JP2001226448A - ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
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- C08J2375/04—Polyurethanes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】良好な機械的性能を有し、ポリウレタン化学に
おける慣用の出発原料を使用して生産することができる
耐光安定性のポリウレタンフォームを提供すること。 【解決手段】 イソシアネートを、イソシアネート基に
対して反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する
化合物と反応させることによってポリウレタンフォーム
を製造する方法において、使用するイソシアネートが
(環式)脂肪族イソシアネートであり、ポリウレタンフ
ォーム中にフレーム構造を形成する物質の存在において
反応を実施する。
おける慣用の出発原料を使用して生産することができる
耐光安定性のポリウレタンフォームを提供すること。 【解決手段】 イソシアネートを、イソシアネート基に
対して反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する
化合物と反応させることによってポリウレタンフォーム
を製造する方法において、使用するイソシアネートが
(環式)脂肪族イソシアネートであり、ポリウレタンフ
ォーム中にフレーム構造を形成する物質の存在において
反応を実施する。
Description
【0001】本発明は、脂肪族イソシアネートをイソシ
アネート基に対して反応性のある少なくとも2個の水素
原子を有する化合物と反応させることによってポリウレ
タンフォームを製造する方法に関する。
アネート基に対して反応性のある少なくとも2個の水素
原子を有する化合物と反応させることによってポリウレ
タンフォームを製造する方法に関する。
【0002】ポリウレタンフォームは、古くから知られ
文献に広く記載されている。それは通常イソシアネート
をイソシアネート基に対して反応性のある少なくとも2
個の水素原子を有する化合物と反応させることによって
製造される。使用されるイソシアネートは、殆ど芳香族
のジイソシアネート及びポリイソシアネートであり、ト
リレンジイソシアネート(TDI(ティーディーア
イ))の異性体、ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI(エムディーアイ))の異性体及び最大の工業
的重要性を有するジフェニルメタンジイソシアネートと
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートとの混
合物(粗製MDI)などである。
文献に広く記載されている。それは通常イソシアネート
をイソシアネート基に対して反応性のある少なくとも2
個の水素原子を有する化合物と反応させることによって
製造される。使用されるイソシアネートは、殆ど芳香族
のジイソシアネート及びポリイソシアネートであり、ト
リレンジイソシアネート(TDI(ティーディーア
イ))の異性体、ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI(エムディーアイ))の異性体及び最大の工業
的重要性を有するジフェニルメタンジイソシアネートと
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートとの混
合物(粗製MDI)などである。
【0003】しかしながら、これらの芳香族イソシアネ
ートを基材とするポリウレタンフォームは光の作用によ
り黄変の害を受ける傾向がある。この黄変の傾向は、多
くの応用分野で好ましくないものである。脂肪族イソシ
アネートを使用して製造されたポリウレタンは、光に対
して安定であり、事実上黄変を示さないことが知られて
いる。しかしながら、ポリウレタンフォーム製造での脂
肪族イソシアネートの使用は、この方法で製造したフォ
ームが多くの点で、特にその機械的性能において殆ど有
意に劣っているという欠点を有する。特に、完全重合フ
ォームにおける硬質相若しくは軟質相のセグメントの不
十分な生成によって、伸び率、引張強さ及び可撓性など
の重要な材料性能としての価値が劣ってしまう結果とな
る。
ートを基材とするポリウレタンフォームは光の作用によ
り黄変の害を受ける傾向がある。この黄変の傾向は、多
くの応用分野で好ましくないものである。脂肪族イソシ
アネートを使用して製造されたポリウレタンは、光に対
して安定であり、事実上黄変を示さないことが知られて
いる。しかしながら、ポリウレタンフォーム製造での脂
肪族イソシアネートの使用は、この方法で製造したフォ
ームが多くの点で、特にその機械的性能において殆ど有
意に劣っているという欠点を有する。特に、完全重合フ
ォームにおける硬質相若しくは軟質相のセグメントの不
十分な生成によって、伸び率、引張強さ及び可撓性など
の重要な材料性能としての価値が劣ってしまう結果とな
る。
【0004】そこで、WO第98/52987号公報に
は、脂肪族イソシアネートと、イソシアネート基に対し
て反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する化合
物として、水素化ポリジエンジオールとを使用する耐光
堅牢性ポリウレタンフォームの製造について記載してい
る。しかし、このようなジオールは、慣用のアルコール
より高価なものである。加うるに、かかるフォームは光
