JP2008094944A - Process for producing flexible polyurethane foam - Google Patents

Process for producing flexible polyurethane foam Download PDF

Info

Publication number
JP2008094944A
JP2008094944A JP2006277522A JP2006277522A JP2008094944A JP 2008094944 A JP2008094944 A JP 2008094944A JP 2006277522 A JP2006277522 A JP 2006277522A JP 2006277522 A JP2006277522 A JP 2006277522A JP 2008094944 A JP2008094944 A JP 2008094944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
foam
foaming
flexible polyurethane
mass
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.)
Granted
Application number
JP2006277522A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5075386B2 (en
Inventor
Ayanori Horio
文徳 堀尾
Koichiro Azumaguchi
耕一郎 東口
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 JP2006277522A priority Critical patent/JP5075386B2/en
Publication of JP2008094944A publication Critical patent/JP2008094944A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5075386B2 publication Critical patent/JP5075386B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a flexible polyurethane foam capable of exhibiting excellent breathability while maintaining mechanical properties. <P>SOLUTION: The flexible polyurethane is produced by reacting and foaming a raw material of a flexible polyurethane foam comprising polyols, polyisocyanates, a catalyst, a blowing agent, and auxiliary blowing agent. In this instance, a liquefied carbon dioxide gas is used as the auxiliary blowing agent in an amount of 2.0-5.0 pts.mass per 100 pts.mass polyols. A metal catalyst is used as the catalyst and its content is set at 0.05-0.15 pt.mass per 100 pts.mass polyols. Furthermore, the isocyanate index is set at 90-108. As the above catalyst, an amine catalyst of a foaming catalyst is preferred. The amine catalyst preferably has a ratio of the foaming catalyst constant to the gelling catalyst constant of 10×10<SP>-1</SP>to 40×10<SP>-1</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高い通気性が要求される用途、例えばごみ取りフィルター、空調シート等を形成するための材料として使用される軟質ポリウレタン発泡体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a flexible polyurethane foam used as a material for forming an application requiring high air permeability, for example, a dust filter, an air conditioning sheet, or the like.

一般に、スラブ発泡法により製造される軟質ポリウレタン発泡体は連続気泡構造を有しており、ゴムスポンジやポリエチレン発泡体のような独立気泡構造を有する発泡体に比べて良好な通気性を発揮することができる。しかしながら、各種のごみ取りフィルター、自動車のシートクッションにエアコンを組み込んだ空調シート等の用途を考えた場合、空調機器への負荷を低減させるために、より高い通気性が求められる。従来、そのような高い通気性を有するポリウレタン発泡体を得る方法は、主に2つに分けられる。   In general, a flexible polyurethane foam produced by the slab foaming method has an open cell structure and exhibits better air permeability than a foam having a closed cell structure such as rubber sponge or polyethylene foam. Can do. However, when considering the use of various types of dust removal filters, air conditioning seats in which an air conditioner is incorporated in a seat cushion of an automobile, higher air permeability is required in order to reduce the load on the air conditioning equipment. Conventionally, there are mainly two methods for obtaining such a polyurethane foam having high air permeability.

第1の方法は、ポリウレタン発泡体の製造後に後処理を施すものである。後処理としては、加熱処理、オゾン処理、アルカリ処理等の処理を行う方法、酸素及び水素を発泡体中に注入し、燃焼エネルギーによりセル膜を除去する方法などが挙げられる。この第1の方法は、発泡体のセル膜を完全に除去することができ、高い通気性が得られるが、発泡体自体の劣化を引き起こす場合があり、発泡体の耐久性が悪くなると共に、後処理のための大掛かりな設備を必要とし、生産効率が悪いという問題があった。   In the first method, post-treatment is performed after production of the polyurethane foam. Examples of the post-treatment include a method of performing heat treatment, ozone treatment, alkali treatment, and the like, a method of injecting oxygen and hydrogen into the foam, and removing the cell film by combustion energy. This first method can completely remove the cell membrane of the foam and obtain high air permeability, but may cause deterioration of the foam itself, resulting in poor durability of the foam, There is a problem that a large facility for post-processing is required and the production efficiency is low.

そこで第2の方法はそのような後処理によらない方法で、ポリオール中にシリカゾルを混合する方法、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを混合する方法、特殊ジオールを多量に用いる方法(例えば、特許文献1を参照)、さらに補助発泡剤として液化炭酸ガスを用いる方法(例えば、特許文献2を参照)などが挙げられる。特許文献2に記載されている方法は、補助発泡剤として液化炭酸ガスを用いると共に、イソシアネートインデックスを110〜120に設定するものである。
特開平7−2970号公報(第2頁及び第5頁) 特開2006−131755号公報(第2頁、第6頁及び第9頁)
Therefore, the second method is a method that does not depend on such post-treatment, such as a method of mixing silica sol in a polyol, a method of mixing a polyether polyol and a polyester polyol, and a method of using a large amount of special diol (for example, patent documents). 1), and a method using liquefied carbon dioxide as an auxiliary foaming agent (see, for example, Patent Document 2). The method described in Patent Document 2 uses liquefied carbon dioxide as an auxiliary foaming agent and sets the isocyanate index to 110 to 120.
JP-A-7-2970 (pages 2 and 5) JP 2006-131755 A (page 2, page 6 and page 9)

ところが、特許文献1に記載されているような後処理によらない方法では、特殊ジオールを多量に用いるため、発泡安定性が阻害され、発泡体の破裂や崩壊が生じて良好な発泡体が得られない場合があると共に、特に量産スケールでの発泡の場合、発泡にばらつきが生じてセル膜が残りやすい傾向があり、得られる発泡体の通気性が低下する。また、特許文献2に記載の方法では、イソシアネートインデックスが高く設定されていることから、発泡体の架橋密度が高くなり、セル膜が形成されやすくなり、得られる発泡体の通気性が低下する。この場合、イソシアネートインデックスを単に下げると、発泡体の架橋密度が低下し、発泡体の硬さ、圧縮残留ひずみ等の機械的物性が悪化する。従って、発泡体の機械的物性を維持しつつ、通気性を向上させる方法が求められている。   However, in the method that does not depend on the post-treatment as described in Patent Document 1, since a large amount of special diol is used, the foaming stability is hindered, and the foam is ruptured or collapsed to obtain a good foam. In some cases, especially in the case of foaming on a mass production scale, the foaming tends to vary and the cell membrane tends to remain, and the air permeability of the resulting foam is reduced. Moreover, in the method of patent document 2, since the isocyanate index is set high, the crosslinking density of a foam becomes high, a cell film becomes easy to be formed, and the air permeability of the obtained foam falls. In this case, if the isocyanate index is simply lowered, the crosslink density of the foam is lowered, and mechanical properties such as hardness and compression residual strain of the foam are deteriorated. Therefore, there is a need for a method for improving the air permeability while maintaining the mechanical properties of the foam.

そこで本発明の目的とするところは、機械的物性を維持しつつ、優れた通気性を発揮することができる軟質ポリウレタン発泡体の製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a flexible polyurethane foam capable of exhibiting excellent air permeability while maintaining mechanical properties.

上記の目的を達成するために、請求項1の軟質ポリウレタン発泡体(以下、単に発泡体ともいう)の製造方法は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有する発泡体の原料を反応及び発泡させて軟質ポリウレタン発泡体を製造する方法である。この場合、前記補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部用いると共に、触媒として金属触媒を用い、その含有量がポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部であり、かつ前記原料中の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したイソシアネート指数が90〜108に設定される。   In order to achieve the above object, a method for producing a flexible polyurethane foam (hereinafter also simply referred to as a foam) according to claim 1 is a foam containing a polyol, a polyisocyanate, a catalyst, a foaming agent and an auxiliary foaming agent. This is a method for producing a flexible polyurethane foam by reacting and foaming body materials. In this case, 2.0 to 5.0 parts by mass of liquefied carbon dioxide is used as the auxiliary blowing agent per 100 parts by mass of polyols, and a metal catalyst is used as the catalyst, and the content is 0.05 per 100 parts by mass of polyols. The isocyanate index, which is expressed as a percentage of the equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen group in the raw material, is set to 90 to 108.

