JP2615927B2 - ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
ポリウレタンフォームの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリウレタンフォームの製造に関するもの
であり、特に副生物モノオールの少ない高分子量ポリオ
ールを用いることを特徴とするものである。
であり、特に副生物モノオールの少ない高分子量ポリオ
ールを用いることを特徴とするものである。
[従来の技術] ポリオールとポリイソシアネート化合物とを触媒、発
泡剤、整泡剤その他助剤の存在下に反応させてポリウレ
タンフォームを製造することは広く行なわれている。
泡剤、整泡剤その他助剤の存在下に反応させてポリウレ
タンフォームを製造することは広く行なわれている。
上記ポリウレタンフォームを製造するためのポリオー
ル(ポリオキシプロピレングリコール)は一般的にアル
カリ金属の水酸化物を触媒に用いる。この場合副生物と
して不飽和基を有するモノオールが生成し、この生成量
は、分子量とともに増大する。
ル(ポリオキシプロピレングリコール)は一般的にアル
カリ金属の水酸化物を触媒に用いる。この場合副生物と
して不飽和基を有するモノオールが生成し、この生成量
は、分子量とともに増大する。
水酸基価60以下の分子量範囲では、従来の技術では、
総不飽和度は、通常0.03以上となり、モノオールの生成
量は分子量とともに増大するため、不飽和度0.03以下の
ポリオールを製造することは不可能である。
総不飽和度は、通常0.03以上となり、モノオールの生成
量は分子量とともに増大するため、不飽和度0.03以下の
ポリオールを製造することは不可能である。
[発明の解決しようとする問題点] 従来ポリウレタンフォームの原料として用いられてき
たポリオール特に水酸基価60以下のポリオールは、副生
物として不飽和モノオールを含み、これを用いて製造し
たウレタンフォームは、硬度の低下、反発弾性の低下、
圧縮永久歪の悪化、フォーム成型時のキュア性の低下等
の問題点を含んでいる。
たポリオール特に水酸基価60以下のポリオールは、副生
物として不飽和モノオールを含み、これを用いて製造し
たウレタンフォームは、硬度の低下、反発弾性の低下、
圧縮永久歪の悪化、フォーム成型時のキュア性の低下等
の問題点を含んでいる。
しかしながら、フォームとして上記問題点を解決し
て、物性向上、弾性、風合等の特徴をだすためには、低
副生物のポリオールが有効であり、従来不可能であった
低副生物のポリオール合成を可能とし、上記問題点を解
決することが望まれる。
て、物性向上、弾性、風合等の特徴をだすためには、低
副生物のポリオールが有効であり、従来不可能であった
低副生物のポリオール合成を可能とし、上記問題点を解
決することが望まれる。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされた下記の
発明を提供するものである。
発明を提供するものである。
ポリオールとポリイソシアネート化合物とを発泡剤、
整泡剤、触媒、その他助剤の存在下で反応させてポリウ
レタンフォームを製造する方法において、ポリオールと
して水酸基価が38を超えかつ60以下であり、総不飽和度
0.03以下のポリオールを用いることを特徴とするポリウ
レタンフォームの製造方法。
整泡剤、触媒、その他助剤の存在下で反応させてポリウ
レタンフォームを製造する方法において、ポリオールと
して水酸基価が38を超えかつ60以下であり、総不飽和度
0.03以下のポリオールを用いることを特徴とするポリウ
レタンフォームの製造方法。
本発明において使用されるポリオールは通常のポリウ
レタンフォームに用いられる原料に比べ、不飽和基を有
する副生物モノオールが少ないため、従来見られた問題
点(硬度の低下、反発弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、
フォーム成型時のキュア性の低下)をおさえることがで
きるものである。
レタンフォームに用いられる原料に比べ、不飽和基を有
する副生物モノオールが少ないため、従来見られた問題
点(硬度の低下、反発弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、
フォーム成型時のキュア性の低下)をおさえることがで
きるものである。
こうしたポリオールは一般的にジエチル亜鉛、塩化
鉄、金属ポルフィリン、複金属シアン化物錯体等を触媒
に用いることによって得られる。
鉄、金属ポルフィリン、複金属シアン化物錯体等を触媒
に用いることによって得られる。
ポリオールとしては、ポリエーテル系ポリオール、ポ
リエステル系ポリオール、水酸基含有ポリジエン系ポリ
マー等の2〜8、特に2〜4個の水酸基を有するポリオ
ールがある。特にポリエーテル系ポリオールの1種類以
上のみからなるか、それを主成分としてポリエステル系
や水酸基含有ポリジエン系ポリマーなどの少量との併用
が好ましい。ポリエーテル系ポリオールとしては、多価
アルコール、糖類、アルカノールアミン、多価フェノー
ル類その他の開始剤に環状エーテル、特にプロピレンオ
キサイドやエチレンオキサイドを付加して得られるポリ
エーテル系ポリオールが好ましい。これらポリオールあ
るいはポリオール混合物の水酸基価は38を超えかつ60以
下であり、総不飽和度0.03以下、好ましくは0.025以下
であることが必要である。さらに、高分子量ポリオール
として付加重合系ポリマーや縮重合系ポリマーなどの微
粒子が分散したいわゆるポリマーポリオールを使用する
こともできる。このポリマーポリオールは、上記高分子
量ポリオールと併用することもできる。ポリマーポリオ
ールとしては、アクリロニトリルやスチレンなどの単独
重合体あるいは共重合体の微粒子を3〜40重量%を含む
ポリエーテル系ポリオールが好ましい。このポリマーポ
リオールあるいはそれと他のポリオールの混合物におけ
る水酸基価も38を超えかつ60以下であり、総不飽和度0.
