JP2019157132A - Polyurethane slab foam forming composition, polyurethane slab foam, and production process therefor - Google Patents
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- C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
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Abstract
Description
本発明は、自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物、該組成物から得られるポリウレタンスラブフォーム、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a polyurethane slab foam forming composition for automobile molded ceiling, a polyurethane slab foam obtained from the composition, and a method for producing the same.
ポリウレタンフォームはポリオールとポリイソシアネートとを発泡剤及び触媒の存在下に反応させて製造される。 A polyurethane foam is produced by reacting a polyol and a polyisocyanate in the presence of a blowing agent and a catalyst.
従来、ポリウレタンフォームを形成するための発泡剤として、クロロフルオロカーボン類やハイドロフルオロカーボン類のようなフロン化合物あるいはメチレンクロライド等の低沸点有機化合物が使用されていた。しかしながら、最近における脱フロン化の要請や環境への悪影響及びその毒性が指摘され、発泡剤として水を使用する方法が提案されている。 Conventionally, low-boiling organic compounds such as chlorofluorocarbons and hydrofluorocarbons such as chlorofluorocarbons and methylene chloride have been used as foaming agents for forming polyurethane foams. However, recent demands for defluorination, adverse environmental effects and toxicity have been pointed out, and a method of using water as a blowing agent has been proposed.
ポリウレタンフォームの製造には数多くの金属系化合物や第3級アミン化合物を触媒として用いることが知られている。これらの触媒は大きく泡化触媒、樹脂化触媒、ヌレート化触媒に分類される。泡化触媒には第3級アミン化合物が好適に使用され、樹脂化触媒やヌレート化触媒では第3級アミン化合物に加え、金属化合物や第4級アンモニウム塩が好適に使用される。 It is known that many metal compounds and tertiary amine compounds are used as catalysts for the production of polyurethane foam. These catalysts are roughly classified into foaming catalysts, resinification catalysts, and nurating catalysts. A tertiary amine compound is preferably used as the foaming catalyst, and a metal compound or a quaternary ammonium salt is preferably used in addition to the tertiary amine compound as the resination catalyst or the nurating catalyst.
発泡剤として水を用いるポリウレタンフォームの製造において、生産性、成形性に優れることから、これらの触媒のうち、とりわけ第3級アミン化合物が広く用いられている。しかし、第3級アミン化合物は、多量に使用した場合、刺激臭を発したり、製造作業時に触媒蒸気による目の霞みを引き起こしたりする可能性があり、環境衛生面で欠点がある。 Among these catalysts, tertiary amine compounds are widely used because of their excellent productivity and moldability in the production of polyurethane foam using water as a blowing agent. However, when used in a large amount, the tertiary amine compound may cause an irritating odor or cause eye itchiness due to the catalyst vapor during the manufacturing operation, which is disadvantageous in terms of environmental hygiene.
これらの欠点を解消するため、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン等の高沸点の第3級アミン触媒が提案され、ある程度の効果が認められるものの、未だ十分とは言いがたい。また、これらの第3級アミン触媒は、ウレタン化反応の際に、ポリウレタン中に化学結合で取り込まれないため、ポリウレタンから放散し、自動車内装材として使用される樹脂シートが変色したり、自動車の窓ガラスが曇ったりする不具合を生じる恐れがある。 In order to eliminate these disadvantages, tertiary amine catalysts having a high boiling point such as 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine have been proposed. Although some effects are recognized, it is still not enough. In addition, since these tertiary amine catalysts are not taken into the polyurethane by chemical bonds during the urethanization reaction, they dissipate from the polyurethane and discolor the resin sheet used as the automobile interior material, There is a risk that the window glass may become cloudy.
ウレタン化反応の際にポリウレタン中に取り込まれるアミン触媒として、イソシアネート基と反応する水酸基及びアミノ基を分子内に有する第3アミン触媒が提案されている。 As an amine catalyst to be incorporated into polyurethane during the urethanization reaction, a tertiary amine catalyst having a hydroxyl group and an amino group that react with an isocyanate group in the molecule has been proposed.
例えば、自動車のヘッドライナーとして利用される連続気泡構造のポリウレタンスラブフォームを製造する方法として、触媒にジメチルエタノールアミンを用いた方法が開示されている(特許文献1参照)。 For example, a method using dimethylethanolamine as a catalyst has been disclosed as a method for producing a polyurethane slab foam having an open cell structure used as an automobile headliner (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載のポリウレタンフォームは、未反応の触媒がフォーム中に残存し、その触媒の沸点が133℃と低く、臭気改善効果が十分とは言いがたい。 However, in the polyurethane foam described in Patent Document 1, an unreacted catalyst remains in the foam, the boiling point of the catalyst is as low as 133 ° C., and it is difficult to say that the effect of improving odor is sufficient.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、臭気問題や環境問題を引き起こすことなく、優れた可撓性と機械的特性とをバランスよく兼ね備えた自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物、該組成物から得られるポリウレタンスラブフォーム、及びその製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a polyurethane slab for an automobile molded ceiling that has a good balance between excellent flexibility and mechanical properties without causing odor problems and environmental problems. It is providing the foam formation composition, the polyurethane slab foam obtained from this composition, and its manufacturing method.
すなわち本発明は、以下の実施形態を含むものである。 That is, the present invention includes the following embodiments.
[1]有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオールミックス(B)とからなる自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物であって、ポリオールミックス(B)が、ポリオール成分(b)、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)を含み、ポリオール成分(b)中に、1官能あたりの分子量が1500以上のポリオール(b1)を20〜50質量%、1官能あたりの分子量が100以上1500未満のポリオール(b2)を40〜70質量%、及び1官能あたりの分子量が100未満のポリオール(b3)を1〜10質量%含み、触媒(C)として沸点200℃以上の反応性触媒を含み、発泡剤(D)として水を含むことを特徴とする自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。 [1] A composition for forming a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling comprising an organic polyisocyanate component (A) and a polyol mix (B), wherein the polyol mix (B) comprises a polyol component (b), a catalyst ( C), a foaming agent (D), and a foam stabilizer (E). In the polyol component (b), 20 to 50% by mass of a polyol (b1) having a molecular weight per functional of 1500 or more per functional 40 to 70% by mass of the polyol (b2) having a molecular weight of 100 or more and less than 1500, and 1 to 10% by mass of the polyol (b3) having a molecular weight per function of less than 100, and having a boiling point of 200 ° C. or more as the catalyst (C) A composition for forming a polyurethane slab foam for automobile molded ceilings, comprising: a reactive catalyst, and water as a foaming agent (D).
[2]ポリオールミックス(B)中にポリエステルポリオールを含まないことを特徴とする、上記[1]に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。 [2] The composition for forming a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to the above [1], wherein the polyol mix (B) does not contain a polyester polyol.
[3]ポリオール(b3)が、1官能あたりの分子量が100未満のジオールであることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。 [3] The composition for forming a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to the above [1] or [2], wherein the polyol (b3) is a diol having a molecular weight per functional group of less than 100.
[4]触媒(C)が、2−ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンを含むことを特徴とする、上記[1]乃至[3]のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。 [4] The composition for forming a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to any one of the above [1] to [3], wherein the catalyst (C) contains 2-hydroxymethyltriethylenediamine.