請求項2の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法は、請求項1に係る発明において、前記触媒としてアミン触媒を用い、該アミン触媒はゲル化触媒定数に対する泡化触媒定数の比が10×10−1〜40×10−1である泡化触媒である。 The method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein an amine catalyst is used as the catalyst, and the amine catalyst has a ratio of the foaming catalyst constant to the gelation catalyst constant of 10 × 10 −1. It is a foaming catalyst which is -40 * 10 < -1 >.

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法においては、補助発泡剤として液化炭酸ガスを用いることから、発泡体への溶解性がほとんどなく、樹脂化反応を阻害するおそれがない。さらに、発泡体原料を混合、吐出するときに既に液化炭酸ガスの気化が始まるため、液体状態から発泡する場合に比べて気泡が安定し、セル膜が形成され難く、樹脂化のための金属触媒の使用量を抑えることができる。この液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部という適正量使用することから、発泡を安定した状態で進行させることができ、得られる発泡体の通気性を高めることができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
In the method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 1, since liquefied carbon dioxide gas is used as an auxiliary foaming agent, there is almost no solubility in the foam and there is no possibility of inhibiting the resinification reaction. Furthermore, since the vaporization of liquefied carbon dioxide gas already starts when mixing and discharging the foam material, the bubbles are more stable than those in the case of foaming from the liquid state, the cell film is difficult to form, and the metal catalyst for resinization Can be reduced. By using this liquefied carbon dioxide gas in an appropriate amount of 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols, foaming can be progressed in a stable state, and the air permeability of the resulting foam can be improved. Can do.

また、触媒として金属触媒を用い、その含有量がポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部であることから、発泡体の破裂や崩壊を抑制できると共に、セル膜の形成を抑えることができる。かつ、イソシアネート指数を90〜108に設定することで、発泡を円滑に進行させると共に、樹脂化を抑えて架橋密度を抑制することができる。従って、機械的物性を維持しつつ、優れた通気性を発揮することができる軟質ポリウレタン発泡体を製造することができる。   Moreover, since a metal catalyst is used as a catalyst and the content thereof is 0.05 to 0.15 parts by mass per 100 parts by mass of polyols, the foam can be prevented from bursting and collapsing, and the formation of cell membranes can be suppressed. be able to. And by setting an isocyanate index to 90-108, while progressing foaming smoothly, resinification can be suppressed and a crosslinking density can be suppressed. Therefore, it is possible to produce a flexible polyurethane foam that can exhibit excellent air permeability while maintaining mechanical properties.

請求項2の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法では、触媒としてゲル化触媒定数に対する泡化触媒定数の比が10×10−1〜40×10−1のアミン触媒を使用する。ゲル化触媒定数はポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化(ゲル化)反応の速度を決定する定数を表し、その値が大きくなると発泡体の架橋密度が高くなってセルの連通性が低下し、泡化触媒定数はポリイソシアネート類と発泡剤としての水との泡化反応の速度を決定する定数を表し、その値が大きくなると発泡体のセルの連通性が高められる。従って、その比が上記範囲となるアミン触媒を用いることにより、請求項1に係る発明の効果に加え、発泡体の通気性を向上させることができる。 In the method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 2, an amine catalyst having a ratio of the foaming catalyst constant to the gelation catalyst constant of 10 × 10 −1 to 40 × 10 −1 is used as a catalyst. The gelation catalyst constant is a constant that determines the speed of the resinification (gelation) reaction between polyols and polyisocyanates, and as the value increases, the crosslinkability of the foam increases and the cell connectivity decreases. The foaming catalyst constant represents a constant that determines the speed of the foaming reaction between the polyisocyanate and water as the foaming agent, and the larger the value, the higher the cell connectivity of the foam. Therefore, by using an amine catalyst whose ratio falls within the above range, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the air permeability of the foam can be improved.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有する発泡体の原料を反応及び発泡させて発泡体を製造する方法である。この場合、補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部用いる。また、触媒として金属触媒を用い、その含有量がポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部に設定される。さらに、イソシアネート指数が90〜108に設定される。このような条件の下に製造される軟質ポリウレタン発泡体は、所要の機械的物性を保持しつつ、良好な通気性を発揮することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The method for producing a flexible polyurethane foam according to this embodiment is a method for producing a foam by reacting and foaming a foam raw material containing polyols, polyisocyanates, a catalyst, a foaming agent and an auxiliary foaming agent. In this case, liquefied carbon dioxide is used as an auxiliary foaming agent in an amount of 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. Moreover, a metal catalyst is used as a catalyst, and the content is set to 0.05 to 0.15 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. Furthermore, the isocyanate index is set to 90-108. A flexible polyurethane foam produced under such conditions can exhibit good breathability while maintaining required mechanical properties.

次に、前記発泡体の原料について順に説明する。
ポリオール類としては、ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールが用いられる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの変性体、グリセリンにアルキレンオキサイドを付加した化合物等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のポリオールと反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオールのほか、ラクトン系ポリエステルポリオール及びポリカーボネート系ポリオールが挙げられる。このポリオール類は、原料成分の種類、分子量、縮合度等を調整することによって、水酸基の数や水酸基価を変えることができる。
Next, the raw material of the foam will be described in order.
As the polyols, polyether polyols or polyester polyols are used. Examples of the polyether polyol include polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, modified products thereof, and compounds obtained by adding alkylene oxide to glycerin. As polyester polyols, in addition to condensation polyester polyols obtained by reacting polycarboxylic acids such as adipic acid and phthalic acid with polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and glycerin, lactone polyester polyols and polycarbonate systems A polyol is mentioned. These polyols can change the number of hydroxyl groups and the hydroxyl value by adjusting the kind of raw material components, the molecular weight, the degree of condensation, and the like.

ポリオール類の水酸基価は、50〜70(mgKOH/g)であることが好ましい。このような水酸基価を有するポリエーテルポリオールを用いることにより、ポリイソシアネート類との反応性に優れ、適度に架橋された軟質ポリウレタン発泡体を得ることができる。ポリオール類の水酸基価が70(mgKOH/g)を越える場合、架橋密度が高くなり過ぎて発泡体の通気性が低下すると共に、硬度が高くなりやすい。一方、水酸基価が50(mgKOH/g)未満の場合、水酸基価が小さくなり過ぎ、発泡体の架橋密度が低くなって発泡体の強度や硬度が低下する傾向を示す。   The hydroxyl value of the polyols is preferably 50 to 70 (mgKOH / g). By using a polyether polyol having such a hydroxyl value, it is possible to obtain a soft polyurethane foam that is excellent in reactivity with polyisocyanates and is appropriately crosslinked. When the hydroxyl value of polyols exceeds 70 (mgKOH / g), the crosslinking density becomes too high, the air permeability of the foam is lowered, and the hardness tends to be increased. On the other hand, when the hydroxyl value is less than 50 (mgKOH / g), the hydroxyl value becomes too small, and the crosslink density of the foam tends to be low, and the strength and hardness of the foam tend to decrease.

