JP2003335834A - Flexible polyurethane foam and its production method - Google Patents

Flexible polyurethane foam and its production method

Info

Publication number
JP2003335834A
JP2003335834A JP2002143563A JP2002143563A JP2003335834A JP 2003335834 A JP2003335834 A JP 2003335834A JP 2002143563 A JP2002143563 A JP 2002143563A JP 2002143563 A JP2002143563 A JP 2002143563A JP 2003335834 A JP2003335834 A JP 2003335834A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
polyurethane foam
amount
flexible polyurethane
polyisocyanate
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.)
Pending
Application number
JP2002143563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Yano
忠史 矢野
Kimihiko Abe
公彦 阿部
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.)
Inoac Corp
Original Assignee
Inoue MTP KK
Inoac Corp
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 Inoue MTP KK, Inoac Corp filed Critical Inoue MTP KK
Priority to JP2002143563A priority Critical patent/JP2003335834A/en
Publication of JP2003335834A publication Critical patent/JP2003335834A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a flexible polyurethane foam without using an ozone-layer depleting substance, e.g. a CFC, as a blowing agent while reducing the amount of heat generated during foaming; and a low- density flexible polyurethane foam having a high hardness obtained by the method. <P>SOLUTION: In this method for producing a flexible polyurethane foam by using raw materials including a polyol, a polyisocyanate, and water, 5-50 pts.mass water is used based on 100 pts.mass polyol and the isocyanate index is 30 or higher but lower than 80. Assuming that all the polyol reacts with the polyisocyanate, the ratio of the stoichiometric amount of water reacted with the polyisocyanate to the balance obtained by subtracting the compounding amount of water by the stoichiometric amount of reacted water is preferably 0.10-6.0. The flexible polyurethane foam produced by the method has a density of 4-30 kg/m<SP>3</SP>and a hardness of 50-150 N. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軟質ポリウレタン
フォーム及びその製造方法に関する。更に詳しくは、発
泡剤としてCFC(クロロフルオロカーボン)等のオゾ
ン層破壊物質を使用せず、低密度であり、且つ高硬度で
ある軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flexible polyurethane foam and a method for producing the same. More specifically, it relates to a flexible polyurethane foam having a low density and a high hardness, which does not use an ozone depleting substance such as CFC (chlorofluorocarbon) as a foaming agent, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、軟質ポリウレタンフォームと
しては、密度が10〜50kg/m、特に14〜25
kg/m、且つJIS硬さが50〜130Nのものが
一般的に製造されている。このようなポリウレタンフォ
ームは車輌用、電気電子、土木建築等の用途に幅広く利
用されている。また、このような軟質ポリウレタンフォ
ームは、発泡剤の存在下でポリオールとポリイソシアネ
ートとを反応させることにより得られているが、近年、
原料を節約し、コストを低減するために、軟質ポリウレ
タンフォームの更なる低密度化が検討されている。しか
し、軟質ポリウレタンフォームでは、密度を低くすれ
ば、硬度が低下してしまう傾向にあり、より低密度、高
硬度化するための検討が行われている(特開平07−5
8372号公報等)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a flexible polyurethane foam has a density of 10 to 50 kg / m 3 , and particularly 14 to 25.
Those having a kg / m 3 and a JIS hardness of 50 to 130 N are generally manufactured. Such polyurethane foams are widely used in applications such as vehicles, electric / electronics, and civil engineering. Further, such a flexible polyurethane foam is obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate in the presence of a foaming agent, but in recent years,
In order to save raw materials and reduce costs, further reduction in density of flexible polyurethane foam has been studied. However, when the density of the flexible polyurethane foam is lowered, the hardness tends to be lowered, and studies have been conducted to increase the density and hardness of the flexible polyurethane foam (JP-A-07-5).
8372 publication).

【0003】一方、軟質ポリウレタンフォームの製造に
おいては、発泡剤としてCFCが用いられてきたが、こ
の物質はオゾン層破壊物質であるため、1987年のモ
ントリオール条約の締結及びその後の社会的風潮で全廃
されることとなった。従って、今日では、CFCよりも
オゾン層を破壊し難い、HCFC(ハイドロクロロフル
オロカーボン)等の代替物質が発泡剤として使用されて
いる。しかし、このHCFCも、近い将来、全廃となる
予定であり、更なる、検討が行われている(特開平07
−58373号公報等)。また、発泡剤として水を多量
に配合することで、低密度化させることも提案されてい
るが、フォーム原料を発泡させる際の反応熱により激し
い内部発熱が生じ、スコーチといわれる灼けが生じた
り、火災が発生する危険性がある。
On the other hand, in the production of flexible polyurethane foam, CFC has been used as a foaming agent, but since this substance is an ozone depleting substance, it was abolished at the conclusion of the Montreal Convention in 1987 and the social climate thereafter. It was decided to be done. Therefore, today, alternative substances such as HCFC (hydrochlorofluorocarbon), which are less likely to destroy the ozone layer than CFCs, are used as blowing agents. However, this HCFC is also planned to be completely abolished in the near future, and further studies are being conducted (Japanese Patent Laid-Open No. 07-107,071).
-58373 publication). Further, it has been proposed to reduce the density by adding a large amount of water as a foaming agent, but intense internal heat is generated due to the reaction heat when foaming the foam raw material, and a scorch called a scorch occurs, There is a risk of fire.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたものであり、発泡剤としてCFC等のオ
ゾン層破壊物質を使用せず、発泡時の発熱が少ない軟質
ポリウレタンフォームの製造方法、及びその方法により
得られ、低密度であり、且つ高硬度である軟質ポリウレ
タンフォームを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not use an ozone depleting substance such as CFC as a foaming agent and produces a flexible polyurethane foam which generates less heat during foaming. An object of the present invention is to provide a method and a flexible polyurethane foam obtained by the method, which has a low density and a high hardness.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、水を発泡
剤として用いるポリウレタンフォームの製造において、
一般的に使用されているよりも、ポリオールに対して水
を過剰に配合し、且つ特定のイソシアネートインデック
スとすることにより、フォーム製造時の反応熱による発
熱を低減させ、低密度であり、且つ高硬度である軟質ポ
リウレタンフォームを製造できることを見出し、本発明
を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In the production of polyurethane foam using water as a foaming agent, the present inventors have
Excessive addition of water to the polyol, and a specific isocyanate index, reduce heat generation due to reaction heat during foam production, lower density, and higher density than is generally used. The inventors have found that a flexible polyurethane foam having hardness can be produced, and completed the present invention.

