネート成分とイソシアネート反応性成分を反応させることを含み、イソシアネート反応性成分は、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー生成ブレンドを少なくとも５０質量％含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのイン・サイチュー製造方法であって、
Ａ)反応容器に
（１）１つまたはそれ以上の１官能性化合物を含む初期開始剤（Ｓｉ）、および
（２）複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒
を導入し、
Ｂ）反応容器に
（１）プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを１００：０〜２０：８０の質量比で含むエポキシド
を供給し、
Ｃ）該エポキシド混合物と該初期開始剤（Ｓｉ）を反応させ、１官能性化合物の当量が少なくとも１０質量％増加し、約１５００〜約６０００の値に達するまで、エポキシドを供給することにより重合を継続し、
Ｄ）エポキシドの供給を続けながら、反応容器に
（１）２．０〜８の官能価および約２８〜約４００の当量を有する低分子量開始剤（Ｓｃ）を
連続的に添加し、
Ｅ）連続の開始剤（Ｓｃ）の添加を完了し、
Ｆ）得られるモノオールおよびポリオールのブレンドが、約３５０〜約７５０の総平均当量および約２〜約４の平均官能価を有し、
（１）Ｆ（１）およびＦ（２）の１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約１５００〜約６０００の当量を有するポリエーテルモノオール、並びに
（２）Ｆ（１）およびＦ（２）の１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約２００〜約５００の当量および約２．０〜約８の平均官能価を有するポリエーテルポリオール
を含むまで、
混合物の重合を反応容器中で継続させる
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
工程Ｃ）において連続供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの質量比を、工程Ｂ）で反応容器に供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの実際の質量比から変化させて、工程Ｃ）でプロピレンオキシドに対してより高い平均比のエチレンオキシドを存在させる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程Ｄ）において連続供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの質量比を、工程Ｂ）で反応容器に供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの実際の質量比から変化させて、工程Ｄ）でプロピレンオキシドに対してより高い平均比のエチレンオキシドを存在させる請求項３に記載の方法。
【請求項４】
工程Ｄ）において連続供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの質量比を、工程Ｃ）で反応容器に供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの実際の質量比から変化させて、工程Ｄ）でプロピレンオキシドに対してより高い平均比のエチレンオキシドを存在させる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
Ａ）（１）初期開始剤（Ｓｉ）は少なくとも約２００の当量を有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
Ｂ）（１）エポキシドは、１００：０〜４０：６０の質量比でプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程Ｃ）でのエポキシド混合物と初期開始剤（Ｓｉ）の反応は、ポリエーテルモノオールの当量が２０００〜４０００に達するまで行う請求項１に記載の方法。
【請求項８】
Ｄ）（１）低分子量開始剤（ＳＣ）は約３の官能価および約２８〜約１００の当量を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
Ｄ）（１）低分子量開始剤（ＳＣ）はグリセリンを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
工程Ｆ）において、得られるポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドが約４５０〜約７００の総平均当量および約２．２〜約２．８の平均官能価を有するまで混合物を反応させる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
約３５０〜約７５０の総当量および約２〜約４の平均官能価を有し、
（１）ブレンドの合計質量に対し、約２５〜７５質量％の、約１５００〜約６０００の当量を有するポリエーテルモノオール、および
（２）ブレンドの合計質量に対し、約２５〜７５質量％の、約２００〜約５００の当量および約２．０〜約８の平均官能価を有するポリエーテルポリオール
を含むことを特徴とする、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１２】
総当量が約４５０〜約７００であり、平均官能価が約２．２〜約２．８である請求項１１に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１３】
（１）該ポリエーテルモノオールが約２０００〜約４０００の当量を有し、
（２）該ポリエーテルポリオールが約３００〜約４００の当量および約２．５〜約３．５の平均官能価を有する
請求項１１に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１４】
（２）該ポリエーテルポリオールが約３の平均官能価を有する請求項１３に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法により製造されたイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１６】
総当量が約４５０〜約７００であり、平均官能価が約２．２〜約２．８である請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１７】
工程Ｃ）において連続供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの質量比を、工程Ｂ）で反応容器に供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの実際の質量比から変化させて、工程Ｃ）でプロピレンオキシドに対してより高い平均比のエチレンオキシドを存在させる請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１８】
工程Ｄ）において連続供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの質量比を、工程Ｂ）で反応容器に供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの実際の質量比から変化させて、工程Ｄ）でプロピレンオキシドに対してより高い平均比のエチレンオキシドを存在させる請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項１９】
