JP2008179831A - イソシアナート組成物および改善された物理機械的特性を有する発泡ポリウレタンの製造におけるその使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】MDIを主成分としたイソシアナート組成物および発泡剤として水だけを用いて、優れた快適性と物理機械的特性を有する中低密度発泡ポリウレタンの提供。
【解決手段】a)官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、エチレンオキシド含有量が20〜90%、遊離NCO基含有量が26〜33質量%のエチレンオキシド(EO)/プロピレンオキシド(PO)のポリエーテルポリオールとジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)の反応生成物20〜80質量%、およびMDI重合体20〜80質量%を含むイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物。
【選択図】なし
【解決手段】a)官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、エチレンオキシド含有量が20〜90%、遊離NCO基含有量が26〜33質量%のエチレンオキシド(EO)/プロピレンオキシド(PO)のポリエーテルポリオールとジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)の反応生成物20〜80質量%、およびMDI重合体20〜80質量%を含むイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、イソシアナート組成物、および改善された物理機械的特性を有する軟質発泡ポリウレタンの製造におけるそれらの使用に関する。
より明確には、本発明は、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)を主成分とするイソシアナート組成物、および改善された物理機械的特性を有する軟質発泡ポリウレタンの製造におけるそれらの使用に関する。
この明細書および請求の範囲において用いるときは、用語「改善された物理機械的特性を有する軟質発泡ポリウレタン」とは、発泡ポリウレタンすなわちポリウレタンフォームであって、スラブ用や成型品(コールドおよびホット)やインテグラルスキン用の使用に適するものを含み、密度が好ましくは50kg/m3以下、より好ましくは25〜50kg/m3、DIN−EN−ISO 3386−98に従って測定した40%曲げたわみにおける圧縮抵抗が好ましくは3kPaよりも大きく、最適には永久変形すなわちISO 1856−80に従って試験された圧縮永久ひずみが約15%未満、好ましくは10%未満のものをいう。
ある分野において、例えば家具用や自動車産業において、軟質発泡ポリウレタンすなわちポリウレタンフォームから作られた製品は、スラブフォームもモールドフォームも、良好な快適特性および物理機械的特性を有することが望ましい。一般に、そのような特性の達成は、高密度(≧55kg/m3)フォームに対して取られる特定の工程を必要としないが、中低密度(25〜45kg/m3)フォームは典型的には加工性問題を克服するために発泡工程において主発泡剤、例えば水と組み合わせて副発泡剤の使用を必要とし、特に低密度製品の場合に必要とする。副発泡剤として、ハロゲン化炭化水素、特にフレオン11(トリクロロフルオロメタン)のようなクロロフルオロアルカンが、それらの入手の容易さ、ポリウレタン試薬との適合性、および発泡剤としての特性のために、長年用いられてきた。
しかしながら、成層圏オゾン層の破壊に関係する製品の使用および製造の制限を求めた1987年のモントリオール議定書の後、クロロフルオロアルカンの段階的廃止により、発泡剤として水だけを用いて良好な物理機械的特性を有する低密度ポリウレタンフォームを得る他の方法が開発されてきており、例えばEP−A−486,034に記述されている。他の発泡剤はEP 477,920で用いられている。
出願人は、発泡剤として水だけを用いて、優れた快適性と物理機械的特性を有する中低密度発泡ポリウレタンを提供する、あるMDIを主成分としたイソシアナート組成物を今見いだした。さらに、本発明のイソシアナート組成物は驚いたことに安定しており、優れた「貯蔵寿命」を有する。
本発明は、
a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、好ましくは500〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)の反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、好ましくは500〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)の反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
(ここで、Φはフェニル基を表わし、nは1以上の整数である。)
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート10〜80質量%、好ましくは20〜80質量%、より好ましくは40〜60質量%、特に好ましくは40〜50質量%
からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート10〜80質量%、好ましくは20〜80質量%、より好ましくは40〜60質量%、特に好ましくは40〜50質量%
からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
より限定的には、本発明は、
