JP2003503516A - ポリエーテルポリオールから製造された軟質ポリウレタンフォーム - Google Patents
ポリエーテルポリオールから製造された軟質ポリウレタンフォームInfo
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Abstract
Description
化物(DMC)触媒の存在下で製造された少なくとも1種のエチレンオキシド/
プロピレンオキシド混合ブロックを有する軟質ポリウレタンフォーム、およびそ
の製造方法に関する。
連続気泡で空気透過性であり、可逆変形できるフォームを意味する。軟質ポリウ
レタンフォームの性質は、実質的に、その製造において使用するポリエーテルポ
リオール、ポリイソシアネートおよび添加剤(例えば、触媒および安定剤)の構
造に依存する。ポリエーテルに関して、官能価、鎖長および使用エポキシドおよ
び結果として生ずるヒドロキシル基の反応性が、フォームの特性に大きな影響を
及ぼす。
出発化合物(例えば、アルコール、酸、アミドなど)への塩基触媒重付加により
行われる(例えば、Gum, Riese & Ulrich (編): "Reaction Polymer", Hanser V
erlag, ミュンヘン1992年, 第75〜96頁参照)。重付加完了後、触媒をポリエー
テルポリオールから非常に複雑な方法で、例えば中和、蒸留および濾過により除
去する。長鎖ポリエーテルを特に念入りに触媒残留物から無くさなければならな
い。そうでないと、望ましくない二次反応、例えばポリイソシアヌレート形成が
発泡中に生じ得るからである。ポリエーテルポリオール中のカリウムおよびナト
リウムイオン残留量は、ほんの数ppmにしか達しない。非常に低いアルカリ金
属含有量を有するポリエーテルポリオールだけが、ポリウレタンエラストマーお
よび軟質ポリウレタンフォームの製造のために好適である。塩基触媒作用により
製造されたポリエーテルポリオールはまた、鎖長が増加するにつれ、単官能性ポ
リエーテル(いわゆるモノオール)含有量が絶えず増加し、官能価が減少すると
いう欠点を有する。
シアン化物(DMC)触媒を使用して製造され、それにより、非常に低いアリル
エーテル(モノオール)含有量を有し、より高い官能価を示すポリエーテルポリ
オールを使用することが推奨される。そのような製造方法は、1960年代から
知られている(US-A 3 427 256、US-A 3 427 334、US-A 3 427 335)。しかしな
がら、この製造法の欠点は、非常に複雑で費用のかかる触媒の除去である。
O 98/16310、DE-A 19 745 120、DE-A 19 757 574、DE-A 198 102 269)中で、高
活性改良DMC触媒が記載され、その非常に高い活性により該触媒は、触媒をポ
リエーテルポリオールから分離することがもはや不要になるような少量(触媒濃
度≦50ppm)で使用することができる。これにより通例の塩基触媒法と比べ
てより経済的なポリエーテルポリオールの製造が可能となる。これらの生成物は
、ポリウレタンエラストマーの製造に直接使用し得る。
リコール、グリセロールおよびトリメチロールプロパン)は一般にDMC触媒で
アルコキシル化できないことである。それゆえDMC触媒は一般に、あらかじめ
上記低分子量出発物から、例えば通例のアルカリ触媒作用(一般にKOHによる
)、次いで、例えば中和、蒸留および濾過による複雑な回収により得られたオリ
ゴマープロポキシル化出発化合物の使用を必要とする。
オールの製造方法を記載し、その中ではまず予備プロポキシル化出発化合物を、
第 III A 族金属(1970年IUPAC 会議に対応する元素周期律表)のパーフルオロ
アルキルスルホネート(好ましくは、トリフラート(Triflaten))を用いる触媒
作用により得て、次いで、触媒の分離および回収をせずに高活性DMC触媒によ
り長鎖高分子量ポリエーテルポリオールに転化する。このようにして非常に経済
的な長鎖ポリエーテルポリオールの製造が可能となる。
を用いて非常に経済的に製造され得るポリ(オキシプロピレン)ポリオールが、軟
質ポリウレタンフォームの製造のために好適でないことである。そのようなポリ
エーテルポリオールを軟質フォーム配合物中で使用すると、重大な亀裂形成につ
ながる。
オールを、エチレンオキシド/プロピレンオキシド混合ブロックのDMC触媒導
入により得られることを見出した。混合ブロックを、直接に予備プロポキシル化
出発化合物に鎖末端まで付加するか、またはプロピレンオキシドブロックの後に
だけ付加する。両方の場合において、末端プロピレンオキシドブロックをまた付
加することができる。
ために、フィラー含有ポリオール(例えば、ポリマーポリオール(スチレン-アク
リロニトリルコポリマー)またはポリ尿素分散ポリオールなど)を同時使用せず
に、および変性ポリイソシアネート(例えば、アロファネートポリイソシアネー
ト、ビウレットポリイソシアネート)を用いずに使用し得る。この場合、触媒痕
跡は、負の影響を全く示さない。
媒を分離していない、少なくとも1種のエチレンオキシド/プロピレンオキシド
混合ブロックを有し、700〜15,000g/molの間の数平均分子量を有
する長鎖ポリエーテルポリオールとの軟質ポリウレタンフォーム、およびその製
造方法を提供する。
族および複素環ポリイソシアネートであり、例えば、Justus Liebigs Annalen d
er Chemie 562(1949年) 75 に記載されているようなものであり、例えば、次式
で表されるものである: Q(NCO)n 〔式中、 nは、2〜4の整数、好ましくは2であり、 Qは、2〜18個、好ましくは6〜10個のC原子を有する脂肪族炭化水素基