工程Ｄ）において連続供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの質量比を、工程Ｃ）で反応容器に供給されるエポキシド中のプロピレンオキシド対エチレンオキシドの実際の質量比から変化させて、工程Ｄ）でプロピレンオキシドに対してより高い平均比のエチレンオキシドを存在させる請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項２０】
Ａ）（１）初期開始剤（Ｓｉ）は少なくとも約２００の当量を有する請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項２１】
Ｂ）（１）エポキシドは、１００：０〜４０：６０の質量比でプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを含む請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項２２】
工程Ｃ）でのエポキシド混合物と初期開始剤（Ｓｉ）の反応は、ポリエーテルモノオールの当量が２０００〜４０００に達するまで行う請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項２３】
Ｄ）（１）低分子量開始剤（ＳＣ）は約３の官能価および約２８〜１００の当量を有する請求項１５に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項２４】
Ｄ）（１）低分子量開始剤（ＳＣ）はグリセリンを含む請求項２３に記載のイン・サイチュー重合ブレンド。
【請求項２５】
少なくとも１つの発泡剤、界面活性剤および１つまたはそれ以上の触媒の存在下に、ポリイソシアネートとイソシアネート反応性混合物を、約９０〜約１２０のイソシアネート指数で反応させることを含んでなる粘弾性ポリウレタン発泡体の製造方法であって、イソシアネート反応性混合物は、約３５０〜約７５０の平均当量および約２〜約４の平均官能価を特徴とする、１つまたはそれ以上のポリエーテルモノオールおよび１つまたはそれ以上のポリエーテルポリオールのイン・サイチュー生成ブレンドを、イソシアネート反応性混合物１００質量％に対して少なくとも５０質量％含んでなり、該イン・サイチュー生成ブレンドは、
（１）（１）および（２）の１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約１５００〜約６０００の当量を有するポリエーテルモノオール、および
（２）（１）および（２）の１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約２００〜約５００の当量および約２．０〜約８の平均官能価を有するポリエーテルポリオール
を含む
製造方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法により製造された粘弾性発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエーテルポリオールブレンド、特に１つまたはそれ以上のポリエーテルモノオールおよび１つまたはそれ以上のポリエーテルポリオールのブレンドのイン・サイチュー製造方法、および１つまたはそれ以上のポリエーテルモノオールおよび１つまたはそれ以上のポリエーテルポリオールのイン・サイチュー生成ブレンドに関する。さらに本発明は、そのようなブレンドからの粘弾性発泡体の製造方法および得られる粘弾性発泡体に関する。本発明の方法は、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒を必要とする。本発明の方法は、エポキシド化のための初期開始剤としてモノオールを特異的に使用し、その後の工程では、多官能性開始剤を連続的に添加し、エポキシドを連続的に加えることにより重合して、高当量のポリエーテルモノオールおよび非常に低い当量のポリエーテルポリオールを単一の反応器バッチで製造する。このようなポリエーテルモノオールとポリエーテルポリオールのイン・サイチュー生成ブレンドは、粘弾性ポリウレタン発泡体の製造に適している。
【背景技術】
【０００２】
複金属シアン化物（ＤＭＣ）錯体は、エポキシド重合によりポリエーテルポリオールを製造するための高活性触媒である。最近の改良により、特異的な活性を有するＤＭＣ触媒が得られている（例えば、米国特許第5,470,813号参照）。
【０００３】
ＤＭＣ触媒は１９６０年代から知られているが、この触媒を用いて製造したポリオールの商業化は最近のことであり、ほとんどの商業用ポリエーテルポリオールは今なお水酸化カリウムを用いて製造されている。ＤＭＣポリオールの商業的利用が遅れている１つの理由は、通常のポリオール開始剤、例えば水、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどは、ＤＭＣ触媒エポキシド重合を、特に典型的なバッチポリオール製造方法において、（開始するとしても）ゆっくりしか開始しないからである。通常、ポリオール開始剤およびＤＭＣ触媒は、反応容器に供給され、少量のエポキシドと共に加熱され、触媒が活性化され、残りのエポキシドが反応容器に連続的に添加されて、重合ば完結する。
【０００４】
ＫＯＨまたはＤＭＣ触媒のいずれかを用いてポリオールを製造する代表的なバッチ法では、ポリオール開始剤全量が最初に反応容器に供給される。触媒としてＫＯＨを使用する場合、開始剤（通常、低分子量ポリオール、例えばグリセリンまたはポリプロピレングリコール）へのエポキシドの連続付加によれば、最初に開始剤を全て供給して製造した生成物に比べて分子量分布がより広いポリオールが得られることが、当業者には知られている。これは、ＫＯＨによるアルコキシル化の速度がポリオールの分子量に実質的に依存していないからである。もし低分子量種を定常的に導入すると、ポリアルコキシル化生成物の分子量分布は広くなる。
【０００５】
当業者は、ＤＭＣ触媒ポリオールの合成において開始剤を連続的に添加することにより比較的広い分子量分布を有するポリオールが得られると考えていた。従って、ＤＭＣポリオール合成技術では、反応容器に最初に開始剤全量を供給し、重合中にエポキシドを連続的に添加することが、専ら教示されていた。
【０００６】
１つの例外は米国特許第3,404,109号である。この米国特許は、ＤＭＣ触媒および開始剤としての水を使用してポリエーテルジオールを製造する小規模な方法を開示している。この方法では、ＤＭＣ触媒、使用するエポキシドの全ておよび水を飲料ボトルに加え、ボトルに蓋をし、内容物を加熱してエポキシドを重合すると記載されている。この米国特許はさらに、「多量の水を用いて低分子量テロマーを製造する場合、多量の水がテロマー化速度を低下させるので、水は間欠的に添加するのが好ましい。」と記載している（第７欄参照）。開始剤（すなわち水）を増加させながら添加すると、「実用的」反応速度が得られる。従って、この米国特許では、エポキシド全量を最初に反応容器に供給するが、開始剤は増加させながら添加している。
【０００７】
興味深いことに、米国特許第3,404,109号は、水の増加添加が、「水全量を反応開始時に添加する場合に得られる分子量分布よりも広い分子量分布を有するテロマーを得るためにも使用できる」ことも開示している。換言すると、ＤＭＣ触媒法から期待される結果は、ＫＯＨ触媒法を用いて得られる結果と同じである、すなわち、開始剤を連続的または漸増的に添加すると、広い分子量分布を持つポリオールが得られる。従って、この米国特許を読んだ場合、当業者は、ＤＭＣ触媒エポキシド重合に開始剤を漸増的に加えると、開始剤全量を最初に添加した場合に得られるよりも広い分子量分布を持つポリオールが製造されると考えるであろう。
