JP2886569B2 - 低密度軟質成形およびスラブ材ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
低密度軟質成形およびスラブ材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】 本発明は軟質、成形およびスラブ材ポリウレタンフォ
ームに関し、特に著しく軟質、柔軟な低密度ポリウレタ
ンフォームに関する。
ームに関し、特に著しく軟質、柔軟な低密度ポリウレタ
ンフォームに関する。
発表された文献は、フレオン−11、発泡剤の体積要求
を低下させる問題が示された多くの例を含んでいる。
を低下させる問題が示された多くの例を含んでいる。
他の発泡剤、例えばフルオンＲ−21、Ｒ−22、および
Ｒ−123によるフレオン−11の置換はJP52/154,156−
Ａ、U.S.4,636,529A,およびU.S.4,076,644により教示さ
れている。
Ｒ−123によるフレオン−11の置換はJP52/154,156−
Ａ、U.S.4,636,529A,およびU.S.4,076,644により教示さ
れている。
非フルオロカーボン発泡剤によるフレオン−11発泡剤
の完全な置換は、例えば日本国特許J55/094,296Aに教示
されており、フォームを発泡させるためジクロロメタン
および水の組み合わせが用いられる。同様に、米国特許
第4,264,744号は軟質フォームの製造においてジクロロ
メタンの使用および従来のフルオロカーボンの発泡剤の
すべてもしくは一部を置換するための触媒の選択を教示
している。
の完全な置換は、例えば日本国特許J55/094,296Aに教示
されており、フォームを発泡させるためジクロロメタン
および水の組み合わせが用いられる。同様に、米国特許
第4,264,744号は軟質フォームの製造においてジクロロ
メタンの使用および従来のフルオロカーボンの発泡剤の
すべてもしくは一部を置換するための触媒の選択を教示
している。
ポリウレタン用の発泡剤としてのフレオン−11を置換
する問題を示すため教示された改良はすべて他の揮発性
発泡剤により少なくとも一部フレオン−11を直接置換す
る。しかし、水のみの使用によりフォームを製造する場
合、フレオン−11もしくは他の揮発性発泡剤の要求が低
下する。水はイソシアネートと反応し二酸化炭素を発生
し、反応している混合物を発泡させポリマーの気泡構造
を与える。
する問題を示すため教示された改良はすべて他の揮発性
発泡剤により少なくとも一部フレオン−11を直接置換す
る。しかし、水のみの使用によりフォームを製造する場
合、フレオン−11もしくは他の揮発性発泡剤の要求が低
下する。水はイソシアネートと反応し二酸化炭素を発生
し、反応している混合物を発泡させポリマーの気泡構造
を与える。
水は唯一の発泡剤として用いてよいが、製造されたフ
ォームはハロカーボン発泡剤を用いて製造したものと比
較して所望の物理特性を常に示すわけではなく、例えば
より軟質であり、弾性が乏しい。
ォームはハロカーボン発泡剤を用いて製造したものと比
較して所望の物理特性を常に示すわけではなく、例えば
より軟質であり、弾性が乏しい。
従って、例えば水の使用により揮発性発泡剤、例えば
フレオン−11の量を低下させおよび得られる低密度フォ
ームの等しいもしくは改良した物理特性を与えることを
可能とするポリウレタンフォームの製造方法を提供する
ことが望ましい。
フレオン−11の量を低下させおよび得られる低密度フォ
ームの等しいもしくは改良した物理特性を与えることを
可能とするポリウレタンフォームの製造方法を提供する
ことが望ましい。
そのような方法は、フォームを製造する際のモノアル
コールの使用により提供される。ポリウレタンフォーム
の製造におけるモノアルコールの使用は技術上公知であ
るが、軟質ポリウレタンフォームを製造する場合ポリオ
ール組成物の一部として用いることは成功しなかった。
コールの使用により提供される。ポリウレタンフォーム
の製造におけるモノアルコールの使用は技術上公知であ
るが、軟質ポリウレタンフォームを製造する場合ポリオ
ール組成物の一部として用いることは成功しなかった。
モノアルコールはポリウレタンの製造に用いられるポ
リイソシアネートを改質するため用いられてきた。日本
国特許JP/121,719は繊維状物質に対する熱接着性が要求
される状況において軟質ポリウレタンフォームの製造に
用いられるポリイソシアネート組成物を改質するための
モノアルコールの使用を教示している。特許GB2,188,05
5はモノアルコールとの反応により改質された1,6−ヘキ
サメチレンジイソシアネートからの親水性ポリウレタン
フォームの製造を教示している。
リイソシアネートを改質するため用いられてきた。日本
国特許JP/121,719は繊維状物質に対する熱接着性が要求
される状況において軟質ポリウレタンフォームの製造に
用いられるポリイソシアネート組成物を改質するための
モノアルコールの使用を教示している。特許GB2,188,05
5はモノアルコールとの反応により改質された1,6−ヘキ
サメチレンジイソシアネートからの親水性ポリウレタン
フォームの製造を教示している。
モノアルコールは良好な流れ特性を有する低粘性配合
物を与える目的のため軟質ポリウレタンフォームを製造
するため用いられるポリオール組成物に混入された。米
国特許第4,715,746号は地下作業もしくは鉱山の地質に
永久的強度を与えるため分子量32〜600のモノアルコー
ル、特に第三ブタノールもしくはイソブタノールを含む
ポリオール組成物を教示している。同様に、仏国特許第
2,312,520号において、硬質および半硬質ポリウレタン
フォームの製造に必要なポリオール組成物の粘度降下剤
としてポリグリコールモノエーテルが用いられている。
ポリオール組成物の粘度低下は高圧連続注型機を過熱す
ることなく操作することを可能とする。
物を与える目的のため軟質ポリウレタンフォームを製造
するため用いられるポリオール組成物に混入された。米
国特許第4,715,746号は地下作業もしくは鉱山の地質に
永久的強度を与えるため分子量32〜600のモノアルコー
ル、特に第三ブタノールもしくはイソブタノールを含む
ポリオール組成物を教示している。同様に、仏国特許第
2,312,520号において、硬質および半硬質ポリウレタン
フォームの製造に必要なポリオール組成物の粘度降下剤
としてポリグリコールモノエーテルが用いられている。
ポリオール組成物の粘度低下は高圧連続注型機を過熱す
ることなく操作することを可能とする。
米国特許第3,405,077号は、トリクロロフルオロメタ
ンおよび水の存在下ポリイソシアネートとの反応による
軟質ポリウレタンフォームの製造のためポリエーテルポ
リオールと組み合わせた74〜150のヒドロキシ当量を有
するモノアルコールの使用を教示している。同様にカナ
ダ国特許第787,977号は、発泡剤として主にトリクロロ
フルオロメタンの存在下軟質ポリウレタンフォームを製
造するため低分子量モノアルコールの使用を教示してい
る。
ンおよび水の存在下ポリイソシアネートとの反応による
軟質ポリウレタンフォームの製造のためポリエーテルポ
リオールと組み合わせた74〜150のヒドロキシ当量を有
するモノアルコールの使用を教示している。同様にカナ
ダ国特許第787,977号は、発泡剤として主にトリクロロ
フルオロメタンの存在下軟質ポリウレタンフォームを製
造するため低分子量モノアルコールの使用を教示してい
る。
719までの当量を有するモノヒドロキシポリエーテル
ポリオールを含むポリオール組成物による軟質スラブ材
ポリウレタンフォームの製造はArceneauxらのJournal o
f Elastomers and Plastics、63頁、14巻（1982）に教
示されている。これはフォームの伸び特性、許容されな
い耐力特性、引裂抵抗性、並びに圧縮および引張強さの
改良を示している。
ポリオールを含むポリオール組成物による軟質スラブ材
ポリウレタンフォームの製造はArceneauxらのJournal o
f Elastomers and Plastics、63頁、14巻（1982）に教
示されている。これはフォームの伸び特性、許容されな
い耐力特性、引裂抵抗性、並びに圧縮および引張強さの
改良を示している。
高品質および良好な物理特性を有する軟質フォームは
三量体化触媒および発泡剤の存在下少なくとも２種の異
なるヒドロキシ含有化合物を含むポリオール組成物とポ
リイソシアネートを反応させることを含んでなる方法に
より製造されることがわかった。ヒドロキシ化合物の少