発泡体原料には架橋剤を配合することができる。架橋剤はポリイソシアネート類等と反応し、発泡体に架橋構造を形成するもので、例えば水酸基価が250〜650(mgKOH/g)で分子量が150〜500のポリオールが用いられる。係るポリオールとして具体的には、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリ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、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。これらの架橋剤のうち、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルジオールが好ましい。ポリエーテルジオールを用いることにより、発泡体を形成する重合体の連鎖が直鎖状に延びる構造が形成され、発泡体の柔軟性を良好にすることができる。   A crosslinking agent can be mix | blended with a foam raw material. The crosslinking agent reacts with polyisocyanates and the like to form a crosslinked structure in the foam. For example, a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mg KOH / g) and a molecular weight of 150 to 500 is used. Specific examples of such polyols include polyethylene glycol, diethylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like. Of these crosslinking agents, polyether diols such as polyethylene glycol, diethylene glycol, and polypropylene glycol are preferred. By using polyether diol, a structure in which the chain of the polymer forming the foam extends linearly is formed, and the flexibility of the foam can be improved.

架橋剤の水酸基価が250(mgKOH/g)未満の場合には、ポリイソシアネート類との架橋反応が不足し、発泡体の架橋密度が小さくなる。650(mgKOH/g)を越える場合には、過度の架橋反応によって発泡体の架橋密度が大きくなり、通気性が低下する。また、架橋剤の分子量が150未満のときには発泡体が硬くなり過ぎて、触感を損ない、500を越えるときには発泡体が軟らかくなり過ぎる傾向を示す。架橋剤の含有量は、ポリオール類100質量部当たり1〜5質量部であることが好ましい。架橋剤の含有量が1質量部未満の場合には、発泡体に十分な架橋構造を形成することができず、発泡体の機械的強度が不足しやすくなる。一方、5質量部を越える場合には、発泡体の架橋構造が密になり過ぎて、通気性に欠ける傾向を示す。   When the hydroxyl value of the crosslinking agent is less than 250 (mgKOH / g), the crosslinking reaction with the polyisocyanate is insufficient, and the crosslinking density of the foam is reduced. When it exceeds 650 (mgKOH / g), the crosslinking density of the foam increases due to excessive crosslinking reaction, and air permeability decreases. Further, when the molecular weight of the cross-linking agent is less than 150, the foam becomes too hard and the tactile feeling is impaired, and when it exceeds 500, the foam tends to be too soft. It is preferable that content of a crosslinking agent is 1-5 mass parts per 100 mass parts of polyols. When the content of the crosslinking agent is less than 1 part by mass, a sufficient crosslinked structure cannot be formed in the foam, and the mechanical strength of the foam tends to be insufficient. On the other hand, when it exceeds 5 parts by mass, the crosslinked structure of the foam becomes too dense and tends to lack air permeability.

次に、ポリオール類と反応させるポリイソシアネート類はイソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的にはトリレンジイソシアネート(TDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等が用いられる。   Next, polyisocyanates to be reacted with polyols are compounds having a plurality of isocyanate groups, specifically, tolylene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate ( NDI), triphenylmethane triisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI) and the like are used.

ポリイソシアネート類のイソシアネート指数(イソシアネートインデックス)は90〜108に設定される。ここで、イソシアネート指数は、ポリオール類の水酸基、架橋剤であるポリオールの水酸基及び発泡剤(水)等の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したものである。イソシアネート指数が100を越えるということは、イソシアネート基が活性水素基より過剰であることを意味する。イソシアネート指数が90未満の場合には、ポリオール類などに対するポリイソシアネート類の反応が不足し、発泡体の破裂、崩壊が起きやすく、得られる発泡体の架橋密度が低下し、発泡体が軟らかくなって機械的物性が不足する。その一方、イソシアネート指数が108を越える場合には、発泡体の架橋密度が高くなってセルの連通性が悪くなると共に、軟質ポリウレタン発泡体としての軟らかい感触が得られなくなる。   The isocyanate index (isocyanate index) of polyisocyanates is set to 90-108. Here, the isocyanate index represents the equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen group such as the hydroxyl group of the polyol, the hydroxyl group of the polyol as the crosslinking agent, and the foaming agent (water) in percentage. An isocyanate index exceeding 100 means that the isocyanate group is in excess of the active hydrogen group. When the isocyanate index is less than 90, the reaction of polyisocyanates with polyols and the like is insufficient, the foam tends to rupture and collapse, the crosslinking density of the resulting foam decreases, and the foam becomes soft Insufficient mechanical properties. On the other hand, if the isocyanate index exceeds 108, the cross-linking density of the foam is increased, the connectivity of the cells is deteriorated, and the soft touch as a flexible polyurethane foam cannot be obtained.

触媒はポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化反応(ウレタン化反応)を促進すると共に、ポリイソシアネート類と発泡剤としての水との泡化反応などを促進するためのものである。樹脂化反応を選択的に促進する触媒としては特に金属触媒が用いられ、泡化反応を促進するための触媒としては特にアミン触媒が用いられる。金属触媒として具体的には、オクチル酸スズ(スズオクトエート)、ジブチルスズジラウレート、ジブチルジ酢酸スズ、ジ(2−エチルヘキシル)ジラウリン酸スズ、ジ(2−エチルヘキサン酸)スズ等の有機スズ化合物やジ(2−エチルヘキサン酸)鉛等が挙げられる。これらのうち、オクチル酸スズが、ポリオール類としてポリエーテルポリオールを用いるワンショット法の場合に好ましい。アミン触媒として具体的には、N,N´,N´−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等の第3級アミンが挙げられる。   The catalyst is for accelerating the resinification reaction (urethanization reaction) between polyols and polyisocyanates, and for promoting the foaming reaction between polyisocyanates and water as a blowing agent. In particular, a metal catalyst is used as the catalyst for selectively promoting the resinification reaction, and an amine catalyst is particularly used as a catalyst for promoting the foaming reaction. Specific examples of metal catalysts include organotin compounds such as tin octylate (tin octoate), dibutyltin dilaurate, tin dibutyldiacetate, tin di (2-ethylhexyl) dilaurate, and di (2-ethylhexanoate) tin. (2-ethylhexanoic acid) lead and the like. Of these, tin octylate is preferable in the one-shot method using a polyether polyol as the polyol. Specific examples of the amine catalyst include tertiary amines such as N, N ′, N′-trimethylaminoethylpiperazine, triethylenediamine, and dimethylethanolamine.

アミン触媒としては、発泡体の通気性を高めるために、ゲル化触媒定数に対する泡化触媒定数の比(以下、触媒定数比ともいう)が10×10−1〜40×10−1である泡化触媒を用いることが好ましい。ここで、泡化触媒は、ポリイソシアネート類と発泡剤としての水との反応を促進し、炭酸ガスを発生する傾向の強い触媒を意味する。樹脂化触媒は、ポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化(ゲル化)反応を促進し、ウレタン結合を生成する傾向の強い触媒を意味する。 As the amine catalyst, in order to improve the air permeability of the foam, the ratio of the foaming catalyst constant to the gelation catalyst constant (hereinafter also referred to as catalyst constant ratio) is 10 × 10 −1 to 40 × 10 −1. It is preferable to use a catalyst. Here, the foaming catalyst means a catalyst having a strong tendency to generate carbon dioxide gas by promoting the reaction between polyisocyanates and water as a blowing agent. The resinification catalyst means a catalyst having a strong tendency to promote a resinification (gelation) reaction between a polyol and a polyisocyanate and generate a urethane bond.