[5]助剤(F)として、有機酸とNa、Ca、およびZnから選ばれる少なくとも一種の金属イオンとの塩をさらに含むことを特徴とする、上記[1]乃至[4]のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。 [5] Any one of [1] to [4] above, further comprising a salt of an organic acid and at least one metal ion selected from Na, Ca, and Zn as the auxiliary agent (F). A composition for forming polyurethane slab foam for automobile molded ceilings as described in 1.
[6]上記[1]乃至[5]のいずれかに記載のポリウレタンスラブフォーム形成用組成物から得られる自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム。 [6] A polyurethane slab foam for automobile molded ceiling obtained from the polyurethane slab foam-forming composition according to any one of [1] to [5].
[7]有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオールミックス(B)とを、反応・発泡させて得られる自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法であって、ポリオールミックス(B)が、ポリオール成分(b)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び助剤(F)を含み、ポリオール成分(b)中に、1官能あたりの分子量が1500以上のポリオール(b1)を20〜50質量%、1官能あたりの分子量が100〜1500未満のポリオール(b2)を40〜70質量%、1官能あたりの分子量が100未満のポリオール(b3)を1〜10質量%含み、触媒(C)として沸点200℃以上の反応性触媒を含み、発泡剤(D)として水を含み、有機ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基とポリオールミックス(B)中の水酸基とのモル比を、イソシアネート基/水酸基=0.9〜1.5として発泡することを特徴とする自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。 [7] A method for producing a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling obtained by reacting and foaming an organic polyisocyanate component (A) and a polyol mix (B), wherein the polyol mix (B) is a polyol component. A polyol (b) containing a catalyst (C), a foaming agent (D), a foam stabilizer (E), and an auxiliary agent (F) and having a molecular weight per functional group of 1500 or more in the polyol component (b) ( 20 to 50% by weight of b1), 40 to 70% by weight of a polyol (b2) having a molecular weight of 100 to less than 1500, and 1 to 10% by weight of a polyol (b3) having a molecular weight of less than 100 per function Including a reactive catalyst having a boiling point of 200 ° C. or higher as the catalyst (C), water as the blowing agent (D), and an isocyanate group and a polyol in the organic polyisocyanate component (A). The molar ratio of the hydroxyl group in LUMIX (B), automotive molded ceiling method for producing polyurethane slab foam, characterized in that the foam as the isocyanate group / hydroxyl group = 0.9 to 1.5.
[8]ポリオールミックス(B)中にポリエステルポリオールを含まないことを特徴とする、上記[7]に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。 [8] The method for producing a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to the above [7], wherein the polyol mix (B) does not contain a polyester polyol.
[9]ポリオール(b3)が、1官能あたりの分子量が100未満のジオールであることを特徴とする上記[7]又は[8]に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。 [9] The method for producing a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to the above [7] or [8], wherein the polyol (b3) is a diol having a molecular weight per functional group of less than 100.
[10]触媒(C)が、2−ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンを含むことを特徴とする上記[7]乃至[9]のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。 [10] The method for producing a polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to any one of the above [7] to [9], wherein the catalyst (C) contains 2-hydroxymethyltriethylenediamine.
[11]助剤(F)が、有機酸とNa、Ca、およびZnから選ばれる少なくとも一種の金属イオンとの塩を含むことを特徴とする、上記[7]乃至[10]のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。 [11] The above [7] to [10], wherein the auxiliary agent (F) contains a salt of an organic acid and at least one metal ion selected from Na, Ca, and Zn. The manufacturing method of the polyurethane slab foam for automotive molded ceiling of description.
[12]上記[6]に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームを用いた車両用天井材。 [12] A vehicle ceiling material using the polyurethane slab foam for automobile molded ceiling according to the above [6].
本発明の組成物によれば、環境負荷の少ない低臭気性、優れた可撓性、引張強度に代表される優れた機械特性を兼ね備えた自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームを形成することができる。 According to the composition of the present invention, it is possible to form a polyurethane slab foam for automobile-molded ceilings, which has excellent mechanical properties typified by low odor, low environmental impact, excellent flexibility, and tensile strength.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームは、有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオールミックス(B)とからなる、自動車成形天井用ポリウレタンフォーム形成用組成物から得られるものである。 The polyurethane slab foam for automobile molded ceiling of the present invention is obtained from a composition for forming polyurethane foam for automobile molded ceiling, which comprises an organic polyisocyanate component (A) and a polyol mix (B).
<有機ポリイソシアネート成分(A)>
本発明に用いる有機ポリイソシアネート成分(A)は、1分子中にベンゼン環及びイソシアネート基を各2個有するジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDI)(A1)と、1分子中にベンゼン環及びイソシアネート基を各3個以上有するジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体(A2)の混合物である、ポリメリックMDIを含むものである。
<Organic polyisocyanate component (A)>
The organic polyisocyanate component (A) used in the present invention includes diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI) (A1) having two benzene rings and two isocyanate groups in one molecule, and three benzene rings and isocyanate groups in one molecule. Polymeric MDI, which is a mixture of at least one diphenylmethane diisocyanate-based polynuclear condensate (A2), is included.
MDI(A1)には、4,4’−MDI、2,4’−MDI、2,2’−MDIが含まれ、MDI(A1)中の4,4’−MDIの割合は50質量%以上であることが好ましい。 MDI (A1) includes 4,4′-MDI, 2,4′-MDI, and 2,2′-MDI, and the ratio of 4,4′-MDI in MDI (A1) is 50% by mass or more. It is preferable that
ポリイソシアネート成分(A)中のMDI(A1)の割合としては、40〜80質量%であることが好ましく、更に好ましくは70〜80質量%である。 As a ratio of MDI (A1) in a polyisocyanate component (A), it is preferable that it is 40-80 mass%, More preferably, it is 70-80 mass%.
MDI(A1)の割合が80質量%を超える場合には、形成されるポリウレタンスラブフォームが十分な強度を有するものとならない恐れがある。 When the ratio of MDI (A1) exceeds 80% by mass, the formed polyurethane slab foam may not have sufficient strength.
一方、MDI(A1)の割合が40質量%未満である場合には、形成されるポリウレタンスラブフォームが十分な可撓性を有するものとならない恐れがある。また、高分子体の増加に伴ってポリイソシアネート成分の粘度が過度に上昇するため、フォーム発泡時において、ポリオール成分との混合性に悪影響を及ぼす恐れがある。 On the other hand, when the ratio of MDI (A1) is less than 40% by mass, the formed polyurethane slab foam may not have sufficient flexibility. Moreover, since the viscosity of the polyisocyanate component excessively increases with an increase in the polymer body, there is a risk of adversely affecting the mixing property with the polyol component during foam foaming.
本発明の有機ポリイソシアネート成分(A)には、任意成分として、ポリメリックMDI以外のポリイソシアネートが含まれていてもよい。 The organic polyisocyanate component (A) of the present invention may contain a polyisocyanate other than polymeric MDI as an optional component.