なくとも１種は20〜120のヒドロキシ数を有するポリオ
ールであり、ヒドロキシ化合物の少なくとも１種はポリ
エーテルモノアルコールである。三量体化触媒はウレタ
ン触媒との混合物で用いられ、フォームの製造に必要な
総発泡要求の少なくとも50パーセントは水とイソシアネ
ートとの反応により得られる。
三量体化触媒および発泡剤の存在下少なくとも２種の異
なるヒドロキシ含有化合物を含むポリオール組成物とポ
リイソシアネートを反応させることを含んでなる方法に
より製造されることがわかった。ヒドロキシ化合物の少
なくとも１種は20〜120のヒドロキシ数を有するポリオ
ールであり、ヒドロキシ化合物の少なくとも１種はポリ
エーテルモノアルコールである。三量体化触媒はウレタ
ン触媒との混合物で用いられ、フォームの製造に必要な
総発泡要求の少なくとも50パーセントは水とイソシアネ
ートとの反応により得られる。
発泡剤としての水および三量体化触媒の存在下ポリエ
ーテルモノアルコール化合物を含むポリオール組成物と
ポリイソシアネートとを反応させることにより製造され
る軟質ポリウレタンフォームは従来のポリオール組成物
およびCFC発泡剤を用いて製造されるフォームに匹敵す
るフォーム特性を示す。
ーテルモノアルコール化合物を含むポリオール組成物と
ポリイソシアネートとを反応させることにより製造され
る軟質ポリウレタンフォームは従来のポリオール組成物
およびCFC発泡剤を用いて製造されるフォームに匹敵す
るフォーム特性を示す。
本発明に係る軟質ポリウレタンおよびポリイソシアヌ
レートフォームの製造方法に用いられる成分は、例えば
少なくとも１種のポリオール、有機ポリイソシアネー
ト、触媒、界面活性剤、発泡剤および他の添加剤、例え
ば充填剤、染料、難燃剤および内部離型剤との混合物で
用いられるポリエーテルモノアルコールを含む。
レートフォームの製造方法に用いられる成分は、例えば
少なくとも１種のポリオール、有機ポリイソシアネー
ト、触媒、界面活性剤、発泡剤および他の添加剤、例え
ば充填剤、染料、難燃剤および内部離型剤との混合物で
用いられるポリエーテルモノアルコールを含む。
ポリエーテルモノアルコール 本発明の目的用のモノアルコールは、KohlerのJourna
l of the American Chemical Society、3181頁、49巻
（1927）に記載のツェレウィチノフテストの如く方法に
よりみられる分子あたり１個の活性水素含有基を有する
化合物と規定される。ツェレウィチノフテストにみられ
る典型的活性水素含有基は−OH、−COOH、−SHおよび−
NHR（Ｒは水素またはこのテスト法により測定したとこ
ろ活性基ではない置換基、例えばメチル、エチル、シク
ロヘキシルおよびフェニルである）である。置換基自身
は活性水素を含む。
l of the American Chemical Society、3181頁、49巻
（1927）に記載のツェレウィチノフテストの如く方法に
よりみられる分子あたり１個の活性水素含有基を有する
化合物と規定される。ツェレウィチノフテストにみられ
る典型的活性水素含有基は−OH、−COOH、−SHおよび−
NHR（Ｒは水素またはこのテスト法により測定したとこ
ろ活性基ではない置換基、例えばメチル、エチル、シク
ロヘキシルおよびフェニルである）である。置換基自身
は活性水素を含む。
ポリエーテルモノアルコールは、一価開始剤と酸化ア
ルキレンとを反応させることにより製造される。好適な
開始剤の例は、１〜12個の炭素原子を有する脂肪族、環
式脂肪族もしくは芳香族一価アルコール、およびグリコ
ール成分中に２〜６個の炭素原子を有するモノエーテル
グリコールの脂肪族、環式脂肪族もしくは芳香族エーテ
ル、並びにトリオール、例えばグリセロールおよびトリ
メチロールプロパンのジメチル、ジエチル、ジプロピル
もしくはジブチルエーテルを含む。一価開始剤は別々に
または他の一価開始剤と組み合わせて用いてもよい。ま
た一価開始剤はポリオール開始剤と混合してよく、酸化
アルキレンとの反応の際、ポリオールとの混合物で製造
されるポリエーテルモノアルコールが得られる。ポリオ
ール開始剤の例はグリセリンである。好ましい一価開始
剤は、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール、The Dow Chemical Companyより商標Dowano
lとして販売されているようなジおよびトリエチレンも
しくはプロピレングリコールのモノエーテルの酸化アル
キレン付加物を含んでなる。
ルキレンとを反応させることにより製造される。好適な
開始剤の例は、１〜12個の炭素原子を有する脂肪族、環
式脂肪族もしくは芳香族一価アルコール、およびグリコ
ール成分中に２〜６個の炭素原子を有するモノエーテル
グリコールの脂肪族、環式脂肪族もしくは芳香族エーテ
ル、並びにトリオール、例えばグリセロールおよびトリ
メチロールプロパンのジメチル、ジエチル、ジプロピル
もしくはジブチルエーテルを含む。一価開始剤は別々に
または他の一価開始剤と組み合わせて用いてもよい。ま
た一価開始剤はポリオール開始剤と混合してよく、酸化
アルキレンとの反応の際、ポリオールとの混合物で製造
されるポリエーテルモノアルコールが得られる。ポリオ
ール開始剤の例はグリセリンである。好ましい一価開始
剤は、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール、The Dow Chemical Companyより商標Dowano
lとして販売されているようなジおよびトリエチレンも
しくはプロピレングリコールのモノエーテルの酸化アル
キレン付加物を含んでなる。
上記一価開始剤を、ポリエーテルポリオールを製造す
る当業者に公知の方法を用いて酸化アルキレン、例えば
酸化エチレン、1,2−プロピレンオキシド、1,2−ブチレ
ンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、酸化スチレン、
または２種以上の好適な酸化物の混合物と反応させる。
ポリアルキレンポリエーテルポリオールの好適な製造方
法は、Interscience Publishers Inc.出版（1951）のWu
rtzのThe Encyclopedia of Chemical Technology:7巻、
257〜266頁、および米国特許第1,922,459号に開示され
た。一価開始剤との反応に好ましい酸化アルキレンは、
酸化エチレン、酸化プロピレン、および酸化ブチレンを
含んでなる。この反応に用いられる酸化アルキレンは別
々にまたは所望の分子量のポリエーテルモノアルコール
を得る量で組み合わせて用いてよい。酸化物を組み合わ
せて用いる場合、生成物のオキシアルキレン鎖中の酸化
物の分布はランダムもしくはブロック状または第一もし
くは第二末端ヒドロキシ基を含む生成物を与えるような
組み合わせである。
る当業者に公知の方法を用いて酸化アルキレン、例えば
酸化エチレン、1,2−プロピレンオキシド、1,2−ブチレ
ンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、酸化スチレン、
または２種以上の好適な酸化物の混合物と反応させる。
ポリアルキレンポリエーテルポリオールの好適な製造方
法は、Interscience Publishers Inc.出版（1951）のWu
rtzのThe Encyclopedia of Chemical Technology:7巻、
257〜266頁、および米国特許第1,922,459号に開示され
た。一価開始剤との反応に好ましい酸化アルキレンは、
酸化エチレン、酸化プロピレン、および酸化ブチレンを
含んでなる。この反応に用いられる酸化アルキレンは別
々にまたは所望の分子量のポリエーテルモノアルコール
を得る量で組み合わせて用いてよい。酸化物を組み合わ
せて用いる場合、生成物のオキシアルキレン鎖中の酸化
物の分布はランダムもしくはブロック状または第一もし
くは第二末端ヒドロキシ基を含む生成物を与えるような
組み合わせである。
ポリエーテルモノアルコールの製造に用いられる触媒
の選択はポリエーテルポリオールを製造する当業者に公
知である。好ましい触媒は周期表のＩ族およびII族金属
の化合物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
およびカリウムメトキシドである。
の選択はポリエーテルポリオールを製造する当業者に公
知である。好ましい触媒は周期表のＩ族およびII族金属
の化合物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