a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が400〜6000、好ましくは600〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナートの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物30〜70質量%、好ましくは40〜60質量%、
b)一般式(I)
a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が400〜6000、好ましくは600〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナートの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物30〜70質量%、好ましくは40〜60質量%、
b)一般式(I)
(ここで、Φはフェニル基を表わし、nは1以上の整数である。)
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート10〜70質量%、および
c)ウレトンイミン変性ジフェニルメタンジイソシアナート5〜30質量%、好ましくは10〜20質量%
を含む、好ましくは本質的にそれらからなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート10〜70質量%、および
c)ウレトンイミン変性ジフェニルメタンジイソシアナート5〜30質量%、好ましくは10〜20質量%
を含む、好ましくは本質的にそれらからなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
好ましい実施態様では、本発明は、
a)平均分子量が1000〜6000、好ましくは1500〜2500の第一のポリエーテルポリオールおよび平均分子量が1000未満の第二のポリエーテルポリオールからなる混合物であって、第一および第二のポリオールは、独立して、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含み、官能基数が2〜8で、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%であり、第二のポリエーテルポリオールは第一のポリオールに比べて50質量%未満の濃度で存在する混合物と、MDIの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくはを29〜33質量%である反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
a)平均分子量が1000〜6000、好ましくは1500〜2500の第一のポリエーテルポリオールおよび平均分子量が1000未満の第二のポリエーテルポリオールからなる混合物であって、第一および第二のポリオールは、独立して、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含み、官能基数が2〜8で、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%であり、第二のポリエーテルポリオールは第一のポリオールに比べて50質量%未満の濃度で存在する混合物と、MDIの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくはを29〜33質量%である反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
(ここで、Φはフェニル基を表わし、nは1以上の整数である。)
があるポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%
を含む、好ましくは本質的にそれらからなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
があるポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%
を含む、好ましくは本質的にそれらからなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
別の実施態様では、ジフェニルメタンジイソシアナートと反応させるポリオールは、MDIと式(I)のポリメリックMDIとを一緒に反応させてイソシアナート組成物を製造してもよい。
本発明はさらに、MDIの合計量を基準に20〜30%の2,4′−ジフェニルメタンジイソシアナートを含むジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)と一般式(I)
(ここで、Φはフェニル基を表わし、nは1以上の整数である。)
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナートの混合物を、エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、好ましくは500〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと反応させることによって得られる反応生成物からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナートの混合物を、エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、好ましくは500〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと反応させることによって得られる反応生成物からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