【0006】本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造
方法は、ポリオールと、ポリイソシアネートと、水とを
含有するフォーム原料を用いる軟質ポリウレタンフォー
ムの製造方法であって、上記ポリオールを100質量部
とした場合に、上記水は5〜50質量部であり、且つイ
ソシアネートインデックスは30以上、80未満である
ことを特徴とする。また、上記ポリオールは、数平均分
子量が1200〜8000であり、且つ当量重量が30
0〜4000である製造方法とすることができる。更
に、上記イソシアネートインデックスが30〜75であ
る製造方法とすることができる。また、上記水は7〜5
0質量部である製造方法とすることができる。更に、上
記ポリオールの全てが上記ポリイソシアネートと反応す
るとした場合の、該ポリイソシアネートとの化学量論的
な水の反応量と、水の配合量から該反応量を差し引いた
水の過剰量との比(過剰量/反応量)が0.10〜6.
0である製造方法とすることができる。本発明の軟質ポ
リウレタンフォームは、上記の方法により製造され、フ
ォームの密度が4〜30kg/m、且つフォームの硬
度が50〜150Nであることを特徴とする。
The method for producing a flexible polyurethane foam of the present invention is a method for producing a flexible polyurethane foam using a foam raw material containing a polyol, a polyisocyanate, and water, wherein the amount of the polyol is 100 parts by mass. The water is 5 to 50 parts by mass, and the isocyanate index is 30 or more and less than 80. The polyol has a number average molecular weight of 1200 to 8000 and an equivalent weight of 30.
The manufacturing method may be 0 to 4000. Further, the above-mentioned isocyanate index can be a production method of 30 to 75. Also, the water is 7 to 5
The production method can be 0 parts by mass. Furthermore, in the case where all of the above-mentioned polyols react with the above-mentioned polyisocyanate, the stoichiometric amount of water reacting with the polyisocyanate and the excess amount of water obtained by subtracting the reaction amount from the blending amount of water The ratio (excess / reaction) is 0.10-6.
The manufacturing method may be 0. The flexible polyurethane foam of the present invention is manufactured by the above method, and is characterized by having a foam density of 4 to 30 kg / m 3 and a foam hardness of 50 to 150 N.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
上記「ポリオール」としては、開始剤にアルキレンオキ
サイドを付加して得られるポリエーテルポリオールが用
いられる。また、このポリエーテルポリオールにエチレ
ン性不飽和モノマーを反応させて得られる変性体(ポリ
マーポリオール)を用いてもよい。開始剤としては、例
えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グ
リセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオー
ル、ペンタエリスリトール、エリスリトール、ジグリセ
リン、ソルビトール、シュクロース、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミン等
が用いられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以
上を混合して用いてもよい。アルキレンオキサイドとし
ては、エチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサ
イド(PO)及びブチレンオキサイド(BO)等が用い
られる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混
合して用いてもよい。また、この付加反応は、通常、5
0〜200℃の温度範囲下で行われ、ランダム及び/又
はブロックの形式によりアルキレンオキサイドが付加さ
れる。ポリマーポリオールは、常法に従いポリエーテル
ポリオール中でエチレン性不飽和モノマーを重合するこ
とにより得られる。エチレン性不飽和モノマーとして
は、アクリロニトリル、アクリルアミド、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル及びスチレ
ン等が用いられる。これらは単独で用いてもよいし、2
種以上を混合して用いてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.
As the "polyol", a polyether polyol obtained by adding an alkylene oxide to an initiator is used. Further, a modified product (polymer polyol) obtained by reacting this polyether polyol with an ethylenically unsaturated monomer may be used. Examples of the initiator include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol, erythritol, diglycerin, sorbitol, sucrose, monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. These may be used alone or in combination of two or more. As the alkylene oxide, ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO), butylene oxide (BO) and the like are used. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, this addition reaction is usually 5
It is carried out in the temperature range of 0 to 200 ° C., and the alkylene oxide is added in the form of random and / or block. The polymer polyol can be obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyether polyol according to a conventional method. As the ethylenically unsaturated monomer, acrylonitrile, acrylamide, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, vinyl acetate, styrene and the like are used. These may be used alone or 2
You may mix and use 1 or more types.