およびカリウムメトキシドである。
本発明の一実施態様において、より好適なポリエーテ
ルモノアルコールは少なくとも800、好ましくは800〜30
00、より好ましくは1000〜2000の分子量を有するもので
ある。そのようなモノアルコールの例は酸化エチレンを
５〜15重量パーセントおよび酸化プロピレンを少なくと
も50重量パーセント含んでなる混合酸化物とトリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルを1300〜1500の分子量
および本質的に第二ヒドロキシ基を有する生成物を与え
るよう反応させることにより製造されるものである。ま
た1400〜1600の分子量およびほぼ20〜60パーセントの第
一ヒドロキシ基を含む生成物を得るため、トリエチレン
グリコールモノメチルエーテルを酸化エチレンおよび少
なくとも50パーセント酸化プロピレンを含む混合流と反
応させ、さらに酸化物の総重量の１〜10パーセントの酸
化エチレンと反応させてよい。
ルモノアルコールは少なくとも800、好ましくは800〜30
00、より好ましくは1000〜2000の分子量を有するもので
ある。そのようなモノアルコールの例は酸化エチレンを
５〜15重量パーセントおよび酸化プロピレンを少なくと
も50重量パーセント含んでなる混合酸化物とトリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルを1300〜1500の分子量
および本質的に第二ヒドロキシ基を有する生成物を与え
るよう反応させることにより製造されるものである。ま
た1400〜1600の分子量およびほぼ20〜60パーセントの第
一ヒドロキシ基を含む生成物を得るため、トリエチレン
グリコールモノメチルエーテルを酸化エチレンおよび少
なくとも50パーセント酸化プロピレンを含む混合流と反
応させ、さらに酸化物の総重量の１〜10パーセントの酸
化エチレンと反応させてよい。
同様に、1400〜1600の分子量および約20〜60パーセン
ト第一ヒドロキシ基を含む生成物を得るため一価開始
剤、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを含んで
なる開始剤混合物と酸化エチレンおよび少なくとも50重
量パーセント酸化プロピレンを含んでなる混合酸化物流
を反応させ、さらに酸化物の総重量の１〜10パーセント
の酸化エチレンを反応させることにより生成物が製造さ
れる。
ト第一ヒドロキシ基を含む生成物を得るため一価開始
剤、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを含んで
なる開始剤混合物と酸化エチレンおよび少なくとも50重
量パーセント酸化プロピレンを含んでなる混合酸化物流
を反応させ、さらに酸化物の総重量の１〜10パーセント
の酸化エチレンを反応させることにより生成物が製造さ
れる。
ポリオール組成物のポリエーテルモノアルコール成分
はモノアルコール成分を用いないで製造したものより軟
質なフォームを与えるのに十分な量で用いられる。有利
に用いられるポリエーテルモノアルコールの量は、モノ
アルコールおよびポリオールを含んでなる総ポリオール
組成物の0.1〜40、好ましくは10〜30、より好ましくは1
5〜30重量パーセントである。これより多い量をフォー
ムの製造に用いてよいが、望ましくない特性、例えば低
引裂抵抗性の生成物となる。本発明の目的のため、ポリ
オール組成物のモノアルコール成分はポリオール組成物
の製造において故意に加えられた成分であり、ポリオー
ル成分中に不純物として存在するものではない。そのよ
うな不純物の例は、アリルアルコールへの酸化プロピレ
ンの熱転位およびポリエーテルポリオールの製造の間の
アルコキシル化のため存在するアルコキシル化アリルア
ルコールである。
はモノアルコール成分を用いないで製造したものより軟
質なフォームを与えるのに十分な量で用いられる。有利
に用いられるポリエーテルモノアルコールの量は、モノ
アルコールおよびポリオールを含んでなる総ポリオール
組成物の0.1〜40、好ましくは10〜30、より好ましくは1
5〜30重量パーセントである。これより多い量をフォー
ムの製造に用いてよいが、望ましくない特性、例えば低
引裂抵抗性の生成物となる。本発明の目的のため、ポリ
オール組成物のモノアルコール成分はポリオール組成物
の製造において故意に加えられた成分であり、ポリオー
ル成分中に不純物として存在するものではない。そのよ
うな不純物の例は、アリルアルコールへの酸化プロピレ
ンの熱転位およびポリエーテルポリオールの製造の間の
アルコキシル化のため存在するアルコキシル化アリルア
ルコールである。
ポリオール 軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられるあらゆ
るポリオールを本発明の実施において用いてよい。好適
なポリオールはポリエステルポリオールおよび分子あた
り２〜８個の活性水素含有基を有する多価化合物と酸化
アルキレンの付加生成物である。付加生成物の製造用の
出発物質として好適である多価化合物の例は、水、グリ
セロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、ヘキサントリオール、ヘキシトール、ヘプチトー
ル、ソルビトール、マンニトール、スクロースおよびア
ミン化合物、例えばエチレンジアミンおよびアミノエチ
ルピペラジン、およびそのような化合物の２種以上の混
合物を含んでなる。多価開始剤の酸化アルキレン付加物
はポリエーテルポリオールの製造の当業者に公知の方法
を用いて製造される。
るポリオールを本発明の実施において用いてよい。好適
なポリオールはポリエステルポリオールおよび分子あた
り２〜８個の活性水素含有基を有する多価化合物と酸化
アルキレンの付加生成物である。付加生成物の製造用の
出発物質として好適である多価化合物の例は、水、グリ
セロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、ヘキサントリオール、ヘキシトール、ヘプチトー
ル、ソルビトール、マンニトール、スクロースおよびア
ミン化合物、例えばエチレンジアミンおよびアミノエチ
ルピペラジン、およびそのような化合物の２種以上の混
合物を含んでなる。多価開始剤の酸化アルキレン付加物
はポリエーテルポリオールの製造の当業者に公知の方法
を用いて製造される。
本発明に好ましいポリオールは分子あたり２〜４個の
活性水素含有基を有する多価化合物と酸化アルキレンの
付加生成物であり、この付加生成物は20〜120、好まし
くは20〜80のヒドロキシ数を有する。
活性水素含有基を有する多価化合物と酸化アルキレンの
付加生成物であり、この付加生成物は20〜120、好まし
くは20〜80のヒドロキシ数を有する。
ポリオール組成物のポリオール成分は１個あるいは多
数のポリオールを含んでなる。ポリオール組成物は公称
３官能価であるポリエーテルポリオールを少なくとも１
個含んでなることが好ましい。所望により、ポリオール
組成物はそのヒドロキシ含量を基準として20〜90、好ま
しくは40〜90パーセント第一ヒドロキシ基を含むポリエ
ーテルポリオールを含む。そのようなポリエーテルポリ
オールの典型的例は、20〜90、好ましくは40〜90パーセ
ント第一ヒドロキシを含むポリエーテルポリオールを与
えるようブロックもしくはランダム状に酸化エチレンを
含みおよび20〜120のヒドロキシ数を有する酸化アルキ
レンもしくはその組み合わせでアルコキシル化されたグ
リセリンである。
数のポリオールを含んでなる。ポリオール組成物は公称
３官能価であるポリエーテルポリオールを少なくとも１
個含んでなることが好ましい。所望により、ポリオール
組成物はそのヒドロキシ含量を基準として20〜90、好ま
しくは40〜90パーセント第一ヒドロキシ基を含むポリエ
ーテルポリオールを含む。そのようなポリエーテルポリ
オールの典型的例は、20〜90、好ましくは40〜90パーセ
ント第一ヒドロキシを含むポリエーテルポリオールを与
えるようブロックもしくはランダム状に酸化エチレンを
含みおよび20〜120のヒドロキシ数を有する酸化アルキ
レンもしくはその組み合わせでアルコキシル化されたグ
リセリンである。
ポリオール組成物のポリオール成分は、ポリオールお
よびポリエーテルモノアルコールを含んでなる総ポリオ
ール組成物の60〜99.9、好ましくは70〜90、より好まし
くは70〜85重量パーセントの量存在する。