03以下、好ましくは0.025以下であることが必要であ
る。
リエステル系ポリオール、水酸基含有ポリジエン系ポリ
マー等の2〜8、特に2〜4個の水酸基を有するポリオ
ールがある。特にポリエーテル系ポリオールの1種類以
上のみからなるか、それを主成分としてポリエステル系
や水酸基含有ポリジエン系ポリマーなどの少量との併用
が好ましい。ポリエーテル系ポリオールとしては、多価
アルコール、糖類、アルカノールアミン、多価フェノー
ル類その他の開始剤に環状エーテル、特にプロピレンオ
キサイドやエチレンオキサイドを付加して得られるポリ
エーテル系ポリオールが好ましい。これらポリオールあ
るいはポリオール混合物の水酸基価は38を超えかつ60以
下であり、総不飽和度0.03以下、好ましくは0.025以下
であることが必要である。さらに、高分子量ポリオール
として付加重合系ポリマーや縮重合系ポリマーなどの微
粒子が分散したいわゆるポリマーポリオールを使用する
こともできる。このポリマーポリオールは、上記高分子
量ポリオールと併用することもできる。ポリマーポリオ
ールとしては、アクリロニトリルやスチレンなどの単独
重合体あるいは共重合体の微粒子を3〜40重量%を含む
ポリエーテル系ポリオールが好ましい。このポリマーポ
リオールあるいはそれと他のポリオールの混合物におけ
る水酸基価も38を超えかつ60以下であり、総不飽和度0.
03以下、好ましくは0.025以下であることが必要であ
る。
なお、水酸基価は「mgKOH/g」で、総不飽和度は「ミ
リ当量/g」で表わされるものである。
リ当量/g」で表わされるものである。
これら高分子量ポリオールにおいて、水酸基は1級水
酸基の割合の高いことが好ましい。このようなポリオー
ルとしては、末端にオキシエチレン基のブロック鎖を有
するポリエーテル系ポリオールが好ましい。末端オキシ
エチレン基の含有割合は、ポリオールの分子量に対して
2〜20重量%、特に5〜15重量%が好ましい。
酸基の割合の高いことが好ましい。このようなポリオー
ルとしては、末端にオキシエチレン基のブロック鎖を有
するポリエーテル系ポリオールが好ましい。末端オキシ
エチレン基の含有割合は、ポリオールの分子量に対して
2〜20重量%、特に5〜15重量%が好ましい。
本発明において、上記低水酸基価(即ち、高分子量)
のポリオールのみを(ただし水を除く)イソシアネート
化合物と反応させることができるが、さらに低分子量の
イソシアネート基と反応しうる多官能性化合物を高分子
量ポリオールとともに使用することができる。この多官
能性化合物は、水酸基、1級アミノ基、あるいは、2級
アミノ基などのイソシアネート反応性基を2個以上有す
るイソシアネート反応性基当りの分子量が600以下、特
に300以下の化合物が適当である。このような化合物と
しては通常架橋剤あるいは鎖伸長剤と呼ばれている化合
物を含む。このような化合物としては、たとえば多価ア
ルコール、アルカノールアミン、ポリアミン、および多
価アルコール、アルカノールアミン、糖類、ポリアミ
ン、多価フェノール類などに少量のアルキレンオキサイ
ドを付加して得られる低分子量のポリエーテル系ポリオ
ールがある。さらに、低分子量のポリエステル系ポリオ
ールなども使用できる。好ましくは、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、グ
リセリンなどの多価アルコール、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、およ
び水酸基価が200以上のポリエーテル系ポリオールが用
いられる。この多官能性化合物の使用量は高分子量ポリ
オール100重量部に対して約10重量部以下、特に5重量
部以下が好ましい。使用量の下限は特にないが、使用す
る場合、0.2重量部程度で充分に有効である。
のポリオールのみを(ただし水を除く)イソシアネート
化合物と反応させることができるが、さらに低分子量の
イソシアネート基と反応しうる多官能性化合物を高分子
量ポリオールとともに使用することができる。この多官
能性化合物は、水酸基、1級アミノ基、あるいは、2級
アミノ基などのイソシアネート反応性基を2個以上有す
るイソシアネート反応性基当りの分子量が600以下、特
に300以下の化合物が適当である。このような化合物と
しては通常架橋剤あるいは鎖伸長剤と呼ばれている化合
物を含む。このような化合物としては、たとえば多価ア
ルコール、アルカノールアミン、ポリアミン、および多
価アルコール、アルカノールアミン、糖類、ポリアミ
ン、多価フェノール類などに少量のアルキレンオキサイ
ドを付加して得られる低分子量のポリエーテル系ポリオ
ールがある。さらに、低分子量のポリエステル系ポリオ
ールなども使用できる。好ましくは、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、グ
リセリンなどの多価アルコール、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、およ