【０００８】
米国特許第5,114,619号は、バリウムまたはストロンチウムの酸化物または水酸化物を触媒として含む反応混合物に、水およびエポキシドを連続的に添加することを含むポリエーテルポリオールの製造方法を開示している。ＤＭＣを触媒とする方法は開示されていない。この米国特許の方法によれば、不飽和が少なくなったポリオールが製造される。オリールの分子量分布に対するバリウムまたはストロンチウム触媒の存在下での水の連続添加の影響は検討されていない。この米国特許は更に、水とは異なり、低分子量ジオール、トリオールおよびポリオキシアルキレングリコールを連続添加しても、ポリオールの不飽和は少なくならないことを記載している。加えて、バリウムまたはストロンチウム触媒に代えてＫＯＨを使用しても、改善は見られない。
【０００９】
典型的なポリエーテルポリオールのバッチ合成の場合のように、開始剤の全てを最初に添加することの１つの結果は、多くの場合、反応容器が効率的に使用できないことである。例えば、分子量４０００のポリオキシプロピレンジオール（４Ｋジオール）を分子量２０００のポリオキシプロピレンジオール（２Ｋジオール）「開始剤」から製造するために、反応の開始時には反応容器をほぼ半分まで満たす。すなわち、５０ガロンの製品を製造するために、２５ガロンの２Ｋジオールを用いて開始する。有効な方法は、そのような「生成比（ビルド比）」（build ratio）の制限を克服し、開始剤または目的製品の分子量に拘わらず、反応容器を有効に利用できる。例えば、５０ガロン反応容器に２Ｋジオール開始剤を５ガロンのみ供給し、なおかつ５０ガロンの４Ｋ製品を製造できる可能性を有することは、重要である。
【００１０】
ＤＭＣ触媒の方法上の問題に加えて、ＤＭＣ触媒ポリオールの市場における評価は、特に軟質モールドポリウレタン発泡体の製造時の、ポリオール加工および性能の変動により、高くなかった。ＤＭＣ触媒ポリオールは、通常、ＫＯＨ触媒ポリオールについて設計された発泡体組成に適合しない（not "dropped into"）。何故なら、ポリオールが同等に加工できないからである。ＤＭＣ触媒ポリオールは、多くの場合、高すぎるまたは低すぎる発泡体安定性を与える。ポリオールにおけるバッチ間変動により、発泡体処方を予測できなくなる。ＤＭＣ触媒ポリオールを用いた発泡体処方のこの予測不能性の原因は、十分には理解されておらず、不変的な結果は得にくいままである。
【００１１】
ＤＭＣ触媒ポリオールの改良された製造方法が米国特許第5,777,177号に記載されている。この方法は、ＫＯＨ触媒を用いてポリオール開始剤を別途合成する必要はなく、水、プロピレングリコールおよびグリセリンのような簡単な開始剤を用いることができる。この方法はまた、ポリオールゲルによる反応容器のよごれの問題を解消でき、反応容器を効率的に利用でき、生成比の制限を解決できる。
【００１２】
米国特許第5,777,177号は、狭い分子量分布を有するポリエーテルポリオールを製造するために、初期開始剤の使用および第２開始剤の連続添加を開示しているが、この技術が、単一バッチ反応容器中で顕著に異なり、かつ比較的狭い分子量を持つポリオールのイン・サイチユー生成ブレンドを製造するのに使用できることは、記載も示唆もしていない。とりわけ、この米国出願は、本願において開示され特許請求されているような高分子量のポリエーテルモノオールと非常に低い分子量のポリエーテルポリオールをイン・サイチユーで製造することを開示していない。
【００１３】
米国特許第5,689,012号は、１つまたはそれ以上の開始剤の連続添加を利用する、ポリオールの連続製法を開示している。しかしながら、米国特許第5,689,012号の目的は、米国特許第5,777,177号と同様に、比較的狭い分子量分布を有するポリオールを製造することである。この米国特許も、それぞれが比較的狭い分子量分布を有し、実質的に異なる分子量を有するポリオール（特に、ポリエーテルモノオールとポリエーテルポリオール）のブレンドをイン・サイチューで製造することを、記載も示唆もしていない。米国特許第5,689,012号の開示からは、この連続ポリオール法が、本願に記載されているような高分子量のポリエーテルモノオールと非常に低い分子量のポリエーテルポリオールのイン・サイチュー製造に使用できることは明らかではない。
【００１４】
同時係属米国特許出願第09/495,192号（2000年1月31日出願）は、少なくとも９０のイソシアネート指数で、イソシアネート成分を高当量モノオールおよび低当量ポリオールを含むイソシアネート反応性成分に反応させて、徐回復性粘弾性ポリウレタン発泡体を製造することを開示している。この米国特許出願の開示によれば、イソシアネート反応性成分として使用されるモノオールおよびポリオールは、別個の反応により調製されており、高分子量ポリエーテルモノオールと低分子量ポリエーテルポリオールとをイン・サイチューで製造する単一バッチ法は開示されていない。
【００１５】
米国特許第4,950,695号は、軟質ポリウレタン発泡体を軟化するために、１官能性アルコールまたはポリエーテルを使用することを開示している。組成物は、分子量２０００〜６５００のトリオールも含んでいる。発泡体のレジリエンス値は記載されていない。従って、当業者なら、発泡体は粘弾性を有していないと推論するであろう。
【００１６】
ヨーロッパ特許出願公開0 913 414は、ポリエーテルモノオールを含みうる粘弾性ポリウレタン発泡体の製造を開示している。１５００未満の分子量を有するモノオールが、１８００より大きい分子量を有するポリオールと共に使用されている。実施例全てにおいて、低指数（９０未満）の発泡体が示されている。
【００１７】
米国特許第6,063,309号には、超軟質ポリウレタン発泡体の製造に適した分散体ポリオールが開示されている。このようなポリオキシアルキレン分散体ポリオールは、２つの異なるポリオキシエチレンポリオールの安定な液−液分散体からなる。第１のポリオールは、高ポリオキシプロピレン含量内部ブロックおよび高ポリオキシエチレン含量外側ブロックを実質的に有し、第２のポリオールは、主として高オキシエチレン含量ブロックからなる。この組成物は、分離または層分離を起こない、超軟質ポリウレタン発泡体の製造に非常に適した、液−液微分散体を形成する。
【特許文献１】
米国特許第5,470,813号
【特許文献２】
米国特許第3,404,109号
【特許文献３】
米国特許第5,114,619号
【特許文献４】
米国特許第5,777,177号
【特許文献５】
米国特許第5,689,012号
【特許文献６】
米国特許第4,950,695号
【特許文献７】
ヨーロッパ特許出願公開0 913 414
【特許文献８】