よびポリエーテルモノアルコールを含んでなる総ポリオ
ール組成物の60〜99.9、好ましくは70〜90、より好まし
くは70〜85重量パーセントの量存在する。
ポリイソシアネート 本発明において用いてよいポリイソシアネートは、芳
香族、脂肪族および環式脂肪族ポリイソシアネート並び
にそれらの組み合わせを含む。典型的例は、ジイソシア
ネート、例えばｍ−フェニレンジイソシアネート、2,4
−トルエンジイソシアネート、2,6−トリエンジイソシ
アネート、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トル
エンジイソシアネートの混合物、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、テトラメチレ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、ヘキサヒドロトルエ
ンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネー
ト、１−メトキシ−2,4−フェニレンジイソシアネー
ト、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネートおよび混合物、4,
4′−ビフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジメトキ
シ−4,4′−ビフェニルジイソシアネート、3,3′−ジメ
チル−4,4′−ビフェニルジイソシアネート、3,3′−ジ
メチル−4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートで
ある。
香族、脂肪族および環式脂肪族ポリイソシアネート並び
にそれらの組み合わせを含む。典型的例は、ジイソシア
ネート、例えばｍ−フェニレンジイソシアネート、2,4
−トルエンジイソシアネート、2,6−トリエンジイソシ
アネート、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トル
エンジイソシアネートの混合物、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、テトラメチレ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、ヘキサヒドロトルエ
ンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネー
ト、１−メトキシ−2,4−フェニレンジイソシアネー
ト、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネートおよび混合物、4,
4′−ビフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジメトキ
シ−4,4′−ビフェニルジイソシアネート、3,3′−ジメ
チル−4,4′−ビフェニルジイソシアネート、3,3′−ジ
メチル−4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートで
ある。
ポリオール組成物と反応する前に改質されたものを含
むポリイソシアネートおよび／またはプレポリマーも本
発明の範囲内で用いてよい。その入手性および特性のた
め特に有効であり好ましいものは、トリエンジイソシア
ネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびポリ
メチレンポリフェニルポリイソシアネート（通常粗MDI
と呼ばれる）である。好ましいポリイソシアネートはポ
リオール組成物と反応する際、それのみでまたは組み合
わせて用いてよい。
むポリイソシアネートおよび／またはプレポリマーも本
発明の範囲内で用いてよい。その入手性および特性のた
め特に有効であり好ましいものは、トリエンジイソシア
ネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびポリ
メチレンポリフェニルポリイソシアネート（通常粗MDI
と呼ばれる）である。好ましいポリイソシアネートはポ
リオール組成物と反応する際、それのみでまたは組み合
わせて用いてよい。
有利には、水を含むポリオール組成物の活性水素含有
基に対するポリイソシアネートのイソシアネート基のモ
ル比が0.8:1〜1.3〜:1、好ましくは0.9:1〜1.25〜１で
あるようポリオール組成物を有機ポリイソシアネートと
反応させる。ポリオールの比が低いと硬化は不十分であ
り、比が高いと所望のフォーム物理特性が得られない。
ポリイソシアネートの最適の量は天候、特に温度および
湿温によりいくらか変わることに注意すべきである。高
湿度の条件では、イソシアネートの消費は大きく、一定
の比で良好な品質のフォームを製造するためわずかに多
い比のイソシアネートが必要である。
基に対するポリイソシアネートのイソシアネート基のモ
ル比が0.8:1〜1.3〜:1、好ましくは0.9:1〜1.25〜１で
あるようポリオール組成物を有機ポリイソシアネートと
反応させる。ポリオールの比が低いと硬化は不十分であ
り、比が高いと所望のフォーム物理特性が得られない。
ポリイソシアネートの最適の量は天候、特に温度および
湿温によりいくらか変わることに注意すべきである。高
湿度の条件では、イソシアネートの消費は大きく、一定
の比で良好な品質のフォームを製造するためわずかに多
い比のイソシアネートが必要である。
触媒 本発明の方法において、ポリウレタンフォームはウレ
タン触媒と混合して用いられる三量体化触媒の存在下ポ
リイソシアネートをポリオール組成物は反応させること
により製造される。
タン触媒と混合して用いられる三量体化触媒の存在下ポ
リイソシアネートをポリオール組成物は反応させること
により製造される。
イソシアネートの三量体化を促進する触媒は三量体化
触媒として公知である。そのような触媒は広く記載され
ており、第四アンモニウム化合物、例えばベンジルトリ
メチルアンモニウムヒドロキシド、蟻酸および他のオニ
ウム化合物のＮ−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモ
ニウム塩、水酸化アルカリ金属、例えば水酸化カリウ
ム、アルカリ金属アルコキシド、例えばナトリウムメト
キシド、カルボン酸、特に１〜12個の炭素原子を有する
飽和脂肪族モノカルボン酸のアルカリ金属酸塩、例えば
ナトリウムアセテート、カリウムアセテート、カリウム
２−エチルヘキソエート、カリウムアジペート、および
ナトリウムベンゾエート；種々の第三アミン、例えばト
リメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルグア
ニジン、2,4,6−トリス（トリメチルアミノメチル）フ
ェノール、トリエチレンジアミンおよびN,N,N,N′−テ
トラメチル−1,3−ブタンジアミン、トリス（ジメチル
アミノプロピル）トリアジン；カルボン酸の非塩基性金
属塩、例えばオクタン酸鉛を含む。
触媒として公知である。そのような触媒は広く記載され
ており、第四アンモニウム化合物、例えばベンジルトリ
メチルアンモニウムヒドロキシド、蟻酸および他のオニ
ウム化合物のＮ−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモ
ニウム塩、水酸化アルカリ金属、例えば水酸化カリウ
ム、アルカリ金属アルコキシド、例えばナトリウムメト
キシド、カルボン酸、特に１〜12個の炭素原子を有する
飽和脂肪族モノカルボン酸のアルカリ金属酸塩、例えば
ナトリウムアセテート、カリウムアセテート、カリウム
２−エチルヘキソエート、カリウムアジペート、および
ナトリウムベンゾエート；種々の第三アミン、例えばト
リメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルグア
ニジン、2,4,6−トリス（トリメチルアミノメチル）フ
ェノール、トリエチレンジアミンおよびN,N,N,N′−テ
トラメチル−1,3−ブタンジアミン、トリス（ジメチル
アミノプロピル）トリアジン；カルボン酸の非塩基性金
属塩、例えばオクタン酸鉛を含む。
通常三量体化触媒を用いてよく、その例はカリウムグ
ルタメート、カリウムアセテート、ナトリウムアセテー
トおよびカリウムカーボネートである。ブロックトもし
くは遅延作用触媒である三量体化触媒を用いることが好
ましく、それはこれがフォーム品質、特に軟質を改良す
ることに加えてシステム反応性をよく調節するからであ