本発明によれば、好ましいポリメリックMDIは、平均官能基数が2.6〜2.8のポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含む。当該製品は、“TEDIMON 31”(エニケム・エス・ピー・エー(Enichem S.p.A.))、“SUPRASEC DNR”(ハンツマン)、“VORANATE M−220”(ダウ)およびDESMODUR 44 V20(バイエル)のような種々の名称で入手可能である。ウレトンイミンMDI変性物は、ジフェニルメタンジイソシアナートと過剰のカルボジイミド誘導体との反応生成物である。
好ましくは、イソシアナートプレポリマー(a)の製造に用いられるMDIは、4,4′異性体と2,4′異性体の混合物であって、2,4′異性体濃度がMDIの合計量を基準に10〜60質量%、好ましくは18〜50質量%、特に好ましくは20〜30質量%である混合物からなる。
本発明のイソシアナート組成物を製造するためにMDIおよび随意にポリメリックMDIとの反応生成物を製造するために用いられるポリエーテルポリオールは、好ましくはヒドロキシル官能基数が2〜8である。ポリエーテルジオール、すなわち官能基数が2のポリエーテルポリオールは、官能基数が3以上のポリエーテルポリオールに関係する架橋結合の欠如のためにそれから製造されるポリウレタンフォームに良好な伸び特性を与えることが期待されるかもしれないが、圧縮永久ひずみが劣り、また動的疲労特性が劣る、例えばプジョー試験法D42.1047−84で試験されたときのパーセント厚さ損失および圧縮荷重損失が高水準であることが予想されるかもしれない。
ポリエーテルポリオールの官能基数が2である本発明のポリイソシアネート組成物は良好な伸び特性を提供するが、驚いたことに優れた動的疲労特性をも示すことが分かった。
従って、本発明のさらに好ましい実施態様は、
a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、平均分子量が400〜6000、好ましくは600〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%のポリエーテルジオール(官能基数:2)からなる少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナートの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、平均分子量が400〜6000、好ましくは600〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%のポリエーテルジオール(官能基数:2)からなる少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナートの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
(ここで、Φはフェニル基を表わし、nは1以上の整数である。)
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%
を含む、好ましくは本質的にそれらからなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%
を含む、好ましくは本質的にそれらからなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物を提供する。
望ましくは、この実施態様におけるポリエーテルジオールはエチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、平均分子量が400〜6000、好ましくは600〜2500である。好ましくは、ポリエーテルジオールは、エチレンオキシド含有量が50%から75%または80%まで、特に好ましくは70〜80%である。
好ましくは、ポリエーテルジオールと組み合わせて用いられるMDIは、4,4′異性体と2,4′異性体の混合物であって、2,4′異性体の濃度がMDIの合計量を基準にして18〜50%、特に好ましくは20〜30%である混合物を含む。
2,4′−MDI異性体が20〜30%のMDIと、ここに記述したようなポリエーテルジオールとの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が29〜33%の反応生成物からなるポリイソシアネート組成物が、特に好ましい。MDIは、随意に、反応生成物を生成するためにポリエーテルジオールと反応させる前に、ここに記述したような式IのポリメリックMDIと混合してもよい。
本発明のさらなる一面は、
i)a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、好ましくは500〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)との反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
i)a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、好ましくは500〜2500、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%、好ましくは50質量%から75質量%または80質量%まで、特に好ましくは70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)との反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33質量%、好ましくは29〜33質量%の反応生成物20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%、および