ポリメリックMDI以外のポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネートー4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられ、これら2種以上を混合して用いてもよい。また、これらのポリイソシアネートとポリオールとの反応によるイソシアネート含有プレポリマーや、これらのポリイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、アミド基、イミド基、ウレトンイミン基、ウレトジオン基又はオキサゾリドン基を含有する変性物)を含んでもよい。 Examples of polyisocyanates other than polymeric MDI include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1, 4-phenylene diisocyanate, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, norbornane diisocyanate, lysine Ester triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-di Soshianeto 4 isocyanatomethyl octane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, and the like, may be used by mixing two or more of these. In addition, isocyanate-containing prepolymers by reaction of these polyisocyanates and polyols, and modified products of these polyisocyanates (urethane groups, carbodiimide groups, allophanate groups, urea groups, burette groups, isocyanurate groups, amide groups, imides) A modified product containing a group, a uretonimine group, a uretdione group or an oxazolidone group).
有機ポリイソシアネート成分(A)のNCO含量は、30〜33質量%であることが好ましく、更に好ましくは31〜33質量%である。 The NCO content of the organic polyisocyanate component (A) is preferably 30 to 33% by mass, more preferably 31 to 33% by mass.
有機ポリイソシアネート成分(A)の平均官能基数は2.0〜3.0であることが好ましく、更に好ましくは2.0〜2.5である。 The average number of functional groups of the organic polyisocyanate component (A) is preferably 2.0 to 3.0, more preferably 2.0 to 2.5.
<ポリオールミックス(B)>
本発明のポリオールミックス(B)は、ポリオール成分(b)、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)を含むものである。
<Polyol mix (B)>
The polyol mix (B) of the present invention contains a polyol component (b), a catalyst (C), a foaming agent (D), and a foam stabilizer (E).
<ポリオール成分(b)>
本発明のポリオール成分(b)は、1官能あたりの分子量(MW/f)が1500以上のポリオール(b1)を20〜50質量%、MW/fが100以上1500未満のポリオール(b2)を40〜70質量%、及びMW/fが100未満のポリオール(b3)を1〜10質量%含むものである。ここで、MWはポリオールの数平均分子量を表わし、fはポリオールの官能基数を表わす。
<Polyol component (b)>
In the polyol component (b) of the present invention, the polyol (b1) having a molecular weight per unit functionality (MW / f) of 1500 or more is 20 to 50% by mass, and the polyol (b2) having a MW / f of 100 or more and less than 1500 is 40. -70 mass% and 1-10 mass% of polyol (b3) whose MW / f is less than 100 are included. Here, MW represents the number average molecular weight of the polyol, and f represents the number of functional groups of the polyol.
(b1)が20質量%未満の場合、フォームの可撓性が得られず、50質量%を超える場合、フォーム強度が不足する。(b2)が40質量%未満の場合、フォーム強度が低下しやすく、70質量%を超える場合、得られるフォームに可撓性を付与しづらくなる。ポリオールミックス(B)に鎖延長剤として機能する(b3)を導入することで、引張強度に代表される機械特性を付与でき、またポリウレタンスラブフォームの底面の状態として、エアボイドが無く、凹凸や荒れの少ない良好な表面性を得ることができる。
導入量が10質量%を超える場合、得られるフォームに脆性が発現しやすくなる。
When (b1) is less than 20% by mass, the flexibility of the foam cannot be obtained, and when it exceeds 50% by mass, the foam strength is insufficient. When (b2) is less than 40% by mass, the foam strength tends to decrease, and when it exceeds 70% by mass, it is difficult to impart flexibility to the obtained foam. By introducing (b3) that functions as a chain extender into the polyol mix (B), mechanical properties represented by tensile strength can be imparted, and the bottom surface of the polyurethane slab foam has no air voids and is uneven or rough. It is possible to obtain a good surface property with less.
When the amount introduced exceeds 10% by mass, brittleness tends to develop in the resulting foam.
(b1)の数平均分子量としては、3000〜10000であることが好ましく、4000〜6000であることが更に好ましく、5000〜6000であることが最も好ましい。 The number average molecular weight of (b1) is preferably 3000 to 10000, more preferably 4000 to 6000, and most preferably 5000 to 6000.
(b1)の水酸基価としては、20〜60mgKOH/gであることが好ましく、25〜40mgKOH/gであることが更に好ましく、30〜35であることが最も好ましい。 The hydroxyl value of (b1) is preferably 20 to 60 mgKOH / g, more preferably 25 to 40 mgKOH / g, and most preferably 30 to 35.
(b2)の数平均分子量としては、150〜3000であることが好ましく、200〜1000であることが更に好ましく、300〜700であることが最も好ましい。 The number average molecular weight of (b2) is preferably 150 to 3000, more preferably 200 to 1000, and most preferably 300 to 700.
(b2)の水酸基価としては、60〜1000mgKOH/gであることが好ましく、170〜850mgKOH/gであることが更に好ましく、240〜600であることが最も好ましい。 The hydroxyl value of (b2) is preferably 60 to 1000 mgKOH / g, more preferably 170 to 850 mgKOH / g, and most preferably 240 to 600.
(b3)の分子量としては、50〜150であることが好ましく、60〜150であることが更に好ましく、90〜120であることが最も好ましい。 The molecular weight of (b3) is preferably 50 to 150, more preferably 60 to 150, and most preferably 90 to 120.
(b3)の水酸基価としては、700〜3370mgKOH/gであることが好ましく、750〜1800mgKOH/gであることが更に好ましく、1000〜1800であることが最も好ましい。 The hydroxyl value of (b3) is preferably 700 to 3370 mgKOH / g, more preferably 750 to 1800 mgKOH / g, and most preferably 1000 to 1800.
ポリオール(b1)、(b2)としては、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、動植物系ポリオール、鎖延長剤として機能する短分子ポリオール、ハロゲン含有ポリオール、リン含有ポリオール、フェノールベースポリオール等を挙げることができる。 Examples of the polyols (b1) and (b2) include polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyolefin polyols, animal and plant polyols, short molecular polyols that function as chain extenders, halogen-containing polyols, phosphorus-containing polyols, and phenol-based polyols. Etc.
ポリエーテルポリオールは、2個以上の活性水素を有する化合物を開始剤として、これらに環式エーテルを付加させることにより製造することができる。 The polyether polyol can be produced by adding a cyclic ether to a compound having two or more active hydrogens as an initiator.
ポリエーテルポリオールの製造に供される「2個以上の活性水素を有する化合物」としては、例えばエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ビスフェノールA等の短鎖ジオール;グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン等の短鎖トリオール;2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシルメチル)シクロヘキサノール、ソルビトール(グルシトール)、マンニトール、ズルシトール(ガラクチトール)、スークロース等、5〜8個のOH基を有するポリオール類;ジエチレントリアミン、アニリン等の低分子ポリアミン;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の低分子アミノアルコール等を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the “compound having two or more active hydrogens” used for the production of the polyether polyol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, and 2,2-dimethyl-1,3. -Propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, tetramethylene glycol, Short-chain diols such as hexamethylene glycol, decamethylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol and bisphenol A; short-chain triols such as glycerin, hexanetriol and trimethylolpropane; 2,2,6 , 6-Teto Polyols having 5 to 8 OH groups such as kiss (hydroxylmethyl) cyclohexanol, sorbitol (glucitol), mannitol, dulcitol (galactitol), sucrose; low molecular polyamines such as diethylenetriamine and aniline; monoethanolamine, diethanolamine And low molecular amino alcohols such as triethanolamine can be used, and these can be used alone or in combination of two or more.