る。そのようなブロックトもしくは遅延作用触媒は通常
反応に対しすぐには活性とならず、反応工程の間活性と
なる。触媒は例えば反応発熱のための熱分解により反応
の間活性となる。ブロックトもしくは遅延作用三量体化
触媒と考えられるそのような触媒の例はある種の第四ア
ミン化合物でありおよび例えば２−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウム並びに２−エチルヘキソエー
ト、２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムホ
ルメートを含む。
ルタメート、カリウムアセテート、ナトリウムアセテー
トおよびカリウムカーボネートである。ブロックトもし
くは遅延作用触媒である三量体化触媒を用いることが好
ましく、それはこれがフォーム品質、特に軟質を改良す
ることに加えてシステム反応性をよく調節するからであ
る。そのようなブロックトもしくは遅延作用触媒は通常
反応に対しすぐには活性とならず、反応工程の間活性と
なる。触媒は例えば反応発熱のための熱分解により反応
の間活性となる。ブロックトもしくは遅延作用三量体化
触媒と考えられるそのような触媒の例はある種の第四ア
ミン化合物でありおよび例えば２−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウム並びに２−エチルヘキソエー
ト、２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムホ
ルメートを含む。
ウレタン触媒はイソシアネートと活性水素含有化合物
の反応からのウレタン結合の形成を促進する物質であ
る。ウレタン触媒には３種類あり、それは第三アミン化
合物、有機金属化合物および酸、好ましくは弱酸の塩で
ある。ウレタン触媒としてそれのみもしくは組み合わせ
て用いるに好適な第三アミン化合物はＮ−アルキルモル
ホリン、Ｎ−アルキルアルカノールアミン、N,N−ジア
ルキルシクロ−ヘキシルアミンおよびアルキルアミンで
あり、ここでアルキル基はメチル、エチル、プロピルお
よびブチルを含む。ウレタン触媒として有効な有機金属
および金属化合物は、ビスマス、鉛、錫、チタン、鉄、
アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウ
ム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、
モリブデン、バナジウム、銅、マンガン、およびジルコ
ニウムの化合物を含む。その例は鉛−２−エチルヘキソ
エート、鉛ベンゾエート、鉛オレエート、ジブチル錫ジ
ラウレート、トリブチル錫ブチル錫トリクロリド、塩化
第二錫、オクタン酸第一錫、オレイン酸第一錫、ジブチ
ル錫ジ（２−エチルヘキソエート）および塩化第二鉄で
ある。
の反応からのウレタン結合の形成を促進する物質であ
る。ウレタン触媒には３種類あり、それは第三アミン化
合物、有機金属化合物および酸、好ましくは弱酸の塩で
ある。ウレタン触媒としてそれのみもしくは組み合わせ
て用いるに好適な第三アミン化合物はＮ−アルキルモル
ホリン、Ｎ−アルキルアルカノールアミン、N,N−ジア
ルキルシクロ−ヘキシルアミンおよびアルキルアミンで
あり、ここでアルキル基はメチル、エチル、プロピルお
よびブチルを含む。ウレタン触媒として有効な有機金属
および金属化合物は、ビスマス、鉛、錫、チタン、鉄、
アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウ
ム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、
モリブデン、バナジウム、銅、マンガン、およびジルコ
ニウムの化合物を含む。その例は鉛−２−エチルヘキソ
エート、鉛ベンゾエート、鉛オレエート、ジブチル錫ジ
ラウレート、トリブチル錫ブチル錫トリクロリド、塩化
第二錫、オクタン酸第一錫、オレイン酸第一錫、ジブチ
ル錫ジ（２−エチルヘキソエート）および塩化第二鉄で
ある。
ある種のウレタン触媒はイソシアネートと活性水素含
有化合物、水との反応を促進する方向に選択性を示すこ
とが公知である。この触媒は初期の二酸化炭素の発生の
ためウレタン発泡触媒として公知である。そのような触
媒の例はペンタメチルジエチレントリアミン−N,N−ジ
メチル−Ｎ−アミノエチルモルホリンおよびビス−（N,
N−ジメチルアミノエチル）エーテル並びにその蟻酸塩
である。ウレタンおよびウレタン発泡触媒はポリウレタ
ンフォームを製造する際組み合わせて用いてよい。
有化合物、水との反応を促進する方向に選択性を示すこ
とが公知である。この触媒は初期の二酸化炭素の発生の
ためウレタン発泡触媒として公知である。そのような触
媒の例はペンタメチルジエチレントリアミン−N,N−ジ
メチル−Ｎ−アミノエチルモルホリンおよびビス−（N,
N−ジメチルアミノエチル）エーテル並びにその蟻酸塩
である。ウレタンおよびウレタン発泡触媒はポリウレタ
ンフォームを製造する際組み合わせて用いてよい。
本発明の好ましい実施態様の１つにおいて、ブロック
トもしくは遅延作用三量体化触媒はウレタン触媒と組み
合わせて用いられ、ここで少なくとも１種のウレタン触
媒はウレタン発泡触媒でありおよびブロックトもしくは
遅延作用発泡触媒であってよい。ウレタン発泡触媒は有
利にはフォームの硬化を改良するため用いられる。好ま
しいウレタン触媒は通常アミン、特に第三アミン、２種
以上のアミンの混合物、または１種以上のアミンと１種
以上の金属触媒、特に有機錫化合物との混合物である。
好ましいウレタン触媒の例はオクタン酸第一錫、トリエ
チレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、
Ｎ−メチルモルホリン、N,N−ジメチル−Ｎ−アミノエ
チルモルホリンおよびビス（N,N−ジメチルアミノエチ
ル）エーテル並びに蟻酸塩である。
トもしくは遅延作用三量体化触媒はウレタン触媒と組み
合わせて用いられ、ここで少なくとも１種のウレタン触
媒はウレタン発泡触媒でありおよびブロックトもしくは
遅延作用発泡触媒であってよい。ウレタン発泡触媒は有
利にはフォームの硬化を改良するため用いられる。好ま
しいウレタン触媒は通常アミン、特に第三アミン、２種
以上のアミンの混合物、または１種以上のアミンと１種
以上の金属触媒、特に有機錫化合物との混合物である。
好ましいウレタン触媒の例はオクタン酸第一錫、トリエ
チレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、
Ｎ−メチルモルホリン、N,N−ジメチル−Ｎ−アミノエ
チルモルホリンおよびビス（N,N−ジメチルアミノエチ
ル）エーテル並びに蟻酸塩である。
ポリウレタンフォームの製造において、触媒は触媒有
効量で用いられる。三量体化触媒は所望のシステム反応
性および特にフォームの軟性を与えるに十分な量で用い
られる。三量体化触媒の量を増すとより低い圧縮荷重撓
み値を示すより軟質なフォームを与える。三量体化触媒
は有利にはポリオール組成物の100重量部あたり0.01〜
1.0、好ましくは0.05〜0.5重量部の量で用いられる。ウ
レタン触媒がアミンである場合、有利にはポリオール組
成物100重量部あたり0.05〜5.0、好ましくは0.1〜2.0重
量部の量で用いられる。ウレタン触媒が有機金属もしく
は金属化合物である場合、有利にはポリオール組成物の
100重量部あたり0.01〜約1.0重量部の少量で用いられ
る。
効量で用いられる。三量体化触媒は所望のシステム反応
性および特にフォームの軟性を与えるに十分な量で用い
られる。三量体化触媒の量を増すとより低い圧縮荷重撓
み値を示すより軟質なフォームを与える。三量体化触媒
は有利にはポリオール組成物の100重量部あたり0.01〜
1.0、好ましくは0.05〜0.5重量部の量で用いられる。ウ
レタン触媒がアミンである場合、有利にはポリオール組
成物100重量部あたり0.05〜5.0、好ましくは0.1〜2.0重
量部の量で用いられる。ウレタン触媒が有機金属もしく
は金属化合物である場合、有利にはポリオール組成物の
100重量部あたり0.01〜約1.0重量部の少量で用いられ
る。
１種以上のウレタン触媒と共に１種以上の三量体化触
媒を用いてよい。また三量体化触媒をカルボジイミド形
成を触媒する触媒、例えば３−アルキルホスホレンオキ
シドおよび米国特許第4,424,288号に記載されているよ
うな他の同様の化合物と一部置換してよい。
媒を用いてよい。また三量体化触媒をカルボジイミド形