【0008】ポリオールの数平均分子量は、フォームを
形成できる限り、特に限定されないが、1200〜80
00であることが好ましく、より好ましくは1500〜
7000、更に好ましくは1500〜6000である。
この数平均分子量が1200〜8000の範囲であれ
ば、開裂等のない良好なクッション性を有するフォーム
とすることができる。また、ポリオールの当量重量(水
酸基1つ当たりに対する分子量)は、特に限定されない
が、300〜4000であることが好ましく、より好ま
しくは400〜3500、更に好ましくは500〜30
00である。この当量重量が300〜4000の範囲で
あれば、良好なクッション性を有するフォームとするこ
とができる。更に、本発明においては、数平均分子量が
1200〜8000であり、且つ当量重量が300〜4
000であるポリオール、特に数平均分子量が1500
〜7000であり、且つ当量重量が400〜3500で
あるポリオール、更には数平均分子量が1500〜60
00であり、且つ当量重量が500〜3000であるポ
リオールを用いることで、より良好なクッション性を有
するフォームを得ることができる。
The number average molecular weight of the polyol is not particularly limited as long as it can form a foam, but it is 1200 to 80.
It is preferably 00, more preferably 1500 to
7,000, and more preferably 1500 to 6000.
When the number average molecular weight is in the range of 1200 to 8000, it is possible to obtain a foam having good cushioning properties such as no cleavage. The equivalent weight of the polyol (molecular weight per hydroxyl group) is not particularly limited, but is preferably 300 to 4000, more preferably 400 to 3500, further preferably 500 to 30.
00. When the equivalent weight is in the range of 300 to 4000, a foam having good cushioning properties can be obtained. Further, in the present invention, the number average molecular weight is 1200 to 8000 and the equivalent weight is 300 to 4
000 polyol, especially 1500 in number average molecular weight
To 7,000 and the equivalent weight is 400 to 3500, and further the number average molecular weight is 1500 to 60.
The use of a polyol having a weight average molecular weight of 00 and an equivalent weight of 500 to 3,000 allows a foam having better cushioning properties to be obtained.

【0009】上記「ポリイソシアネート」は、特に限定
されず、例えば、芳香族系、脂肪族系及び脂環族系の各
種ポリイソシアネートを用いることができる。芳香族ポ
リイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート
(TDI)、粗TDI、4,4’−ジフェニルメタンジ
イソシアネート(MDI)、粗MDI、1,5−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、及びm−キシレンジイソシアネート等が挙げられ
る。脂肪族ポリイソシアネートとしては、1,6−ヘキ
サメチレンジイソシアネート(HDI)、粗HDI、
2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネー
ト、及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソ
シアネート等が挙げられる。脂環族ポリイソシアネート
としては、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジ
シクロヘキシルメタンジイソシアネート、及び水添MD
I等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2
種以上を混合して用いてもよい。また、併用する場合、
芳香族系、脂肪族系及び脂環族系のいずれを組み合わせ
てもよい。
The above-mentioned "polyisocyanate" is not particularly limited and, for example, various aromatic, aliphatic and alicyclic polyisocyanates can be used. Examples of the aromatic polyisocyanate include tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, and m-xylene diisocyanate. To be As the aliphatic polyisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), crude HDI,
2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, etc. are mentioned. Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, and hydrogenated MD.
I etc. are mentioned. These may be used alone or 2
You may mix and use 1 or more types. When used together,
Any of aromatic series, aliphatic series, and alicyclic series may be combined.

【0010】また、ポリイソシアネートの配合量は、所
定のイソシアネートインデックスにより適宜調整され
る。このイソシアネートインデックスは、30以上、8
0未満であり、より好ましくは30〜75、更に好まし
くは30〜70、特に好ましくは30〜60である。イ
ソシアネートインデックスが30未満の場合、発泡が正
常に行われず、割れが生じたり、泡体の崩落が発生する
ことがある。一方、80以上の場合、発泡時の発熱温度
が高くなり、自然発火する可能性が高まる。また、水と
ポリイソシアネートとの反応による二酸化炭素の発生量
が多くなり、良好なクッション性を有するフォームが得
られない。尚、イソシアネートインデックスとは、フォ
ーム原料中のポリオール等が有する全ての活性水素と反
応するポリイソシアネートの化学量論により算出される
必要量に対する実際の配合量の百分率を意味する。例え
ば、イソシアネートインデックス30とは、フォーム原
料中のポリオール等が有する全ての活性水素と反応する
のに必要な化学量論的な必要量に対して、質量百分率で
30%に相当するポリイソシアネートが配合されている
ことを意味する。
The compounding amount of polyisocyanate is appropriately adjusted by a predetermined isocyanate index. This isocyanate index is 30 or more, 8
It is less than 0, more preferably 30 to 75, further preferably 30 to 70, and particularly preferably 30 to 60. If the isocyanate index is less than 30, foaming may not be performed normally, cracking may occur, or foam may collapse. On the other hand, when it is 80 or more, the heat generation temperature at the time of foaming becomes high, and the possibility of spontaneous ignition increases. Further, the amount of carbon dioxide generated by the reaction between water and polyisocyanate increases, and a foam having good cushioning properties cannot be obtained. The isocyanate index means the percentage of the actual blending amount with respect to the necessary amount calculated by the stoichiometry of polyisocyanate that reacts with all active hydrogen contained in the polyol or the like in the foam raw material. For example, the isocyanate index 30 is a polyisocyanate equivalent to 30% in mass percentage with respect to the stoichiometrically necessary amount necessary to react with all active hydrogen contained in the polyol or the like in the foam raw material. Means being done.