ゲル化触媒定数は、ポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化反応の速度を決定する定数であり、その値が大きくなると発泡体の架橋密度が高くなって発泡体の機械的物性が良好になる。具体的には、トリレンジイソシアネートとジエチレングリコールとのゲル化反応の反応定数が用いられる。一方、泡化触媒定数は、ポリイソシアネート類と水との泡化反応の速度を決定する定数であり、その値が大きくなると発泡体のセルの連通性が高められる。具体的には、トリレンジイソシアネートと水との泡化反応の反応定数が用いられる。そのため、触媒定数比は、それら2つの触媒定数のバランスを図るものである。触媒定数比が10×10−1を下回る場合には、泡化反応が不足してセルの連通性が悪くなる傾向を示す。その一方、触媒定数比が40×10−1を上回る場合には、樹脂化反応が不足して発泡体の硬さなどで表される機械的物性が低下する。 The gelation catalyst constant is a constant that determines the speed of the resinification reaction between polyols and polyisocyanates. When the value increases, the crosslink density of the foam increases and the mechanical properties of the foam improve. . Specifically, the reaction constant of the gelation reaction between tolylene diisocyanate and diethylene glycol is used. On the other hand, the foaming catalyst constant is a constant that determines the speed of the foaming reaction between the polyisocyanates and water, and the larger the value, the higher the cell connectivity of the foam. Specifically, the reaction constant of the foaming reaction between tolylene diisocyanate and water is used. Therefore, the catalyst constant ratio is intended to balance these two catalyst constants. When the catalyst constant ratio is less than 10 × 10 −1 , the foaming reaction is insufficient and the cell connectivity tends to be poor. On the other hand, when the catalyst constant ratio exceeds 40 × 10 −1 , the resinification reaction is insufficient, and the mechanical properties represented by the hardness of the foam are lowered.

触媒定数比が上記範囲にあるアミン触媒として具体的には、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル(触媒定数比=39.0×10−1)、N,N,N´,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン(触媒定数比=37.3×10−1)、N,N,N´−トリメチルアミノエチルエタノールアミン(泡化触媒比=15.0×10−1)、ジメチルアミノエトキシエタノール(泡化触媒比=13.9×10−1)等が挙げられる。 Specific examples of amine catalysts having a catalyst constant ratio in the above range include bis (2-dimethylaminoethyl) ether (catalyst constant ratio = 39.0 × 10 −1 ), N, N, N ′, N ″, N "- pentamethyldiethylenetriamine (catalytic constant ratio = 37.3 × 10 -1), N , N, N'- trimethyl aminoethyl ethanolamine (blowing catalyst ratio = 15.0 × 10 -1), dimethylaminoethoxyethanol (Bubbling catalyst ratio = 13.9 × 10 −1 ) and the like.

前記金属触媒の含有量は、ポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部である。金属触媒の含有量が0.05質量部より少ない場合には、樹脂化反応の進行が不足し、発泡体が破裂、崩壊しやすく、得られる発泡体の架橋密度が低下して機械的物性が損なわれる。その一方、0.15質量部より多い場合には、樹脂化反応が過度に進行して発泡体の架橋密度が高く、セル膜が多くなり、セルの連通性が阻害されて通気性が悪化する。また、アミン触媒の含有量は、ポリオール類100質量部当たり0.2〜0.5質量部であることが好ましい。アミン触媒の含有量が0.2質量部より少ない場合には、泡化反応の進行が十分ではなく、得られる発泡体のセルの連通性が低下し、通気性が損なわれる傾向となる。その一方、0.5質量部より多い場合には、泡化反応の進行が過剰になり、発泡体の機械的物性が低下する。   Content of the said metal catalyst is 0.05-0.15 mass part per 100 mass parts of polyols. When the content of the metal catalyst is less than 0.05 parts by mass, the progress of the resinification reaction is insufficient, the foam tends to rupture and collapse, the crosslink density of the resulting foam decreases, and the mechanical properties are reduced. Damaged. On the other hand, when the amount is more than 0.15 parts by mass, the resinification reaction proceeds excessively, the foam has a high crosslink density, the cell membrane increases, the cell connectivity is inhibited, and the air permeability deteriorates. . Moreover, it is preferable that content of an amine catalyst is 0.2-0.5 mass part per 100 mass parts of polyols. When the content of the amine catalyst is less than 0.2 parts by mass, the foaming reaction is not sufficiently progressed, and the connectivity of the cells of the resulting foam is lowered and the air permeability tends to be impaired. On the other hand, if the amount is more than 0.5 parts by mass, the progress of the foaming reaction becomes excessive, and the mechanical properties of the foam deteriorate.

発泡剤はポリウレタンを発泡させてポリウレタン発泡体とするためのものである。この発泡剤としては、水のほか酸アミド等が用いられる。これらの発泡剤のうち、泡化反応の反応性に優れ、取扱性の良好な水が最も好ましい。発泡剤の含有量は、通常より少なくして泡化反応(硬化反応)の進行を抑えるために、ポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部であることが好ましい。発泡剤の含有量が2.0質量部より少ない場合には泡化反応が不十分となり、発泡体にセルの十分な連通構造を形成することができなくなる。一方、発泡剤の含有量が5.0質量部より多い場合には、泡化反応が過剰となり、発泡体の架橋密度が低下して機械的強度が不足しやすい。   The foaming agent is for foaming polyurethane into a polyurethane foam. As the foaming agent, water or an acid amide is used. Of these foaming agents, water that is excellent in the reactivity of the foaming reaction and has good handleability is most preferable. The content of the foaming agent is preferably 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols in order to reduce the foaming reaction (curing reaction) from being less than usual. When the content of the foaming agent is less than 2.0 parts by mass, the foaming reaction becomes insufficient, and a sufficient communication structure of cells cannot be formed in the foam. On the other hand, when the content of the foaming agent is more than 5.0 parts by mass, the foaming reaction becomes excessive, the crosslinking density of the foam is lowered, and the mechanical strength tends to be insufficient.

補助発泡剤は、ポリオール類とポリイソシアネート類とに対して非反応性の液化炭酸ガスであり、発泡体の通気性を良くし、硬度を下げるために用いられる。液化炭酸ガスは、塩化メチレン等の有機溶剤と異なり、発泡体に溶解しないため、樹脂化反応などの反応を阻害せず、反応を円滑に進行させる。そして、発泡体の強度低下や圧縮残留ひずみの悪化を引き起こすことが回避される。液化炭酸ガスを使用することにより、発泡体原料中で液化炭酸ガスが気化し、安定した泡が微細に分散して高粘度のソフトクリーム状に形成され(フロス効果)、その状態から泡化反応が開始されるため、セル膜が形成され難いと考えられる。従って、その状態から泡化反応により発生する炭酸ガスによって、セルが膨張し、セルの連通化が図られるものと推測される。さらに、補助発泡剤は、樹脂化反応、泡化反応などの反応に対して以下に示すような影響を及ぼす。   The auxiliary foaming agent is a liquefied carbon dioxide gas that is non-reactive with polyols and polyisocyanates, and is used to improve the air permeability of the foam and reduce the hardness. Unlike organic solvents such as methylene chloride, liquefied carbon dioxide gas does not dissolve in the foam, and therefore does not inhibit reactions such as the resinification reaction and allows the reaction to proceed smoothly. And it is avoided that the strength fall of a foam and the deterioration of a compression residual distortion are caused. By using liquefied carbon dioxide, the liquefied carbon dioxide vaporizes in the foam material, and stable foam is finely dispersed to form a high-viscosity soft cream (floss effect). Therefore, it is considered that the cell film is difficult to be formed. Therefore, it is presumed that the cell expands from the state by the carbon dioxide gas generated by the foaming reaction, and the cell is connected. Further, the auxiliary foaming agent has the following effects on reactions such as resinification reaction and foaming reaction.