成を触媒する触媒、例えば３−アルキルホスホレンオキ
シドおよび米国特許第4,424,288号に記載されているよ
うな他の同様の化合物と一部置換してよい。
発泡剤 本発明に係るポリウレタンフォームの製造において、
発泡剤の主成分としてCFCもしくは他の揮発性有機液体
を用いないことが好ましいが、所望のフォーム特性のた
めになる場合、所望により水発生二酸化炭素に補助発泡
剤として少量用いてもよい。イソシアネート由来フォー
ムの製造に有効な補助発泡剤は公知である。
発泡剤の主成分としてCFCもしくは他の揮発性有機液体
を用いないことが好ましいが、所望のフォーム特性のた
めになる場合、所望により水発生二酸化炭素に補助発泡
剤として少量用いてもよい。イソシアネート由来フォー
ムの製造に有効な補助発泡剤は公知である。
好適な補助発泡剤は反応条件（すなわち発熱反応によ
り発生する温度および圧力）において揮発する液化ガス
もしくは液体を含む。通常、有利に用いられるこの液体
および液化ガスは−80℃〜100℃、好ましくは０℃〜75
℃の沸点を有する物質である。有効な発泡剤の例はハロ
ゲン化、好ましくは塩素化および／または弗素化炭化水
素、例えばテトラフルオロメタン、ブロモトリフルオロ
メタン、クロロトリフルオロメタン、ジブロモジフルオ
ロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフル
オロメタン、ヘキサフルオロエタン、1,2,2−トリクロ
ロ−1,1,2−トリフルオロエタン、1,1,2,2−テトラクロ
ロ−1,2−ジフルオロエタン、1,2−ジブロモ−1,1,2,2
−テトラフルオロエタン、1,2,2−トリブロモー1,1,2−
トリフルオロエタン、オクタフルオロプロパン、デカフ
ルオロブタン、ヘキサフルオロシクロプロパン、1,2,3
−トリクロロ−1,2,3−トリフルオロシクロプロパン、
オクタフルオロシクロブタン、1,2−ジクロロ−1,2,3,
3,4,4−ヘキサフルオロシクロブタン、1,2,3,4−テトラ
クロロ−1,2,3,4−テトラフルオロシクロブタン、トリ
クロロエチレン、トリクロロエタン、クロロホルム、ジ
クロロエタン、四塩化炭素、および低沸点炭化水素（ア
ルカンおよび／またはアルケン、例えばブタン、ペンタ
ンおよびヘキサンを含む）を含む。
り発生する温度および圧力）において揮発する液化ガス
もしくは液体を含む。通常、有利に用いられるこの液体
および液化ガスは−80℃〜100℃、好ましくは０℃〜75
℃の沸点を有する物質である。有効な発泡剤の例はハロ
ゲン化、好ましくは塩素化および／または弗素化炭化水
素、例えばテトラフルオロメタン、ブロモトリフルオロ
メタン、クロロトリフルオロメタン、ジブロモジフルオ
ロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフル
オロメタン、ヘキサフルオロエタン、1,2,2−トリクロ
ロ−1,1,2−トリフルオロエタン、1,1,2,2−テトラクロ
ロ−1,2−ジフルオロエタン、1,2−ジブロモ−1,1,2,2
−テトラフルオロエタン、1,2,2−トリブロモー1,1,2−
トリフルオロエタン、オクタフルオロプロパン、デカフ
ルオロブタン、ヘキサフルオロシクロプロパン、1,2,3
−トリクロロ−1,2,3−トリフルオロシクロプロパン、
オクタフルオロシクロブタン、1,2−ジクロロ−1,2,3,
3,4,4−ヘキサフルオロシクロブタン、1,2,3,4−テトラ
クロロ−1,2,3,4−テトラフルオロシクロブタン、トリ
クロロエチレン、トリクロロエタン、クロロホルム、ジ
クロロエタン、四塩化炭素、および低沸点炭化水素（ア
ルカンおよび／またはアルケン、例えばブタン、ペンタ
ンおよびヘキサンを含む）を含む。
本発明の好ましい実施態様において、軟質フォームの
製造用の発泡剤はイソシアネートと水の反応から発生し
た二酸化炭素である。水は通常ポリオール組成物の100
重量部あたり１〜10重量部の量で用いられる。所望の密
度のフォームを与えるため十分な量の発泡剤が用いられ
る。水発生二酸化炭素は所望の密度のフォームを製造す
るに必要な発泡剤の主要部をしめる。フォームの製造に
必要な総発泡剤の少なくとも50パーセント、好ましくは
少なくとも60パーセント、より好ましくは少なくとも75
パーセントが二酸化炭素を発生する水とイソシアネート
の反応より得られる。必要により、フォームの製造に必
要な発泡剤の残りは示した１種以上の好適な補助発泡剤
により提供される。好ましい補助発泡剤は少なくとも１
個の水素原子を含むクロロフルオロカーボンである。そ
のような好ましい補助発泡剤はしばしば「軟質」クロロ
フルオロカーボンとされる。
製造用の発泡剤はイソシアネートと水の反応から発生し
た二酸化炭素である。水は通常ポリオール組成物の100
重量部あたり１〜10重量部の量で用いられる。所望の密
度のフォームを与えるため十分な量の発泡剤が用いられ
る。水発生二酸化炭素は所望の密度のフォームを製造す
るに必要な発泡剤の主要部をしめる。フォームの製造に
必要な総発泡剤の少なくとも50パーセント、好ましくは
少なくとも60パーセント、より好ましくは少なくとも75
パーセントが二酸化炭素を発生する水とイソシアネート
の反応より得られる。必要により、フォームの製造に必
要な発泡剤の残りは示した１種以上の好適な補助発泡剤
により提供される。好ましい補助発泡剤は少なくとも１
個の水素原子を含むクロロフルオロカーボンである。そ
のような好ましい補助発泡剤はしばしば「軟質」クロロ
フルオロカーボンとされる。
界面活性剤 反応混合物は界面活性剤もしくは安定剤または他の気
泡寸法調節剤を含んでよい。そのような物質は公知であ
る。通常、そのようなフォーム界面活性剤の例はアルコ
キシシラン、ポリシリルホスホネート、ポリジメチルシ
ロキサン、酸化プロピレンとプロピレングリコールを縮
合することにより形成される疎水性塩基と酸化エチレン
の縮合体、エチレンジアミンの酸化エチレン付加物、長
鎖脂肪酸およびソルビタンのポリオキシアルキレンエス
テル、並びに（シロキサンオキシアルキレン）ブロック
コポリマーである。好ましい物質はシロキサンオキシア
ルキレンブロックコポリマーである。そのようなブロッ
クコポリマーは米国特許第2,834,748号;2,917,480号;3,
505,377号;3,507,815号;3,563,924号；および4,483,894
号に記載されている。
泡寸法調節剤を含んでよい。そのような物質は公知であ
る。通常、そのようなフォーム界面活性剤の例はアルコ
キシシラン、ポリシリルホスホネート、ポリジメチルシ
ロキサン、酸化プロピレンとプロピレングリコールを縮
合することにより形成される疎水性塩基と酸化エチレン
の縮合体、エチレンジアミンの酸化エチレン付加物、長
鎖脂肪酸およびソルビタンのポリオキシアルキレンエス
テル、並びに（シロキサンオキシアルキレン）ブロック
コポリマーである。好ましい物質はシロキサンオキシア
ルキレンブロックコポリマーである。そのようなブロッ
クコポリマーは米国特許第2,834,748号;2,917,480号;3,
505,377号;3,507,815号;3,563,924号；および4,483,894
号に記載されている。
好適な界面活性剤の例は、Glodschmidtより販売され
ている「Tegostab」生成物Tegostab B−4113、Ｂ−4380
およびＢ−8681並びにDow Corning Corporationより販
売されている界面活性剤DC−5043である。好適な安定剤
の例は、Goldschmidtより販売されているTegostab BF−
2270、BF−2370、BF−4900およびBF−3136並びにDow Co
rning CorporationのDC−190およびDC−198である。フ
ォーム安定剤、界面活性剤は通常ポリオール組成物のヒ
ドロキシ化合物の100部あたり0.05〜5.0、好ましくは0.
1〜2.0重量部の量で用いられる。
ている「Tegostab」生成物Tegostab B−4113、Ｂ−4380
およびＢ−8681並びにDow Corning Corporationより販
売されている界面活性剤DC−5043である。好適な安定剤
の例は、Goldschmidtより販売されているTegostab BF−
2270、BF−2370、BF−4900およびBF−3136並びにDow Co
rning CorporationのDC−190およびDC−198である。フ
ォーム安定剤、界面活性剤は通常ポリオール組成物のヒ
ドロキシ化合物の100部あたり0.05〜5.0、好ましくは0.