、4〜15個、好ましくは5〜10個のC原子を有する脂環式炭化水素基、6〜
15個、好ましくは6〜13個のC原子を有する芳香族炭化水素基、または8〜
15個、好ましくは8〜13個のC原子を有する芳香脂肪族炭化水素基を表す。
〕
トである。たいてい、工業的に容易に入手できるポリイソシアネート、例えば、
2,4-トリレンジイソシアネートおよび2,6-トリレンジイソシアネート並びに
これら異性体の任意混合物(「TDI」)、アニリン-ホルムアルデヒド縮合、
次いでホスゲン化により製造されたようなポリフェニルポリメチレンポリイソシ
アネート(「粗MDI」)およびカルボジイミド基、ウレタン基、アロファネー
ト基、イソシアヌレート基、尿素基またはビウレット基を有するポリイソシアネ
ート(「変性ポリイソシアネート」)、特に2,4-トリレンジイソシアネートお
よび/または2,6-トリレンジイソシアネートから、または4,4'-ジフェニル
メタンジイソシアネートおよび/または2,4'-ジフェニルメタンジイソシアネ
ートから誘導されたそれらの変性ポリイソシアネートを使用することが特に好ま
しい。
レンオキシドの活性水素原子含有出発化合物へのDMC触媒重付加により行う。 好適なDMC触媒は基本的に既知であり、上で列挙した先行技術に詳細に記載
されている。例えば、EP-A 700 949、EP-A 761 708、WO 97/40086、WO 98/16310
、DE-A 197 45 120、DE-A 197 57 574 および DE-A 198 102 269 に記載されて
いる改良高活性DMC触媒を好ましくは使用する。典型例は、EP-A 700 949 に
記載されており、複金属シアン化物化合物(例えば、ヘキサシアノコバルト(III
)酸亜鉛)および有機錯体配位子(例えば、tert-ブタノール)に加えて、500
g/molを超える数平均分子量を有するポリエーテルも含有する高活性DMC
触媒である。
g/molおよびヒドロキシル基1〜8個を有する化合物を好ましくは使用する
。その例として、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、
1,6-ヘキサンジオール、ビスフェノールA、トリメチロールプロパン、グリセ
ロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、カンショ糖、分解デンプンまた
は水を挙げることができる。
)分子量200〜2,000g/molを有するオリゴマーアルコキシル化生成
物を形成するそれらの活性水素原子含有出発化合物を使用する。好ましくは1〜
8個のヒドロキシル基、特に好ましくは2〜6個のヒドロキシル基、および(数
平均)分子量200〜2,000g/molを有するオリゴマープロポキシル化
出発化合物を使用する。
、例えば通例のアルカリ触媒作用(例えば、KOHによる)、次いで例えば中和
、蒸留および濾過による回収により、あるいはドイツ特許出願 198 17 676.7 に
記載されているように第 III A 族金属(1970年IUPAC 会議に対応する元素周期
律表)のパーフルオロアルキルスルホネートを用いる触媒作用により、その後触
媒を分離せずに行い得る。
従い予備プロポキシル化出発化合物を、EO/PO混合ブロックを質量比2/9
8〜90/10のいずれかで用いてDMC触媒により転化するか、またはさらに
プロポキシル化し、次いでEO/PO混合ブロックと質量比2/98〜90/1
0のいずれかで反応させるか、またはまずEO/PO混合ブロックと質量比2/
98〜90/10で反応させ、最後にもう一度POブロックと反応させるか、ま
たはさらにプロポキシル化し、次いでEO/PO混合ブロックと質量比2/98
〜90/10で反応させ、最後にもう一度POブロックと反応させる。
〜180℃の範囲、特に好ましくは50〜150℃の温度で行う。反応を、全圧
0.001〜20barで行い得る。重付加を、バルク中または不活性有機溶媒
(例えば、トルエンおよび/またはTHF)中で行い得る。溶媒量は、製造する
ポリエーテルポリオールの量に対して通常10〜30質量%である。重付加を、
連続的にまたはバッチ式に、例えばバッチ法またはセミバッチ法で行い得る。
しくは5/95〜80/20である。DMC触媒作用により延長されるEO/P
O混合ブロックおよび純粋POブロックの長さは、各場合で、1〜1,000個
のアルキレンオキシド単位、好ましくは2〜500個のアルキレンオキシド単位
、特に好ましくは3〜200個のアルキレンオキシド単位である。
合ブロックを有する場合、これらを、好ましくはエチレンオキシド/プロピレン
オキシド混合物をEO:PO質量比40:60〜95:5、好ましくは50:5
0〜90:10、特に好ましくは60:40〜90:10で用いて製造する。そ
のようなポリエーテル中では、第1級OH基の割合は、好ましくは40〜95m
ol%、特に好ましくは50〜90mol%であり、ポリエーテルポリオール中
のオキシエチレン単位全含有量は、好ましくは>25質量%、特に好ましくは>
30質量%、最も特に好ましくは>35質量%である。
ーテルポリオールの数平均分子量は、700〜50,000g/mol、好まし
くは1,000〜30,000g/mol、特に好ましくは1,500〜20,00
0g/molである。
〜100ppm、好ましくは10〜75ppm、特に好ましくは15〜50pp
mである。非常に低い触媒濃度により、ポリエーテルポリオールを、製品品質に
悪影響を及ぼすことなく触媒を分離せずに軟質ポリウレタンフォームの製造に使
用し得る。
ルに加えて、さらなるヒドロキシル基含有化合物(ポリオール)を、本発明の軟
質ポリウレタンフォームの製造のためのポリオール配合物中に使用し得る。これ