米国特許第6,063,309号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、高当量１官能性ポリエーテル、すなわちポリエーテルモノオールと、低分子量多官能性ポリエーテル、すなわちポリエーテルポリオールとのブレンドを、単一反応容器バッチ中で一緒に（イン・サイチュー）製造するために、ＤＭＣ触媒エポキシド化を用いる、独特の方法に関する。このイン・サイチュー法によれば、別個のポリエーテルを製造し、貯蔵し、ブレンドする必要がなくなり、従って、複数のタンクの必要性が少なくなり、製造効率が改善される。驚くべきことに、この方法によりイン・サイチューで製造されたポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドは、別個に調製されたポリエーテルポリオール（すなわち、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオール）から製造されたブレンドに比べ、粘弾性発泡体の製造に使用した場合、同等またはより優れた性能を与える。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、ポリエーテルポリオールのブレンド、特に、１つまたはそれ以上のポリエーテルモノオールと１つまたはそれ以上のポリエーテルポリオールのブレンドをイン・サイチューで製造する方法である。本発明はまた、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンド；イソシアネート成分とイソシアネート反応性成分とを反応させることにより、粘弾性発泡体を製造する方法であって、イソシアネート反応性成分の一部がポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンドである方法；並びに、得られる粘弾性発泡体に関する。
【００２０】
本発明の方法は、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒、最初に添加した１官能性の開始剤（Ｓｉ）および連続的に添加される多官能性の開始剤（Ｓｃ）の存在下、１つまたはそれ以上のエポキシドを重合することにより、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドをイン・サイチューで製造することからなる。ＤＭＣ触媒ポリオールおよびポリオールブレンドを製造する従来の方法では、使用する開始剤全量を重合開始時に添加するが、本発明の方法では、ＤＭＣ触媒と共に、１官能性の初期開始剤（Ｓｉ）のみを添加し、エポキシドを供給して、Ｓｉとエポキシドとを反応させ、エポキシドおよび１つまたはそれ以上の多官能性開始剤化合物（Ｓｃ）を、重合中、反応混合物へ連続的に添加する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の方法は、予想外の貴重な利点を有している。第１に、本発明の方法は、反応容器中で、高当量１官能性ポリエーテル成分を生成する効率的なルートを提供する。ＤＭＣ触媒は、１官能性開始剤のエポキシド化を容易に開始することが見出され、触媒の高活性が、意図される用途分野に必要な高当量までの重合を促進する。強塩基触媒を用いる従来の手法を含む方法では、モノオールに触媒を溶解し、過剰の水を除去する時間のかかる工程、およびこの種の触媒を用いた場合の低いエポキシ化速度による長い反応時間が必要とされる。そのような方法では、低い反応速度の故に約１８００より大きい当量のモノオールの製造には非常に時間がかかり、塩基触媒プロセスにおけるプロピレンオキシドからアリルアルコールへの異性化によって低分子量１官能性開始剤の望ましくない生成が起こる。
【００２２】
第２に、あらかじめ生成したポリエーテルモノオールへの多官能性開始剤の連続添加により、高当量モノオール中での低当量多官能性ポリオールのイン・サイチュー製造ルートが提供される。これは、最も低い当量のポリオール鎖へのエポキシドモノマーの優先的付加を促進するというＤＭＣ触媒のユニークな性能により促進される。驚くべきことに、開始剤およびエポキシドの添加速度を注意深く制御することにより、より高当量のモノオール中で狭い分子量分布を有する低分子量ポリエーテルポリオールを製造することができる。
【００２３】
第３に、米国特許第5,689,012号、同第5,777,177号および同第5,919,988号のように標準的単一生成物反応に比べて著しく長いサイクル時間を必要としない連続段階化単一バッチプロセスにおいて、重合を行うことができる。初期開始剤の使用および第２開始剤の連続添加により、使用する反応容器に合わせて生成比を調節することが可能になる。従って、反応容器の利用および製造能力が最大化できる。
【００２４】
第４に、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールを単一反応容器バッチ法によりイン・サイチューで製造することは、ポリエーテルモノオールとポリエーテルポリオールとを別個に調製し、その後に両者をブレンドすることに比べ、顕著に優れた効率性およびコスト優位性を与える。２つの成分それぞれの貯蔵タンクおよびブレンド用の第３の貯蔵タンクを必要とせず、ブレンド用タンクが必要なだけである。また、ブレンドするための中間製品であるポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールを貯蔵する必要がないので、在庫も実質的に減少する。加えて、生成物をブレンドする時間および費用も削減される。
【００２５】
第５に、反応の異なる段階におけるエポキシド供給組成を制御することにより、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールが単一反応容器中でイン・サイチュー製造されるにもかかわらず、それらの組成を、ほぼ独立に変えることができる。例えば、ポリエーテルモノオールの重合中にはプロピレンオキシドを供給して低反応性成分を得、次いで、より高官能性の開始剤を連続的に供給するときにエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの混合物を供給して、より反応性の成分を得る。添加されたエポキシドは、より小さい当量のポリエーテルポリオールに優先的に付加されるから、ポリエーテルモノオールは主としてポリ（オキシプロピレン）のままであり、一方、ポリエーテルポリオールは比較的高いポリ（オキシエチレン）含有量を有することができる。
【００２６】
最後に、このようなイン・サイチュー製造したブレンドが、別個に調製したポリエーテルモノオールとポリエーテルポリオールとから製造したブレンドと比べ、粘弾性発泡体の製造時に同等またはより優れた性能を発揮することも、予想外にも見出された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の方法は、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒、最初に添加した１官能性の開始剤（Ｓｉ）および連続的に添加される多官能性の開始剤（Ｓｃ）の存在下、１つまたはそれ以上のエポキシドを重合することにより、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドをイン・サイチューで製造することからなる。
【００２８】
とりわけ、本発明によるこのようなブレンドのイン・サイチュー製造方法は、
Ａ)反応容器に
（１）少なくとも約２００の当量を有する１官能性化合物（すなわち、モノオール）を含む初期開始剤（Ｓｉ）、および
（２）複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒
を導入し、
Ｂ）ＤＭＣ触媒およびＳｉを含む反応容器に
（１）プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを１００：０〜２０：８０（好ましくは１００：０〜４０：６０、より好ましくは１００：０〜５５：４５）の質量比で含むエポキシド
を供給し、
Ｃ）該エポキシド混合物とＳｉ（初期開始剤）を、１官能性化合物の当量が（初期当量に基づいて）少なくとも１０質量％増加し、約１５００〜約６０００、好ましくは約２０００〜約４０００の値に達するまで、エポキシドを供給することにより重合させ、