の作用を受けて機械的性能の低下を示し、粘着性とな
る。
は、脂肪族イソシアネートと、イソシアネート基に対し
て反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する化合
物として、水素化ポリジエンジオールとを使用する耐光
堅牢性ポリウレタンフォームの製造について記載してい
る。しかし、このようなジオールは、慣用のアルコール
より高価なものである。加うるに、かかるフォームは光
の作用を受けて機械的性能の低下を示し、粘着性とな
る。
【0005】欧州特願公開第911354号公報には、
脂肪族イソシアネートを使用して製造した耐光堅牢性ポ
リウレタンフォームについて記載している。欧州特願公
開第911354号公報に記載されているフォームに使
用されたポリオール成分もまた、ポリエーテルアルコー
ル中でオレフィン性不飽和モノマーの現場重合によって
調製されるポリオールである。更にスチレンがこれらの
ポリオールを生産するためのオレフィン性不飽和モノマ
ーの1種として使用され、これが同様にその芳香環によ
ってフォームの黄変を引き起こす。
脂肪族イソシアネートを使用して製造した耐光堅牢性ポ
リウレタンフォームについて記載している。欧州特願公
開第911354号公報に記載されているフォームに使
用されたポリオール成分もまた、ポリエーテルアルコー
ル中でオレフィン性不飽和モノマーの現場重合によって
調製されるポリオールである。更にスチレンがこれらの
ポリオールを生産するためのオレフィン性不飽和モノマ
ーの1種として使用され、これが同様にその芳香環によ
ってフォームの黄変を引き起こす。
【0006】西独特許第19820917号明細書に
は、特にフォームの切断と切断後の良好な表面を得るた
めの作業中の粉塵の生成を抑えるためにポリエチレンワ
ックスを加えるポリウレタンフォームについて記述して
いる。また、この文献は脂肪族フォームの生産について
も言及している。この方法の欠点は記載されているワッ
クスが時間がたつにつれて、フォームから移行するとい
うことである。
は、特にフォームの切断と切断後の良好な表面を得るた
めの作業中の粉塵の生成を抑えるためにポリエチレンワ
ックスを加えるポリウレタンフォームについて記述して
いる。また、この文献は脂肪族フォームの生産について
も言及している。この方法の欠点は記載されているワッ
クスが時間がたつにつれて、フォームから移行するとい
うことである。
【0007】本発明の目的は、良好な機械的性能を有
し、ポリウレタン化学における慣用の出発原料を使用し
て生産することができる耐光安定性のポリウレタンフォ
ームを提供することである。
し、ポリウレタン化学における慣用の出発原料を使用し
て生産することができる耐光安定性のポリウレタンフォ
ームを提供することである。
【0008】この目的は、ポリウレタンフォーム中にフ
レーム構造を形成する重合性物質の存在において、脂肪
族イソシアネートを基材とするポリウレタンフォーム製
造反応を実施することによって達成されることが見出さ
れた。
レーム構造を形成する重合性物質の存在において、脂肪
族イソシアネートを基材とするポリウレタンフォーム製
造反応を実施することによって達成されることが見出さ
れた。
【0009】従って本発明は、イソシアネートをイソシ
アネート基に対して反応性のある少なくとも2個の水素
原子を有する化合物と反応させることによって、ポリウ
レタンフォームを製造する方法を提供するものであり、
ここで、使用されるイソシアネートが(環式)脂肪族イソ
シアネートであり、反応をポリウレタンフォーム中にフ
レーム構造を形成する耐光堅牢性物質の存在において実
施する。
アネート基に対して反応性のある少なくとも2個の水素
原子を有する化合物と反応させることによって、ポリウ
レタンフォームを製造する方法を提供するものであり、
ここで、使用されるイソシアネートが(環式)脂肪族イソ
シアネートであり、反応をポリウレタンフォーム中にフ
レーム構造を形成する耐光堅牢性物質の存在において実
施する。
【0010】本発明はさらに、本発明方法によって製造
できるポリウレタンフォームを提供する。本発明はあら
ゆるタイプのポリウレタンフォーム、即ち軟質フォー
ム、硬質フォーム或いは一体成形フォームのいずれのも
のでも製造するのに採用することができる。
できるポリウレタンフォームを提供する。本発明はあら
ゆるタイプのポリウレタンフォーム、即ち軟質フォー
ム、硬質フォーム或いは一体成形フォームのいずれのも
のでも製造するのに採用することができる。
【0011】本発明の目的において、「耐光堅牢性」と
は色の変化がないことで、長い露光後でも黄変と謂われ
る変化のないことを示す物質をいう。
は色の変化がないことで、長い露光後でも黄変と謂われ
る変化のないことを示す物質をいう。
【0012】ポリウレタンフォーム中にフレーム構造を
形成する耐光堅牢性物質として、特に有機性ポリマーを
用いる。ポリウレタンフォーム製造用の出発成分の少な
くとも1種に可溶性か又は分散性である有機性ポリマー
を使用するのが好ましい。ポリウレタンフォーム中にフ
レーム構造を形成する物質は、イソシアネート基に対し
て反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する化合
物を含有する成分、即ちポリオール成分にのみ添加する
ことが好ましい。
形成する耐光堅牢性物質として、特に有機性ポリマーを
用いる。ポリウレタンフォーム製造用の出発成分の少な
くとも1種に可溶性か又は分散性である有機性ポリマー
を使用するのが好ましい。ポリウレタンフォーム中にフ
レーム構造を形成する物質は、イソシアネート基に対し