ら自体既知のポリオールは、例えば、Gum, Riese & Ulrich (編): "Reaction Po
lymers", Hanser Verlag, ミュンヘン1992年, 第66〜96頁、および G. Oertel (
編): "Kunststoffhandbuch, 第7巻, Polyurethanes", Hanser Verlag, ミュンヘ
ン1993年, 第57〜75頁に詳細に記載されている。好適なポリオールの例は、上記
引用文献中および US-A 3 652 639、US-A 4 421 872 および US-A 4 310 632 中
で見出し得る。 好ましく使用するポリオールは、ポリエーテルポリオール(特に、ポリ(オキ
シアルキレン)ポリオール)およびポリエステルポリオールである。
キシドの活性水素原子含有多官能性出発化合物(例えば、アルコールまたはアミ
ン)への塩基触媒重付加により行う。以下のものを例として挙げることができる
:エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、
1,4-ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ビスフェノールA、トリメ
チロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、カン
ショ糖、分解デンプン、水、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミン、アニリン、ベンジルアミン、o-およびp-トルイジン、α,β-ナフ
チルアミン、アンモニア、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4-ブチ
レンジアミン、1,2-、1,3-、1,4-、1,5-および/または1,6-ヘキサメ
チレンジアミン、o-、m-およびp-フェニレンジアミン、2,4-、2,6-トル
イレンジアミン、2,2'-、2,4-および4,4'-ジアミノジフェニルメタンおよ
びジエチレンジアミン。
ド、ブチレンオキシドおよびこれらの混合物を使用する。アルコキシル化による
ポリエーテル鎖の延長を、1種のモノマーエポキシドを用いるだけでなく、2種
または3種の異なるモノマーエポキシドを用いて統計的にまたはブロック様に行
い得る。
巻, Polyurethanes"中、"Reaction Polymers"中、および例えば、US-A 1 922 45
1、US-A 2 674 619、US-A 1 922 459、US-A 3 190 927 および US-A 3 346 557
中に記載されている。
引用文献("Kunststoffhandbuch, 第7巻, Polyurethanes"および"Reaction Poly
mers")中に記載されている。ポリエステルポリオールを、とりわけ多官能性カ
ルボン酸またはそれらの誘導体(例えば、酸塩化物または無水物)と多官能性ヒ
ドロキシル化合物とを重縮合することにより製造する。
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、フマル酸またはマレイン酸。
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、1,2-プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、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、1,12-ドデカンジオール、ネオペンチル
グリコール、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパンまたはグリセロ
ール。
)と出発物としてのジオールおよび/またはトリオールとの開環重合によっても
行い得る。
得る。使用し得る架橋成分は、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、グリセロール、トリメチロールプロパン(TMP)、OH価<1,000
を有するそのような架橋化合物とエチレンオキシドおよび/若しくはプロピレン
オキシドとの付加物、または数平均分子量≦1,000を有するグリコールであ
る。特に好ましいものは、トリエタノールアミン、グリセロール、TMPまたは
それらの低分子量EOおよび/またはPO付加物である。
分として任意に添加し得る。これに関して補助物質は、特に自体既知の触媒およ
び安定剤を意味すると理解される。例えば、メラミンを難燃剤として使用し得る
。
ば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N-メチルモルホリン、N-エチルモ
ルホリン、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチ
レントリアミンおよび高級同族体(DE-A 26 24 527 および DE-A 26 24 528)、
1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、N-メチル-N'-ジメチルアミノエチ
ルピペラジン、ビス(ジメチルアミノアルキル)ピペラジン(DE-A 26 36 787)、
N,N-ジメチルベンジルアミン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N-
ジエチルベンジルアミン、ビス(N,N-ジエチルアミノエチル)アジペート、N,
N,N',N'-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N,N-ジメチル-β-フェニル