ポリエーテルポリオールの製造に供される「環式エーテル」としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−ブテンオキシド、2−ブテンオキシド等を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち好ましくはエチレンオキシド、プロピレンオキシドで、これらの割合を調整することで分子量の異なるポリオール間の分散性を調整したり、フォームの通気性を調整することができる。 Examples of the “cyclic ether” used for the production of the polyether polyol include ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, and the like. The above can be used in combination. Of these, ethylene oxide and propylene oxide are preferred, and by adjusting these ratios, the dispersibility between polyols having different molecular weights can be adjusted, and the breathability of the foam can be adjusted.
ポリエステルポリオールは、2個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールと、2個以上のカルボキシル基を有する多塩基酸とを公知の方法によって反応させることにより製造することができる。 The polyester polyol can be produced by reacting a polyhydric alcohol having two or more hydroxyl groups with a polybasic acid having two or more carboxyl groups by a known method.
ポリエステルポリオールの製造に供される「2個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコール」としては、例えば前記短鎖ジオールおよび短鎖トリオール等を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the “polyhydric alcohol having two or more hydroxyl groups” used for the production of the polyester polyol include the short-chain diol and the short-chain triol. These may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
ポリエステルポリオールの製造に供される「2個以上のカルボキシル基を有する多塩基酸」としては、例えばアジピン酸、マロン酸、琥珀酸、酒石酸、ピメリン酸、セバシン酸、シュウ酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、アゼライン酸、トリメリット酸、クルタコン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、ヘミメリチン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルイソプロピリデンジカルボン酸、1,2−ジフェノキシエタン−4’,4”−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸等を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。ただし、ポリオールミックス中にポリエステルポリオールを含む場合、ポリエステルポリオールが、ポリオールミックス中の水と反応し、酸成分を生成することによる触媒の活性低下を引き起こしやすいため、ポリオールミックス中に含まないことが好ましい。 Examples of the “polybasic acid having two or more carboxyl groups” used for the production of polyester polyol include adipic acid, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, pimelic acid, sebacic acid, oxalic acid, phthalic acid, and terephthalic acid. , Isophthalic acid, phthalic anhydride, azelaic acid, trimellitic acid, curtaconic acid, α-hydromuconic acid, β-hydromuconic acid, α-butyl-α-ethylglutaric acid, α, β-diethylsuccinic acid, hemimellitic acid 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4′-diphenylmethanedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyl Sulfone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylisopropylidenedicarboxylic acid, 1,2 Diphenoxyethane-4 ′, 4 ″ -dicarboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, diphenylketone dicarboxylic acid and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. However, when a polyester polyol is included in the polyol mix, the polyester polyol reacts with water in the polyol mix and tends to cause a decrease in the activity of the catalyst by generating an acid component, so it is not included in the polyol mix. It is preferable.
また、ε−カプロラクトン、メチルバレロラクトン等のラクトン類を開環重合することにより得られるラクトン系ポリエステルポリオールを用いてもよい。 A lactone polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of lactones such as ε-caprolactone and methylvalerolactone may also be used.
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば前記短鎖ジオール、短鎖トリオール等と、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等の低分子カーボネートとの脱アルコール反応や脱フェノール反応により得られるものを挙げることができる。 Examples of the polycarbonate polyol include those obtained by a dealcoholization reaction or a dephenol reaction between the short-chain diol, the short-chain triol and the like and a low-molecular carbonate such as ethylene carbonate, diethyl carbonate, and diphenyl carbonate.
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば水酸基を2個以上有するポリブタジエン、水素添加ポリブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリイソプレン等を挙げることができる。 Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene having two or more hydroxyl groups, hydrogenated polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated polyisoprene.
動植物系ポリオールとしては、例えばヒマシ油系ポリオール、絹フィブロイン等を挙げることができる。 Examples of animal and plant-based polyols include castor oil-based polyols and silk fibroin.
ポリマーポリオールとしては、ポリエーテルポリオールとエチレン性不飽和単量体(例えばブタジエン、アクリロニトリル、スチレン等)をラジカル重合触媒の存在下に反応させた重合体ポリオール等を挙げることができる。 Examples of the polymer polyol include a polymer polyol obtained by reacting a polyether polyol and an ethylenically unsaturated monomer (for example, butadiene, acrylonitrile, styrene, etc.) in the presence of a radical polymerization catalyst.
ハロゲン含有ポリオールとしては、例えばエピクロロヒドリン、トリクロロブチレンオキシドを開環重合して得られるもの、多価アルコールを臭素化したものにアルキレンオキシドを付加して臭素化されたもの等を挙げることができる。 Examples of the halogen-containing polyol include those obtained by ring-opening polymerization of epichlorohydrin and trichlorobutylene oxide, those obtained by adding alkylene oxide to a brominated polyhydric alcohol, and the like. it can.
リン含有ポリオールとしては、例えばリン酸、亜リン酸、有機リン酸等にアルキレンオキシドを付加重合したもの、ポリヒドロキシプロピルホスフィンオキシドにアルキレンオキシドを付加したもの等を挙げることができる。 Examples of the phosphorus-containing polyol include those obtained by addition polymerization of alkylene oxide to phosphoric acid, phosphorous acid, organic phosphoric acid, and the like, and those obtained by adding alkylene oxide to polyhydroxypropylphosphine oxide.
フェノールベースポリオールとしては、例えばフェノールとホルマリンから得られるノボラック樹脂、レゾール樹脂に、アルキレンオキシド類を反応させたポリオール、フェノール類とアルカノールアミンおよびホルマリンとを反応したものにアルキレンオキサイド類を反応させたマンニッヒベースポリオール等を挙げることができる。 Examples of the phenol-based polyol include a novolak resin obtained from phenol and formalin, a polyol obtained by reacting an alkylene oxide with a resol resin, and a Mannich obtained by reacting an alkylene oxide with a product obtained by reacting a phenol with alkanolamine and formalin. A base polyol etc. can be mentioned.
ポリオール(b3)としては、ポリエーテルポリオールの製造に供されるものとして例示した化合物の中で、分子量50〜150の短鎖ジオール、短鎖トリオール、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコール等を挙げることができる。これらのうち、ポリウレタンスラブフォームの底面の状態として、より凹凸や荒れの少ない良好な表面性を得られる、分子量50〜150の短鎖ジオールが好ましい。特に限定されないが、例えば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、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、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、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール等のグリコール等が挙げられる。 Examples of the polyol (b3) include short-chain diols, short-chain triols, low-molecular polyamines, low-molecular amino alcohols and the like having a molecular weight of 50 to 150 among the compounds exemplified as those used for the production of polyether polyols. Can do. Among these, as the state of the bottom surface of the polyurethane slab foam, a short-chain diol having a molecular weight of 50 to 150 that can obtain a good surface property with less unevenness and roughness is preferable. Although not particularly limited, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl And glycols such as -1,3-hexanediol.