て反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する化合
物を含有する成分、即ちポリオール成分にのみ添加する
ことが好ましい。
【0013】この方法で得たポリオール成分は、予想外
に満足な貯蔵安定性を持っていて、すなわち、生産関連
期間の24時間に渡ってポリオール成分の分離を生じなか
った。
に満足な貯蔵安定性を持っていて、すなわち、生産関連
期間の24時間に渡ってポリオール成分の分離を生じなか
った。
【0014】原則としてすべての付加重合体、重付加生
成物又は重縮合生成物はポリウレタンフォーム中にフレ
ーム構造を形成する物質として好適である。例外はポリ
ウレタンフォームの黄変を生じさせるポリマーである。
これらは特に芳香族構造を含有するポリマーである。ポ
リウレタンフォーム中にフレーム構造を形成する物質と
して、ポリウレタン合成用出発原料の官能基に対して反
応性のある基を含有するものと、このタイプの基を含有
しないものの両方を使用することが可能である。
成物又は重縮合生成物はポリウレタンフォーム中にフレ
ーム構造を形成する物質として好適である。例外はポリ
ウレタンフォームの黄変を生じさせるポリマーである。
これらは特に芳香族構造を含有するポリマーである。ポ
リウレタンフォーム中にフレーム構造を形成する物質と
して、ポリウレタン合成用出発原料の官能基に対して反
応性のある基を含有するものと、このタイプの基を含有
しないものの両方を使用することが可能である。
【0015】ポリウレタンフォーム中にフレーム構造を
形成する耐光堅牢性物質として、官能基によってポリウ
レタンマトリックス中に取り込まれるものを使用するこ
とが可能である。これらの官能基はポリウレタンフォー
ム用出発成分の少なくとも1種の官能基と反応すること
ができる。
形成する耐光堅牢性物質として、官能基によってポリウ
レタンマトリックス中に取り込まれるものを使用するこ
とが可能である。これらの官能基はポリウレタンフォー
ム用出発成分の少なくとも1種の官能基と反応すること
ができる。
【0016】官能基によってポリウレタンマトリックス
中に取り込まれ得る耐光堅牢性物質としては、(メタ)ア
クリル酸のポリマー、エステル化ポリアクリル酸、ポリ
メチルメタクリレート、ポリヒドロキシアクリレート、
ポリビニルアミン、ポリビニルアルコール, ポリエチレ
ンイミン及びこれらの化合物と他のオレフィン性不飽和
モノマーとの共重合物から成る群から選択したものを使
用するのが好ましく、芳香族の基には黄変傾向があるた
め脂肪族のコモノマーが好ましい。官能基によってポリ
ウレタンマトリックス中に取り込まれる物質は、好まし
くは500〜50,000Daの範囲の分子量Mwを有
する。
中に取り込まれ得る耐光堅牢性物質としては、(メタ)ア
クリル酸のポリマー、エステル化ポリアクリル酸、ポリ
メチルメタクリレート、ポリヒドロキシアクリレート、
ポリビニルアミン、ポリビニルアルコール, ポリエチレ
ンイミン及びこれらの化合物と他のオレフィン性不飽和
モノマーとの共重合物から成る群から選択したものを使
用するのが好ましく、芳香族の基には黄変傾向があるた
め脂肪族のコモノマーが好ましい。官能基によってポリ
ウレタンマトリックス中に取り込まれる物質は、好まし
くは500〜50,000Daの範囲の分子量Mwを有
する。
【0017】ここでは、ポリウレタンフォーム中にフレ
ーム構造を形成する物質の官能基が、溶解又は分散する
出発成分の官能基と反応することができないことが有利
である。そうでなければ出発成分の架橋が起こり、粘度
増加が大きく、処理操作での問題を引き起こすからであ
る。
ーム構造を形成する物質の官能基が、溶解又は分散する
出発成分の官能基と反応することができないことが有利
である。そうでなければ出発成分の架橋が起こり、粘度
増加が大きく、処理操作での問題を引き起こすからであ
る。
【0018】本発明に従って使用される耐光堅牢性のフ
レーム構造形成物質はまた、官能基によってポリウレタ
ンマトリックス中に取り込まれないポリマーであっても
よい。
レーム構造形成物質はまた、官能基によってポリウレタ
ンマトリックス中に取り込まれないポリマーであっても
よい。
【0019】ポリウレタンマトリックス中に取り込まれ
ない物質は、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリテト
ラフロロエチレン、 ポリブタジエン、ポリイソプレン
及びポリアクリロニトリルから成る群から選択される。
ポリウレタンマトリックス中に取り込まれない物質は、
特に、ポリマーのフレーム構造からこれらの物質の移動
を防止するため、10,000から500,000Da
の範囲の分子量Mwを有している。
ない物質は、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリテト
ラフロロエチレン、 ポリブタジエン、ポリイソプレン
及びポリアクリロニトリルから成る群から選択される。
ポリウレタンマトリックス中に取り込まれない物質は、
特に、ポリマーのフレーム構造からこれらの物質の移動
を防止するため、10,000から500,000Da
の範囲の分子量Mwを有している。
【0020】ポリウレタンフォーム中にフレーム構造を
形成する物質の量は、フォームのフレーム構造構成が顕
著に起こっても、ポリウレタンについて知られている良
好な生成物性能が不利な影響を受けることなく、これら
の物質が注入されるポリウレタン形成成分の粘度増加
が、これらの物質の処理を困難乃至不可能にすることの
ないような量でなければならない。ポリウレタンフォー
ムの安定性を確保する物質量の下限は、いずれも ポリ