エチルアミン、1,2-ジメチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、単環お
よび二環アミジン(DE-A 17 20 633)、ビス(ジアルキルアミノ)アルキルエーテ
ル(US-A 3 330 782、DE-A 10 30 558、DE-A 18 04 361 および DE-A 26 18 280
)、並びに DE-A 25 23 633 および DE-A 27 32 292 によるアミド基(好ましく
はホルムアミド基)含有第3級アミンを挙げることができる。
アルデヒド(好ましくはホルムアルデヒド)またはケトン(例えば、アセトン、
メチルエチルケトンまたはシクロヘキサノン)およびフェノール類(例えば、フ
ェノール、ノニルフェノールまたはビスフェノール)から形成される自体既知の
マンニッヒ塩基である。イソシアネート基に対して活性な水素原子を有し、触媒
として使用し得る第3級アミンは、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプ
ロパノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミ
ン、N,N-ジメチルエタノールアミン、これらとアルキレンオキシド(例えば、
プロピレンオキシドおよび/またはエチレンオキシド)との反応生成物、および
DE-A 27 32 292 による第2級-第3級アミンである。
例えば DE-A 12 29 290 に記載されており、例えば、2,2,4-トリメチル-2-
シラモルホリンおよび1,3-ジエチルアミノメチルテトラメチルジシロキサンで
ある。触媒として、窒素含有塩基(例えばテトラアルキルアンモニウムヒドロキ
シド)、およびアルカリ金属水酸化物(例えば水酸化ナトリウム)、アルカリ金
属フェノラート(例えばナトリウムフェノラート)、またはアルカリ金属アルコ
ラート(例えばナトリウムメチラート)も使用し得る。ヘキサヒドロトリアジン
も触媒として使用し得る(DE-A 17 69 043)。
ザラクタムにより大幅に加速される。最初に、ラクタムと酸性水素含有化合物と
の間で会合を形成する。そのような会合およびそれらの触媒作用は、DE-A 20 62
286、DE-A 20 62 289、DE-A 21 17 576、DE-A 21 29 198、DE-A 23 30 175 お
よび DE-A 23 30 211 に記載されている。本発明において、有機金属化合物、特
に有機スズ化合物も触媒として使用し得る。有機スズ化合物として、硫黄含有化
合物(例えば、ジ-n-オクチルスズメルカプチド(DE-A 17 69 367、US-A 3 645
927))に加えて、好ましくはスズ(II)カルボン酸塩(例えば、スズ(II)アセテ
ート、スズ(II)オクトエート、スズ(II)エチルヘキサノエートおよびスズ(II)ラ
ウレート)およびスズ(IV)化合物(例えば、ジブチルスズオキシド、ジブチルス
ズジクロリド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチ
ルスズマレエートまたはジオクチルスズジアセテート)を使用し得る。
興味があるものは、有機金属化合物と、アミジン、アミノピリジンまたはヒドラ
ジノピリジンとの組合せである(DE-A 24 34 185、DE-A 26 01 082 および DE-A
26 03 834)。さらに、DE-A 42 18 840 に記載されているようないわゆるポリ
マー触媒を触媒として使用し得る。これらの触媒は、アルカリ金属塩の形態で存
在する、(数平均)分子量92〜1,000を有する三官能性またはより多官能
性アルコールと分子内カルボン酸無水物との反応生成物である。該反応性生成物
は(統計平均で)少なくとも2個、好ましくは2〜5個のヒドロキシル基、およ
び少なくとも0.5個、好ましくは1.0〜4個のカルボキシレート基(カルボキ
シレート基の対イオンはアルカリカチオンである)を有する。出発成分の「反応
生成物」は、カルボキシレート基含有量から明らかなように、真の反応生成物と
過剰量のアルコールとの混合物でもあり得る。
ル、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトール、そのよう
な多価アルコールの混合物、そのような多価アルコールの(数平均)分子量92
〜1,000を有するアルコールアルコキシル化生成物、またはそのようなアル
コール混合物のアルコキシル化生成物であり、そのアルコキシル化においてプロ
ピレンオキシドおよび/またはエチレンオキシドを、任意に連続にまたは混合物
として使用し得るが、好ましくはプロピレンオキシドのみを使用する。該反応生
成物を製造するために好適な分子内カルボン酸無水物は、例えば、無水マレイン
酸、無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水ピロメリト
酸またはそのような無水物の任意混合物である。特に好ましくは、無水マレイン
酸を使用する。
und Hoechtlen (編):Kunststoff-Handbuch, 第VII巻, Carl-Hanser-Verlag,
ミュンヘン1966年, 第96〜102頁に記載されている。 触媒を、イソシアネートに対して反応性である少なくとも2個の水素原子を有
する化合物の総量を基準に、たいてい約0.001〜10質量%の量で使用する
。
気泡安定剤である。好適な乳化剤は、例えば、ヒマシ油スルホン酸ナトリウム塩
または脂肪酸とアミンとの塩、例えば、オレイン酸ジエチルアミンまたはステア
リン酸ジエタノールアミンである。スルホン酸(例えば、ドデシルベンゼンスル
ホン酸またはジナフチルメタンジスルホン酸)、脂肪酸(例えば、ヒマシ油)若