ポリイソシアネート類とポリオール類との反応による樹脂化反応(ウレタン結合の生成反応)は、次の反応式(1)に基づいて進行する。
−R−NCO+R′OH → −R−NH−CO−O−R′ ・・・(1)
また、ポリイソシアネート類と水との反応による泡化反応は次の反応式(2)に従って進行する。
The resinification reaction (urethane bond formation reaction) by the reaction of polyisocyanates and polyols proceeds based on the following reaction formula (1).
-R-NCO + R'OH--R-NH-CO-O-R '(1)
Moreover, the foaming reaction by reaction of polyisocyanates and water proceeds according to the following reaction formula (2).

−R−NCO+HO → −R−NH+CO ・・・(2)
さらに、反応式(2)で生成したアミン化合物(−R−NH)がポリイソシアネート類と反応し、ウレア(尿素)結合を生成する反応は、次の反応式(3)に従って進行する。
-R-NCO + H 2 O → -R-NH 2 + CO 2 ··· (2)
Furthermore, the reaction in which the amine compound (—R—NH 2 ) produced in the reaction formula (2) reacts with polyisocyanates to form a urea (urea) bond proceeds according to the following reaction formula (3).

−R−NCO+−R−NH → −R−NH−CO−NH−R ・・・(3)
なお、ウレア結合がイソシアネート基と反応し、或いはウレタン結合がイソシアネート基と反応して架橋(硬化)が進行する。
-R-NCO + -R-NH 2 → -R-NH-CO-NH-R ··· (3)
The urea bond reacts with the isocyanate group, or the urethane bond reacts with the isocyanate group, so that crosslinking (curing) proceeds.

補助発泡剤として液化炭酸ガスを使用すると、反応式(2)において炭酸ガス(CO)の濃度が高くなるため、反応の進行が抑制され、アミン化合物(−R−NH)の生成が抑えられる。そのため、反応式(3)において左辺の反応原料が少なくなって反応の進行が規制される。ウレア結合は、ウレタン結合に比べて水素結合による凝集力が強く、その存在により発泡体の硬度が高くなるが、ウレア結合の生成が規制されることで、発泡体の硬度を下げることができる。 With liquefied carbon dioxide as an auxiliary blowing agent, since the concentration of carbon dioxide (CO 2) increases in the reaction formula (2), the progress of the reaction is suppressed, suppressing the generation of the amine compound (-R-NH 2) It is done. Therefore, in the reaction formula (3), the reaction raw material on the left side is reduced and the progress of the reaction is restricted. The urea bond has a stronger cohesive force due to hydrogen bonds than the urethane bond, and the presence thereof increases the hardness of the foam. However, the formation of urea bonds is restricted, so that the hardness of the foam can be lowered.

補助発泡剤の含有量は、ポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部である。補助発泡剤の含有量が2.0質量部未満のときには補助発泡剤の効果が十分に発揮されず、発泡体のセルの連通化を図ることができなくなる。その一方、5.0質量部を越えるときには過剰な発泡により樹脂骨格の強度が不足し、発泡体の機械的強度が不足する結果を招く。液化炭酸ガスを発泡体原料に供給する場合には、例えばポリオール類に溶解させて供給される。その際には5〜7MPaの圧力及び−12〜−20℃の温度で炭酸ガスが液化状態を保持できる条件にて行われる。   The content of the auxiliary foaming agent is 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. When the content of the auxiliary foaming agent is less than 2.0 parts by mass, the effect of the auxiliary foaming agent is not sufficiently exhibited, and it becomes impossible to communicate the foam cells. On the other hand, when it exceeds 5.0 parts by mass, excessive foaming results in insufficient strength of the resin skeleton, resulting in insufficient mechanical strength of the foam. When supplying the liquefied carbon dioxide gas to the foam raw material, it is supplied after being dissolved in, for example, polyols. In that case, it is performed on the conditions which a carbon dioxide gas can hold | maintain a liquefied state at the pressure of 5-7 Mpa, and the temperature of -12-20 degreeC.

整泡剤は、発泡剤によって行われる発泡を円滑に進行させるために必要に応じて用いられる。そのような整泡剤としては、軟質ポリウレタン発泡体を製造する際に通常使用されるものを用いることができる。整泡剤として具体的には、シリコーン化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、ポリエーテルシロキサン、フェノール系化合物等が用いられる。この整泡剤の含有量は、ポリオール類100質量部当たり0.5〜3.0質量部であることが好ましい。この含有量が0.5質量部より少ない場合、発泡体原料の発泡時における整泡作用が十分に発現されず、良好な発泡体を得ることが難しくなる。一方、3.0質量部より多い場合、整泡作用が強く働き、セルの連通性が低下する傾向を示す。   The foam stabilizer is used as necessary in order to smoothly advance foaming performed by the foaming agent. As such a foam stabilizer, what is normally used when manufacturing a flexible polyurethane foam can be used. Specific examples of the foam stabilizer include silicone compounds, anionic surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium lauryl sulfate, polyether siloxane, and phenolic compounds. The content of the foam stabilizer is preferably 0.5 to 3.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. When the content is less than 0.5 parts by mass, the foam regulating action at the time of foaming of the foam material is not sufficiently exhibited, and it becomes difficult to obtain a good foam. On the other hand, when the amount is more than 3.0 parts by mass, the foam regulating action works strongly, and the cell connectivity tends to decrease.

発泡体原料には、前記各原料のほか、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、破泡剤(充填剤)等を常法に従って配合することができる。難燃剤としては、ハロゲン化リン酸エステル、縮合リン酸エステル等が用いられる。破泡剤としては、珪藻土、珪酸ジルコニウム、シリカ等が用いられる。   In addition to the above-mentioned raw materials, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, colorants, foam breakers (fillers) and the like can be blended in the foam raw material according to a conventional method. As the flame retardant, a halogenated phosphate ester, a condensed phosphate ester, or the like is used. As the foam breaker, diatomaceous earth, zirconium silicate, silica and the like are used.

次に、前記ポリオール類とポリイソシアネート類との反応は常法に従って行われるが、ワンショット法又はプレポリマー法が採用される。ワンショット法は、ポリオール類とポリイソシアネート類とを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオール類とポリイソシアネート類との各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基又は水酸基を有するプレポリマーを得、それにポリオール類又はポリイソシアネート類を反応させる方法である。ワンショット法はプレポリマー法に比べて製造工程が一工程で済み、製造条件の制約も少ないことから好ましい方法であり、製造コストを低減させることができる。   Next, the reaction between the polyols and the polyisocyanates is performed according to a conventional method, and a one-shot method or a prepolymer method is employed. The one-shot method is a method in which polyols and polyisocyanates are directly reacted. The prepolymer method is a method in which a part of a polyol and a polyisocyanate are reacted in advance to obtain a prepolymer having an isocyanate group or a hydroxyl group at a terminal, and the polyol or the polyisocyanate is reacted therewith. The one-shot method is a preferable method because the manufacturing process is one step compared to the prepolymer method, and there are few restrictions on the manufacturing conditions, and the manufacturing cost can be reduced.

軟質ポリウレタン発泡体としては、スラブ発泡法により得られる軟質スラブポリウレタン発泡体が好ましい。スラブ発泡法は、上記ワンショット法により混合攪拌された反応原料(反応混合液)をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に反応原料が常温、大気圧下で自然発泡し、硬化することで得られる。その後、乾燥炉内で硬化(キュア)し、所定形状に裁断される。その他、モールド成形法、現場施工スプレー成形法等によって軟質ポリウレタン発泡体を得ることもできる。   As the soft polyurethane foam, a soft slab polyurethane foam obtained by a slab foaming method is preferable. In the slab foaming method, the reaction raw material (reaction mixture) mixed and stirred by the one-shot method is discharged onto a belt conveyor, and while the belt conveyor moves, the reaction raw material naturally foams at room temperature and atmospheric pressure. Obtained by curing. Thereafter, it is cured (cured) in a drying furnace and cut into a predetermined shape. In addition, a flexible polyurethane foam can also be obtained by a molding method, an on-site spray molding method, or the like.