ウレタンフォーム質量に対して好ましくは0.1質量
%、特に好ましくは0.5質量%である。ポリウレタンフ
ォームの安定性を確保する物質量の上限は、いずれも
ポリウレタンフォーム質量に対して好ましくは50質量
%、特に好ましくは30質量%である。
形成する物質の量は、フォームのフレーム構造構成が顕
著に起こっても、ポリウレタンについて知られている良
好な生成物性能が不利な影響を受けることなく、これら
の物質が注入されるポリウレタン形成成分の粘度増加
が、これらの物質の処理を困難乃至不可能にすることの
ないような量でなければならない。ポリウレタンフォー
ムの安定性を確保する物質量の下限は、いずれも ポリ
ウレタンフォーム質量に対して好ましくは0.1質量
%、特に好ましくは0.5質量%である。ポリウレタンフ
ォームの安定性を確保する物質量の上限は、いずれも
ポリウレタンフォーム質量に対して好ましくは50質量
%、特に好ましくは30質量%である。
【0021】本発明方法を実施するに必要な出発原料及
び助剤、添加剤に関しても、 以下に詳細に説明する。
び助剤、添加剤に関しても、 以下に詳細に説明する。
【0022】ポリイソシアネートとしては、慣用で既知
の(環式)脂肪族ジイソシアネート、トリイソシアネート
及びポリイソシアネートを使用することが可能である。
(環式)脂肪族ジイソシアネート及びトリイソシアネー
トの例には、テトラメチレン1,4−ジイソシアネート、
ヘキサメチレンl,6−ジイソシアネート、イソフォロン
ジイソシアネート、2−メチルペンタメチレンジイソシ
アネート、2,2,4−又は2,4,4−トリ メチルヘキ
サメチレン1,6−ジイソシアネート、2−ブチル−2
−エチルペンタメチレンジイソシアネート、1,4−ジ
イソシアナトシクロヘキサン、3−イソシアナトメチル
−1−メチル−1−イソシアナトシクロヘキサン、イソ
シアナトプロピルシクロヘキシルイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシ
ル)メタン、リジンエステルイソシアネート、1,3−
又は1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサ
ン、4−イソシアナトメチルオクタメチレン1,8−ジ
イソシアネート、及びこれらの混合物、並びにこれらか
ら調製されたオリゴイソシアネート又はポリイソシアネ
ートがある。オリゴイソシアネート又はポリイソシアネ
ートは、上記のジイソシアネート又はトリイソシアネー
ト若しくはこれらの混合物から、ウレタン、アロファネ
ート、尿素、ビューレット、ウレチジオン、アミド、イ
ソシアヌレート、カルボジイミド、ウレトンイミン、オ
キサダイアジントリオン又はイミノオキサダイアジンジ
オン構造を経由する結合によって調製することができ
る。
の(環式)脂肪族ジイソシアネート、トリイソシアネート
及びポリイソシアネートを使用することが可能である。
(環式)脂肪族ジイソシアネート及びトリイソシアネー
トの例には、テトラメチレン1,4−ジイソシアネート、
ヘキサメチレンl,6−ジイソシアネート、イソフォロン
ジイソシアネート、2−メチルペンタメチレンジイソシ
アネート、2,2,4−又は2,4,4−トリ メチルヘキ
サメチレン1,6−ジイソシアネート、2−ブチル−2
−エチルペンタメチレンジイソシアネート、1,4−ジ
イソシアナトシクロヘキサン、3−イソシアナトメチル
−1−メチル−1−イソシアナトシクロヘキサン、イソ
シアナトプロピルシクロヘキシルイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシ
ル)メタン、リジンエステルイソシアネート、1,3−
又は1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサ
ン、4−イソシアナトメチルオクタメチレン1,8−ジ
イソシアネート、及びこれらの混合物、並びにこれらか
ら調製されたオリゴイソシアネート又はポリイソシアネ
ートがある。オリゴイソシアネート又はポリイソシアネ
ートは、上記のジイソシアネート又はトリイソシアネー
ト若しくはこれらの混合物から、ウレタン、アロファネ
ート、尿素、ビューレット、ウレチジオン、アミド、イ
ソシアヌレート、カルボジイミド、ウレトンイミン、オ
キサダイアジントリオン又はイミノオキサダイアジンジ
オン構造を経由する結合によって調製することができ
る。
【0023】少なくとも2個の活性水素原子を有する化
合物としては、2〜8個、特には2〜4個、好ましくは
2〜3個の官能価を有し、400〜10,000Da、
好ましくは1000〜8000Daの範囲内の平均分子
量を有するポリエステルアルコール及び好ましくはポリ
エーテルオールを特に使用する。ポリエーテルアルコー
ルは、既知の方法、通常H官能性出発物質への、アルキ
レンオキシド、特にエチレンオキシド及び/又はプロピ
レンオキシドの触媒付加反応によるか、又はテトラヒド
ロフランの縮合反応によって調製することができる。使
用されるH官能性出発物質は、特に、多官能のアルコー
ル及び/又はアミンである。好ましくは、水、ジヒドロ
アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレング
リコール又はブタンジオール、トリヒドロアルコール、
例えばグリセロール又はトリメチロールプロパン、及び
更に高級の多官能アルコール、例えばペンタエリスリト
ール、砂糖アルコール例えばショ糖、葡萄糖又はソルビ
トールを使用する。好ましいアミンは、10個未満の炭素