び水酸基価が200以上のポリエーテル系ポリオールが用
いられる。この多官能性化合物の使用量は高分子量ポリ
オール100重量部に対して約10重量部以下、特に5重量
部以下が好ましい。使用量の下限は特にないが、使用す
る場合、0.2重量部程度で充分に有効である。
ポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート
基を2以上有する芳香族系、脂環族系、あるいは脂肪族
系のポリイソシアネート、それら2種類以上の混合物、
およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネー
トがある。具体的には、たとえば、トリレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチ
レンポリフェニルイソシアネート(通称:クルードMD
I)、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポ
リイソシアネートやそれらのブレポリマー型変性対、ヌ
レート変性体、ウレア変性体、カルボジイミド変性体な
どがある。
基を2以上有する芳香族系、脂環族系、あるいは脂肪族
系のポリイソシアネート、それら2種類以上の混合物、
およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネー
トがある。具体的には、たとえば、トリレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチ
レンポリフェニルイソシアネート(通称:クルードMD
I)、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポ
リイソシアネートやそれらのブレポリマー型変性対、ヌ
レート変性体、ウレア変性体、カルボジイミド変性体な
どがある。
活性水素化合物とポリイソシアネート化合物を反応さ
せる際、通常触媒の使用が必要とされる。触媒として
は、活性水素含有基とイソシアネート基の反応を促進さ
せる有機スズ化合物などの金属化合物系触媒やトリエチ
レンジアミンなどの3級アミン触媒が使用される。ま
た、カルボン酸金属塩などのイソシアネート基同志を反
応させる多量化触媒が目的に応じて使用される。さら
に、良好な気泡を形成するための整泡剤も多くの場合使
用される。整泡剤としては、たとえばシリコーン系整泡
剤や含フッ素化合物系整泡剤等がある。その他、任意に
使用しうる配合剤としては、例えば充填剤、安定剤、着
色剤、難燃剤等がある。
せる際、通常触媒の使用が必要とされる。触媒として
は、活性水素含有基とイソシアネート基の反応を促進さ
せる有機スズ化合物などの金属化合物系触媒やトリエチ
レンジアミンなどの3級アミン触媒が使用される。ま
た、カルボン酸金属塩などのイソシアネート基同志を反
応させる多量化触媒が目的に応じて使用される。さら
に、良好な気泡を形成するための整泡剤も多くの場合使
用される。整泡剤としては、たとえばシリコーン系整泡
剤や含フッ素化合物系整泡剤等がある。その他、任意に
使用しうる配合剤としては、例えば充填剤、安定剤、着
色剤、難燃剤等がある。
前記のように、本発明においては発泡剤として水系発
泡剤やR−11,R−12,R123,CF2Br2,R−141b,塩化メチレ
ン等のハロゲン化炭化水素やブタン、ヘキサン、空気、
窒素等が用いられる。水系発泡剤とは水そのもの、ある
いは含水物などの反応時に水を発生する化合物をいう。
低沸点ハロゲン化炭化水素を水系発泡剤とともに発泡剤
として併用することができる。
泡剤やR−11,R−12,R123,CF2Br2,R−141b,塩化メチレ
ン等のハロゲン化炭化水素やブタン、ヘキサン、空気、
窒素等が用いられる。水系発泡剤とは水そのもの、ある
いは含水物などの反応時に水を発生する化合物をいう。
低沸点ハロゲン化炭化水素を水系発泡剤とともに発泡剤
として併用することができる。
発泡剤として水系発泡剤を用いた場合、前記ポリイソ
シアネート化合物の一部が水と反応し、炭酸ガスを発生
する。従って、ポリイソシアネート化合物の使用量は、
高分子量ポリオールや低分子量の多官能性化合物の合計
にさらに水系発泡剤を加えたものを基準とし、それら合
計の1等量に対して0.8〜1.3当量用いることが好まし
い。このポリイソシアネート化合物の当量数の100倍は
通常(イソシアネート)インデックスと呼ばれている。
従って、ポリイソシアネート化合物のインデックスは80
〜130が好ましい。
シアネート化合物の一部が水と反応し、炭酸ガスを発生
する。従って、ポリイソシアネート化合物の使用量は、
高分子量ポリオールや低分子量の多官能性化合物の合計
にさらに水系発泡剤を加えたものを基準とし、それら合
計の1等量に対して0.8〜1.3当量用いることが好まし
い。このポリイソシアネート化合物の当量数の100倍は
通常(イソシアネート)インデックスと呼ばれている。
従って、ポリイソシアネート化合物のインデックスは80