【0011】上記「水」は、特に限定されるものではな
く、例えば、イオン交換水、水道水、蒸留水等が用いら
れる。水の配合量は、ポリオールを100質量部とした
場合に、5〜50質量部であり、より好ましくは7〜5
0質量部、更に好ましくは10〜50質量部、特に好ま
しくは15〜35質量部である。本発明においては、水
の配合量を5〜50質量部と、一般的に発泡剤として用
いられる水の量よりも多めに配合するため、発泡時に生
じる内部の発熱を過剰な水の気化による除熱により十分
に低減させることができる。また、水の配合量が5質量
部未満の場合、発泡時の発熱を十分に抑制させることが
できない。また、密度を十分に低下させることができな
い場合がある。一方、50質量部を超える場合、水とポ
リイソシアネートとの反応による二酸化炭素の発生量が
多くなり、所定のフォームを形成できない。
The above "water" is not particularly limited, and for example, ion exchanged water, tap water, distilled water and the like are used. The blending amount of water is 5 to 50 parts by mass, more preferably 7 to 5 parts by mass, when the polyol is 100 parts by mass.
The amount is 0 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass, and particularly preferably 15 to 35 parts by mass. In the present invention, the amount of water to be added is 5 to 50 parts by mass, which is larger than the amount of water generally used as a foaming agent. Therefore, the internal heat generated at the time of foaming is removed by excessive water vaporization. It can be sufficiently reduced by heat. Further, if the amount of water blended is less than 5 parts by mass, heat generation during foaming cannot be sufficiently suppressed. In addition, it may not be possible to sufficiently reduce the density. On the other hand, when it exceeds 50 parts by mass, the amount of carbon dioxide generated by the reaction between water and polyisocyanate increases, and a predetermined foam cannot be formed.

【0012】更に、本発明においては、ポリオールを1
00質量部とした際の、水の配合量が5〜50質量部で
あり、且つイソシアネートインデックスが30以上、8
0未満であるものとすることができる。また、水の配合
量が7〜50質量部であり、且つイソシアネートインデ
ックスが30〜75、特に水の配合量が10〜50であ
り、且つイソシアネートインデックスが30〜70、更
には水の配合量が15〜35であり、且つイソシアネー
トインデックスが30〜60であるものとすることがで
きる。このような範囲とすることで、より低密度であ
り、且つ高硬度のフォームを得ることができる。
Further, in the present invention, the polyol is 1
When the amount of water is 00 parts by mass, the amount of water is 5 to 50 parts by mass, and the isocyanate index is 30 or more, 8
It can be less than zero. Further, the blending amount of water is 7 to 50 parts by mass, the isocyanate index is 30 to 75, particularly the blending amount of water is 10 to 50, and the isocyanate index is 30 to 70, and further, the blending amount of water is The isocyanate index may be 15 to 35 and the isocyanate index may be 30 to 60. With such a range, a foam having a lower density and a higher hardness can be obtained.

【0013】また、ポリオールの全てがポリイソシアネ
ートと反応すると仮定した場合に算出される、ポリイソ
シアネートとの化学量論的な水の反応量と、実際の水の
配合量から反応量を差し引いた水の過剰量との比(過剰
量/反応量)が0.10〜7.0であることが好まし
く、より好ましくは0.20〜6.5、更に好ましくは
0.50〜6.0である。この値が0.10未満の場
合、冷却に関与する水の割合が少なくなり、発泡時の発
熱を抑制することができない場合がある。一方、この値
が7.0を超える場合、水とポリイソシアネートとの反
応による二酸化炭素の発生量が多くなりすぎ、所定のフ
ォームを形成できないことがある。
The stoichiometric amount of water reacting with the polyisocyanate calculated assuming that all of the polyols react with the polyisocyanate, and the water amount obtained by subtracting the reaction amount from the actual blending amount of water. The ratio (excess amount / reaction amount) with respect to the excess amount is preferably 0.10 to 7.0, more preferably 0.20 to 6.5, and further preferably 0.50 to 6.0. . When this value is less than 0.10, the proportion of water involved in cooling is small, and heat generation during foaming may not be suppressed in some cases. On the other hand, if this value exceeds 7.0, the amount of carbon dioxide generated by the reaction between water and polyisocyanate becomes too large, and it may not be possible to form a predetermined foam.

【0014】更に、フォーム原料には、ポリオール、ポ
リイソシアネート及び水の他にも、触媒、シリコン整泡
剤等の整泡剤、メチレンクロライド等の発泡助剤などが
含有されていてもよい。また、必要に応じてその他の助
剤等を含有させることもできる。この助剤としては、難
燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、及びフォー
ム原料の粘度を低下させ、攪拌、混合を容易にするため
の各種の希釈剤などが挙げられる。これらは本発明の効
果が損なわれない範囲で適量を含有させることができ
る。
Further, the foam raw material may contain, in addition to polyol, polyisocyanate and water, a catalyst, a foam stabilizer such as a silicon foam stabilizer, a foaming aid such as methylene chloride and the like. Further, other auxiliary agents and the like can be contained as necessary. Examples of the auxiliaries include flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, coloring agents, and various diluents for lowering the viscosity of foam raw materials and facilitating stirring and mixing. These can be contained in appropriate amounts within a range that does not impair the effects of the present invention.