<触媒(C)>
本発明の触媒(C)は、常圧において沸点200℃以上の反応性触媒を含むものであり、例えばN,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルアミノヘキサノール、2,(2−ジメチルアミノエトキシ)エタノール等を挙げることができる。また、本発明においては、常圧において沸点が250℃以上の反応性触媒を用いることがさらに好ましく、例えば2−ヒドロキシメチルトリエチレンジアミン、N−(2−(2−(ジメチルアミノ)エトキシ)エチル)−Nメチル−1,3−プロパンジアミン、N、N−ビス(3−メチルアミノプロピル)−N−イソプロパノールアミン等を挙げることができる。これらのうち、樹脂化反応を促進させる効果の高い、2−ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンが最も好ましい。
<Catalyst (C)>
The catalyst (C) of the present invention contains a reactive catalyst having a boiling point of 200 ° C. or higher at normal pressure, such as N, N, N′-trimethylaminoethylethanolamine, N, N-dimethylaminohexanol, 2, (2-dimethylaminoethoxy) ethanol and the like can be mentioned. In the present invention, it is more preferable to use a reactive catalyst having a boiling point of 250 ° C. or higher at normal pressure, such as 2-hydroxymethyltriethylenediamine, N- (2- (2- (dimethylamino) ethoxy) ethyl). -N methyl-1,3-propanediamine, N, N-bis (3-methylaminopropyl) -N-isopropanolamine and the like can be mentioned. Of these, 2-hydroxymethyltriethylenediamine, which has a high effect of promoting the resinification reaction, is most preferable.
本発明の触媒(C)は、ポリオール成分(b)100質量%に対して、0.2〜2質量%含むことが好ましく、0.4〜1.5質量%含むことが更に好ましい。触媒(C)が0.2質量%未満の場合、フォームの硬化が進まず硬化不足でフォームが収縮する恐れがあり、2質量%を超える場合、反応が速すぎ良好なフォームが得られない恐れがある。 The catalyst (C) of the present invention preferably contains 0.2 to 2% by mass, more preferably 0.4 to 1.5% by mass, with respect to 100% by mass of the polyol component (b). If the catalyst (C) is less than 0.2% by mass, the foam may not be cured and the foam may shrink due to insufficient curing. If it exceeds 2% by mass, the reaction may be too fast to obtain a good foam. There is.
本発明の触媒(C)には、任意成分として、常圧において沸点200℃以上の反応性触媒以外の触媒や、常圧において沸点200℃未満の反応性触媒、例えばジメチルアミノプロパノール、あるいはジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート等のスズ化合物、アセチルアセトン金属塩等の金属錯化合物等が、本発明の主旨を逸脱しない範囲で含まれていてもよい。 The catalyst (C) of the present invention includes, as an optional component, a catalyst other than a reactive catalyst having a boiling point of 200 ° C. or higher at normal pressure, a reactive catalyst having a boiling point of less than 200 ° C. at normal pressure, such as dimethylaminopropanol, or dibutyltin dichloride. A tin compound such as acetate and dibutyltin dilaurate, a metal complex compound such as acetylacetone metal salt, and the like may be included without departing from the gist of the present invention.
なお、本発明における反応性触媒とは、イソシアネート基と反応する水酸基及びアミノ基を分子内に有するアミン触媒を意味する。 In addition, the reactive catalyst in this invention means the amine catalyst which has the hydroxyl group and amino group which react with an isocyanate group in a molecule | numerator.
<発泡剤(D)>
本発明の発泡剤(D)としては、水を用いる。なお、市販の物理的発泡剤、化学的発泡剤等を併用しても良い。
<Foaming agent (D)>
Water is used as the foaming agent (D) of the present invention. In addition, you may use together a commercially available physical foaming agent, a chemical foaming agent, etc.
物理的発泡剤としては、例えばクロロフルオロカーボン類、ハイドロクロロフルオロオレフィン類、ハイドロクロロフルオロカーボン類、ハイドロフルオロオレフィン類、ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類、塩化メチレン等の低沸点のハロゲン系ハイドロカーボン類、ペンタン、シクロペンタン等のハイドロカーボン類、空気、窒素、二酸化炭素等の気体、又は低温液体等が挙げられる。化学的発泡剤としては、例えば水、有機酸、硼酸等の無機酸類、アルカリ炭酸塩類、環状カーボネート類、ジアルキルカーボネート等が挙げられ、また、ポリウレタン原料と反応又は熱等により分解してガスを発生させるもの等が挙げられる。 Examples of physical blowing agents include chlorofluorocarbons, hydrochlorofluoroolefins, hydrochlorofluorocarbons, hydrofluoroolefins, hydrofluorocarbons, perfluorocarbons, halogenated hydrocarbons having a low boiling point such as methylene chloride, pentane, and the like. , Hydrocarbons such as cyclopentane, gases such as air, nitrogen and carbon dioxide, or low-temperature liquids. Examples of the chemical blowing agent include water, organic acids, inorganic acids such as boric acid, alkali carbonates, cyclic carbonates, dialkyl carbonates, etc., and generate gas by being decomposed by reaction with polyurethane raw material or heat. And the like.
なかでも、オゾン破壊係数(ODP)が小さく、温暖化係数(GWP)が小さいことから、HCFO−1233zd、HFO−1336mzz等のハイドロクロロフルオロオレフィン類、ハイドロフルオロオレフィン類が、環境負荷が小さく好ましい。 Of these, hydrochlorofluoroolefins such as HCFO-1233zd and HFO-1336mzz, and hydrofluoroolefins are preferred because they have a small ozone depletion potential (ODP) and a small global warming potential (GWP).
本発明の発泡剤(D)は、ポリオール成分(b)100質量%に対して、4〜7質量%含むことが好ましく、5〜6質量%含むことが更に好ましい。(D)が4質量%未満の場合、フォーム密度が高くなり不経済となる恐れがあり、7質量%を超える場合、水とイソシアネートの反応熱による内部蓄熱が増加することによるフォーム内部の焼けが発生しやすくなる恐れがあり、機械特性の低下や、フォーム密度が低くなる恐れがある。 The foaming agent (D) of the present invention preferably contains 4 to 7% by mass, more preferably 5 to 6% by mass, with respect to 100% by mass of the polyol component (b). If (D) is less than 4% by mass, the foam density may be high and uneconomical. If it exceeds 7% by mass, internal heat storage due to the heat of reaction between water and isocyanate will increase, resulting in burning inside the foam. There is a possibility that it is likely to occur, and there is a possibility that the mechanical properties are lowered and the foam density is lowered.
<整泡剤(E)>
本発明においては、良好な気泡構造を有するポリウレタンスラブフォームを形成する目的から、整泡剤(E)を含有する。
<Foam stabilizer (E)>
In the present invention, the foam stabilizer (E) is contained for the purpose of forming a polyurethane slab foam having a good cell structure.
かかる整泡剤としては、ポリウレタン工業において従来公知の整泡剤を挙げることができ、シリコーン系整泡剤および含フッ素化合物系整泡剤などを例示することができる。
本発明の整泡剤としては、特に限定されないが、例えば、「L−540」、「L−580」、「L−818」、「Y−10901C」、「Y−10366」、「L−3620」、「L−3630」、「L−3639」、「L−5309」、「L−5345」、「L−5420」、「L−6164」、「L−6190」、「L−6861」、「L−6900」、「L−6952」、「L−6970」(以上、モーメンティブ社製)、「B−8123」、「B−8409」、「B−8443」、「B−8450」、「B−8460」、「B−8462」、「B−8465」、「B−8466」、「B−8486」、「B−8487」、「B−8491」、「B−8495」、「B−8462」、「B−8534」、「B−8547」、「B−8558」、「B−8871」、「BF−2370」、「BF−8715LF2」、「BF−8724LF2」、「BF−8734LF2」、「BF−8737LF2」、「BF−8742LF2」、「BF−8745LF2」、「BF−8747LF2」(以上、エボニック社製)等を挙げることができる。
Examples of the foam stabilizer include conventionally known foam stabilizers in the polyurethane industry, and examples thereof include silicone foam stabilizers and fluorine-containing compound foam stabilizers.