〜130が好ましい。
以下実施例により、本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。
れら実施例に限定されるものではない。
[実施例] 下記のポリオールを用いて本発明における発泡評価を
行った。
行った。
ポリオールA:グリセリンにプロピレンオキサイドを反
応させ、さらにエチレンオキサイドを反応させたエチレ
ンオキサイドが全体の15重量%を占める水酸基価56、不
飽和度0.010のポリエーテルポリオール。
応させ、さらにエチレンオキサイドを反応させたエチレ
ンオキサイドが全体の15重量%を占める水酸基価56、不
飽和度0.010のポリエーテルポリオール。
ポリオールB:グリセリンにプロピレンオキサイドを反
応させ、さらにエチレンオキサイドを反応させたエチレ
ンオキサイドが全体の12重量%を占める水酸基価40、不
飽和度0.015のポリエーテルポリオール。
応させ、さらにエチレンオキサイドを反応させたエチレ
ンオキサイドが全体の12重量%を占める水酸基価40、不
飽和度0.015のポリエーテルポリオール。
実施例1 ポリオールA100部(重量部;以下同様)水3.5部、Dab
co 33LV(日本エアプロダクツ製)0.1部、シリコン整泡
剤L−520(日本ユニカ製)1.5部、R−11(トリクロロ
モノフルオロメタン)4.0部、スタナスオクトエート
(T−9)0.2部の混合物とトリレンジイソシアナート
(Index100)を撹拌後350□mm×100mmtの金型(型温40
℃)に注入し、180℃のオーブンで12分間キュアーを行
った。フォームの25%押し込み硬度15.0kg/314cm2、反
発弾性40%、伸び120%であった。
co 33LV(日本エアプロダクツ製)0.1部、シリコン整泡
剤L−520(日本ユニカ製)1.5部、R−11(トリクロロ
モノフルオロメタン)4.0部、スタナスオクトエート
(T−9)0.2部の混合物とトリレンジイソシアナート
(Index100)を撹拌後350□mm×100mmtの金型(型温40
℃)に注入し、180℃のオーブンで12分間キュアーを行
った。フォームの25%押し込み硬度15.0kg/314cm2、反
発弾性40%、伸び120%であった。
比較例1 ポリオールとして、ポリオールAと同じ構造で従来法
で合成したポリオール(水酸基価56、エチレンオキサイ
ド15重量%、不飽和度0.035)を用い、同上の処方で作
ったフォーム物性は、25%押し込み硬度11.5kg/314c
m2、反発弾性30%、伸び105%であった。
で合成したポリオール(水酸基価56、エチレンオキサイ
ド15重量%、不飽和度0.035)を用い、同上の処方で作
ったフォーム物性は、25%押し込み硬度11.5kg/314c
m2、反発弾性30%、伸び105%であった。
実施例2 ポリオールB100部、水4.0部、Dabco 33LV 0.15部、シ
リコーン整泡剤L−520 1.5部、R−11 2.0部、スタナ
スオクトエート(T−9)0.25部の混合物とトリレンジ
イソシアナート(Index102)を撹拌後350□mm×100mmt
の金型(型温40℃)に注入し、180℃のオーブンで10分
間キュアーを行った。フォームの25%押し込み硬度15.0
kg/314cm2、反発弾性45%、伸び115%であった。
リコーン整泡剤L−520 1.5部、R−11 2.0部、スタナ
スオクトエート(T−9)0.25部の混合物とトリレンジ
イソシアナート(Index102)を撹拌後350□mm×100mmt
の金型(型温40℃)に注入し、180℃のオーブンで10分
間キュアーを行った。フォームの25%押し込み硬度15.0
kg/314cm2、反発弾性45%、伸び115%であった。
比較例2 ポリオールとして、ポリオールBと同じ構造で従来法
で合成したポリオール(水酸基価40、エチレンオキサイ
ド12重量%、不飽和度0.040)を用い、同上の処方で作
ったフォーム物性は、25%押し込み硬度10.0kg/314c
m2、反発弾性30%、伸び115%であった。
で合成したポリオール(水酸基価40、エチレンオキサイ
ド12重量%、不飽和度0.040)を用い、同上の処方で作
ったフォーム物性は、25%押し込み硬度10.0kg/314c
m2、反発弾性30%、伸び115%であった。
[発明の効果] 以上、従来のポリウレタンフォームに用いられている
ポリオールより、低副生物(低不飽和度)のポリオール
を用いることにより、従来問題となっていたフォームの
硬さの低下、反発弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、ポリ
ウレタン成型のキュア性の低下を解決することが可能で
あることが、本発明により明らかになった。
ポリオールより、低副生物(低不飽和度)のポリオール
を用いることにより、従来問題となっていたフォームの
硬さの低下、反発弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、ポリ