しくはポリマー脂肪酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩も、界面活性添加
剤として同時使用し得る。
し得る。これらの化合物を、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのコポ
リマーをポリジメチルシロキサン基に結合させるような方法により一般に合成す
る。そのような気泡安定剤は、例えば、US-A 2 834 748、US-A 2 917 480 およ
び US-A 3 629 308 に記載されている。特に興味のあるものは、DE-A 25 58 523
によるアロファネート基を介して多重分枝したポリシロキサン-ポリオキシアル
キレンコポリマーである。
化物のような酸反応性物質)、さらに自体既知の整泡剤(例えば、パラフィン、
脂肪アルコールまたはジメチルポリシロキサン)、および顔料、染料、および自
体既知の難燃剤(例えば、トリクロロエチルホスフェート、トリクレジルホスフ
ェートまたはアンモニウムホスフェートおよびアンモニウムポリホスフェート)
、老化および屋外暴露の影響に対するさらなる安定剤、可塑剤、静真菌性作用お
よび静菌性作用物質、さらにフィラー(例えば、硫酸バリウム、珪藻土、カーボ
ンブラックまたは沈降チョーク)である。
泡剤、反応抑制剤、安定剤、難燃物質、可塑剤、染料およびフィラー、さらに静
真菌性作用および静菌性作用物質のさらなる例、並びにこれら添加剤の使用およ
び作用形式の詳細は、Vieweg und Hoechtlen (編):Kunststoff-Handbuch, 第VI
I巻, Carl-Hanser-Verlag, ミュンヘン1966年, 第103〜113頁に記載されている
。
あらゆる発泡剤である。好適な有機発泡剤は、例えば、アセトン、エチルアセテ
ート、ハロゲン置換アルカン(例えば、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチ
リデン、塩化ビニリデン、モノフルオロトリクロロメタン、クロロジフルオロメ
タン、ジクロロジフルオロメタン)、さらにブタン、ヘキサン、ヘプタンまたは
ジエチルエーテルを含み、一方、好適な無機発泡剤は、例えば、空気、CO2ま
たはN2Oである。発泡作用を、室温を超える温度で分解してガス(例えば窒素
)を放出する化合物を添加することによっても達成でき、そのような化合物の例
は、アゾ化合物、例えば、アゾジカルボンアミドまたはアゾイソブチロニトリル
である。発泡剤として特に好ましいものは、水素含有フルオロアルカン(HCF
C)および低級アルカン(例えば、ブタン、ペンタン、イソペンタン、シクロペ
ンタン、ヘキサン、イソヘキサン)であり、任意に相互に混合および/または水
を添加し得る。発泡剤のさらなる例およびそれらの使用の詳細は、Vieweg und H
oechtlen (編):Kunststoff-Handbuch, 第VII巻, Carl-Hanser-Verlag, ミュン
ヘン1966年, 第108頁以降, 第453頁以降および第507頁以降に記載されている。
しかしながら、水またはCO2を単独発泡剤として使用することが好ましい。
またはセミプレポリマー法により反応させ、この中で US-A 2 764 565 に記載さ
れているような機械装置を好ましくは使用する。本発明に従い使用し得る加工装
置の詳細は、Vieweg und Hoechtlen (編):Kunststoff-Handbuch, 第VII巻, Car
l-Hanser-Verlag, ミュンヘン1966年, 第121〜205頁中に与えられている。
ために反応混合物を金型に添加する。好適な金型の材料は、金属(例えばアルミ
ニウム)またはプラスチック物質(例えばエポキシ樹脂)である。発泡性反応混
合物は金型内で発泡し、成形品を形成する。金型発泡を、成形品表面が気泡構造
を有するように行い得る。しかしながら、成形品が完全な外皮および気泡コアを
有するようにも発泡を行い得る。これに関連して本発明に従い、形成されるフォ
ームがちょうど金型を満たすために十分な発泡性反応混合物を金型に添加するよ
うに発泡を行い得る。しかしながら代わりに、金型内部をフォームで満たすため
に必要な量より多い発泡性反応混合物を金型に添加し得る。後者の場合、そのプ
ロセスをいわゆる「過装填」条件下で行い、そのような手順は、例えば US-A 3
178 490 および US-A 3 182 104 から知られている。
ばシリコーンオイルを同時使用する。しかしながら、例えば DE-OS 21 21 670
および DE-OS 23 07 589 に開示されているように、いわゆる「内部離型剤」も
、場合により外部離型剤と混合して使用することができる。
ダブルコンベヤーベルト法により製造し得る("Kunststoffhandbuch", 第VII巻, Carl Hanser Verlag, ミュンヘン, ウィーン, 第3版1993年, 第148頁参照)。
に金型内で製造し得る。ブロックフォームを製造する本発明の好ましい実施態様
では、POの割合が少なくとも50mol%、好ましくは少なくとも60mol
%であるEO/PO混合ブロックを含有するポリエーテルポリオールを使用し、
さらに該ポリエーテルポリオールは末端POブロックも含有し得る。超軟質フォ
ームを製造すべき場合、オキシエチレン単位の大きな割合を有するEO/PO混
合ブロックを含有するポリエーテルポリオールを使用する。好ましくはこれらの
ポリオールはまた、第1級OH基の大きな割合(好ましくは、少なくとも40m
ol%、特に好ましくは少なくとも50mol%)を有する。これに関連して、