Ｄ）エポキシド混合物の供給を続けながら、反応容器に
（１）２．０〜８、好ましくは約３の平均官能価および約２８〜約４００の当量を有する１つまたはそれ以上のポリオールを含む連続開始剤（Ｓｃ）（グリセリンが好ましいＳｃである）を
連続的に添加し、
Ｅ）連続の開始剤（Ｓｃ）の添加を完了し、
Ｆ）得られるモノオールおよびポリオールのブレンドが、約３５０〜約７５０（好ましくは約４５０〜約７００）の総平均当量および約２〜約４（好ましくは約２．２〜約２．８）の平均官能価を有し、
（１）Ｆ（１）およびＦ（２）の１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約１５００〜約６０００の当量を有するポリエーテルモノオール、並びに
（２）Ｆ（１）およびＦ（２）の１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約２００〜約５００の当量および約２．０〜約８の平均官能価を有するポリエーテルポリオール
を含むまで、
混合物の重合を反応容器中で継続させる
ことを含んでなる。
【００２９】
一般に、ＤＭＣ触媒を用いて重合できるあらゆるエポキシドを、本発明に従ったポリエーテルモノオールとポリエーテルポリオールとのブレンドをイン・サイチュー製造する方法において使用することができる。好ましいエポキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド（例えば、1,2-ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド）、スチレンオキシド、およびこれらの混合物である。当技術分野においてよく理解されているように、ＤＭＣ触媒および水酸基含有開始剤を用いてエポキシドを重合すると、ポリエーテルポリオールが得られる。
【００３０】
ＤＭＣ触媒の存在下にエポキシドと共重合できる他のモノマーを、別の種類のエポキシドポリマーを製造するために、本発明の方法において使用することができる。例えば、エポキシドは、米国特許第3,404,109号に記載されているようにオキセタンと共重合して、ポリエーテルを与え、また、米国特許第5,145,884号および同第3,538,043号に記載されているように無水物と共重合して、ポリエステルまたはポリエーテルエステルを与える。これらの特許の開示を、参照してここに組み込む。
【００３１】
本発明の方法では、初期に添加される開始剤（Ｓｉ）が必要である。この開始剤（Ｓｉ）は、連続的に添加される開始剤（Ｓｃ）とは異なる。初期添加開始剤（Ｓｉ）は、全体的または部分的に、１分子あたり１つの活性水素を有する化合物１つまたはそれ以上からなる。この活性水素は、エポキシド付加用サイトとなり得る。好ましい開始剤は、低分子量１官能性開始剤（例えば、メタノール、エタノール、フェノール、アリルアルコール、長鎖アルコールなど、およびそれらの混合物）に複数当量のエポキシドを付加して生成されるポリオキシアルキレンモノオールである。適当なエポキシドには、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドなど、およびこれらの混合物が含まれる。エポキシドは、周知の方法および種々の触媒（例えば、アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物およびアルコキシド、複金属シアン化物錯体など）を用いて重合することができる。適当な１官能性開始剤は、例えば、最初にジオールまたはトリオールを生成し、次いで、１つの水酸基を残して全ての水酸基をエーテル、エステルまたは他の非反応性基に変換することにより調製することもできる。
【００３２】
ポリオキシアルキレンモノオール開始剤Ｓｉの好ましい例は、少なくとも２００、より好ましくは約１０００を超える平均当量を有するポリオキシアルキレンモノオールである。この化合物は、エポキシドのＤＭＣ触媒付加を促進し、本発明の好ましいモノオール−ポリオール組成物を製造するときに適当な生成比を与える。
【００３３】
本発明の製造方法において、使用するＳｉの量は、例えば反応容器寸法、Ｓｉの種類、Ｓｉおよび対象生成物の当量、Ｓｃの当量などを含む多くの因子に依存する。好ましくは、Ｓｉの量は、ＳｉとＳｃの合計モル数の約２〜約７５モル％の範囲である。開始剤の合計量（Ｓｔ）は、連続的に添加する開始剤（Ｓｃ）の量＋初期添加開始剤（Ｓｉ）の合計に等しい。すなわち、Ｓｔ＝Ｓｃ＋Ｓｉである。
【００３４】
触媒は、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒である。当分野で既知のあらゆるＤＭＣ触媒が、本発明の方法での使用に適している。この周知の触媒は、水溶性金属塩（例えば、塩化亜鉛）と水溶性シアン化金属塩（例えば、ヘキサシアノコバルト酸カリウム）の反応生成物である。適当なＤＭＣ触媒の調製は、多くの文献、例えば米国特許第5,158,922号、同第4,477,589号、同第3,427,334号、同第3,941,849号、同第5,470,813号および同第5,482,908号に記載されている。これら米国特許の開示を参照してここに組み込む。特に好ましいＤＭＣ触媒は、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛である。
【００３５】
ＤＭＣ触媒は有機錯化剤を含む。上記文献が示すように、錯化剤は活性触媒には必要である。好ましい錯化剤は、ＤＭＣ化合物と錯体を形成できる水溶性ヘテロ原子含有有機化合物である。特に好ましい錯化剤は、水溶性脂肪族アルコールである。t-ブチルアルコールが最も好ましい。有機錯化剤に加え、米国特許第5,482,908号に記載されているように、ＤＭＣ触媒はポリエーテルを含んでよい。
【００３６】
本発明の方法で使用するのに好ましいＤＭＣ触媒は、米国特許第5,482,908号および同第5,470,813号（これら米国特許の開示を参照してここに組み込む）に記載されているような高活性触媒である。高活性により、触媒を非常に低い濃度で、好ましくは得られたポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオール生成物のブレンドから触媒を除去する必要がないほど低い濃度で使用することができる。
【００３７】
本発明の方法は、連続的に添加される開始剤（Ｓｃ）も必要とする。ポリエーテルポリオールを製造する従来の方法では、ＫＯＨ触媒法およびＤＭＣ触媒法も含めて、触媒および使用する開始剤の全てを重合開始時に反応容器に供給し、次いで、エポキシドを連続的に添加する。対照的に、本発明の方法では、初期１官能性開始剤（Ｓｉ）を反応容器に添加し、次いでエポキシドを供給し、モノオールが所望の当量になるまで重合する。この時点で、Ｓｃの供給を開始し、連続開始剤（Ｓｃ）の添加が完了するまで、エポキシドの連続供給に対応する制御された連続速度でＳｃの供給を行う。エポキシドの供給は、所望の全ＯＨ価に達するまで続ける。Ｓｃは、エポキシドと混合して添加してよく、あるいは、好ましくは、エポキシドとは別の流れとして添加する。
【００３８】
Ｓｃは、好ましくは低分子量ポリオールまたは低分子量ポリオール混合物である。本明細書で規定される低分子量ポリオールは、約２〜約８のヒドロキシル価、好ましくは約３のヒドロキシル価、および約２８〜約４００、好ましくは約２８〜約１００の平均当量を有する。適当な低分子量ポリオールには、例えばグリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン、スクロース、ソルビトール、トリプロピレングリコールなど、およびこれらの混合物が包含される。好ましい連続添加開始剤は、グリセリンおよびトリメチロールプロパンである。このようなポリオールまたは２つまたはそれ以上の活性水素を有する他の開始剤への複数エポキシド付加により調製された低分子量ポリエーテルポリオールもＳｃとして用いることができる。