このようにして得られる軟質ポリウレタン発泡体は、通気量が例えば150〜200L/minという高い通気性を有している。しかも、例えば発泡体の硬さが40〜70N、圧縮残留ひずみが1〜2.5%であり、良好な機械的物性を有している。また、発泡体の見掛け密度は15〜30kg/mである。 The soft polyurethane foam obtained in this way has a high air permeability of, for example, 150 to 200 L / min. Moreover, for example, the foam has a hardness of 40 to 70 N and a compressive residual strain of 1 to 2.5%, and has good mechanical properties. The apparent density of the foam is 15 to 30 kg / m 3 .

さて、本実施形態の作用について説明すると、軟質ポリウレタン発泡体を製造する場合には、ポリオール類とポリイソシアネート類とを、触媒及び発泡剤としての水、補助発泡剤としての液化炭酸ガスの存在下に反応させ、発泡させると共に、硬化させることによって行なわれる。このとき、補助発泡剤として液化炭酸ガスを用いることから、発泡体への溶解性がほとんどなく、樹脂化反応を阻害するおそれがない。さらに、発泡体原料を混合、吐出するときに既に液化炭酸ガスの気化が始まるため、液体状態から発泡する場合に比べて気泡が安定化し、セル膜が形成され難くなり、樹脂化のための金属触媒の使用量を抑えることができる。この液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部という適正量で使用することにより、発泡を安定した状態で進行させることができ、得られる発泡体の通気性を高めることができる。   Now, the operation of the present embodiment will be described. When a flexible polyurethane foam is produced, polyols and polyisocyanates are mixed in the presence of water as a catalyst and a blowing agent, and liquefied carbon dioxide gas as an auxiliary blowing agent. It is carried out by reacting with, foaming and curing. At this time, since liquefied carbon dioxide is used as the auxiliary foaming agent, there is almost no solubility in the foam and there is no possibility of inhibiting the resinification reaction. Furthermore, when the foam raw material is mixed and discharged, the liquefied carbon dioxide gas already starts to be vaporized, so that the bubbles are stabilized and the cell film is not easily formed compared to the case of foaming from the liquid state. The amount of catalyst used can be reduced. By using this liquefied carbon dioxide gas in an appropriate amount of 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols, foaming can be progressed in a stable state, and the air permeability of the resulting foam is improved. be able to.

また、触媒として樹脂化のための金属触媒を用い、その含有量をポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部という少量に設定することにより、発泡体の破裂や崩壊を抑制できると共に、セル膜の形成を抑えることができる。さらに、イソシアネート指数を90〜108に設定することにより、発泡を円滑に進行させることができると共に、樹脂化を抑えて架橋密度を抑制することができる。これらの作用が相俟って発泡体の通気性と機械的物性とがバランス良く発現される。   Moreover, by using a metal catalyst for resinization as a catalyst and setting its content to a small amount of 0.05 to 0.15 parts by mass per 100 parts by mass of polyols, it is possible to suppress rupture and collapse of the foam. At the same time, the formation of the cell film can be suppressed. Furthermore, by setting the isocyanate index to 90 to 108, the foaming can proceed smoothly, and the cross-linking density can be suppressed by suppressing resinification. Combined with these actions, the air permeability and mechanical properties of the foam are expressed in a well-balanced manner.

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法においては、補助発泡剤として液化炭酸ガスを少量用いることから、発泡を安定状態で進行させることができ、発泡体の通気性を高めることができる。また、触媒として金属触媒を少量用いることから、発泡体が良好に形成され、セル膜の形成を抑えることができる。かつ、イソシアネート指数を90〜108に設定することで、発泡を円滑に進行させ、樹脂化を抑えて架橋密度を抑制することができる。従って、機械的物性を維持しつつ、優れた通気性を発揮することができる発泡体を、原料配合の調整により容易に製造することができる。よって、係る軟質ポリウレタン発泡体を、高い通気性が要求されるごみ取りフィルター、空調シート等として好適に利用することができる。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
-In the manufacturing method of the flexible polyurethane foam of this embodiment, since a small amount of liquefied carbon dioxide gas is used as an auxiliary foaming agent, foaming can be advanced in a stable state, and the air permeability of the foam can be improved. In addition, since a small amount of a metal catalyst is used as the catalyst, a foam can be formed satisfactorily and the formation of a cell film can be suppressed. And by setting an isocyanate index to 90-108, foaming can be advanced smoothly, resinification can be suppressed, and a crosslinking density can be suppressed. Therefore, a foam capable of exhibiting excellent air permeability while maintaining mechanical properties can be easily produced by adjusting the raw material composition. Therefore, such a flexible polyurethane foam can be suitably used as a dust filter, an air conditioning sheet or the like that requires high air permeability.

・ また、触媒として前記触媒定数比が10×10−1〜40×10−1であるアミン触媒を用いることにより、得られる発泡体の通気性を向上させることができる。 - In addition, the catalytic constant ratio as a catalyst by using an amine catalyst is a 10 × 10 -1 ~40 × 10 -1 , it is possible to improve the breathability of the resulting foam.

以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜4及び比較例1〜8)
ポリオール類、ポリイソシアネート類、発泡剤、補助発泡剤、整泡剤及び触媒を含有する軟質ポリウレタン発泡体の原料を、表1及び表2に示す組成にて調製した。そして、軟質ポリウレタン発泡体の原料を常温で混合し、常法に従って反応及び発泡(スラブ発泡)させることにより軟質ポリウレタン発泡体を製造した。なお、液化炭酸ガスは、6MPaの圧力及び−12℃以下の温度で液化状態を保持し、ポリエーテルポリオールに溶解させて供給した。
Hereinafter, the embodiment will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the invention is not limited to these examples.
(Examples 1-4 and Comparative Examples 1-8)
The raw materials of the flexible polyurethane foam containing polyols, polyisocyanates, foaming agent, auxiliary foaming agent, foam stabilizer and catalyst were prepared with the compositions shown in Tables 1 and 2. And the raw material of the flexible polyurethane foam was mixed at normal temperature, and the flexible polyurethane foam was manufactured by making it react and foam (slab foaming) according to a conventional method. The liquefied carbon dioxide gas was kept in a liquefied state at a pressure of 6 MPa and a temperature of −12 ° C. or less, and was dissolved in a polyether polyol and supplied.

ここで、比較例1〜3では補助発泡剤としての液化炭酸ガスを使用せず、かつ金属触媒の含有量が過剰である例を示す。比較例4ではイソシアネート指数が過大で、かつ金属触媒の含有量が過剰である例を示す。比較例5では金属触媒の含有量が過剰である例を示し、比較例6では金属触媒の含有量が過少である例を示す。比較例7ではイソシアネート指数が過小で、かつ金属触媒の含有量が過剰である例を示す。比較例8では、補助発泡剤としての液化炭酸ガスを過剰に使用した例を示す。   Here, Comparative Examples 1 to 3 show examples in which the liquefied carbon dioxide gas as the auxiliary foaming agent is not used and the content of the metal catalyst is excessive. Comparative Example 4 shows an example in which the isocyanate index is excessive and the content of the metal catalyst is excessive. Comparative Example 5 shows an example in which the content of the metal catalyst is excessive, and Comparative Example 6 shows an example in which the content of the metal catalyst is excessive. Comparative Example 7 shows an example in which the isocyanate index is too small and the content of the metal catalyst is excessive. Comparative Example 8 shows an example in which liquefied carbon dioxide gas as an auxiliary foaming agent is used excessively.