これらポリエーテルポリオールを、第1級OH基の大きな割合を有する通例通り
に製造されたポリオールと組み合せて使用し得る。熱硬化成形フォームを製造す
るために、少なくとも1種の内部EO/PO混合ブロックおよび末端POブロッ
クを含有するポリエーテルポリオールを好ましくは使用し、一方、常温硬化成形
フォームの製造のために、末端EO/PO混合ブロックを有し、40mol%を
超える、特に50mol%を超えるOH基の割合を有するポリエーテルポリオー
ルが特に好適であることが分かっている。
しながら(24,000回転/分)、蒸留水70ml中ヘキサシアノコバルト酸
カリウム4g(12mmol)の溶液に添加する。その直後に、tert-ブタノー
ル50gと蒸留水50gとの混合物を得られた懸濁液に添加し、次いでその全体
を10分間激しく攪拌する(24,000回転/分)。次いで、平均分子量2,0
00を有するプロピレングリコール1g、tert-ブタノール1gおよび蒸留水1
00gの混合物を添加し、3分間攪拌する(1,000回転/分)。固体を濾過
により取出し、次いで tert-ブタノール70g、蒸留水30gおよび上記ポリエ
ーテル1gの混合物を用いて10分間攪拌し(10,000回転/分)、再濾過
する。最後に、生成物をもう一度 tert-ブタノール100gと上記ポリエーテル
0.5gとの混合物を用いて10分間攪拌する(10,000回転/分)。濾過後
、触媒を恒量まで50℃標準圧力下で乾燥する。
%、ポリエーテル=25.8質量%
mtriflat)触媒作用(100ppm)により製造し、触媒を分離していないポリ
(オキシプロピレン)トリオール出発化合物(ヒドロキシル価=431mgKOH
/g)746.7gおよびDMC触媒0.6g(製造する長鎖ポリオールの量に対
して100ppm)を保護ガス(窒素)下で10L容量ガラス耐圧フラスコに入
れ、攪拌しながら105℃に加熱する。次いでプロピレンオキシド(約100g
)を、全圧が1.5barに上昇するまで一度に添加する。次いでさらなるプロ
ピレンオキシドを、圧力降下の促進が観察された時にだけ添加する。この促進さ
れた圧力降下は、触媒が活性化したことを示す。次いで残りのプロピレンオキシ
ド(3,408.4g)を、一定の全圧1.5barで連続的に供給する。全ての
プロピレンオキシドの添加、および105℃での後反応時間5時間の後にエチレ
ンオキシド581.6gおよびプロピレンオキシド1,163.2gを混合ブロッ
ク中に温度100〜110℃で添加する。後反応時間5時間の後、揮発留分を1
05℃(1mbar)で留去し、次いで内容物を室温に冷却し、酸化防止剤(3
,5-ジtert-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、BHT)6gを添加する。 得られた長鎖ポリエーテルポリオールは、OH価54.7mgKOH/gおよ
び二重結合含有量7mmol/kgを有する。
レンオキシド2,326.5gとの混合ブロック、およびプロピレンオキシド1,
163.2gの末端ブロックを使用したこと以外は実施例1の手順と同じである
。 生成物は、OH価54.4mgKOH/gおよび二重結合含有量8mmol/
kgを有する。
シプロピレン)トリオール出発化合物(ヒドロキシル価=380mgKOH/g
)872.7gおよびDMC触媒0.3g(製造する長鎖ポリオールの量に対して
50ppm)を保護ガス(窒素)下で10L容量ガラス耐圧フラスコに添加し、
攪拌しながら105℃に加熱する。次いでプロピレンオキシド(541.3g)
とエチレンオキシド(4,586.0g)との混合物を、一定の全圧1.5bar
で連続的に添加する。後反応時間5時間の後、揮発留分を105℃(1mbar
)で留去し、次いで内容物を室温に冷却し、酸化防止剤(3,5-ジtert-ブチル-
4-ヒドロキシトルエン、BHT)6gを添加する。 得られた長鎖ポリエーテルポリオールは、OH価58.5mgKOH/gおよ
び二重結合含有量2mmol/kgを有する。
る混合ブロックを使用したこと以外は実施例3の手順と同じである。 得られた長鎖ポリエーテルポリオールは、OH価58.1mgKOH/gおよ
び二重結合含有量7mmol/kgを有する。
なる混合ブロックを使用したこと以外は実施例3の手順と同じである。 生成物は、OH価59.1mgKOH/gおよび二重結合含有量2mmol/
kgを有する。
なる混合ブロックを使用したこと以外は実施例3の手順と同じである。 生成物は、OH価58.5mgKOH/gおよび二重結合含有量4mmol/
kgを有する。
mtriflat)触媒作用(100ppm)により製造し、触媒を分離していないポリ
(オキシプロピレン)トリオール出発化合物(ヒドロキシル価=431mgKOH
/g)746.7gおよびDMC触媒0.6g(製造する長鎖ポリオールの量に対
して100ppm)を保護ガス(窒素)下で10L容量ガラス耐圧フラスコに入
れ、攪拌しながら105℃に加熱する。次いでプロピレンオキシド(約100g
)を、全圧が1.5barに上昇するまで一度に添加する。次いでさらなるプロ
ピレンオキシドを、圧力降下の促進が観察された時にだけ添加する。この促進さ
れた圧力降下は、触媒が活性化したことを示す。次いで残りのプロピレンオキシ
ド(5,153.3g)を、一定の全圧1.5barで連続的に供給する。全ての
プロピレンオキシドの添加、および105℃での後反応時間5時間の後に、揮発
留分を105℃(1mbar)で留去し、次いで内容物を室温に冷却する。 得られた長鎖ポリエーテルポリオールは、OH価54.4mgKOH/gおよ
び二重結合含有量10mmol/kgを有する。
て対応するポリエーテル(場合によりポリエーテル混合物)を、この目的のため
に準備した通例の実験室用厚紙製ビーカーに添加し、25℃に加熱する。簡単に