【００３９】
Ｓｃは、１分子あたり少なくとも２つの活性水素を有する他の化合物であってもよく、そのような化合物は、通常のＤＭＣ触媒エポキシド重合に適した開始剤として知られており、例えばアルコール、チオール、アルデヒド、およびエノール化可能な水素を含むケトン、マロン酸エステル、フェノール、カルボン酸および無水物、芳香族アミン、アセチレンなど、およびこれらの混合物を包含する。適当な活性水素含有化合物の例は、米国特許第3,900,518号および同第4,472,560号に記載されている。これら米国特許の開示を参照してここに組み込む。
使用するＳｃの量は、使用する開始剤の合計量の少なくとも約２５モルである。
【数１】
2004530767.tif 000002
【００４０】
上記のように、多くの種類のエポキシドを本発明の方法において用いることができる。プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドが好ましいエポキシドである。本発明方法の独特の特徴は、最終生成物中のポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオール成分の組成を制御するために、エポキシドの組成を変化させうることである。例えば、連続添加開始剤Ｓｃの添加開始前に、モノオールの重合中にプロピレンオキシドのみを添加することができる。Ｓｃの添加を開始した後、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブレンドを供給して、ポリ（オキシエチレン−オキシプロピレン）コポリマーからなる高官能性ポリエーテルポリオールを調製することができる。ＤＭＣ触媒を用いたオキシド付加は主として低当量ポリエーテルポリオールに対して生じるので、ポリエーテルモノオール成分はほとんどポリ（オキシプロピレン）のままである。この順序を逆にすると、ポリエーテルモノオールをより高いポリ（オキシエチレン）含有量で製造でき、ポリエーテルポリオールは主としてポリ（オキシプロピレン）となる。
【００４１】
エポキシド組成は、モノオールの初期重合中、並びに／若しくはＳｃの添加中および／または添加後のいずれかの時点で、変えてもよい。これにより、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオール中のオキシエチレンおよびオキシプロピレンの分布を制御する柔軟性が得られ、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールの第１ヒドロキシル基対第２ヒドロキシル基を、従って最終組成物中での成分の相対反応性をある程度制御できるようになる。このようにすれば、意図されている用途、例えばポリウレタン発泡体の反応性および性能特性に適合した製品を設計することができる。
【００４２】
本発明の製法により製造されたポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンドは、約３５０〜約７５０、好ましくは約４５０〜約７５０の総当量および約２〜約４、好ましくは約２．２〜約２．８の平均官能価を有する点に特徴がある。このイン・サイチュー重合ブレンドは、
約３５０〜約７５０の総当量および約２〜約４の平均官能価を有し、
（１）（１）と（２）の合計質量１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約１５００〜約６０００、好ましくは約２０００〜約４０００の当量を有するポリエーテルモノオール、および
（２）ブ（１）と（２）の合計質量１００質量％に対し、約２５〜７５質量％の、約２００〜約５００（好ましくは約３００〜約２００）の当量および約２．０〜約８（好ましくは約２．５〜約３．５、より好ましくは約３）の平均官能価を有するポリエーテルポリオール
を含むことを特徴とする、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンド
【００４３】
上記方法により製造されたポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンドは、ゆっくり回復する（徐回復性）「粘弾性」ポリウレタン発泡体を製造するのに有用であることが分かった。この種の発泡体は、枕、マットレストッパー、エルゴノミック（人間工学）パッド、スポーツ用品などの製造に広く使用されている。予想外にも、イン・サイチュー製造ブレンドは、同様のポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールを別個に製造し、両者をブレンドしたものと同等のまたはそれより優れた性能を有することが見出された。そのような粘弾性発泡体の製造は、米国特許出願第09/495,192号（米国特許商標庁に2000年1月31日出願）に詳細に記載されている。
【００４４】
粘弾性発泡体の商業的製造方法は、適当なポリイソシアネート、発泡剤、およびイソシアネート反応性化合物または混合物を、界面活性剤、１つまたはそれ以上の触媒、粘弾性発泡体を製造するのに適しているとポリウレタン化学の分野で知られている種々の他の成分の存在下に、混合することを含む。上記のポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー製造ブレンドに加えて使用できる他のイソシアネート反応性化合物は、ポリウレタン化学の分野で周知である。それらには、比較的高分子量の化合物（例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、アミン末端ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリアセタールおよびポリカーボネート）、並びに種々の低分子量連鎖延長剤および／または架橋剤（両者は、イソシアネート成分のイソシアネート基と反応する水酸基および／またはアミン基を含んでよい）が包含される。
【００４５】
本明細書で使用する場合、「公称当量」なる用語は、連続ポリオール開始剤（Ｓｃ）の供給が開始されればエポキシドは低当量ポリオール成分にもっぱら付加すると仮定して、反応性水酸基あたりの予測されるモル重量を意味する。公称分子量は、公称数平均当量に開始剤官能価を掛けたものである。公称ヒドロキシル価は、５６１００を公称当量で割った値である。
【００４６】
以下の実施例により本発明の方法をより詳しく説明する。以上に記載した本発明は、その思想および範囲において、これら実施例により限定されるものではない。当業者なら、以下の手順の条件の既知の変更を使用できることを容易に理解するであろう。特記しないかぎり、温度は摂氏であり、全ての部および％は、質量部および質量％である。
【実施例１】
【００４７】
２つの別個の分子量を有するポリオールを、米国特許第5,689,012号および同第5,777,177号に記載されている、複金属シアン化物触媒を用いたポリオキシプロピレンポリオールの製造方法によりイン・サイチューで製造した。