【0015】また、本発明のポリウレタンフォームの製
造方法においては、フォーム発泡時の発熱温度を160
℃以下、特に150℃以下、更には140℃以下とする
ことができる。このため、スコーチ等の発生を抑制で
き、火災の危険性も低減できる。
Further, in the method for producing a polyurethane foam of the present invention, the exothermic temperature during foaming is 160
The temperature can be set to not more than 0 ° C, particularly not more than 150 ° C, and further not more than 140 ° C. Therefore, the occurrence of scorch can be suppressed and the risk of fire can be reduced.

【0016】本発明の軟質ポリウレタンフォームは、上
記の方法により製造され、フォームの密度が4〜30k
g/m、且つフォームの硬度が50〜150Nである
ものとすることができる。また、フォームの密度が5〜
25kg/m、且つフォームの硬度が60〜150N
であるものとすることができる。更に、フォームの密度
が5〜20kg/m、且つフォームの硬度が70〜1
50Nであるものとすることができる。
The flexible polyurethane foam of the present invention is produced by the above method and has a foam density of 4 to 30 k.
g / m 3, and the hardness of the foam can be assumed to be 50~150N. Also, the foam density is 5
25 kg / m 3 and foam hardness of 60 to 150 N
Can be Further, the foam has a density of 5 to 20 kg / m 3 and a foam hardness of 70 to 1
It can be 50N.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
する。 (1)使用原料 (A)ポリオール 三洋化成工業株式会社製、商品名「GP3000」、
数平均分子量:3000、当量重量:1000 三洋化成工業株式会社製、商品名「GP1500」、
数平均分子量:1500、当量重量:500 旭電化工業株式会社製、商品名「G700」、数平均
分子量:700、当量重量:234 旭硝子株式会社製、商品名「プレミノール700
5」、数平均分子量:7000、当量重量:2330 (B)ポリイソシアネート TDI;日本ポリウレタン株式会社製、商品名「T−
80」 MDI;日本ポリウレタン株式会社製、商品名「MR
200」 (C)発泡剤 水(イオン交換水) (D)触媒 三共エアプロダクツ株式会社製、商品名「33LV」 城北化学株式会社製、商品名「MRH110」 (E)界面活性剤(整泡剤) 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品
名「SF2961」 ゴールドシュミット社製、商品名「B8110」
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. (1) Raw material used (A) Polyol Sanyo Kasei Co., Ltd., trade name "GP3000",
Number average molecular weight: 3000, equivalent weight: 1000, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name "GP1500",
Number average molecular weight: 1,500, equivalent weight: 500 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name "G700", number average molecular weight: 700, equivalent weight: 234 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name "Preminol 700"
5 ", number average molecular weight: 7,000, equivalent weight: 2330 (B) Polyisocyanate TDI; Nippon Polyurethane Co., Ltd., trade name" T- "
80 "MDI; manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., product name" MR
200 "(C) Foaming agent water (ion exchanged water) (D) Catalyst Sankyo Air Products Co., Ltd., trade name" 33LV "Johoku Chemical Co., Ltd., trade name" MRH110 "(E) Surfactant (foam stabilizer) ) Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., trade name "SF2961" Gold Schmidt, trade name "B8110"

【0018】(2)軟質ポリウレタンフォームの製造 実験例1〜8 表1に記載の配合により、先ず、ポリイソシアネートを
除くそれぞれの成分を所定の量比でハンドミキサーを用
いて攪拌した。その後、所定のイソシアネートインデッ
クスに従ってポリイソシアネート[及びの混合物
(割合;50/50)、NCO%;39.45%]を配
合し、この混合物540gを発泡箱(縦300mm、横
400mm、高さ400mm)に投入して発泡、硬化さ
せ、軟質ポリウレタンフォームを製造した。また、原料
を発泡させ、フォームの高さが安定した際に、レコーダ
ー(横河電機株式会社製、型番「4176」)に接続さ
れたシース型K熱電対を挿入し、発泡箱の平面方向の中
心部において底から150mmの位置における温度を測
定し、ピークの値を内部温度として、表2に記載した。
(2) Experimental Examples 1 to 8 for Production of Flexible Polyurethane Foam According to the formulations shown in Table 1, each component except polyisocyanate was first agitated in a predetermined amount ratio using a hand mixer. Then, polyisocyanate [and its mixture (ratio; 50/50), NCO%; 39.45%] was blended according to a predetermined isocyanate index, and 540 g of this mixture was foamed in a foam box (length 300 mm, width 400 mm, height 400 mm). Then, it was foamed and cured to produce a flexible polyurethane foam. Further, when the raw material was foamed and the height of the foam became stable, a sheath-type K thermocouple connected to a recorder (Yokogawa Electric Co., Ltd., model number “4176”) was inserted, and The temperature was measured at a position 150 mm from the bottom at the center, and the peak value was used as the internal temperature, and the results are shown in Table 2.