内容物をかき混ぜた後、全ての必要な添加剤を配合項目に従い添加する。ポリエ
ーテル配合物を25℃に加熱した後、試料を LM-34 攪拌機を最大速(4,200
回転/分)で使用して30秒間攪拌し、均一混合物を製造し、空気との均一な装
填を確保する。これに関して、攪拌トレイが容器の板金底に触れないことを確保
するよう注意すべきである。
高速実験室用秤で秤り取り、適当なビーカーに添加する。こうして予め準備した
量のイソシアネートをポリエーテル配合物と一緒に反応容器に添加する。これに
関して、イソシアネート成分の流出時間を約3秒に確保するよう注意すべきであ
る。次いで成分を反応容器内でLM-34 攪拌機を4,200回転/分で用いて攪拌
する。混合物がクリーム状粘稠度を呈した(上昇し始めた)時、即座に反応混合
物の部分を木箱で固定された小さな紙製包みに移す。
る。 硬化時間(「糸延伸時間」)は、ポリマー形成反応の尺度であり、予想される
硬化時間の少し前に細くて丸い木製ロッドを上昇している反応混合物に繰り返し
挿入することにより測定される(実験値)。混合開始から丸い木製ロッドを引抜
いた時に糸(TDIまたはTDI/MDI系)またはくぼみ(MDI系)が形成
されるかまたは吊り下がったままであるまでの期間が、硬化時間である。 ライズタイムは、混合開始からフォームの垂直高さが最大になった時までの間
の期間であると理解される。
4,200回転/分)、次いで、架橋剤(スズオクトエートSO)を秤り取り、
反応混合物と混合する。次いで計算量のイソシアネートをポリエーテル配合物と
一緒に反応容器に添加する。これに関して、イソシアネート成分の流出時間を約
3秒に確保するよう注意すべきである。次いで成分を反応容器内でLM-34 攪拌機
を4,200回転/分で用いて攪拌する。 混合物がクリーム状粘稠度を呈した(上昇し始めた)時、即座に反応混合物の
部分を木箱で固定された小さな紙製包みに移す。
る。 ライズタイム:用語「ライズタイム」は、混合開始からフォームの垂直高さが
最大になった時までの間の間隔であると理解される。熱硬化フォームの場合、収
縮も観察される。 ライズタイム終了後30秒に、小包を150℃に加熱したキャビネットに置く
。滞留時間5分。
金型を、フタで密閉し、フォーム圧力に対抗し器具を密閉に維持するためにプレ
ス機または密閉式容器に移す。5分後にフタを外し、フォームが連続気泡構造を
有する(無収縮)までフォームを機械的圧縮(例えば、パンチまたはローラーを
用いる手動により、あるいは減圧により)で加工する。
閉める。 ライズタイム終了(収縮)後30秒に、金型を150℃の加熱キャビネットに
置く。滞留時間15分。 加熱キャビネットから取り出した後、熱金型に離型剤(Acmos(登録商標) 32-5
74、Acmos Chemie GmbH & Co.、D-28199 ブレーメン)を吹付ける。
D-45127 エッセン)、 0.1質量部のN,N'-ジメチルエタノールアミン(DMEA)、 0.05質量部のアミン触媒(Niax(登録商標) A1、Witco Osi)、 0.34質量部のスズオクトエート、 35.6質量部のトリレンジイソシアネート(2,4-異性体65質量%、2,
6-異性体35質量%、Desmodur(登録商標) T 65、Bayer AG) を完全に混合し、発泡させてフォームを形成した。ブロックは、スズ触媒(0.
24〜0.38質量部)を変化させることによって、またはNCO/OH比(標
数102〜108)によっても修正できない水平の内部亀裂を示した。
D-45127 エッセン)、 0.1質量部のDMEA、 0.05質量部のアミン触媒(Niax(登録商標) A1、Witco Osi)、 0.18質量部のスズオクトエート、 51.2質量部のトリレンジイソシアネート(2,4-異性体80質量%、2,
6-異性体20質量%、Desmodur(登録商標) T 80、Bayer AG) を完全に混合し、発泡させてフォームブロックを形成した。無亀裂で整った気泡
構造を有する連続フォームが得られた。
D-45127 エッセン)、 0.1質量部のDMEA、 0.05質量部のアミン触媒(Niax(登録商標) A1、Witco Osi)、 0.18質量部のスズオクトエート、 51.2質量部の Desmodur(登録商標) T 65 を完全に混合し、発泡させてフォームブロックを形成した。無亀裂で整った気泡
構造を有するフォームが得られた。
性な通例のポリエーテルとの混合物として発泡させた: 75質量部の実施例5からのポリエーテル、 25質量部の三官能性ポリエーテル(OH価35mgKOH/g、第1級O
H基>80mol%、Desmophen(登録商標) 3900 I、Bayer AG)、 3.50質量部の水、 0.8質量部のシリコーン安定剤(OS(登録商標) 15、Th. Goldschmidt AG、
D-45127 エッセン)、 0.7質量部のDMEA、 0.25質量部のアミン触媒(catalyst 33LV、Air Products GmbH、D-45527
ハッチンゲン)、 2.0質量部のTCPP(トリクロロプロピルホスフェート)、 45.4質量部の Desmodur(登録商標) T 80 を完全に混合し、発泡させてフォームブロックを形成した。無亀裂で整った気泡
構造を有する超軟質弾性フォームが得られた。
D-45127 エッセン)、 0.1質量部のDMEA、 0.05質量部のアミン触媒(Niax(登録商標) A1、Witco Osi)、 0.18質量部のスズオクトエート、 40.5質量部の Desmodur(登録商標) T 80 を完全に混合し、発泡させてフォームブロックを形成した。無亀裂フォームが得
られた。
