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公開番号2025093151
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208711
出願日2023-12-11
発明の名称ポリオール、組成物、硬質ポリウレタンフォーム、ポリオールの製造方法、及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類C08G 65/26 20060101AFI20250616BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】熱伝導率の低い硬質ポリウレタンフォームを製造することが可能なポリオール、前記ポリオールを含む組成物、硬質ポリウレタンフォーム、前記ポリオールの製造方法、及び前記硬質ポリウレタンフォームの製造方法の提供。
【解決手段】開始剤である2個以上の活性水素を有する芳香族アミンから活性水素を除いた残基と、前記残基に結合したエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるオキシアルキレン鎖からなり、前記オキシアルキレン鎖は、前記残基側からエチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、及びエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖をこの順で有するオキシアルキレン鎖である、ポリオール。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
開始剤である２個以上の活性水素を有する芳香族アミンから活性水素を除いた残基と、前記残基に結合したエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるオキシアルキレン鎖からなり、前記オキシアルキレン鎖は（ｉ）又は（ｉｉ）である、ポリオール。
（ｉ）前記残基側からエチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、及びエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖をこの順で有するオキシアルキレン鎖。
（ｉｉ）前記残基側からプロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、エチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、及びエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖をこの順で有するオキシアルキレン鎖。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記オキシアルキレン鎖は、前記（ｉ）のオキシアルキレン鎖である、請求項１に記載のポリオール。
【請求項３】
下式１で表される、請求項１に記載のポリオール。
Ｘ
ａ
－［（ＥＯ）
ａ１
－（ＰＯ）
ａ２
－（ＥＯ
ａ３
／ＰＯ
ａ４
）－Ｈ］
ａ５
式１
前記式１中、Ｘ
ａ
は、前記開始剤から活性水素を除いた残基であり、（ＥＯ）
ａ１
は、エチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖であり、ａ１は前記式１で表されるポリオールにおけるエチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖の平均のエチレンオキシドに基づく単位数であり、ａ１は０．１～１．０であり、（ＰＯ）
ａ２
は、プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖であり、ａ２は前記式１で表されるポリオールにおけるプロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖の平均のプロピレンオキシドに基づく単位数であり、ａ２は、０．５～２．５であり、ＥＯ
ａ３
／ＰＯ
ａ４
は、エチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖であり、ａ３は前記式１で表されるポリオールにおけるエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖の平均のエチレンオキシドに基づく単位数であり、ａ３は０．５～２．０であり、ａ４は前記式１で表されるポリオールにおけるエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖の平均のプロピレンオキシドに基づく単位数であり、ａ４は、０．１～１．０であり、ａ５は、２以上の整数である。
【請求項４】
前記オキシアルキレン鎖において、前記ランダム鎖の総質量に対する、前記ランダム鎖中のエチレンオキシドに基づく単位の含有量は、２０質量％超である、請求項１に記載のポリオール。
【請求項５】
前記ポリオールの総質量に対する、エチレンオキシドに基づく単位の含有量は、１０～５０質量％である、請求項１に記載のポリオール。
【請求項６】
水酸基価が１２５～２５０ｍｇＫＯＨ／ｇである、請求項１に記載のポリオール。
【請求項７】
前記芳香族アミンは、トルエンジアミンを含む、請求項１に記載のポリオール。
【請求項８】
前記芳香族アミンは、２，４－トルエンジアミン及び２，６－トルエンジアミンのいずれか一方又は両方を含み、前記芳香族アミンの総質量に対する、２，４－トルエンジアミン及び２，６－トルエンジアミンの含有量は、９５質量％以上である、請求項７に記載のポリオール。
【請求項９】
ポリオール及び発泡剤を含む組成物であって、
前記ポリオールの総質量に対し、請求項１～８のいずれか一項に記載のポリオールを３０質量％以上含み、
発泡剤として水のみを含む、組成物。
【請求項１０】
硬質ポリウレタンフォーム製造用である、請求項９に記載の組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオール、組成物、硬質ポリウレタンフォーム、ポリオールの製造方法、及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
硬質ポリウレタンフォームは、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを発泡剤等の存在下で反応させて製造される。硬質ポリウレタンフォームが有する気泡は、独立気泡と連続気泡の２つに大きく分けられる。連続気泡は個々の気泡がつながっており、連続気泡を多く有する硬質ポリウレタンフォームは、寸法安定性に優れており、土木用途や、建築、建材用途の断熱材として使用されている。
【０００３】