b)一般式(I)
(ここで、Φはフェニル基を表わし、nは1以上の整数である。)
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%
からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物、および
ii)官能基数が2〜8、当量が200〜2000の少なくとも1つのポリオールおよび水を含むポリオール成分
を一緒に反応させることからなる改善された物理機械的特性を有する軟質発泡ポリウレタンの製造方法を提供する。
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート20〜80質量%、好ましくは40〜60質量%
からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物、および
ii)官能基数が2〜8、当量が200〜2000の少なくとも1つのポリオールおよび水を含むポリオール成分
を一緒に反応させることからなる改善された物理機械的特性を有する軟質発泡ポリウレタンの製造方法を提供する。
好ましくは、発泡ポリウレタンフォームは、ここで選ばれたイソシアナート組成物、特に、2,4′−MDI異性体が20〜30%のMDIとここに記述したようなポリエーテルジオールとの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が29〜33%の反応生成物からなるポリイソシアネート組成物を用いて調製される。MDIは、随意に、反応生成物を生成するためにポリエーテルジオールと反応させる前に、ここに記述したような式IのポリメリックMDIと混合してもよい。好ましいイソシアナート組成物を用いて製造されたポリウレタンは、好ましくは、プジョー試験法D42.1047−84で試験したとき、5%未満、好ましくは3%未満のパーセント厚さ損失および16%未満のパーセント圧縮抵抗損失を示す。
該少なくとも1つのポリオールと、イソシアナート組成物と反応させるポリオールは、同一でもよい。随意に、MDIおよびポリメリックMDIは、一工程で発泡ポリウレタンを製造するために、ポリオールポリエーテルと反応させる。
本発明はさらに、密度が50Kg/m3以下、ISO 2439−97による支圧強度が40N超、好ましくは200N超、より好ましくは80〜400N、プジョー試験法D42.1047−84で試験したときのパーセント厚さ損失が5%未満、パーセント圧縮抵抗損失が16%未満の発泡ポリウレタンの製造における請求項のいずれか1項に記載のイソシアナート組成物の使用を提供する。
該方法に従って軟質発泡ポリウレタンを製造するのに用いられるポリオールは、ポリエーテルポリオール、エステル基を含むポリエーテルポリオール、アミン基を含むポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなどから選ぶことができる。好ましいポリオールは、少なくとも2原子の活性水素を有する(開始剤)化合物で2〜6個の炭素原子を有するオレフィンオキシドを縮合して得られるポリエーテルポリオールを含む。好ましいオレフィンオキシドは、エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)、ならびにポリエーテルポリオールの中にEO単位またはPO単位を提供することができる化合物である。
好ましい開始剤化合物としては、グリコール、トリオール、テトロール、アミン、アルカノールアミン、ポリアミンなど、およびそれらの混合物が挙げられる。
好ましい実施態様では、ポリエーテルポリオールは、好ましくは、エチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドを含み、開始剤は、グリコール、例えばジプロピレングリコール、トリオール、例えばグリセリンおよびトリメチロールプロパン、テトロール、例えばペンタエリトリトール、ジアミン、例えばエチレンジアミン、芳香族アミン、例えばortho−トルエンジアミン、アルカノールアミン、例えばトリエタノールアミン、多官能ヒドロキシルアルカン、例えばキシリトール、アラビトール、ソルビトールおよびマンニトールから選ばれる。
ポリオールは、固体粒子、好ましくは重合体粒子の状態で使用してもよいし、またはそれを含んでいてもよい。粒子は、好ましくは、20マイクロメーター未満の大きさに、分散され、または部分的にポリオール鎖に連結される。この目的に特に適している重合体としては、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、これらの重合体のいずれかを含む共重合体、および尿素系重合体が挙げられる。該固体粒子は、ポリオールの中でその場で重合して調製してもよいし、別々に調製しその後ポリオールに添加してもよい。
ポリオール化合物はまた、トリエチレンジアミンのようなアミン触媒、および/または第一錫オクトアートのような金属触媒、整泡剤(cell regulators)、熱酸化安定剤、顔料など、発泡ポリウレタンの製造に普通に用いられる1つまたはそれ以上の添加剤を含んでもよい。ポリウレタン重合についての詳細は、「サーンダーズ・アンド・フリッシュ ポリウレタンの化学と技術(Saunders & Frisch - Polyurethanes, Chemistry and Technology)」インターサイエンス(Interscience)、ニューヨーク(1964年)に記述されている。