級OH基>80mol%、Desmophen(登録商標) VP PU 10WF22、Bayer AG)、 3.6質量部の水、 0.15質量部のアミン触媒(Niax(登録商標) A1、Witco Osi)、 0.4質量部のアミン触媒(catalyst 33LV、Air Products GmbH、D-45527
ハッチンゲン)、 1.25質量部のジエタノールアミン、 0.50質量部のシリコーン安定剤(Tegostab(登録商標) B 8708、Th. Gold
schmidt AG、D-45127 エッセン)、 62.8質量部のモノマー高含有量4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネー
ト(ポリマー留分を含有、NCO含有量32.3質量%、VP PU Desmodur(登録商
標) 3230、Bayer AG)。 高品質自由フォームが得られた。
schmidt AG、D-45127 エッセン)、 62.8質量部の Desmodur(登録商標) T 80。 高品質成形フォームが得られた。フォームの空気透過性を測定するために、図
1〜3に示す装置を用いて気流に対する流れ抵抗を測定した。
内管(内径7mm)からなる。この内管の頂部末端はT部であり、その片方は空
気供給部とつながっており、もう一方は計量ヘッドを有するホースとつながって
いる。計量ヘッドのためのホースは、内径12mmおよび長さ1.80mを有す
る。ガラスシリンダーは、底部が閉じられ、後部に接続した漏斗から水を充填す
ることができる。試験装置は2つのストップコック、減圧弁並びに適当な長さお
よび適当な直径のホースを介して圧縮空気源とつながり、減圧弁は約2.0ba
rに調節されている。メニスカスの下端がH2O-時間マークに達するまで、ガラ
ス容器を蒸留水で満たす。次いでストップコック1を回し、内部柱のメニスカス
下端が0mmマークに達するまでストップコック2で流速を変更させる。これは
、水柱100mmの予備圧力が設定されたことを示す。予備圧力の設定後、計量
ヘッドを圧力を加えずに試料上に置き、次いで内管中の水柱の高さを読み取る。
これが試料の流れ抵抗と等しい。 次の値が測定された:フォームコアの流れ抵抗:水柱100mm、フォーム+
外皮の流れ抵抗:水柱300mm。
schmidt AG、D-45127 エッセン)、 40.6質量部の Desmodur(登録商標) T 80。 高品質成形フォームが得られた。試料の流れ抵抗を、実施例12に記載の手順
に従い測定した。次の値が測定された:フォームコアの流れ抵抗:水柱50mm
、フォーム+外皮の流れ抵抗:水柱160mm。
schmidt AG、D-45127 エッセン)、 40.6質量部の Desmodur(登録商標) T 80。 高品質成形フォームが得られた。
Claims (10)
- 【請求項1】 ポリイソシアネートと、少なくとも1種のエチレンオキシド
/プロピレンオキシド混合ブロックを含有し、700〜50,000g/mol
の数平均分子量を有するDMC触媒作用により製造されたポリエーテルとを反応
させることにより得られた軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項2】 軟質ポリウレタンフォームの製造のために、DMC触媒作用
により製造された末端プロピレンオキシドブロックを含有するポリエーテルポリ
オールを使用することを特徴とする請求項1に記載の軟質ポリウレタンフォーム
。 - 【請求項3】 熱硬化成形フォームであることを特徴とする請求項2に記載
の軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項4】 ブロックフォームであることを特徴とする請求項2に記載の
軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項5】 ポリウレタンブロックフォームの製造のために使用し、DM
C触媒作用により製造されたポリエーテルポリオールのエチレンオキシド/プロ
ピレンオキシド混合ブロックが、ポリオキシプロピレン単位の少なくとも50m
ol%の量で存在することを特徴とする請求項4に記載のポリウレタンブロック
フォーム。 - 【請求項6】 軟質フォームの製造において、DMC触媒作用により製造さ
れた末端EO/PO混合ブロックおよび40mol%を超える割合の第1級OH
基を有するポリエーテルポリオールを使用することを特徴とする請求項1に記載
の軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項7】 常温硬化成形フォームであることを特徴とする請求項6に記
載の軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項8】 超軟質ブロックフォームであることを特徴とする請求項6に
記載の軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項9】 ポリイソシアネートを、少なくとも1種のエチレンオキシド
/プロピレンオキシド混合ブロックを含有し、700〜50,000g/mol
の間の数平均分子量を有するDMC触媒作用により製造されたポリエーテルポリ
オールと反応させる軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項10】 少なくとも1種のエチレンオキシド/プロピレンオキシド
混合ブロックを含有し、700〜50,000g/molの数平均分子量を有す
るDMC触媒作用により製造されたポリエーテルポリオールの、軟質ポリウレタ
ンフォームの製造のための使用。
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