表1及び表2における略号の意味を以下に示す。また、各成分の含有量は、ポリオール類100質量部に対する質量部を表す。
ポリエーテルポリオール:官能基数3のポリエーテルポリオール、水酸基価56.1mgKOH/g、分子量3000
トリレンジイソシアネート:2,4-トリレンジイソシアネート80質量%と2,6-トリレンジイソシアネート20質量%の混合物、日本ポリウレタン工業(株)製、T−80
整泡剤:ジメチルシリコーン、デグサ(株)製、B8050
アミン触媒1:ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、泡化触媒定数/ゲル化触媒定数=39.0×10−1、GE東芝シリコーン(株)製、Niax A-1
アミン触媒2:N,N,N´,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、泡化触媒定数/ゲル化触媒定数=37.3×10−1、花王(株)製、KAO-3
アミン触媒3:N,N,N´−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、泡化触媒定数/ゲル化触媒定数=15.0×10−1、東ソー(株)製、RX5
アミン触媒4:トリエチレンジアミン、泡化触媒定数/ゲル化触媒定数=3.8×10−1、花王(株)製、KAO-10
アミン触媒5:トリエチレンジアミンとプロピレングリコールとの質量比が1:2の混合物、中京油脂(株)製、LV33
金属触媒:オクチル酸第1スズ、城北化学(株)製、MRH110
得られた軟質ポリウレタン発泡体について、見掛け密度、硬さ、圧縮残留ひずみ、通気量及び発泡挙動を下記に示す方法で測定し、それらの結果を表1及び表2に併せて記載した。
The meanings of the abbreviations in Table 1 and Table 2 are shown below. Moreover, content of each component represents the mass part with respect to 100 mass parts of polyols.
Polyether polyol: Polyether polyol having 3 functional groups, hydroxyl value 56.1 mgKOH / g, molecular weight 3000
Tolylene diisocyanate: A mixture of 80% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate and 20% by mass of 2,6-tolylene diisocyanate, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., T-80
Foam stabilizer: dimethyl silicone, manufactured by Degussa, B8050
Amine catalyst 1: bis (2-dimethylaminoethyl) ether, foaming catalyst constant / gelation catalyst constant = 39.0 × 10 −1 , manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Niax A-1
Amine catalyst 2: N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, foaming catalyst constant / gelation catalyst constant = 37.3 × 10 −1 , manufactured by Kao Corporation, KAO-3
Amine catalyst 3: N, N, N′-trimethylaminoethylethanolamine, foaming catalyst constant / gelation catalyst constant = 15.0 × 10 −1 , manufactured by Tosoh Corporation, RX5
Amine catalyst 4: Triethylenediamine, foaming catalyst constant / gelation catalyst constant = 3.8 × 10 −1 , manufactured by Kao Corporation, KAO-10
Amine catalyst 5: Mixture of triethylenediamine and propylene glycol in a mass ratio of 1: 2, manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd., LV33
Metal catalyst: stannous octylate, manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd., MRH110
With respect to the obtained flexible polyurethane foam, the apparent density, hardness, compression residual strain, air flow rate and foaming behavior were measured by the following methods, and the results are also shown in Tables 1 and 2.

見掛け密度(kg/m):JIS K 7222:1999に準拠して測定した。
硬さ(N):JIS K 6400−2:2004に準拠して測定した。
圧縮残留ひずみ(%):JIS K 6400−4:2004に準拠して測定した。
Apparent density (kg / m 3 ): Measured according to JIS K 7222: 1999.
Hardness (N): Measured according to JIS K 6400-2: 2004.
Compression residual strain (%): Measured according to JIS K 6400-4: 2004.

通気量(L/min):ASTM D3574に準拠して測定した。
発泡挙動:発泡体原料の発泡時における状態を目視により観察し、破裂(パンク)、崩壊などがなく、発泡が円滑に行われた場合を良好とした。
Aeration rate (L / min): Measured according to ASTM D3574.
Foaming behavior: The state of the foam raw material during foaming was visually observed, and the case where there was no puncture or collapse and foaming was performed smoothly was considered good.

Figure 2008094944
表1に示したように、実施例1〜4の軟質ポリウレタン発泡体においては、補助発泡剤として液化炭酸ガス及び金属触媒を所定量用いると共に、イソシアネート指数を所定範囲に設定したことから、発泡状態は良好で、得られた発泡体は十分な通気量を示し、かつ機械的物性も良好であった。
Figure 2008094944
As shown in Table 1, in the flexible polyurethane foams of Examples 1 to 4, a predetermined amount of liquefied carbon dioxide and a metal catalyst were used as auxiliary foaming agents, and the isocyanate index was set within a predetermined range, so that the foamed state The obtained foam had a sufficient air permeability and good mechanical properties.

Figure 2008094944
これに対して、表2に示したように、比較例1〜3では補助発泡剤としての液化炭酸ガスを使用せず、かつ金属触媒の含有量が過剰であったため、発泡体が破裂するか、或いは発泡体の通気量が少ない結果であった。比較例4ではイソシアネート指数が過大で、かつ金属触媒の含有量が過剰であったため、架橋密度が上がって連続気泡構造が形成され難くなったものと考えられ、発泡体の通気量が少ない結果であった。比較例5では金属触媒の含有量が過剰であったため、発泡体の通気量が少ないものであった。比較例6では金属触媒の含有量が過少であり、比較例7ではイソシアネート指数が過小で、かつ金属触媒の含有量が過剰であったため、発泡のバランスが崩れて発泡体が破裂する結果であった。比較例8では、補助発泡剤としての液化炭酸ガスを過剰に使用したため、発泡体が崩壊する結果を招いた。
Figure 2008094944
On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Examples 1 to 3, the liquefied carbon dioxide gas as the auxiliary foaming agent was not used, and the content of the metal catalyst was excessive. Or, the result was that the air permeability of the foam was small. In Comparative Example 4, since the isocyanate index was excessive and the content of the metal catalyst was excessive, it was considered that the crosslink density was increased and it was difficult to form an open cell structure. there were. In Comparative Example 5, since the content of the metal catalyst was excessive, the air permeability of the foam was small. In Comparative Example 6, the content of the metal catalyst was too low, and in Comparative Example 7, the isocyanate index was too low and the content of the metal catalyst was too high. It was. In Comparative Example 8, since the liquefied carbon dioxide gas as the auxiliary foaming agent was excessively used, the foam collapsed.

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 触媒として、前記触媒定数比の異なるアミン触媒を複数組合せて使用し、泡化反応を調整することもできる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-As the catalyst, a plurality of amine catalysts having different catalyst constant ratios may be used in combination to adjust the foaming reaction.

・ 触媒として、前記触媒定数比が10×10−1〜40×10−1の範囲外の触媒、例えばトリエチルアミン等を併用することもできる。
・ 実施例1〜4において、発泡体原料には、ポリエチレングリコール等の架橋剤を配合し、得られる軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度を調整するように構成することもできる。
As the catalyst, a catalyst having a catalyst constant ratio outside the range of 10 × 10 −1 to 40 × 10 −1 , for example, triethylamine can be used in combination.
-In Examples 1-4, it can also comprise so that a crosslinking agent, such as polyethyleneglycol, may be mix | blended with foam raw materials and the crosslinking density of the flexible polyurethane foam obtained is adjusted.

・ 軟質ポリウレタン発泡体を、例えば吸音材、制振材、クッション材等として使用することもできる。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
-A soft polyurethane foam can also be used as a sound-absorbing material, a damping material, a cushioning material, etc., for example.
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.