反応容器に、オキシプロピレン基約１００％を含むポリオキシアルキレン部分を有するヒドロキシル価３５（１６００ダルトン当量）のモノオールを添加した。ヘキサシアノコバルト酸亜鉛t-ブタノール錯体触媒を、生成物ポリオール質量に対して６０〜９０ppmの量で、反応容器に加え、プロピレンオキシドによりオキシアルキル化を開始した。ヒドロキシル価が２４±２になる時点までオキシアルキル化が進んだ時、グリセリンの共供給を開始した。供給したオキシドは、６．７質量％のグリセリンを含んでいた。この割合は、次式により計算した：(グリセリン質量)×100/(グリセリン質量＋オキシド質量)。ヒドロキシル価が８２に達するまで供給を継続した。
【００４８】
得られた生成物は、高当量ポリエーテルモノオール（公称２３４０ダルトンおよびヒドロキシル価２４）および低当量ポリエーテルトリオール（公称約５１０ダルトンおよびヒドロキシル価１１０）からなり、公称分子量１５３０ダルトンを有する混合官能価ポリオールブレンドであった。高当量ポリエーテルモノオールは、生成物の約３０質量％を占めていた。この方法により調製されたブレンドの２つの成分についての個別分子量分布は、後記のＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィ）法による図１に示されている。ポリエーテルモノオールは２０５８のピーク分子量を有し、ポリエーテルトリオールは１３３８のピーク分子量を有していた。
【００４９】
ＧＰＣ法：
ＨＰＬＣ級クロロホルムを溶離溶媒（流速＝１mL／分）として用いるゲル浸透クロマトグラフィにより、ポリエーテルポリオール試料を分析した。Waters Alliance 2690 液体クロマトグラフを、Pigel 3iLim MIXED-E カラム（Polymer Laboratories）および屈折率検出器（出力単位ミリボルト）と組み合わせて使用した。
【００５０】
３２０〜１９０００ダルトンのピーク分子量範囲のポリエチレングリコール標準（Scientific Polymer Products）を用いて、装置を較正した。実施例で報告されているピーク分子量は、この較正標準に基づいている。実際の分子量は、組成および官能性の標準からの相違の故に、測定値から幾分ずれていることがある。
【実施例２】
【００５１】
以下の変更を伴って、実施例１に記載の手順を実質的に繰り返した。グリセリン共供給は、ポリエーテルモノオールのヒドロキシル価が２０±２になった時点までオキシアルキレン化が進んだ時に、開始した。使用した共供給物は、供給物中の連続添加グリセリンをわずかに高い割合（約８．６％）で含んでおり、供給は、ポリエーテル生成物のヒドロキシル価が９２に達するまで継続した。生成物は、２０の公称ヒドロキシル価（約２８００ダルトン当量）を有するポリエーテルモノオールと、１３０の公称ヒドロキシル価（約４３０ダルトン当量、分子量１２９０ダルトン）を有するポリエーテルトリオールとの混合官能価ポリオールであった。ポリエーテルモノオールは、生成物の約４０質量％を占めていた。この方法により調製されたブレンドの２つの成分についての個別分子量分布は、上記のＧＰＣ法による図２に示されている。ポリエーテルモノオールは２３７８のピーク分子量を有し、ポリエーテルトリオールは１１１８のピーク分子量を有していた。
【実施例３】
【００５２】
以下の変更を伴って、実施例２に記載の手順を実質的に繰り返した。ヒドロキシル価３６のモノオールのオキシアルキル化は、ポリプロピレンオキシドおよびエチレンオキシド（質量比８０：２０）からなる供給物により開始した。オキシアルキレン化は、供給の最後の５質量％にプロピレンオキシドおよびエチレンオキシド（質量比１００：０）からなる供給物を用いて、完了した。供給には連続添加グリセリンのわずかに高い割合（約８．９％）を用い、供給は、生成物のヒドロキシル価が９３に達するまで継続した。生成物は、２０の公称ヒドロキシル価（約２８００ダルトン当量）を有するエチレンオキシドリッチ末端のポリエーテルモノオールと、１４０の公称ヒドロキシル価（約４００ダルトン当量、分子量１２００ダルトン）を有し、ポリオキシアルキレン部分を含む、プロピレンオキシドオキシドリッチ末端のポリエーテルトリオールとの混合官能価ポリオールであった。ポリエーテルモノオールは、生成物の約４０質量％を占めていた。この方法により調製されたブレンドの２つの成分についての個別分子量分布は、上記のＧＰＣ法による図３に示されている。ポリエーテルモノオールは２５０１のピーク分子量を有し、ポリエーテルトリオールは１１１０のピーク分子量を有していた。
【実施例４】
【００５３】
以下の変更を伴って、実施例２に記載の手順を実質的に繰り返した。オキシアルキル化は、ポリプロピレンオキシドおよびエチレンオキシド（質量比８４：１６）からなる供給物により開始し、グリセリンの共供給は、ヒドロキシル価が１８±２に達した時に開始し、ヒドロキシル価が８５に達するまで継続した。生成物は、１８の公称ヒドロキシル価（約３１２０ダルトン当量）を有するエチレンオキシドリッチのポリエーテルモノオールと、１４０の公称ヒドロキシル価（約４００ダルトン当量、分子量１２００ダルトン）を有し、混合ポリオキシアルキレンを含むポリエーテルトリオールとの混合官能価ポリオールであった。ポリエーテルモノオールは、生成物の約４５質量％を占めていた。この方法により調製されたブレンドの２つの成分についての個別分子量分布は、上記のＧＰＣ法による図４に示されている。ポリエーテルモノオールは２６１８のピーク分子量を有し、ポリエーテルトリオールは１０８９のピーク分子量を有していた。
【実施例５】
【００５４】
以下の変更を伴って、実施例４に記載の手順を実質的に繰り返した。オキシアルキル化は、８０：２０のポリプロピレンオキシド対エチレンオキシド質量比で開始し、供給は、連続添加グリセリンのわずかに高い割合を使用し、ヒドロキシル価が９４に達するまで継続した。生成物は、１８の公称ヒドロキシル価（約３１２０ダルトン当量）を有するエチレンオキシドリッチ末端のポリエーテルモノオールと、１７０の公称ヒドロキシル価（約３３０ダルトン当量、分子量９９０ダルトン）を有し、混合ポリオキシアルキレンを含むポリエーテルトリオールとの混合官能価ポリオールであった。ポリエーテルモノオールは、生成物の約５０質量％を占めていた。この方法により調製されたブレンドの２つの成分についての個別分子量分布は、上記のＧＰＣ法による図５に示されている。ポリエーテルモノオールは２６３７のピーク分子量を有し、ポリエーテルトリオールは９２６のピーク分子量を有していた。
【実施例６】
【００５５】
以下の変更を伴って、実施例５に記載の手順を実質的に繰り返した。オキシアルキレン化後、供給物は、連続添加グリセリンのより高い含量（約１６．６％）を用い、ヒドロキシル価が１３０に達するまで継続した。生成物は、１８の公称ヒドロキシル価（約３１２０ダルトン当量）を有するエチレンオキシドリッチのポリエーテルモノオールと、２４０の公称ヒドロキシル価（約２３５ダルトン当量、分子量７０５ダルトン）を有し、混合ポリオキシアルキレンを含むポリエーテルトリオールとの混合官能価ポリオールであった。ポリエーテルモノオールは、生成物の約５０質量％を占めていた。この方法により調製されたブレンドの２つの成分についての個別分子量分布は、上記のＧＰＣ法による図６に示されている。ポリエーテルモノオールは２５７０のピーク分子量を有し、ポリエーテルトリオールは６６４のピーク分子量を有していた。
【００５６】
粘弾性発泡体の調製において、以下の成分を使用した。
ＭＳ−１：約２００の平均分子量を有する１官能性アルコールのブレンド。Neodol 25 としてShell Chemical から販売。
ＭＳ−２：ＤＭＣ触媒の存在下にＭＳ−１をプロポキシル化して生成したＯＨ価３５のポリエーテルモノオール（エチレンオキシドは共供給せず）。