本発明の方法による発泡ポリウレタンの製造では、発泡剤は好ましくは水を含む。水は単独で用いてもよいし、クロロフルオロアルカン以外の副発泡剤と組み合わせてもよい。そして、水は他の発泡剤よりも高い含量で存在することが好ましい。水は発泡ポリウレタンの製造において重要な機能を果たす。なぜなら、水を通して尿素結合が形成され、それが二酸化炭素の発生に関係し、ポリウレタン樹脂の発泡/膨張工程の引き金となり、それにより軟質発泡ポリウレタンが得られるからである。水はポリオール化合物100質量部に対して3〜6質量部の量で存在するのが好ましい。
二酸化炭素は、ポリウレタン樹脂を発泡するために、好ましくは水とポリイソシアネートNCO基を反応させることによってその場で発生する主要な試剤として、好ましく用いられる。
例えば密度が25Kg/m3以下の低密度発泡ポリウレタンの製造では、水単独からの二酸化炭素の発泡機能は、ジイソシアナート基と水の発熱反応による問題(燃焼または「焦げ」)を招かずに、所望の密度に達するには十分ではない。この理由で、水に加えて、副発泡剤を用いてもよい。
好ましい副発泡剤としては、空気、液体または気体のCO2、窒素、オゾン層破壊係数が低いまたはゼロのアルカンヒドロフルオリド、炭化水素、例えばn‐ペンタン、i−ペンタンおよびシクロペンタン、炭酸ジメチルおよびそれらの混合物が挙げられる。重合物(polymerization mass)中の主発泡剤はその場で発生させるのが好ましいが、主発泡剤および/または副発泡剤の外部導入、例えば注入、も用いることができる。
本発明方法に従って得られる軟質発泡ポリウレタンは、好ましくは、密度が芯(core)において25〜50Kg/m3以下、(ISO 2439標準による)支圧強度が40N超、好ましくは80〜400Nである。これらのポリウレタンは、好都合なことに、焦げのような熱酸化劣化現象を示さず、破断点伸び、永久変形、圧縮抵抗および通気性のような優れた機械的特性をも有する。これらの特性のために、本発明から誘導されるフォームは、家具および/または装飾分野ならびに典型的に前述の特性を有する材料を必要とする輸送および/または自動車産業を含む種々の分野に有益に用いることができる。
次の限定しない実施例によって本発明を例証する。
イソシアナート化合物は、比が80/20の4.4′−MDI/2.4′−MDI混合物42質量部、比が50/50の4.4′−MDI/2.4′−MDI混合物14.0質量部を、EO/PO比が75/25で平均分子量が2500のプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを主成分とするポリエーテルポリオール(EniChem社製Nixolen VS 40)と反応させることによって調製される。70℃で約2時間反応を行った後、遊離NCOが30.1%のプレポリマーが得られる。その後、30.5%の遊離NCOが得られるまで、ポリメリックMDI(TEDIMON 31)40質量部をそのプレポリマーに添加する。
イソシアナート化合物は、比が80/20の4.4′−MDI/2.4′−MDI混合物55質量部、比が50/50の4.4′−MDI/2.4′−MDI混合物8質量部を、Nixolen VS 40および平均分子量が600のエチレンオキシドを主成分とするポリエーテルポリオール(Enichem社製Priowax 600)と反応させることによって調製される。70℃約2時間反応を行った後、プレポリマーが得られる。その後、30.4%の遊離NCOが得られるまで、ポリメリックMDI(TEDIMON 31)をそのプレポリマーに添加する。
イソシアナート化合物は、比が80/20の4.4′−MDI/2.4′−MDI混合物50質量部、比が50/50の4.4′−MDI/2.4′−MDI混合物10質量部、ウレトンイミン変性MDI(出願人製TEDIMON 318)10部を、EO/PO比が20/80で平均分子量が4000のプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを主成分としたポリエーテルポリオール(TERCAROL 838)と反応させることによって調製される。70℃で約2時間反応を行った後、遊離NCOが29.9%のプレポリマーが得られる。その後、30.5%の遊離NCOが得られるまで、ポリメリックMDI(TEDIMON 31)をそのプレポリマーに添加する。
[実施例4〜6]
[実施例4〜6]
実施例1〜3の化合物を、下表に記載されたポリオール成分と組み合わせて軟質発泡ポリウレタンを製造するのに用いた。その表は、それにより得られたフォームの物理機械的特性も示す。
実施例4〜6において試験されたフォームの動的疲労特性は、プジョー試験法D42.1047−84に従って測定した。50%永久変形データ(圧縮永久ひずみ)はISO 1856−80に従って測定した。圧縮抵抗データすなわち圧縮力たわみはDIN EN ISO 3386−1−98に従って測定した。支圧強度すなわち押込み力たわみはISO 2439−97に従って測定した。そして、フォーム密度はDIN EN ISO 845−95に従って測定した。
TERCAROL(登録商標)241 − ポリエーテルポリオールPM4000(官能基数=3)
TERCAROL(登録商標)427 − ポリエーテルポリオールPM6000(官能基数=3)
XD 7436 − 架橋剤
NIAX A 107 − ウィトコ社のアミノ化された触媒
NIAX A 310 − ウィトコ社のアミノ化された触媒
NIAX L 3410 − ウィトコ社のシリコーンTensoactive
POLYCAT 77 − エアー・プロダクト(Air Product)社のアミノ化された触媒
TERCAROL(登録商標)427 − ポリエーテルポリオールPM6000(官能基数=3)
XD 7436 − 架橋剤
NIAX A 107 − ウィトコ社のアミノ化された触媒
NIAX A 310 − ウィトコ社のアミノ化された触媒
NIAX L 3410 − ウィトコ社のシリコーンTensoactive