ウレタン成型のキュア性の低下を解決することが可能で
あることが、本発明により明らかになった。
Claims (2)
- 【請求項1】ポリオールとポリイソシアネート化合物と
を発泡剤、整泡剤、触媒、その他助剤の存在下で反応さ
せてポリウレタンフォームを製造する方法において、ポ
リオールとして水酸基価が38を超えかつ60以下であり、
総不飽和度0.03以下のポリオールを用いることを特徴と
するポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項2】ポリオールとともに、イソシアネート基と
反応しうるイソシアネート反応性基を2以上有するイソ
シアネート反応性基当りの分子量が600以下の化合物を
用いる、請求項1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63267298A JP2615927B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63267298A JP2615927B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02115211A JPH02115211A (ja) | 1990-04-27 |
JP2615927B2 true JP2615927B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17442887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63267298A Expired - Lifetime JP2615927B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2615927B2 (ja) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
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US8299138B2 (en) | 2004-11-18 | 2012-10-30 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing flexible polyurethane foam |
Families Citing this family (8)
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JP2616056B2 (ja) * | 1988-10-25 | 1997-06-04 | 旭硝子株式会社 | ポリウレタン弾性フォームの製造方法 |
JP2616055B2 (ja) * | 1988-10-25 | 1997-06-04 | 旭硝子株式会社 | ポリウレタン弾性フォームの製造方法 |
DE68926107T3 (de) * | 1988-10-25 | 2005-07-07 | Asahi Glass Co., Ltd. | Elastischer polyurethanschaum und verfahren zur herstellung |
US5010117A (en) * | 1989-06-16 | 1991-04-23 | Dow Chemical Company | Flexible polyurethane foams prepared using low unsaturation polyether polyols |
EP0677543B2 (en) * | 1994-04-12 | 2006-11-15 | Mitsui Chemicals, Inc. | Preparation of polyoxyalkylene polyols, polymer polyols and flexible polyurethane foams |
JP2002293863A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Mitsui Chemicals Inc | 軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 |
JP5342488B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2013-11-13 | 三洋化成工業株式会社 | ポリウレタンスラブフォーム用ポリオール組成物 |
JP6891467B2 (ja) | 2015-11-30 | 2021-06-18 | 東ソー株式会社 | ポリウレタンフォーム製造用触媒組成物、及びそれを用いた軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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