1〜2.0重量部の量で用いられる。
添加剤 上記成分に加え、フォーム形成混合物は所望により通
常軟質ウレタンフォームの製造に用いられるあらゆる種
々の添加剤を含んでよい。添加剤の例は難燃剤、充填
剤、染料、顔料、抗酸化剤および殺カビ剤を含む。フォ
ーム特性を改良するため用いられる架橋剤も反応混合物
に加えてよい。架橋剤の例はアルキルアミン、ジアミ
ン、グリセリンおよびジエタノールアミンである。
常軟質ウレタンフォームの製造に用いられるあらゆる種
々の添加剤を含んでよい。添加剤の例は難燃剤、充填
剤、染料、顔料、抗酸化剤および殺カビ剤を含む。フォ
ーム特性を改良するため用いられる架橋剤も反応混合物
に加えてよい。架橋剤の例はアルキルアミン、ジアミ
ン、グリセリンおよびジエタノールアミンである。
軟質フォームの製造 軟質ポリウレタンおよびポリイソシアヌレートフォー
ムを製造するため前記成分を用いる。ポリエーテルモノ
アルコールおよびポリオール成分を含んでなるポリオー
ル組成物を他の成分、例えば発泡剤、触媒、界面活性
剤、添加剤、充填剤またはそれらの混合物の存在下適当
な量の有機ポリイソシアネートと反応させる。
ムを製造するため前記成分を用いる。ポリエーテルモノ
アルコールおよびポリオール成分を含んでなるポリオー
ル組成物を他の成分、例えば発泡剤、触媒、界面活性
剤、添加剤、充填剤またはそれらの混合物の存在下適当
な量の有機ポリイソシアネートと反応させる。
ここで製造される軟質フォームは、すべての成分を１
度に反応させることによるワンステップ法で製造してよ
く、またはいわゆる「準プレポリマー法」で製造してよ
い。ワンステップ法において、発泡が機械で行われる場
合、活性水素含有生成物、触媒、界面活性剤、発泡剤お
よび所望の添加剤は別々のパイプを介して混合ヘッドに
送られ、そこでポリイソシアネートと混合されポリウレ
タン形成混合物を得る。この混合物を好適な容器または
必要により金型に注ぐ。機械の使用には混合ヘッドへの
成分のラインに制限があり、ポリイソシアネートを除く
すべての成分を予備混合することが有利である。これは
ポリウレタン形成混合物を製造する際での反応成分の計
量および混合を簡単にする。
度に反応させることによるワンステップ法で製造してよ
く、またはいわゆる「準プレポリマー法」で製造してよ
い。ワンステップ法において、発泡が機械で行われる場
合、活性水素含有生成物、触媒、界面活性剤、発泡剤お
よび所望の添加剤は別々のパイプを介して混合ヘッドに
送られ、そこでポリイソシアネートと混合されポリウレ
タン形成混合物を得る。この混合物を好適な容器または
必要により金型に注ぐ。機械の使用には混合ヘッドへの
成分のラインに制限があり、ポリイソシアネートを除く
すべての成分を予備混合することが有利である。これは
ポリウレタン形成混合物を製造する際での反応成分の計
量および混合を簡単にする。
この他に、いわゆる「準プレポリマー法」でフォーム
を製造してよい。この方法において、触媒の非存在下、
プレポリマーの重量を基準として反応生成物中に10〜30
パーセントの遊離イソシアナト基を与える比でポリオー
ル成分の一部をポリイソシアネート成分と反応させる。
フォームを製造するため、ポリオールの残りを加え、触
媒および他の添加剤、例えば発泡剤および界面活性剤の
存在下反応させる。他の添加剤はプレポリマーもしくは
残りのポリオールのいずれかにまたは成分を混合する前
に加えてもよく、それにより反応の終了の際に軟質ポリ
ウレタンフォームが得られる。
を製造してよい。この方法において、触媒の非存在下、
プレポリマーの重量を基準として反応生成物中に10〜30
パーセントの遊離イソシアナト基を与える比でポリオー
ル成分の一部をポリイソシアネート成分と反応させる。
フォームを製造するため、ポリオールの残りを加え、触
媒および他の添加剤、例えば発泡剤および界面活性剤の
存在下反応させる。他の添加剤はプレポリマーもしくは
残りのポリオールのいずれかにまたは成分を混合する前
に加えてもよく、それにより反応の終了の際に軟質ポリ
ウレタンフォームが得られる。
本発明により製造されるウレタン、イソシアヌレート
フォームは６〜500、好ましくは６〜200、より好ましく
は６〜100kg/m3の密度を有する軟質生成物である。この
フォームは環境に有害な発泡剤を用いて製造したフォー
ムと等しいもしくはよりすぐれた特性を示す。
フォームは６〜500、好ましくは６〜200、より好ましく
は６〜100kg/m3の密度を有する軟質生成物である。この
フォームは環境に有害な発泡剤を用いて製造したフォー
ムと等しいもしくはよりすぐれた特性を示す。
本発明に係る方法により製造されたフォームは、例え
ば椅子張り材料、マットレス、積層用のフィルムおよび
断熱材として用いられる。
ば椅子張り材料、マットレス、積層用のフィルムおよび
断熱材として用いられる。
本発明に係る方法を以下の実験により説明するが、限
定するものではない。特に示すもの以外、すべての量は
重量部である。
定するものではない。特に示すもの以外、すべての量は
重量部である。
この例において、フォームの特性は以下の標準テスト
法に従い測定した。レジリエンス−ASTMD3574−81、モ
ジュラスおよび圧縮苛重撓み−（CLD）DIN53577、引張
強さおよび伸び率−DIN53571、引裂抵抗−DIN53515 この例において以下の略語を用いる。
法に従い測定した。レジリエンス−ASTMD3574−81、モ
ジュラスおよび圧縮苛重撓み−（CLD）DIN53577、引張
強さおよび伸び率−DIN53571、引裂抵抗−DIN53515 この例において以下の略語を用いる。
ポリオールＡは、ヒドロキシ数55および第一OH含量40
パーセントを有するグリセリンの酸化エチレン、酸化プ
ロピレン付加物である。
パーセントを有するグリセリンの酸化エチレン、酸化プ
ロピレン付加物である。
ポリオールＢは、ヒドロキシ数35および第一OH含量82
パーセントを有するグリセリンの酸化エチレン、酸化プ
ロピレン付加物である。
パーセントを有するグリセリンの酸化エチレン、酸化プ
ロピレン付加物である。
ポリエーテルモノアルコールＡは、ヒドロキシ数37.5
および分子量1400を有する混合酸化エチレン、酸化プロ
ピレン付加物である。
および分子量1400を有する混合酸化エチレン、酸化プロ
ピレン付加物である。
ウレタン触媒 NIAX Al:Union Carbide Corp販売のビス（ジメチルアミ
ノエチル）エーテル Sn−oct:オクタン酸第一錫 DABCO 33LV:Air Products販売のジプロビレングリコー
ル中33パーセントトリエチレンジアミン DABCO XDM:Air Products販売のN,N−ジメチルエチル−
Ｎ−モルホリン NMM:N−メチルモルホリン 三量体化触媒 触媒A:炭酸カリウム、10g/100g水 DABCO TMR:Air Products販売の２−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウム２−エチルヘキソエート DABCO TMR−2:Air Products販売の２−ヒドロキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムホルメート 界面活性剤 Tegostab BF 2370:Th.Goldschmidt販売のシリコン界面
活性材 Tegostab BF 4900:Th.Goldschmidt販売のシリコン界面
活性材 Freon R−11 A:Dupont販売のトリクロロフルオロメタ
ン、補助発泡剤 DEA:ジエタノールアミン、架橋剤すべての実験におい
て、用いたポリイソシアネートは2,4−および2,6−トル
エンジイソシアネート異お性体の80:20混合物である。
ノエチル）エーテル Sn−oct:オクタン酸第一錫 DABCO 33LV:Air Products販売のジプロビレングリコー
ル中33パーセントトリエチレンジアミン DABCO XDM:Air Products販売のN,N−ジメチルエチル−
Ｎ−モルホリン NMM:N−メチルモルホリン 三量体化触媒 触媒A:炭酸カリウム、10g/100g水 DABCO TMR:Air Products販売の２−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウム２−エチルヘキソエート DABCO TMR−2:Air Products販売の２−ヒドロキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムホルメート 界面活性剤 Tegostab BF 2370:Th.Goldschmidt販売のシリコン界面
活性材 Tegostab BF 4900:Th.Goldschmidt販売のシリコン界面
活性材 Freon R−11 A:Dupont販売のトリクロロフルオロメタ
ン、補助発泡剤 DEA:ジエタノールアミン、架橋剤すべての実験におい
て、用いたポリイソシアネートは2,4−および2,6−トル
エンジイソシアネート異お性体の80:20混合物である。
比較例Ａ〜Ｄ 表１に示した配合および生成物を用いて比較フォーム
を製造する。
を製造する。
フォーム特性を表２に示す。
表２に示したモジュラス値は以下の比である。
この値が大きいほどフォームにより与えられる耐力は
大きくなる。
大きくなる。
表２に示されたガイドファクターは下式により計算さ
れる。
れる。
ガイドファクターは標準化硬度と考えられ、密度の異
なる種々のフォームサンプルの比較が可能となる。この
値が小さいほどフォームは軟質である。
なる種々のフォームサンプルの比較が可能となる。この
値が小さいほどフォームは軟質である。
比較例Ａ〜Ｄはそれぞれフォームの発泡にFreon−11
を用いた場合に得られるフォーム特性、発泡剤として水
のみを用いた場合のフォーム特性の変化および損失、並
びにモノアルコールまたは三量体化触媒の存在下で製造
したフォームと発泡を組み合わせた場合の比較フォーム
特性を示す。
を用いた場合に得られるフォーム特性、発泡剤として水
のみを用いた場合のフォーム特性の変化および損失、並
びにモノアルコールまたは三量体化触媒の存在下で製造
したフォームと発泡を組み合わせた場合の比較フォーム
特性を示す。
例１〜４ 本発明の方法に従い、ポリエーテルモノアルコールお
よび三量体化触媒の存在下フォームを製造する。フォー
ムを製造するため用いた生成物および配合を表３に示
し、および生成物の特性を表４に示す。表４からわかる
ように、製造した軟質ポリウレタンフォームは比較フォ
ームと等しいまたはより優れた特性を示す。
よび三量体化触媒の存在下フォームを製造する。フォー
ムを製造するため用いた生成物および配合を表３に示
し、および生成物の特性を表４に示す。表４からわかる
ように、製造した軟質ポリウレタンフォームは比較フォ
ームと等しいまたはより優れた特性を示す。
例２は比較例Ａと等しいフォーム特性を示し、ガイド
ファクターからわかるように十分軟質である。
ファクターからわかるように十分軟質である。
例５ この例は三量体化触媒の量を増すことにより本発明の
方法に従って製造されたフォームの柔軟性が増すことを
示す。フォームは例２の配合で製造する（三量体化触媒
レベルを以下に示す）。結果を以下に示す。
方法に従って製造されたフォームの柔軟性が増すことを
示す。フォームは例２の配合で製造する（三量体化触媒
レベルを以下に示す）。結果を以下に示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−40597（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08G 18/40 - 18/64
Claims (11)
- 【請求項１】三量体化触媒および発泡剤の存在下少なく
とも２種の異なるヒドロキシ化合物を含むポリオール組
成物とポリイソシアネートを反応させることを含んでな
る軟質ポリウレタンフォームの製造方法であって、少な
くとも１種のヒドロキシ化合物が20〜120のヒドロキシ
数を有するポリオールであり、少なくとも１種のヒドロ
キシ化合物がポリエーテルモノアルコールであり；三量
体化触媒がウレタン触媒と混合して用いられ；およびフ
ォームの製造に必要な総発泡剤の少なくとも50パーセン
トが水とイソシアネートとの反応より得られることを特