【0019】尚、表1に示す「水」欄の「過剰量/反応
量」は、ポリオールの全てがポリイソシアネートと反応
すると仮定した場合に算出される、ポリイソシアネート
との化学量論的な水の反応量と、実際の水の配合量から
反応量を差し引いた水の過剰量との比(過剰量/反応
量)を示す。例えば、実験例1では、この比(過剰量/
反応量)を次のように算出することができる。先ず、用
いたポリイソシアネートのNCO%が39.45%であ
るため、イソシアネート当量重量は106.46[42
(NCO基の分子量)×100/39.45=106.
46]である。次いで、ポリオール(当量重量500)
100質量部に対して化学当量的に必要なポリイソシア
ネートの量は21.29質量部[(106.46/50
0)×100=21.29]となる。更に、用いた水7
質量部に対して化学当量的に必要なポリイソシアネート
の量は82.80質量部[7×106.46/9(水当
量)=82.80]となる。従って、イソシアネートイ
ンデックスが100の場合には、ポリイソシアネートは
104.09質量部(21.29+82.80=10
4.09)必要である。そして、実験例1においては、
このイソシアネートインデックスを32に設定している
ため、ポリイソシアネートの必要量は33.31質量部
(104.09×0.32=33.31)となる。ここ
で、ポリオールの全てがポリイソシアネートと反応する
と仮定した場合、水は残りのポリイソシアネート12.
02質量部(33.31−21.29=12.02)と
反応することになる。このため、水7質量部のうち、
1.02質量部(12.02×9/106.46=1.
02)が反応量となり、残りの5.98質量部(7−
1.02=5.98)が過剰量となる。従って、過剰量
/反応量の値は5.9(5.98/1.02=5.9)
と算出される。
The "excess amount / reacted amount" in the "Water" column shown in Table 1 is the stoichiometric amount of water with the polyisocyanate calculated assuming that all of the polyols react with the polyisocyanate. The ratio (excess amount / reaction amount) of the reaction amount of 1 to the excess amount of water obtained by subtracting the reaction amount from the actual blending amount of water is shown. For example, in Experimental Example 1, this ratio (excess amount /
The reaction amount) can be calculated as follows. First, since the NCO% of the polyisocyanate used is 39.45%, the isocyanate equivalent weight is 106.46 [42
(Molecular weight of NCO group) × 100 / 39.45 = 106.
46]. Next, polyol (equivalent weight 500)
The amount of polyisocyanate required stoichiometrically with respect to 100 parts by mass is 21.29 parts by mass [(106.46 / 50
0) × 100 = 21.29]. In addition, used water 7
The amount of polyisocyanate required stoichiometrically with respect to parts by mass is 82.80 parts by mass [7 × 106.46 / 9 (water equivalent) = 82.80]. Therefore, when the isocyanate index is 100, the polyisocyanate is 104.09 parts by mass (21.29 + 82.80 = 10).
4.09) Required. Then, in Experimental Example 1,
Since this isocyanate index is set to 32, the required amount of polyisocyanate is 33.31 parts by mass (104.09 × 0.32 = 33.31). Here, assuming that all of the polyol reacts with the polyisocyanate, the water is the rest of the polyisocyanate 12.
02 parts by mass (33.31-21.29 = 12.02). Therefore, out of 7 parts by mass of water,
1.02 parts by mass (12.02 × 9 / 106.46 = 1.
02) becomes the reaction amount, and the remaining 5.98 parts by mass (7-
1.02 = 5.98) is an excess amount. Therefore, the value of excess amount / reaction amount is 5.9 (5.98 / 1.02 = 5.9)
Is calculated.

【0020】(3)フォームの評価 得られた各フォームの物性(密度及び硬さ)をJIS
K 6400に準拠して測定した、その結果を表2に併
記する。
(3) Evaluation of Foams The physical properties (density and hardness) of each of the obtained foams are determined by JIS.
The results are also shown in Table 2 as measured according to K 6400.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】(4)実施例の効果 表1及び表2によれば、水の配合量が48質量部、且つ
イソシアネートインデックスが87であり、本発明の範
囲外である実験例3では、フォームの密度は4.1kg
/mであり、且つ硬さは147Nであったが、発泡時
の内部温度は182℃と高かった。また、水の配合量が
7.0質量部、且つイソシアネートインデックスが85
であり、本発明の範囲外である実験例4では、フォーム
の密度は11.3kg/m であり、且つ硬さは118
Nであったが、発泡時の内部温度は165℃と高かっ
た。
(4) Effects of the embodiment According to Table 1 and Table 2, the blending amount of water is 48 parts by mass, and
The isocyanate index is 87, which is within the range of the present invention.
In Experimental Example 3, which is outside the environment, the density of the foam is 4.1 kg.
/ MThreeAnd the hardness was 147 N, but when foaming
The internal temperature was as high as 182 ° C. In addition, the amount of water
7.0 parts by mass and isocyanate index of 85
In Experimental Example 4, which is outside the scope of the present invention,
Has a density of 11.3 kg / m ThreeAnd the hardness is 118
However, the internal temperature during foaming was as high as 165 ° C.
It was

【0024】更に、水の配合量が60質量部、且つイソ
シアネートインデックスが60であり、本発明の範囲外
である実験例8では、フォームの密度は10.5kg/
であったが、非常に脆いポリウレタンフォームであ
ったため、硬さは測定することができず、十分な硬さを
有していなかった。尚、発泡時の発熱温度は120℃で
あった。また、水の配合量が5質量部、且つイソシアネ
ートインデックスが100と従来の一般的な配合比であ
る実験例7(本発明の範囲外)では、フォームの密度が
20.3kg/m、且つ硬さが70Nであり、低密
度、高硬度のポリウレタンフォームであった。しかし、
発泡時の内部温度は163℃と高かった。
Further, in Experimental Example 8 in which the blending amount of water was 60 parts by mass and the isocyanate index was 60, which was outside the range of the present invention, the density of the foam was 10.5 kg /
Although it was m 3 , the hardness could not be measured because the polyurethane foam was extremely brittle, and the hardness was not sufficient. The exothermic temperature during foaming was 120 ° C. Further, in Experimental Example 7 (outside the range of the present invention) in which the compounding amount of water is 5 parts by mass and the isocyanate index is 100, which is a conventional general compounding ratio, the foam density is 20.3 kg / m 3 , and The hardness was 70 N, and the polyurethane foam had low density and high hardness. But,
The internal temperature during foaming was as high as 163 ° C.