Although it does not specifically limit as a foam stabilizer of this invention, For example, "L-540", "L-580", "L-818", "Y-10901C", "Y-10366", "L-3620" ”,“ L-3630 ”,“ L-3039 ”,“ L-5309 ”,“ L-5345 ”,“ L-5420 ”,“ L-6164 ”,“ L-6190 ”,“ L-6661 ”, “L-6900”, “L-6925”, “L-6970” (manufactured by Momentive), “B-8123”, “B-8409”, “B-8443”, “B-8450”, “B-8460”, “B-8462”, “B-8465”, “B-8466”, “B-8486”, “B-8487”, “B-8491”, “B-8495”, “B -8462 "," B-8534 "," B-8547 "," B-85 8 "," B-8871 "," BF-2370 "," BF-8715LF2 "," BF-8724LF2 "," BF-8734LF2 "," BF-8737LF2 "," BF-8742LF2 "," BF-8745LF2 " , “BF-8747LF2” (above, manufactured by Evonik).
なお、整泡剤として、フォーム連通化用整泡剤を使用または併用してもよい。 As the foam stabilizer, a foam stabilizer for foam communication may be used or used in combination.
フォーム連通化用整泡剤は、形成されるポリウレタンスラブフォームの独立気泡率を低下させることができる整泡剤であり、引張特性、可撓性および圧縮特性等、優れた機械的特性を実質的に損なうことなく、高い通気度のポリウレタンスラブフォームを形成することができる。 The foam stabilizer for foam communication is a foam stabilizer that can reduce the closed cell rate of the polyurethane slab foam to be formed, and has excellent mechanical properties such as tensile properties, flexibility and compression properties. A polyurethane slab foam having a high air permeability can be formed without impairing the above.
かかるフォーム連通化用整泡剤の一例として、ポリシロキサンセグメントとポリオキシアルキレンセグメントとからなる線状構造のブロック共重合体を使用することが好ましい。この線状構造ブロック共重合体は、気泡開放作用を有する。 As an example of the foam stabilizer for foam communication, it is preferable to use a block copolymer having a linear structure composed of a polysiloxane segment and a polyoxyalkylene segment. This linear structural block copolymer has a cell opening action.
フォーム連通化用整泡剤としては、例えば「L−6164」、「L−6186」、「L−6189」(以上、モーメンティブ社製));「B8934」、「B8935」、「TEGOSTAB VCO」(以上、エボニック社製)等を挙げることができる。 Examples of foam stabilizers for foam communication include “L-6164”, “L-6186”, “L-6189” (manufactured by Momentive Inc.); “B8934”, “B8935”, “TEGOSTAB VCO” (Above, manufactured by Evonik).
本発明の整泡剤(E)の使用量は特に制限されないが、ポリオール成分(b)100質量%に対して、0.1〜3質量%含むことが好ましく、0.1〜1質量%含むことが更に好ましい。整泡剤(E)が0.1質量%未満の場合、セルが不均一となることによる機械特性の低下を引き起こす恐れがあり、3質量%を超えると不経済となる恐れがある。 Although the usage-amount of the foam stabilizer (E) of this invention is not restrict | limited in particular, It is preferable to contain 0.1-3 mass% with respect to 100 mass% of polyol components (b), and 0.1-1 mass% is contained. More preferably. When the foam stabilizer (E) is less than 0.1% by mass, there is a risk of causing deterioration of mechanical properties due to non-uniformity of the cell, and when it exceeds 3% by mass, it may be uneconomical.
<助剤>
本発明には、必要に応じて、さらに助剤(F)として、例えば通気性向上剤、充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤、酸化防止剤等を含有してもよい。
<Auxiliary>
The present invention may further contain, for example, a breathability improver, a filler, a stabilizer, a colorant, a flame retardant, an antioxidant and the like as an auxiliary agent (F) as necessary.
例えばフォームの通気性向上のために、通気性向上剤(F1)として、高級脂肪酸、樹脂酸、及びナフテン酸などの有機酸と、金属イオンとの塩を含有してもよい。金属としては、Na、Ca、およびZnから少なくとも一種が選ばれることが好ましい。具体的には、通気性向上剤(F1)としては、例えばステアリン酸カルシウム「Ca−St」、ステアリン酸ナトリウム「ナトリウムステアレート」、ステアリン酸亜鉛「Zn−St」、ラウリン酸カルシウム「Cs−3」、12―ヒドロキシステアリン酸カルシウム「Cs−6CP」、カプリル酸カルシウム「C−08N」(以上、日東化成工業社製)等を挙げることができる。 For example, in order to improve the breathability of the foam, a salt of a metal ion with an organic acid such as a higher fatty acid, a resin acid, or naphthenic acid may be contained as the breathability improver (F1). The metal is preferably selected from at least one selected from Na, Ca, and Zn. Specifically, as the air permeability improver (F1), for example, calcium stearate “Ca—St”, sodium stearate “sodium stearate”, zinc stearate “Zn—St”, calcium laurate “Cs-3”, Examples thereof include calcium 12-hydroxystearate “Cs-6CP” and calcium caprylate “C-08N” (Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd.).
本発明の通気性向上剤(F1)の使用量は特に制限されないが、ポリオール成分(b)100質量%に対して、0.001〜1質量%含むことが好ましく、0.005〜0.5質量%含むことが更に好ましい。通気性向上剤(F1)が0.001質量%未満の場合、効果が発揮されない恐れがあり、1質量%を超えるとポリオールミックス中で沈降する恐れがあり、また不経済となる恐れがある。 Although the usage-amount of the air permeability improvement agent (F1) of this invention is not restrict | limited in particular, it is preferable to contain 0.001-1 mass% with respect to 100 mass% of polyol components (b), 0.005-0.5 More preferably, it is contained by mass%. If the air permeability improver (F1) is less than 0.001% by mass, the effect may not be exhibited. If it exceeds 1% by mass, there is a risk of sedimentation in the polyol mix, which may be uneconomical.
また、例えばフォーム内部の発泡時の蓄熱や酸化によるスコーチ発生を防止するために、酸化防止剤(F2)を含有してもよい。代表的な酸化防止剤としては、「I−3015」、「PUR−65」、「PUR−68」、「PUR−70」(以上、BASF社製)等を挙げることができる。 Further, for example, an antioxidant (F2) may be contained in order to prevent heat accumulation during foaming inside the foam and scorch generation due to oxidation. Representative antioxidants include “I-3015”, “PUR-65”, “PUR-68”, “PUR-70” (above, manufactured by BASF).
本発明の酸化防止剤(F2)の使用量は特に制限されないが、ポリオール成分(b)100質量%に対して、0.1〜10質量%含むことが好ましく、0.5〜3質量%含むことが更に好ましい。酸化防止剤(F2)が0.1質量%未満の場合、効果が発揮されない恐れがあり、10質量%を超えるとフォームの発泡不良を起こす恐れがある。 Although the usage-amount in particular of antioxidant (F2) of this invention is not restrict | limited, It is preferable that 0.1-10 mass% is included with respect to 100 mass% of polyol components (b), and 0.5-3 mass% is included. More preferably. When the amount of the antioxidant (F2) is less than 0.1% by mass, the effect may not be exhibited. When the amount exceeds 10% by mass, foam foam may be defective.