原子を有する脂肪族アミンで、例えばエチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、プロピレンジアミン及び更
にエタノールアミン又はジエタノールアミンなどのアミ
ノアルコールである。ポリウレア分散物を含有するポリ
エーテルアルコールなどのポリマー変性ポリエーテルア
ルコールでもよい。
合物としては、2〜8個、特には2〜4個、好ましくは
2〜3個の官能価を有し、400〜10,000Da、
好ましくは1000〜8000Daの範囲内の平均分子
量を有するポリエステルアルコール及び好ましくはポリ
エーテルオールを特に使用する。ポリエーテルアルコー
ルは、既知の方法、通常H官能性出発物質への、アルキ
レンオキシド、特にエチレンオキシド及び/又はプロピ
レンオキシドの触媒付加反応によるか、又はテトラヒド
ロフランの縮合反応によって調製することができる。使
用されるH官能性出発物質は、特に、多官能のアルコー
ル及び/又はアミンである。好ましくは、水、ジヒドロ
アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレング
リコール又はブタンジオール、トリヒドロアルコール、
例えばグリセロール又はトリメチロールプロパン、及び
更に高級の多官能アルコール、例えばペンタエリスリト
ール、砂糖アルコール例えばショ糖、葡萄糖又はソルビ
トールを使用する。好ましいアミンは、10個未満の炭素
原子を有する脂肪族アミンで、例えばエチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン、プロピレンジアミン及び更
にエタノールアミン又はジエタノールアミンなどのアミ
ノアルコールである。ポリウレア分散物を含有するポリ
エーテルアルコールなどのポリマー変性ポリエーテルア
ルコールでもよい。
【0024】本発明の方法においては、好ましくは1級
の水酸基を有するポリエーテルアルコール、特に連鎖の
末端にエチレンオキシドブロックを有するか、又はエチ
レンオキシドのみを基材とするものを使用する。
の水酸基を有するポリエーテルアルコール、特に連鎖の
末端にエチレンオキシドブロックを有するか、又はエチ
レンオキシドのみを基材とするものを使用する。
【0025】少なくとも2個の活性水素原子を有する化
合物には、更に所望に応じて付加的に使用してよい連鎖
延長剤及び架橋剤等がある。連鎖延長剤及び架橋剤とし
ては、好ましくは2−及び3−官能のアルコールで、4
00Da以下、特には60〜150Daの範囲内の分子
量を有するものを使用する。例としては、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
及び1,4−ブタンジオールがある。架橋剤として、ジ
アミンを使用することもできる。連鎖延長剤及び架橋剤
を使用する場合には、少なくとも2個の活性水素原子を
有する化合物に対して5質量%未満の量で用いるのが好
ましい。
合物には、更に所望に応じて付加的に使用してよい連鎖
延長剤及び架橋剤等がある。連鎖延長剤及び架橋剤とし
ては、好ましくは2−及び3−官能のアルコールで、4
00Da以下、特には60〜150Daの範囲内の分子
量を有するものを使用する。例としては、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
及び1,4−ブタンジオールがある。架橋剤として、ジ
アミンを使用することもできる。連鎖延長剤及び架橋剤
を使用する場合には、少なくとも2個の活性水素原子を
有する化合物に対して5質量%未満の量で用いるのが好
ましい。
【0026】本発明の方法を実施するとき、更に他の出
発物質、特に触媒、発泡剤及び助剤及び/又は添加剤を
使用することができるが、これについて以下に詳細に説
明する。
発物質、特に触媒、発泡剤及び助剤及び/又は添加剤を
使用することができるが、これについて以下に詳細に説
明する。
【0027】本発明のポリウレタンフォーム製造に使用
する触媒は、慣用で既知のポリウレタン生成触媒、例え
ば有機スズ化合物、例えば二酢酸スズ、ジオクチル酸ス
ズ、ジラウリン酸ジアルキルスズ、及び/又は強塩基性
アミン例えばトリエチルアミン、ペンタメチルジエチレ
ントリアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテ
ル、イミダゾール又は好ましくはトリエチレンジアミン
である。触媒は、0.01〜5質量%、好ましくは0.
05〜2質量%の量で使用するのが好ましい。ポリウレ
タンフォーム製造用の発泡剤としては、イソシアネート
基と反応して二酸化炭素を発生する水を使用するのが好
ましい。水とともに、又は水の替わりに物理的に作用す
る発泡剤、例えば二酸化炭素、炭化水素、例えばn−ペ
ンタン、イソペンタン又はシクロペンタン、シクロヘキ
サン又はハロゲン化炭化水素例えばテトラフロロエタ
ン、ペンタフロロプロパン、ヘプタフロロプロパン、ペ
ンタフロロブタン、ヘキサフロロブタン又はジクロロモ
ノフロロエタンを使用することも可能である。物理的に
作用する発泡剤の量は、好ましくは1〜15質量%、特
には1〜10質量%の範囲であり、水の量は、好ましく
は0.5〜10質量%、特には1〜5質量%の範囲であ
る。
する触媒は、慣用で既知のポリウレタン生成触媒、例え
ば有機スズ化合物、例えば二酢酸スズ、ジオクチル酸ス
ズ、ジラウリン酸ジアルキルスズ、及び/又は強塩基性
アミン例えばトリエチルアミン、ペンタメチルジエチレ
ントリアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテ
ル、イミダゾール又は好ましくはトリエチレンジアミン
である。触媒は、0.01〜5質量%、好ましくは0.