POLYCAT 77 − エアー・プロダクト(Air Product)社のアミノ化された触媒
実施例4〜6のポリウレタンは、プレポリマーがジオールすなわち官能基数が2のものを用いて製造したイソシアナート組成物を用いて製造した。本質的に架橋結合がない、ジオール成分を含む有するイソシアナート組成物から製造された発泡ポリウレタンフォームは、優れた伸び特性を提供するが、驚いたことに、表のデータが示すように、厳格なプジョー動的疲れ試験(3Hzで25%と75%のたわみ間に200,000サイクル。疲労完了の30分後の測定。)で測定したとき、優れた圧縮永久ひずみおよび動的疲労特性をも提供する。
Claims (16)
- 該少なくとも1つのポリエーテルポリオールの平均分子量が400〜6000である成分a)40〜60質量%、成分b)40〜60質量%、および変性ジフェニルメタンジイソシアナートウレトンイミン5〜30質量%からなる請求項1に記載のイソシアナート組成物。
- 該少なくとも1つのポリエーテルポリオールは、平均分子量が1000〜6000の第一のポリエーテルポリオールおよび平均分子量が1000未満の第二のポリエーテルポリオールを含む混合物からなり、第一および第二のポリオールは、独立して、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを含み、官能基数が2〜8で、エチレンオキシド含有量が20〜90質量%であり、第二のポリエーテルポリオールは第一のポリオールに比べて50質量%未満の濃度で存在することを特徴とする請求項1および2のいずれか1項に記載のイソシアナート組成物。
- ジフェニルメタンジイソシアナートが4,4′および2,4′MDI異性体の混合物からなり、2,4′異性体濃度がMDIの合計量を基準に20〜30%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のイソシアナート組成物。
- 該少なくとも1つのポリエーテルポリオールがポリエーテルジオールを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のイソシアナート組成物。
- ポリエーテルジオールのエチレンオキシド含有量が50〜80%であることを特徴とする請求項5に記載のイソシアナート組成物。
- 成分a)が、20〜30%の2,4′−MDI異性体を含むMDIとエチレンオキシド含有量が70〜80%のポリエーテルジオールの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が29〜33%である反応生成物からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のイソシアナート組成物。
- ジフェニルメタンジイソシアナートおよびポリメリックジフェニルメタンジイソシアナートの両方が該少なくとも1つのポリエーテルポリオールと反応していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のイソシアナート組成物。
- i)a)エチレンオキシド(EO)およびプロピレンオキシド(PO)を含み、官能基数が2〜8、平均分子量が200〜6000、エチレンオキシド含有量が70〜80質量%の少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)との反応生成物であって、遊離NCO基含有量が26〜33%の反応生成物40〜60質量%、および
b)一般式(I)
のポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート40〜60質量%
からなるイソシアナート官能基数が2.2〜2.9のイソシアナート組成物、および
ii)官能基数が2〜8、当量が200〜2000の少なくとも1つのポリオールおよび水を含むポリオール成分
を一緒に反応させることからなる軟質発泡ポリウレタンの製造方法。 - イソシアナート組成物が請求項1〜8のいずれか1項に記載のものであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- イソシアナート組成物が、2,4′−MDI異性体が20〜30%のMDIとエチレンオキシド含有量が70〜80%のポリエーテルジオールとの反応生成物であって、遊離NCO基含有量が29〜33%の反応生成物からなることを特徴とする請求項9または10に記載の方法。
- i)において、ジフェニルメタンジイソシアナートおよびポリメリックジフェニルメタンジイソシアナートの両方が該少なくとも1つのポリエーテルポリオールと反応することを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つのポリエーテルポリオールと、該イソシアナート組成物と反応させる該ポリオールが同一であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 該MDIおよびポリメリックMDIが該ポリエーテルポリオールと反応し、一工程で発泡ポリウレタンを製造することを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 水がポリオール成分の100質量部に対し3〜6質量部であることを特徴とする請求項9〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1に記載のイソシアナート組成物を使用することを含むことを特徴とする、密度が50Kg/m3以下、ISO 2439−97による支圧強度が40N超、プジョー試験法D42.1047−84で試験した時のパーセント厚さ損失が5%未満、およびパーセント圧縮抵抗損失が16%未満の発泡ポリウレタンの製造方法。
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