これら助剤(F)は、有機ポリイソシアネート成分(A)、ポリオール成分(B)のいずれに含有させても良い。 These auxiliary agents (F) may be contained in either the organic polyisocyanate component (A) or the polyol component (B).
<ポリウレタンスラブフォームの製造方法>
本発明におけるポリウレタンスラブフォームの製造方法は、特に限定されるものではなく、スラブフォームを製造するための従来公知の方法を採用することができる。
<Production method of polyurethane slab foam>
The method for producing a polyurethane slab foam in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known method for producing a slab foam can be employed.
ここに、製造方法の一例を示せば、有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(b)とを、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)の存在下、公知の撹拌混合機により混合して、発泡性の混合物を調製し、これを天面開放状態のモールド内に注入して自由発泡させ、スラブとして硬化成形する方法を挙げることができる。 If an example of a manufacturing method is shown here, organic polyisocyanate component (A) and a polyol component (b) will exist in presence of a catalyst (C), a foaming agent (D), and a foam stabilizer (E), A foaming mixture is prepared by mixing with a known agitating mixer, and this is injected into a mold in an open state on the top surface so as to be freely foamed, followed by curing and molding as a slab.
また、製造方法の他の例として、有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(b)とを、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)の存在下、公知の撹拌混合機により混合して、発泡性の混合物を調製し、天面開放状態の連続ラインに該組成物を連続吐出して自由発泡させ、スラブとして硬化成形する方法も挙げることができる。 As another example of the production method, the organic polyisocyanate component (A) and the polyol component (b) are publicly known in the presence of the catalyst (C), the foaming agent (D), and the foam stabilizer (E). There is also a method of preparing a foamable mixture by mixing with a stirring mixer, and continuously discharging the composition to a continuous line in a state where the top surface is open to allow free foaming and curing as a slab.
なお、作業性、生産性の観点から、ポリオール成分(b)は、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)を含む成分を混合したポリオールミックス(B)として、有機ポリイソシアネートと反応・発泡させることがより好ましい。 From the viewpoint of workability and productivity, the polyol component (b) is organic as a polyol mix (B) in which components including a catalyst (C), a foaming agent (D), and a foam stabilizer (E) are mixed. It is more preferable to react and foam with polyisocyanate.
このようにして製造されるポリウレタンスラブフォームは、種々の用途に使用することができる。ここに、好適な使用態様として、このスラブフォームを所望の形状(平面形状および厚さ)に裁断/スライスして板状体を作製し、この板状体をライナーとして、自動車天井の内面に貼り付ける態様を挙げることができる。 The polyurethane slab foam thus produced can be used for various applications. Here, as a preferred mode of use, this slab foam is cut / sliced into a desired shape (planar shape and thickness) to produce a plate-like body, and this plate-like body is used as a liner and affixed to the inner surface of the automobile ceiling. The mode to attach can be mentioned.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
<実施例1>
下記表1に示す配合処方に従って調製されたポリオールミックス、および同表に示すポリイソシアネート成分の各々を用意した。また、両者は予め25℃に調整した。
<Example 1>
Each of a polyol mix prepared according to the formulation shown in Table 1 below and a polyisocyanate component shown in the same table were prepared. Moreover, both were previously adjusted to 25 degreeC.
当該ポリオール混合物と、当該ポリイソシアネート成分とを、表1に示す配合質量比で、かつ、両者の合計質量が3800gとなるように、撹拌速度6000rpmで15秒間撹拌混合させたポリウレタン原料混合物を、50×50×50cmの上部開放容器に注ぎ、フリー発泡させた。 A polyurethane raw material mixture obtained by stirring and mixing the polyol mixture and the polyisocyanate component at a stirring speed of 6000 rpm for 15 seconds so that the total weight of both is 3800 g at the blending mass ratio shown in Table 1, 50 It was poured into a top open container of × 50 × 50 cm and allowed to foam freely.
撹拌混合操作の開始時刻から1時間以上経過後に脱型操作を行って、ポリウレタンスラブフォームを得た。 A demolding operation was performed after 1 hour or more from the start time of the stirring and mixing operation to obtain a polyurethane slab foam.
<実施例2〜8、比較例1〜5>
実施例1と同様、表1の配合で実施例1と同様フリー発泡を行い、ポリウレタンスラブフォームを得た。
<Examples 2-8, Comparative Examples 1-5>
As in Example 1, free foaming was performed in the same manner as in Example 1 with the formulation shown in Table 1 to obtain a polyurethane slab foam.
表1における各種原料は以下の通り。
・ポリオールb1:グリセリンにプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを付加した分子量6000、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:NJ−360N、JURONG NINGWU社製)、1官能あたりの分子量2000
・ポリオールb2−1:グリセリンにプロピレンオキシドを付加した分子量700、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:G−700、佳化化学社製)、1官能あたりの分子量233
・ポリオールb2−2:グリセリンにプロピレンオキシドを付加した分子量300、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:G−300、佳化化学社製)、1官能あたりの分子量100
・ポリオールb2−3:グリセリンにエチレンオキシドを付加した分子量600、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:GE−600、三洋化成工業社製)、1官能あたりの分子量100
・ポリオールb3−1:1,4−ブタンジオール(三菱化学社製)、1官能あたりの分子量45
・ポリオールb3−2:グリセリン(阪本薬品工業社製)、1官能あたりの分子量31
・整泡剤E−1:商品名 L−6168(モーメンティブ社製)
・整泡剤E−2:商品名 B−8462(エボニック社製)
・整泡剤E−3:商品名 L−6186(モーメンティブ社製)
・助剤F1−1:商品名 ナトリウムステアレート(通気性向上剤、日東化成工業)
・助剤F1−2:商品名 Zn−St(通気性向上剤、日東化成工業)
・助剤F2−1:商品名 PUR−68(酸化防止剤、BASF社製)
・触媒C−1:2−ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンを主成分とする反応性触媒(商品名:RZETA 東ソー社製)、沸点250℃以上
・触媒C−2:N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン(商品名:TOYOCAT−RX5 東ソー社製)、沸点200℃以上
・触媒C−3:N,N−ジメチル−2−アミノエタノール(東京化成工業 試薬)、沸点133℃
・触媒C−4:N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン(商品名:KAOLIZER NO.1、花王社製)、沸点198℃
・イソシアネートA−1:4,4’−MDIの割合が71質量%であるMDI(A1)を68質量%含むポリメリックMDI、NCO含量32質量%
・イソシアネートA−2:4,4’−MDIの割合が62質量%であるMDI(A1)を79質量%含むポリメリックMDI、NCO含量32質量%。
Various raw materials in Table 1 are as follows.