徴とする方法。 - 【請求項２】ポリオールがポリエーテルポリオールであ
りおよび分子あたり２〜８個の活性水素含有基を有する
開始剤と１個以上の酸化アルキレンとの反応生成物であ
る、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】モノアルコールが分子あたり１個の活性水
素含有基を有する開始剤と１個以上の酸化アルキレンと
の反応生成物である、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】モノアルコールが800〜3000の当量を有す
る、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】水が前記ポリオール組成物の100重量部あ
たり１〜10部の量で存在する、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】三量体化触媒が遅延作用触媒である、請求
項１記載の方法。 - 【請求項７】ウレタン触媒が少なくとも１種のウレタン
発泡触媒を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項８】ポリエーテルモノアルコールが前記ポリオ
ール組成物の0.1〜40重量パーセントの量で存在する、
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】三量体化触媒および発泡剤の存在下、20〜
120のヒドロキシ数を有する少なくとも１種のポリオー
ル成分および少なくとも１種のポリエーテルモノアルコ
ール成分を含んでなるポリオール組成物を0.8:1〜1.3:1
の、水を含むポリオール組成物の活性水素含有基に対す
るイソシアネート基のモル比を与えるに十分な量で存在
するポリイソシアネートと接触させた反応生成物であ
る、軟質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項１０】ポリイソシアネートがトルエンジイソシ
アネートを含んでなる、請求項９記載の軟質ポリウレタ
ンフォーム。 - 【請求項１１】ポリイソシアネートがポリメチレンポリ
フェニルイソシアネートを含んでなる、請求項９記載の
軟質ポリウレタンフォーム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US24871088A | 1988-09-23 | 1988-09-23 | |
| US248710 | 1988-09-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163112A JPH02163112A (ja) | 1990-06-22 |
| JP2886569B2 true JP2886569B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=22940339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1245351A Expired - Lifetime JP2886569B2 (ja) | 1988-09-23 | 1989-09-22 | 低密度軟質成形およびスラブ材ポリウレタンフォームの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2886569B2 (ja) |
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| AT (1) | ATE97927T1 (ja) |
| AU (1) | AU616052B2 (ja) |
| CA (1) | CA1336118C (ja) |
| DE (1) | DE68911092T2 (ja) |
| ES (1) | ES2046418T3 (ja) |
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| JPH0791356B2 (ja) * | 1990-10-08 | 1995-10-04 | 三洋化成工業株式会社 | 軟質ポリウレタンフォームの製法 |
| GB9217309D0 (en) * | 1992-08-14 | 1992-09-30 | Dow Europ Sa | Flexible,moulded,hot cured,low firmness polyurethane foams |
| GB9404127D0 (en) * | 1994-03-03 | 1994-04-20 | Polyol Int Bv | Process for producing a soft, flexible, hot molded poyurethane foam |
| US5464562A (en) * | 1995-04-24 | 1995-11-07 | Basf Corporation | Polyoxyalkylene polyether monool polyurethane foam additive |
| DE19746807A1 (de) * | 1997-10-23 | 1999-04-29 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen |
| US6136879A (en) * | 1997-10-28 | 2000-10-24 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Soft polyurethane foam, method of producing the same and vehicle interior member using the same |
| DE19813107A1 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen |
| US6391935B1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-05-21 | Bayer Antwerp, N.V. | Viscoelastic polyurethane foams |
| US20110152392A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Honeywell International Inc. | Catalysts For Polyurethane Foam Polyol Premixes Containing Halogenated Olefin Blowing Agents |
| JP5005215B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2012-08-22 | 株式会社イノアックコーポレーション | ポリウレタン発泡体 |
| US10023683B2 (en) * | 2006-06-12 | 2018-07-17 | Evonik Degussa Gmbh | Catalyst compositions for improving polyurethane foam performance |
| DE102008032882A1 (de) * | 2008-07-14 | 2010-01-21 | Schäfer, Volker, Dr. | Organo-Zink-Cluster zur reversiblen Fixierung von Aminen |
| DE102009005712A1 (de) * | 2009-01-22 | 2010-07-29 | Bayer Materialscience Ag | Polyurethanvergussmassen |
| PT3655453T (pt) * | 2017-07-17 | 2021-09-06 | Dow Global Technologies Llc | Espuma de poliuretano e método para fazer a espuma |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1253039A (fr) * | 1959-03-31 | 1961-02-03 | Ici Ltd | Perfectionnements à la fabrication de produits en polyuréthane sous forme de mousse |
| CH433740A (fr) * | 1964-10-14 | 1967-04-15 | Elekal Societe Anonyme | Procédé de fabrication d'une mousse hydrophile de polyuréthane |
| FR1457458A (fr) * | 1965-08-12 | 1966-01-24 | Nat Lock Co | Procédé de fabrication de vis auto-taraudeuses |
| US3457203A (en) * | 1966-04-25 | 1969-07-22 | Olin Mathieson | Hydrophilic polyurethane foams and a process for preparing them |
| FR1487458A (fr) * | 1966-05-26 | 1967-07-07 | Naphtachimie Sa | Mousses de polyuréthane |
| US3875086A (en) * | 1973-08-10 | 1975-04-01 | Jefferson Chem Co Inc | Urethane containing monohydric polyether chain stoppers |
| DE2935402C3 (de) * | 1979-09-01 | 1982-04-22 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Hartschäumen und deren Verwendung zur Kälte-/Wärmedämmung |
| US4426461A (en) * | 1982-07-14 | 1984-01-17 | Thermocell Development, Ltd. | Modified polyisocyanurate foam and method of preparation |
-
1989
- 1989-09-21 NZ NZ230729A patent/NZ230729A/en unknown
- 1989-09-21 KR KR1019890013560A patent/KR900004795A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-09-22 EP EP89117582A patent/EP0361334B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-22 AT AT89117582T patent/ATE97927T1/de not_active IP Right Cessation
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- 1989-09-22 JP JP1245351A patent/JP2886569B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-22 CA CA000612473A patent/CA1336118C/en not_active Expired - Fee Related
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| CA1336118C (en) | 1995-06-27 |
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| DE68911092D1 (de) | 1994-01-13 |
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