【0025】一方、水の配合量が7〜48質量部であ
り、且つイソシアネートインデックスが32〜50であ
る実験例1、2、5及び6は、フォームの密度が6.2
〜28.5kg/m、且つ硬さが53〜101Nであ
り、低密度、高硬度のポリウレタンフォームであった。
特に、実験例2、5及び6においては、フォームの密度
が6.2〜8.7kg/m、且つ硬さが53〜81N
であり、実験例7と比べて、低密度であるにも関わら
ず、同等以上の硬さを有していた。また、実験例1、
2、5及び6におけるフォームの発泡時の内部温度は1
03〜144℃であった。なかでも、水の過剰量と反応
量との比(過剰量/反応量)が1.0以上である実験例
1、2、5及び6においては、発泡時の内部温度が10
3〜144℃であり、実験例7(163℃)よりも十分
に低かった。
On the other hand, in Experimental Examples 1, 2, 5 and 6 in which the blending amount of water is 7 to 48 parts by mass and the isocyanate index is 32 to 50, the foam density is 6.2.
~28.5kg / m 3, and the hardness is 53~101N, was a low-density, high hardness polyurethane foam.
Particularly, in Experimental Examples 2, 5 and 6, the foam has a density of 6.2 to 8.7 kg / m 3 and a hardness of 53 to 81 N.
The hardness was equal to or higher than that of Experimental Example 7 in spite of the low density. In addition, Experimental Example 1,
The internal temperature during foaming in 2, 5 and 6 was 1
It was 03-144 degreeC. Among them, in Experimental Examples 1, 2, 5 and 6 in which the ratio of the excess amount of water to the reaction amount (excess amount / reaction amount) was 1.0 or more, the internal temperature during foaming was 10
It was 3 to 144 ° C, which was sufficiently lower than that of Experimental Example 7 (163 ° C).