05〜2質量%の量で使用するのが好ましい。ポリウレ
タンフォーム製造用の発泡剤としては、イソシアネート
基と反応して二酸化炭素を発生する水を使用するのが好
ましい。水とともに、又は水の替わりに物理的に作用す
る発泡剤、例えば二酸化炭素、炭化水素、例えばn−ペ
ンタン、イソペンタン又はシクロペンタン、シクロヘキ
サン又はハロゲン化炭化水素例えばテトラフロロエタ
ン、ペンタフロロプロパン、ヘプタフロロプロパン、ペ
ンタフロロブタン、ヘキサフロロブタン又はジクロロモ
ノフロロエタンを使用することも可能である。物理的に
作用する発泡剤の量は、好ましくは1〜15質量%、特
には1〜10質量%の範囲であり、水の量は、好ましく
は0.5〜10質量%、特には1〜5質量%の範囲であ
る。
【0028】使用してもよい助剤及び/又は添加剤の例
は、界面活性物質、フォーム安定剤、気泡調整剤、外部
及び内部モールド離型剤、充填剤、顔料、加水分解イン
ヒビター及び、更に制カビ剤と殺菌剤である。
は、界面活性物質、フォーム安定剤、気泡調整剤、外部
及び内部モールド離型剤、充填剤、顔料、加水分解イン
ヒビター及び、更に制カビ剤と殺菌剤である。
【0029】ポリウレタンフォームの工業的製造におい
ては、少なくとも2個の活性水素原子を有する化合物と
更に他の出発物質並びに助剤及び/又は添加剤とを組み
合わせて、反応に進む前にポリオール成分とすること
は、通常行われていることである。
ては、少なくとも2個の活性水素原子を有する化合物と
更に他の出発物質並びに助剤及び/又は添加剤とを組み
合わせて、反応に進む前にポリオール成分とすること
は、通常行われていることである。
【0030】使用される出発原料に関する更なる情報
は、例えば、Kunststoffhandbuch, 第7卷, ポリウレタ
ン, Guenter Oertel編集, Carl-Hanser出版,ミュンヘン
,1993年第3版に出ている。
は、例えば、Kunststoffhandbuch, 第7卷, ポリウレタ
ン, Guenter Oertel編集, Carl-Hanser出版,ミュンヘン
,1993年第3版に出ている。
【0031】本発明のポリウレタンを製造するために
は、有機のポリイソシアネートを、本発明に従って使用
するフレーム構造生成物質の存在下、少なくとも2個の
活性水素原子を有する化合物と、また上述の発泡剤、触
媒並びに助剤及び/又は添加剤(ポリオール成分)と、
好ましくはポリオール成分に添加するもので発泡におい
てフレーム構造を生成する本発明のポリマーとを反応さ
せる。
は、有機のポリイソシアネートを、本発明に従って使用
するフレーム構造生成物質の存在下、少なくとも2個の
活性水素原子を有する化合物と、また上述の発泡剤、触
媒並びに助剤及び/又は添加剤(ポリオール成分)と、
好ましくはポリオール成分に添加するもので発泡におい
てフレーム構造を生成する本発明のポリマーとを反応さ
せる。
【0032】本発明のポリウレタン製造においては、イ
ソシアネートとポリオール成分とを活性水素原子の合計
量に対してイソシアネート基の当量比が、0.7:1〜
1:1.25、好ましくは0.8:1〜1:1.20と
なるような量で反応させる。ポリウレタンフォームは、
好ましくはワンショット法により、例えば高圧又は低圧
技術の補助のもとに製造する。製造は、開放又は密閉の
金属製モールド内で、又はフォームのブロックを製造す
るには、コンベアベルトに反応混合物を連続的に適用し
て、フォームを製造することができる。
ソシアネートとポリオール成分とを活性水素原子の合計
量に対してイソシアネート基の当量比が、0.7:1〜
1:1.25、好ましくは0.8:1〜1:1.20と
なるような量で反応させる。ポリウレタンフォームは、
好ましくはワンショット法により、例えば高圧又は低圧
技術の補助のもとに製造する。製造は、開放又は密閉の
金属製モールド内で、又はフォームのブロックを製造す
るには、コンベアベルトに反応混合物を連続的に適用し
て、フォームを製造することができる。
【0033】上述の如く、ポリオール成分とイソシアネ
ート成分とを調製し発泡する2成分法を採用するのが特
に有利である。この成分を、15〜120℃で、好まし
くは20〜80℃で混合し、モールドに注入するか又は
コンベアベルトに適用するのが好ましい。モールド中の
温度は、通常15〜120℃、好ましくは30〜80℃
の範囲である。
ート成分とを調製し発泡する2成分法を採用するのが特
に有利である。この成分を、15〜120℃で、好まし
くは20〜80℃で混合し、モールドに注入するか又は
コンベアベルトに適用するのが好ましい。モールド中の
温度は、通常15〜120℃、好ましくは30〜80℃
の範囲である。
【0034】本発明方法によって製造されたポリウレタ
ンフォームは、芳香族イソシアネートを基材としたフォ
ームに匹敵する非常に良好な機械的性能を有する。しか
も、それは白色で非常に好適な光安定性を有する。
ンフォームは、芳香族イソシアネートを基材としたフォ
ームに匹敵する非常に良好な機械的性能を有する。しか
も、それは白色で非常に好適な光安定性を有する。
【0035】以下、実施例によって本発明を説明する。 実施例1〜6 先ず、表1に示す化合物からポリオール成分を調製し
た。このポリオール成分と、同様に表1に示すイソシア
ネート成分とを別々に60℃に加熱し、この温度で調合
し、攪拌機によって均質化して、40x40x10cm
の60℃に加熱した密閉モールドに注入した。得たフォ
ームを60℃で硬化した。
た。このポリオール成分と、同様に表1に示すイソシア
ネート成分とを別々に60℃に加熱し、この温度で調合
し、攪拌機によって均質化して、40x40x10cm
の60℃に加熱した密閉モールドに注入した。得たフォ
ームを60℃で硬化した。
【0036】本発明に従って製造したフォームの性能を
表2及び3に記載した。
表2及び3に記載した。
【0037】
【表1】