・ 前記軟質ポリウレタン発泡体は、JIS K 7222に準拠して測定される見掛け密度が15〜30(kg/m)であり、ASTM D3574に準拠して測定される通気量が150〜200L/minであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この場合、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、発泡体は低密度で、高い通気性を発揮することができる。 The soft polyurethane foam has an apparent density of 15 to 30 (kg / m 3 ) measured according to JIS K 7222, and an air flow rate of 150 to 200 L / min measured according to ASTM D3574. The method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein: In this case, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or claim 2, the foam has a low density and can exhibit high air permeability.

・ 前記軟質ポリウレタン発泡体は、スラブ発泡法により得られるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この場合、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、通気性の高い連続気泡構造を有する軟質ポリウレタン発泡体を容易に得ることができる。   The method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein the flexible polyurethane foam is obtained by a slab foaming method. In this case, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, a soft polyurethane foam having an open cell structure with high air permeability can be easily obtained.

・ 前記ポリオール類は、ポリエーテルポリオールであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この場合、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、良好な通気性を有する発泡体を容易に製造することができる。   The said polyols are polyether polyols, The manufacturing method of the flexible polyurethane foam of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. In this case, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, a foam having good air permeability can be easily produced.

・ 前記発泡剤は水であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この場合、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、発泡剤の取扱性が良好で、泡化反応を速やかに進行させることができる。   The method for producing a flexible polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein the foaming agent is water. In this case, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or claim 2, the handling property of the foaming agent is good, and the foaming reaction can be rapidly advanced.

・ 前記軟質ポリウレタン発泡体の原料には、整泡剤を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この場合、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、発泡を円滑に進行させることができ、良好な発泡体を得ることができる。   -The raw material of the said flexible polyurethane foam contains a foam stabilizer, The manufacturing method of the flexible polyurethane foam of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. In this case, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or claim 2, foaming can be smoothly advanced, and a good foam can be obtained.

・ ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有する軟質ポリウレタン発泡体の原料を反応及び発泡させてなる軟質ポリウレタン発泡体であって、前記補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部用いると共に、触媒として金属触媒を用い、その含有量がポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部であり、かつ前記原料中の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したイソシアネート指数が90〜108であることを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体。この場合、軟質ポリウレタン発泡体は、機械的物性を維持しつつ、優れた通気性を発揮することができる。   A soft polyurethane foam obtained by reacting and foaming a raw material of a flexible polyurethane foam containing a polyol, a polyisocyanate, a catalyst, a foaming agent and an auxiliary foaming agent, and liquefied carbon dioxide is used as the auxiliary foaming agent in the polyol 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of a compound, a metal catalyst as a catalyst, and the content thereof is 0.05 to 0.15 parts by mass per 100 parts by mass of polyols, and A flexible polyurethane foam characterized by having an isocyanate index, expressed as a percentage, of an equivalent ratio of an isocyanate group of a polyisocyanate to an active hydrogen group of 90 to 108. In this case, the flexible polyurethane foam can exhibit excellent breathability while maintaining mechanical properties.

Claims (2)

ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有する軟質ポリウレタン発泡体の原料を反応及び発泡させて軟質ポリウレタン発泡体を製造する方法であって、
前記補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり2.0〜5.0質量部用いると共に、触媒として金属触媒を用い、その含有量がポリオール類100質量部当たり0.05〜0.15質量部であり、かつ前記原料中の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したイソシアネート指数が90〜108であることを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。
A method for producing a flexible polyurethane foam by reacting and foaming a raw material of a flexible polyurethane foam containing a polyol, a polyisocyanate, a catalyst, a foaming agent and an auxiliary foaming agent,
As the auxiliary blowing agent, liquefied carbon dioxide is used in an amount of 2.0 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols, and a metal catalyst is used as a catalyst. A method for producing a flexible polyurethane foam, characterized in that the isocyanate index, which is 15 parts by mass and the equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen group in the raw material as a percentage, is 90 to 108.
前記触媒としてアミン触媒を用い、該アミン触媒はゲル化触媒定数に対する泡化触媒定数の比が10×10−1〜40×10−1である泡化触媒であ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発泡体の製造方法。 2. An amine catalyst is used as the catalyst, and the amine catalyst is a foaming catalyst having a ratio of the foaming catalyst constant to the gelation catalyst constant of 10 × 10 −1 to 40 × 10 −1. The manufacturing method of the flexible polyurethane foam as described in any one of.
JP2006277522A 2006-10-11 2006-10-11 Method for producing flexible polyurethane foam Active JP5075386B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006277522A JP5075386B2 (en) 2006-10-11 2006-10-11 Method for producing flexible polyurethane foam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006277522A JP5075386B2 (en) 2006-10-11 2006-10-11 Method for producing flexible polyurethane foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008094944A true JP2008094944A (en) 2008-04-24
JP5075386B2 JP5075386B2 (en) 2012-11-21

Family

ID=39378138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006277522A Active JP5075386B2 (en) 2006-10-11 2006-10-11 Method for producing flexible polyurethane foam

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5075386B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011092559A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Inoac Corp Mask
JP2013042829A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Inoac Corp Cushion body and evaluation method of the same
WO2017104649A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 株式会社ブリヂストン Soft polyurethane foam and seat pad
JP2019014863A (en) * 2017-07-04 2019-01-31 喜▲臨▼▲門▼家具股▲分▼有限公司 Aeration sponge composition and method for preparing aeration sponge

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131755A (en) * 2004-11-05 2006-05-25 Inoac Corp Soft polyurethane foam

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131755A (en) * 2004-11-05 2006-05-25 Inoac Corp Soft polyurethane foam

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011092559A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Inoac Corp Mask
JP2013042829A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Inoac Corp Cushion body and evaluation method of the same
WO2017104649A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 株式会社ブリヂストン Soft polyurethane foam and seat pad
JP2019014863A (en) * 2017-07-04 2019-01-31 喜▲臨▼▲門▼家具股▲分▼有限公司 Aeration sponge composition and method for preparing aeration sponge

Also Published As

Publication number Publication date
JP5075386B2 (en) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5005215B2 (en) Polyurethane foam
JP2008138032A (en) Polyurethane foam for vehicle
JP4410665B2 (en) Method for producing flexible polyurethane foam
JP2006104404A (en) Polyurethane pad for vehicle seat
WO2010023885A1 (en) Method of manufacturing flexible polyurethane foam
JP2005320431A (en) Cushion for automobile seat made from flexible polyurethane foam derived from soybean oil
JP4943139B2 (en) Polyester polyurethane foam
JP2006342305A (en) Method for producing rigid polyurethane foam
JP5075386B2 (en) Method for producing flexible polyurethane foam
JP5513684B2 (en) Polyurethane foam composition and method for producing flexible polyurethane foam
JP4898322B2 (en) Soft polyurethane foam and method for producing the same
JP4718158B2 (en) Flexible polyurethane foam
JP2006348156A (en) Method for producing rigid polyurethane foam
JP6218306B2 (en) Polyurethane foam
JP5138315B2 (en) Flexible polyurethane foam
JP4745671B2 (en) Method for producing polyurethane foam having open cell structure
JP4584749B2 (en) Method for producing rigid polyurethane foam
JP2008138052A (en) Method for producing flexible polyurethane foam
JP4314120B2 (en) Polyurethane foam and method for producing the same
US20070054973A1 (en) Process for producing polyurethane foam
JP4718157B2 (en) Soft polyurethane foam, method for producing soft polyurethane foam, and cushion
JPH0718055A (en) Flexible polyurethane foam
JP2007056212A (en) Flexible polyurethane foam
CN100503679C (en) Polyurethane foam and a method of producing the same
JP4667828B2 (en) Polyurethane foam

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120807

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5075386

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250