一方、連続気泡を多く有する硬質ポリウレタンフォームは、気泡内の気体と環境雰囲気に存在する外気（一般には空気）とのガス交換が容易に起こるため、熱伝導率が高くなる（すなわち、断熱性能が低下する）という問題がある。特許文献１には、ポリイソシアネートと、イソシアネート基と反応する少なくとも２個の水素原子を有する化合物と、を発泡剤の存在下、に反応させることにより硬質ポリウレタンフォームを製造する方法が開示されている。特許文献１には、前記イソシアネート基と反応する少なくとも２個の水素原子を有する化合物は、少なくとも１つのポリエーテルアルコールを含み、前記ポリエーテルアルコールは、芳香族アミンと、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドとの反応により製造可能であり、前記反応では、第一処理段階で、最初にプロピレンオキシド、及びその次に、エチレンオキシド又はエチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合物、そして、第二処理段階で、塩基性触媒の使用下にプロピレンオキシドの残量が加えられることが記載されている。そして、前記方法によって得られた硬質ポリウレタンフォームは、熱伝導性が低くなることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１０－５０９４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法で製造された硬質ポリウレタンフォームの断熱性能は充分ではない。本発明は、熱伝導率の低い硬質ポリウレタンフォームを製造することが可能なポリオール、前記ポリオールを含む組成物、前記ポリオールから製造された硬質ポリウレタンフォーム、前記ポリオールの製造方法、及び前記硬質ポリウレタンフォームの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記［１］～［１６］である。
［１］開始剤である２個以上の活性水素を有する芳香族アミンから活性水素を除いた残基と、前記残基に結合したエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるオキシアルキレン鎖からなり、前記オキシアルキレン鎖は（ｉ）又は（ｉｉ）である、ポリオール。
（ｉ）前記残基側からエチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、及びエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖をこの順で有するオキシアルキレン鎖。
（ｉｉ）前記残基側からプロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、エチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖、及びエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖をこの順で有するオキシアルキレン鎖。
［２］前記オキシアルキレン鎖は、前記（ｉ）のオキシアルキレン鎖である、［１］に記載のポリオール。
［３］下式１で表される、［１］又は［２］に記載のポリオール。
Ｘ
ａ
－［（ＥＯ）
ａ１
－（ＰＯ）
ａ２
－（ＥＯ
ａ３
／ＰＯ
ａ４
）－Ｈ］
ａ５
式１
前記式１中、Ｘ
ａ
は、前記開始剤から活性水素を除いた残基であり、（ＥＯ）
ａ１
は、エチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖であり、ａ１は前記式１で表されるポリオールにおけるエチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖の平均のエチレンオキシドに基づく単位数であり、ａ１は０．１～１．０であり、（ＰＯ）
ａ２
は、プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖であり、ａ２は前記式１で表されるポリオールにおけるプロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖の平均のプロピレンオキシドに基づく単位数であり、ａ２は、０．５～２．５であり、ＥＯ
ａ３
／ＰＯ
ａ４
は、エチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖であり、ａ３は前記式１で表されるポリオールにおけるエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖の平均のエチレンオキシドに基づく単位数であり、ａ３は０．５～２．０であり、ａ４は前記式１で表されるポリオールにおけるエチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖の平均のプロピレンオキシドに基づく単位数であり、ａ４は、０．１～１．０であり、ａ５は、２以上の整数である。
［４］前記オキシアルキレン鎖において、前記ランダム鎖の総質量に対する、前記ランダム鎖中のエチレンオキシドに基づく単位の含有量は、２０質量％超である、［１］～［３］のいずれかに記載のポリオール。
［５］前記ポリオールの総質量に対する、エチレンオキシドに基づく単位の含有量は、１０～５０質量％である、［１］～［４］のいずれかに記載のポリオール。
［６］水酸基価が１２５～２５０ｍｇＫＯＨ／ｇである、［１］～［５］のいずれかに記載のポリオール。
［７］前記芳香族アミンは、トルエンジアミンを含む、［１］～［６］のいずれかに記載のポリオール。
［８］前記芳香族アミンは、２，４－トルエンジアミン及び２，６－トルエンジアミンのいずれか一方又は両方を含み、前記芳香族アミンの総質量に対する、２，４－トルエンジアミン及び２，６－トルエンジアミンの含有量は、９５質量％以上である、［１］～［７］のいずれかに記載のポリオール。
【０００７】
［９］ポリオール及び発泡剤を含む組成物であって、前記ポリオールの総質量に対し、［１］～［８］に記載のポリオールを３０質量％以上含み、発泡剤として水のみを含む、組成物。
［１０］硬質ポリウレタンフォーム製造用である、［９］に記載の組成物。
【０００８】
［１１］［９］又は［１０］に記載の組成物と、ポリイソシアネートと、を反応させた発泡硬化物である硬質ポリウレタンフォーム。
［１２］硬質ポリウレタンフォームの有する気泡の平均セル径が１３０～２００μｍである、［１１］に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【０００９】
［１３］［１］～［８］のいずれかに記載の前記（ｉ）のオキシアルキレン鎖を有するポリオールの製造方法であって、前記開始剤に、エチレンオキシドを開環付加重合させることにより、前記エチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖を形成し、前記エチレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖の末端の水酸基にプロピレンオキシドを開環付加重合させることにより、前記プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖を形成し、前記プロピレンオキシドに基づく単位からなるブロック鎖の末端の水酸基にエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物を開環付加重合させることにより、前記エチレンオキシドに基づく単位及びプロピレンオキシドに基づく単位からなるランダム鎖を形成することを含む、ポリオールの製造方法。
［１４］前記エチレンオキシドの開環付加重合は、開環重合触媒不存在下で行う、［１３］に記載のポリオールの製造方法。
［１５］前記プロピレンオキシドの開環付加重合は、開環重合触媒存在下で行う、［１３］又は［１４］に記載のポリオールの製造方法。
【００１０】
［１６］［９］又は［１０］に記載の組成物と、ポリイソシアネートと、を反応させることを含む、硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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