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、発泡剤とし
てCFC等のオゾン層破壊物質を使用せず、低密度であ
り、且つ高硬度である軟質ポリウレタンフォームが得ら
れ、発泡時の発熱も抑制される。また、ポリオールの数
平均分子量及び当量重量を特定の値とした場合には、低
密度、高硬度であり、且つクッション性に優れる軟質ポ
リウレタンフォームを得ることができる。更に、イソシ
アネートインデックスを特定の値とした場合には、発泡
時の内部温度をより低下させることができ、クッション
性に優れる軟質ポリウレタンフォームを得ることができ
る。また、水の含有量を特定の値とした場合には、発泡
時の反応熱による内部温度をより低下させることがで
き、より低密度である軟質ポリウレタンフォームを得る
ことができる。更に、ポリイソシアネートとの化学量論
的な水の反応量と、実際の水の配合量からこの反応量を
差し引いた水の過剰量との比を特定の値とした場合に
は、発泡時の発熱をより抑制することができる。本発明
のポリウレタンフォームは、上記の方法により製造され
るため、フォームの密度が4〜30kg/m、且つフ
ォームの硬度が50〜150Nであるものとすることが
できる。
According to the production method of the present invention, a flexible polyurethane foam having a low density and a high hardness can be obtained without using an ozone depleting substance such as CFC as a foaming agent, and heat generated during foaming. Is also suppressed. Further, when the number average molecular weight and the equivalent weight of the polyol are set to specific values, it is possible to obtain a flexible polyurethane foam having low density, high hardness and excellent cushioning properties. Furthermore, when the isocyanate index is set to a specific value, the internal temperature during foaming can be further lowered, and a flexible polyurethane foam having excellent cushioning properties can be obtained. Further, when the water content is set to a specific value, the internal temperature due to the reaction heat during foaming can be further lowered, and a flexible polyurethane foam having a lower density can be obtained. Furthermore, when the ratio of the stoichiometric amount of water that reacts with polyisocyanate and the excess amount of water that is obtained by subtracting this reaction amount from the actual amount of water is set to a specific value, It is possible to further suppress heat generation. Since the polyurethane foam of the present invention is produced by the above method, the foam density can be 4 to 30 kg / m 3 , and the foam hardness can be 50 to 150 N.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 公彦 愛知県安城市今池町三丁目1番36号 株式 会社イノアックコーポレーション安城事業 所内 Fターム(参考) 4J034 BA03 CE01 DA01 DB04 DC50 DG03 DG04 DG05 DQ02 HA01 HA07 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 NA03 NA08 QA03 QA05 QB01 QB15 QC01 QC08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kimihiko Abe             Aichi Prefecture Anjo City Imaike Town 3 1-336 Stock             Inoac Corporation Anjo Business             In-house F-term (reference) 4J034 BA03 CE01 DA01 DB04 DC50                       DG03 DG04 DG05 DQ02 HA01                       HA07 HC03 HC12 HC13 HC17                       HC22 HC46 HC52 HC61 HC64                       HC67 HC71 HC73 NA03 NA08                       QA03 QA05 QB01 QB15 QC01                       QC08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリオールと、ポリイソシアネートと、
水とを含有するフォーム原料を用いる軟質ポリウレタン
フォームの製造方法であって、上記ポリオールを100
質量部とした場合に、上記水は5〜50質量部であり、
且つイソシアネートインデックスは30以上、80未満
であることを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製
造方法。
1. A polyol and a polyisocyanate,
A method for producing a flexible polyurethane foam using a foam raw material containing water, wherein the polyol is 100
The above water is 5 to 50 parts by mass when defined as parts by mass,
And the isocyanate index is 30 or more and less than 80, The manufacturing method of flexible polyurethane foam characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 上記ポリオールは、数平均分子量が12
00〜8000であり、且つ当量重量が300〜400
0である請求項1記載の軟質ポリウレタンフォームの製
造方法。
2. The number average molecular weight of the polyol is 12
0 to 8000 and an equivalent weight of 300 to 400
The method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 1, which is 0.
【請求項3】 上記イソシアネートインデックスが30
〜75である請求項1又は2に記載の軟質ポリウレタン
フォームの製造方法。
3. The isocyanate index is 30.
The method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 上記水は7〜50質量部である請求項1
乃至3のうちのいずれか1項に記載の軟質ポリウレタン
フォームの製造方法。
4. The water is 7 to 50 parts by mass.
4. The method for producing a flexible polyurethane foam according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 上記ポリオールの全てが上記ポリイソシ
アネートと反応するとした場合の、該ポリイソシアネー
トとの化学量論的な水の反応量と、水の配合量から該反
応量を差し引いた水の過剰量との比(過剰量/反応量)
が0.10〜6.0である請求項1乃至4のうちのいず
れか1項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方
法。
5. When all of the above-mentioned polyols react with the above-mentioned polyisocyanate, stoichiometric reaction amount of water with the above-mentioned polyisocyanate and excess amount of water obtained by subtracting the reaction amount from the blending amount of water. Ratio with amount (excess amount / reaction amount)
Is 0.10-6.0, The manufacturing method of the flexible polyurethane foam according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 請求項1乃至5のうちのいずれか1項に
記載の方法により製造され、フォームの密度が4〜30
kg/m、且つフォームの硬度が50〜150Nであ
ることを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム。
6. A foam produced by the method according to any one of claims 1 to 5 having a density of 4 to 30.
kg / m 3, a flexible polyurethane foam and the hardness of the foam characterized in that it is a 50~150N.
JP2002143563A 2002-05-17 2002-05-17 Flexible polyurethane foam and its production method Pending JP2003335834A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002143563A JP2003335834A (en) 2002-05-17 2002-05-17 Flexible polyurethane foam and its production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002143563A JP2003335834A (en) 2002-05-17 2002-05-17 Flexible polyurethane foam and its production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003335834A true JP2003335834A (en) 2003-11-28

Family

ID=29703536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002143563A Pending JP2003335834A (en) 2002-05-17 2002-05-17 Flexible polyurethane foam and its production method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003335834A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006057072A (en) * 2004-07-21 2006-03-02 Mitsui Takeda Chemicals Inc Method for producing methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006057072A (en) * 2004-07-21 2006-03-02 Mitsui Takeda Chemicals Inc Method for producing methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6082393B2 (en) Novel phosphonamidates, their synthesis, and their application as flame retardants
JP6388905B2 (en) Flame retardant polyurethane foam and method for producing the same
EP1445270B1 (en) Composition for production of flame-retardant flexible polyurethane foams
JP5005215B2 (en) Polyurethane foam
US20060035989A1 (en) Composition for flame-retardant flexible polyurethane foam
JP2010184974A (en) Fire-resistant heat-insulating covering material
JP2006063296A (en) Method for producing flexible polyurethane foam
DK1773902T3 (en) REACTIVITY DIFFERENCE AND CATALYSTS DEGREE IN POLYURETHAN
JPS63112613A (en) Production of fire retardant flexible polyester polyurethane foam reduced in discoloration and scorth
JP2007153989A (en) Polyol composition for rigid polyurethane foam
JP5386223B2 (en) Rigid polyurethane foam
JP2003335834A (en) Flexible polyurethane foam and its production method
JP4814600B2 (en) Low flammability polyurethane foam
KR20190014522A (en) Flame retardant semi-rigid polyurethane foam
KR100982430B1 (en) Polyol composition for rigid polyurethane foam and process for producing rigid polyurethane foam
JP2022048708A (en) Flame-retardant urethane resin composition
WO2024069787A1 (en) Urethane resin composition
JP6482208B2 (en) Polyurethane foam
JP7098209B1 (en) Urethane resin composition, urethane resin foam, raw material composition of urethane resin composition and raw material kit of urethane resin composition
JPH1045862A (en) Production of rigid polyurethane foam
JP2008133317A (en) Polyol composition for rigid polyurethane foam and method for producing rigid polyurethane foam
JPH08501323A (en) Flame-retardant urethane foam
JPH09328530A (en) Production of flame-retardant rigid polyurethane foam
JP3506490B2 (en) Method for producing rigid polyurethane foam
JP3645778B2 (en) Method for producing rigid polyurethane foam

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050203

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050606

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070702

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070724

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070914

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071016

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20071114

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20080201