【0038】 出発原料:ハ゛ソナート (Basonat)(登録商標) HI 100:ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI) から誘導したポリイソシアネート、NCO含量は22.0質量%ハ゛ソナート (登録商標)P LR 8926 : HDIから誘導したポリイソシアネート、 NCO含量は19.0質量%ルフ゜ラノール (Lupranol)(登録商標)1200:ポリオキシプロピレンジオール、水酸基価は 250mgKOH/gルフ゜ラノール (登録商標)2045 :ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン トリオール、水酸基価は35mgKOH/gルフ゜ラノール (登録商標)2043 :ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン トリオール、水酸基価は29mgKOH/gルフ゜ラノール (登録商標)3402 :テトラオール、水酸基価は470mgKO H/gフ゜ルリオール (Pluriol)(登録商標)E 400:ポリオキシエチレンジオール、水酸基価は2 80mgKOH/gソカラン (Sokalan)(登録商標)PA 40 :固体ポリアクリル酸、分子量Mw15,00 0g/モルソカラン (登録商標)HP 50 :固体ポリビニルピロリドン、Mw40,00 0g/モル 超吸収剤(Superabsorbent) :ポリアクリル酸ナトリウム塩、分子量Mw 20,000g/モルルミトール (Lumitol)(登録商標)H 136 :OHアクリレート樹脂、固体含量は70% 、水酸基価は135mgKOH/g DBTL :ジラウリン酸ジブチルスズルフ゜ラケ゛ン (Lupragen)(登録商標)N 206 :ビス(N,N−ジメチルアミノエチル)エ ーテル、ジプロピレングリコール中濃度70% DC 193 :ダブコ(DABCO)(登録商標)DC 193 ,エアプロダクツ(Air Products)社製シリコーン安定剤 登録商標によって示した製品は、ダブコ(登録商標)D
C 193以外はBASF(ビーエーエスエフ)株式会
社の製品である。
C 193以外はBASF(ビーエーエスエフ)株式会
社の製品である。
【0039】
【表2】
【0040】ISO4892−2による照射試験:ヘリ
ュース(Heraeus)社製照射装置X450で、本発明に
より製造したフォームNo.5とトリレンジイソシアネ
ートを基材とする市販の軟質ポリウレタンフォームとを
比較試験した。ここで、60x50x10mmの寸法の
両フォーム試料を5日間の試験に付し、変色を順次黄変
指数によって測定した。芳香族イソシアネートを基材と
したフォームは、試験後褐色であったが、一方本発明に
より製造したフォームは、目立った変色を示さなかっ
た。
ュース(Heraeus)社製照射装置X450で、本発明に
より製造したフォームNo.5とトリレンジイソシアネ
ートを基材とする市販の軟質ポリウレタンフォームとを
比較試験した。ここで、60x50x10mmの寸法の
両フォーム試料を5日間の試験に付し、変色を順次黄変
指数によって測定した。芳香族イソシアネートを基材と
したフォームは、試験後褐色であったが、一方本発明に
より製造したフォームは、目立った変色を示さなかっ
た。
【0041】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルミン、ベッカー ドイツ、67259、グロースニーデスハイム、 ガルテンシュトラーセ、3 (72)発明者 ハインツ−ディーター、ルター ドイツ、49356、ディープホルツ、ボーレ ンヴェーク、21 (72)発明者 ディートリヒ、シェルツァー ドイツ、67433、ノイシュタット、ドクト ル−ゼメルヴァイス−シュトラーセ、38 (72)発明者 ハーラルト、シェファー ドイツ、68199、マンハイム、ハンス−ザ クス−リング、28
Claims (15)
- 【請求項1】 イソシアネートを、イソシアネート基に
対して反応性のある少なくとも2個の水素原子を有する
化合物と反応させることによってポリウレタンフォーム
を製造する方法において、使用するイソシアネートが
(環式)脂肪族イソシアネートであり、且つ反応を、ポ
リウレタンフォーム中にフレーム構造を形成する耐光堅
牢性物質の存在下において実施することを特徴とするポ
リウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項2】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構造
を形成する物質が有機ポリマーである請求項1記載の製
造方法。 - 【請求項3】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構造
を形成する物質が、ポリウレタンフォーム製造用出発成
分の少なくとも1種に可溶性又は分散性の有機ポリマー
である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項4】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構造
を形成する物質が、付加重合体、重付加生成物又は重縮
合生成物である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項5】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構造
を形成する物質が、官能基によってポリウレタンマトリ
ックス中に取り込まれる請求項1記載の製造方法。 - 【請求項6】 官能基によってポリウレタンマトリック
ス中に取り込まれる物質が、(メタ)アクリル酸のポリ
マー、エステル化ポリアクリル酸、ポリメチル(メタ)
アクリレート、ポリヒドロキシ(メタ)アクリレート、
ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルア
ルコール及びこれらの化合物と他のオレフィン性不飽和
モノマーとの共重合物から成る群から選択される請求項
5記載の製造方法。 - 【請求項7】 官能基によってポリウレタンマトリック
ス中に取り込まれる物質が、500〜50,000Da
の範囲の分子量Mwを有する請求項5記載の製造方法。 - 【請求項8】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構造
を形成する物質が、官能基によってはポリウレタンマト
リックス中に取り込まれない請求項1記載の製造方法。 - 【請求項9】 ポリウレタンマトリックス中に取り込ま
れない物質が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオ
キシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ酢
酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポ
リテトラフロロエチレン、 ポリブタジエン、ポリイソ
プレン及びポリアクリロニトリルから成る群から選択さ
れる請求項8記載の製造方法。 - 【請求項10】 ポリウレタンマトリックス中に取り込
まれない物質が、10,000〜500,000Daの
範囲の分子量Mwを有している請求項8記載の製造方