Polyol b1: Polyether polyol having a molecular weight of 6000 with addition of propylene oxide and ethylene oxide to glycerin and having 3 functional groups (trade name: NJ-360N, manufactured by JURONG NINGWU), molecular weight per functional 2000
Polyol b2-1: Polyether polyol having a molecular weight of 700 and a functional group number of 3 obtained by adding propylene oxide to glycerin (trade name: G-700, manufactured by Kaika Chemical Co., Ltd.), molecular weight of 233 per function
Polyol b2-2: Polyether polyol having a molecular weight of 300 obtained by adding propylene oxide to glycerin and having 3 functional groups (trade name: G-300, manufactured by Kaika Chemical Co., Ltd.), molecular weight of 100 per function
Polyol b2-3: Polyether polyol having a molecular weight of 600 obtained by adding ethylene oxide to glycerin and a functional group number of 3 (trade name: GE-600, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), molecular weight per functional group of 100
Polyol b3-1: 1,4-butanediol (Mitsubishi Chemical Corporation), molecular weight 45 per functionality
Polyol b3-2: Glycerin (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.), molecular weight per functionality 31
-Foam stabilizer E-1: Brand name L-6168 (made by Momentive)
-Foam stabilizer E-2: Brand name B-8462 (Evonik)
・ Foam stabilizer E-3: Product name L-6186 (Mormotive)
・ Auxiliary agent F1-1: Product name Sodium stearate (Breathability improver, Nitto Kasei Kogyo)
-Auxiliary agent F1-2: Trade name Zn-St (Breathability improver, Nitto Kasei Kogyo)
・ Auxiliary agent F2-1: Product name PUR-68 (Antioxidant, manufactured by BASF)
・ Catalyst C-1: Reactive catalyst based on 2-hydroxymethyltriethylenediamine (trade name: RZETA manufactured by Tosoh Corporation), boiling point 250 ° C. or higher ・ Catalyst C-2: N, N, N′-trimethylaminoethyl Ethanolamine (trade name: TOYOCAT-RX5, manufactured by Tosoh Corporation), boiling point 200 ° C. or higher, catalyst C-3: N, N-dimethyl-2-aminoethanol (Tokyo Chemical Industry Reagent), boiling point 133 ° C.
Catalyst C-4: N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine (trade name: KAOLIZER NO.1, manufactured by Kao Corporation), boiling point 198 ° C.
-Polymeric MDI containing 68% by mass of MDI (A1) in which the ratio of isocyanate A-1: 4,4′-MDI is 71% by mass, NCO content 32% by mass
-Polymeric MDI containing 79% by mass of MDI (A1) in which the ratio of isocyanate A-2: 4,4′-MDI is 62% by mass, NCO content 32% by mass.
<評価>
<反応性>
発泡・硬化成形過程における反応時間として、クリームタイム(CT)、ゲルタイム(GT)、ヘルスバブルタイム(HBT)、ライズタイム(RT)を測定した。
・クリームタイム(CT):発泡開始時間であり、発泡を開始する時間を目視にて測定した。
・ゲルタイム(GT):ポリウレタンフォームが硬化しはじめる時間であり、細い棒状物を発泡フォーム中に突き刺し、引き抜くときに糸引き現象が起こる時間、あるいは突き刺した際に抵抗を感じた時間を測定した。
・ヘルスバブルタイム(HBT):フォーム表面に気泡孔が現れる時間目視にて測定した。
・ライズタイム(RT):ポリウレタンフォームの上昇が停止する時間を目視にて測定した。
<Evaluation>
<Reactivity>
Cream time (CT), gel time (GT), health bubble time (HBT), and rise time (RT) were measured as reaction times in the foaming / curing molding process.
Cream time (CT): foaming start time, and the time for starting foaming was measured visually.
Gel time (GT): It is the time when the polyurethane foam begins to harden, and the time when the stringing phenomenon occurs when a thin rod-like object is stabbed into the foamed foam and pulled out, or the time when resistance was felt when stabbed was measured.
Health bubble time (HBT): The time when bubble holes appear on the foam surface was measured visually.
Rise time (RT): The time for the polyurethane foam to stop rising was measured visually.
<フォーム密度>
得られたポリウレタンスラブフォームの側面15cmを発泡方向にカット、さらに発泡上下面を5cm切り落とし、中央部を縦横20cmにカット後、高さ方向を3等分し、重量と体積から密度を測定。上中下3点の平均値を算出した。
<Foam density>
The obtained polyurethane slab foam has a side face of 15 cm cut in the foaming direction, the foamed upper and lower faces are cut off by 5 cm, the center part is cut into 20 cm vertically and horizontally, the height direction is divided into three equal parts, and the density is measured from the weight and volume. The average value of the upper, middle and lower three points was calculated.
<臭気>
フォーム中央部より3x3x3cmのサンプル12個を切り出し、ガラス瓶内で室温1週間養生後に、ガラス瓶内の臭気を5名で嗅ぎ、臭いの強弱を評価。臭気が気にならないと評価した人数が4名以上は○、3名以下は×。
<Odor>
Twelve 3x3x3cm samples were cut out from the center of the foam, and after curing in a glass bottle for 1 week at room temperature, the odor in the glass bottle was sniffed by five people and the odor intensity was evaluated. The number of people who evaluated that the odor was not worried was 4 or more, and 3 or less.
<可撓性>
フォーム密度を測定した上中下3点のフォームから厚み5mmにスライス、折り曲げた時の状態を評価。
折れない:○、折れる:×。
<Flexibility>
Evaluate the state when the foam density is measured from the top, middle, and bottom three-point foam sliced to 5mm thickness and bent.
Can't break: ○, can break: ×.
<通気度>
可撓性を評価したスライスフォームの通気度をJIS K6400−7に準拠し測定。
通気度:1.0cm3/cm2/sec以上であれば良好と言える。
<Air permeability>
The air permeability of the slice foam evaluated for flexibility was measured according to JIS K6400-7.
Air permeability: 1.0 cm 3 / cm 2 / sec or more can be said to be good.
<底面状態>
得られたポリウレタンスラブフォームの側面から15cmの位置を発泡方向にカットし、カット面下部に見られるエアボイドの底辺からの高さ、カット面底辺からのフォームのせり上がり量を測定した。
・エアボイド、フォームの変形量のいずれも底辺から1cm未満:○
・エアボイド、フォームの変形量の少なくとも一方が底辺から1cm以上3cm未満:△
・エアボイド、フォームの変形量の少なくとも一方が底辺から3cm以上:×。
<Bottom condition>
The position of 15 cm from the side surface of the obtained polyurethane slab foam was cut in the foaming direction, and the height from the bottom of the air void seen at the bottom of the cut surface and the amount of foam rising from the bottom of the cut surface were measured.
・ Both air void and foam deformation are less than 1cm from the bottom: ○
・ At least one of air void and foam deformation is 1 cm or more and less than 3 cm from the bottom: Δ
-At least one of air void and foam deformation is 3 cm or more from the bottom: x.
<引張強度、伸び>
フォーム密度を測定した上中下3点のフォームから厚み5mmにスライス、中国国家規格GB9641−88に準拠し、各位置6点測定した値の平均値を記載。
引張強度:15N/cm2以上であれば良好と言える。
伸び:10%以上であれば良好と言える。
<Tensile strength, elongation>
Sliced to 5mm thickness from the top, middle, and bottom 3 foams where the foam density was measured, according to the Chinese national standard GB9641-88, the average value of the values measured at each position 6 points.
Tensile strength: 15 N / cm 2 or more is good.
Elongation: 10% or more can be said to be good.
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