Ｍ−１：ＭＳ−２をＫＯＨでプロポキシル化して生成した、２０の平均ヒドロキシル価を有する１官能性ポリエーテルアルコールのブレンド。
Ｍ−２：ＭＳ−２をプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドによりＤＭＣ触媒アルコキシル化して生成した、２０の平均ヒドロキシル価および約１０質量％の重合されたエチレンオキシド平均含有量を有する１官能性ポリエーテルアルコールのブレンド。
Ｍ−３：ＭＳ−２をプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドによりＤＭＣ触媒アルコキシル化して生成した、２１の平均ヒドロキシル価および約１５質量％の重合されたエチレンオキシド平均含有量を有する１官能性ポリエーテルアルコール。
【００５７】
ＭＰ−１：上記実施例２で調製したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルトリオールのイン・サイチュー製造ブレンド。
ＭＰ−２：上記実施例３で調製したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルトリオールのイン・サイチュー製造ブレンド。
Ｐ−１：グリセリンのプロポキシル化により調製した約１３５のヒドロキシル価を有するポリエーテルトリオール。
Ｐ−２：官能価３を有するヒドロキシル価２４０の開始剤（すなわち、プロポキシル化グリセリン）をプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドのブレンドによりＤＭＣ触媒アルコキシル化して調製した１３５のヒドロキシル価を有するポリエーテルポリオール（生成物中ＥＯ２０％）。
Ｐ−３：グリセリンのプロポキシル化により調製した約１５０のヒドロキシル価を有するポリエーテルトリオール。
ＰＧ：プロピレングリコール。
【００５８】
触媒１：アミン触媒ブレンド（Osi Specialities からNIAX C-183として販売）。
触媒２：オクタン酸スズ（II）触媒（Air Products からDabco T-9 として販売）。
界面活性剤１：シリコーン界面活性剤（Osi Specialities からNiax Silicone L620 として販売）。
難燃剤：DE60F Special (Great Lake Chemicals から販売）。
ＴＤＩ：2,4-トルエンジイソシアネート８０質量％と2,6-トルエンジイソシアネート２０質量％のブレンド。
【００５９】
以下の実施例７〜１２では、粘弾性発泡体を製造するために、以下の一般的方法を使用した。
一連の公称３lb/ft３(ＰＣＦ）自由発泡粘弾性発泡体を、通常のベンチ発泡方法により実験室で製造した。トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）以外の成分を十分に混合した。次いで、ＴＤＩ（市販の2,4-異性体と2,6-異性体との８０：２０（質量）混合物）を添加し、短時間混合した。混合物を標準的なケーキボックス（３５．６cm（１４インチ）×３５．６cm×１５．２cm（６インチ））に注入した。混合物を全高まで自由に発泡させ、その後、沈降度を測定した。発泡体をオーブン中、１４５℃で３０分間硬化させた。室温で最短１６時間後、（生じたなら）収縮を記録し、３０cm（１２インチ）×３０cm×１０cm（４インチ）試料を、物性試験のために切り出した。組成、加工特性および発泡体物性を表１および２に示す。
【００６０】
比較実施例７、９および１１のポリオール成分は、別個に調製され、次いでブレンドされて発泡組成物にされたポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールを含んでいる。実施例８、１０および１２のポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンドは、それぞれ比較実施例７、９および１１のポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールと類似の組成および当量を有している。表１および２に示されているように、別個に調製されたポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドからも、ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのイン・サイチュー重合ブレンドからも、それぞれ良好な性質を有する粘弾性発泡体が製造された。各組の比較（実施例７と８、実施例９と１０、実施例１１と１２）から、イン・サイチュー重合ブレンドは、改良された圧縮永久歪（９０％圧縮永久歪、７５％湿潤老化圧縮永久歪（ＨＡＣＳ）、および５０％ウエット・セット（湿潤圧縮永久歪））を有していることも明らかである。表に示した値は、発泡体を高温で圧縮状態に保持した後の高さの損失パーセントを表している。より高い圧縮永久歪は、使用時に発泡体の高さが減少する傾向にあることを示し得る。
【００６１】
９０％圧縮永久歪および７５％ＨＡＣＳ試験方法は、ASTM D3574に記載されている。高さ損失は、回復しなかった変形高さの割合（％）として決定された（Cd法）。湿潤老化条件として、コンディションJ1（１０５℃で３時間）を採用した。５０％ウエット・セット（wet set）は、初期高さの５０％まで圧縮し、その圧縮状態を５０℃および９５％RHにおいて２２時間保持する以外は、９０％圧縮永久歪と同様の方法で測定した。初期試料の高さの損失は、標準的な実験室条件で３０分の回復時間後に測定した。
【００６２】
【表１】
2004530767.tif 000003
【００６３】
【表２】
2004530767.tif 000004
【００６４】
以上、本発明を説明するために詳細に記載したが、そのような詳細な記載は単に説明のためであって、特許請求の範囲により限定されうる場合を除き、本発明の思想から逸脱することなく、当業者なら変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の方法により実施例１においてイン・サイチュー製造したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）分析の結果を示す。
【図２】本発明の方法により実施例２においてイン・サイチュー製造したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのＧＰＣ分析の結果を示す。
【図３】本発明の方法により実施例３においてイン・サイチュー製造したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのＧＰＣ分析の結果を示す。
【図４】本発明の方法により実施例４においてイン・サイチュー製造したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのＧＰＣ分析の結果を示す。
【図５】本発明の方法により実施例５においてイン・サイチュー製造したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのＧＰＣ分析の結果を示す。
【図６】本発明の方法により実施例６においてイン・サイチュー製造したポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールのブレンドのＧＰＣ分析の結果を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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