法。 - 【請求項11】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構
造を形成する物質を、ポリウレタンフォーム質量に対し
て0.1質量%〜50質量%の量で使用する請求項1記
載の製造方法。 - 【請求項12】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構
造を形成する物質を、ポリウレタンフォーム質量に対し
て0.5質量%〜30質量%の量で使用する請求項1記
載の製造方法。 - 【請求項13】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構
造を形成する物質を、イソシアネート基に対して反応性
のある少なくとも2個の水素原子を有する化合物に添加
する請求項1記載の製造方法。 - 【請求項14】 ポリウレタンフォーム中にフレーム構
造を形成する物質を含有することを特徴とするポリウレ
タンフォーム製造用の貯蔵安定性を有するポリオール成
分。 - 【請求項15】 請求項1〜14のいずれか一項記載の
方法によって製造することができるポリウレタンフォー
ム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10006340A DE10006340A1 (de) | 2000-02-12 | 2000-02-12 | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen |
DE10006340.3 | 2000-02-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001226448A true JP2001226448A (ja) | 2001-08-21 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001033544A Withdrawn JP2001226448A (ja) | 2000-02-12 | 2001-02-09 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
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Country | Link |
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EP (1) | EP1127913B1 (ja) |
JP (1) | JP2001226448A (ja) |
KR (1) | KR20010080870A (ja) |
AT (1) | ATE350414T1 (ja) |
CA (1) | CA2335664A1 (ja) |
DE (2) | DE10006340A1 (ja) |
ES (1) | ES2278652T3 (ja) |
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JP2020076037A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 日本カーバイド工業株式会社 | 樹脂組成物及び防曇フィルム |
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DE10258046A1 (de) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Basf Ag | Verfahren zur Erniedrigung von Emissionen aus Polyurethanschaumstoffen |
EP2703421A1 (en) | 2012-08-28 | 2014-03-05 | Huntsman Petrochemical LLC | A composition for making foams with reduced aldehyde emission |
CN108884202A (zh) * | 2016-03-25 | 2018-11-23 | 株式会社普利司通 | 聚氨酯泡沫和聚氨酯制造用多元醇组合物 |
CN110746725B (zh) * | 2019-11-13 | 2021-04-30 | 珠海国能新材料股份有限公司 | 一种高性能聚四氟乙烯薄膜及其微波基板的制造方法 |
CN111675799B (zh) * | 2020-06-29 | 2021-01-01 | 徐州市久隆密封件科技有限公司 | 一种改性聚氨酯弹性体及其制备方法和应用 |
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-
2000
- 2000-02-12 DE DE10006340A patent/DE10006340A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-01-23 ES ES01101422T patent/ES2278652T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-23 DE DE50111763T patent/DE50111763D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-23 EP EP01101422A patent/EP1127913B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-23 AT AT01101422T patent/ATE350414T1/de active
- 2001-02-09 JP JP2001033544A patent/JP2001226448A/ja not_active Withdrawn
- 2001-02-10 KR KR1020010006556A patent/KR20010080870A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-02-12 US US09/781,725 patent/US20010023263A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-12 CA CA002335664A patent/CA2335664A1/en not_active Abandoned
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