JP3516411B2 - Method for producing polyurethane foam - Google Patents
Method for producing polyurethane foamInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はポリウレタンフォームの
製造方法、特にはプレミックスの保存安定性を向上させ
たポリウレタンフォームの製造方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam, and more particularly to a method for producing a polyurethane foam having an improved premix storage stability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】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含むポリウレタンフォーム組成物
を発泡、硬化させることによって作られているが、この
製造方法にあたってはフォームの外観、その他の物性を
改良する目的でポリオール、触媒、整泡剤および発泡剤
を混合したレジンプレミックスにこれとは非相溶な添加
剤を用いることが提案されている。2. Description of the Related Art Polyurethane foam is produced by foaming and curing a polyurethane foam composition containing a polyol and a polyisocyanate. In this manufacturing method, a polyol is used for the purpose of improving the appearance and other physical properties of the foam. It has been proposed to use an additive incompatible with a resin premix in which a catalyst, a foam stabilizer and a foaming agent are mixed.
【０００３】そして、この添加剤としては例えば発泡剤
に水のみを用いて硬質ポリウレタンフォームを製造する
場合に、レジンプレミックスに非相溶のＲ3 ＳｉＯ1/2
単位（Ｒは同一または異種の炭素数１〜20の１価炭化水
素基）と、ＳｉＯ4/2 単位とからなる有機けい素化合物
を添加してフォームの諸物性を改良するという方法が提
案されている。As an additive, for example, when a rigid polyurethane foam is produced by using only water as a foaming agent, R 3 SiO 1/2 which is incompatible with the resin premix.
A method has been proposed in which an organosilicon compound consisting of a unit (R is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) and a SiO 4/2 unit is added to improve various physical properties of the foam. ing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この添加剤は
レジンプレミックスと非相溶のものであるために経時で
これがレジンプレミックスから分離して目的の特性を発
揮することができなくなるので、当事者はこのレジンプ
レミックスをイソシアネートと反応させる前に撹拌する
必要があり、またそれ故にこの用途が限定され、例えば
スプレー発泡などへの応用ができなくなるという不利が
あった。However, since this additive is incompatible with the resin premix, it cannot be separated from the resin premix over time and the desired characteristics cannot be exerted. The parties had the disadvantage that the resin premix had to be stirred before reacting with the isocyanate, and therefore this application was limited and could not be applied, for example to spray foaming.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決したポリウレタンフォームの製造方法
に関するものであり、これはポリオールとポリイソシア
ネートを含むポリウレタンフォーム組成物を発泡、硬化
させてポリウレタンフォームを製造する方法において、
レジンプレミックスに非相溶なＲ3 ＳｉＯ1/2 単位（こ
こにＲは同一または異種の炭素数１〜20の１価炭化水素
基）と、ＳｉＯ4/2 単位とからなる有機けい素化合物
を、該有機けい素化合物、水および界面活性剤からなる
エマルジョンとして添加することを特徴とするものであ
る。The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam which solves the above disadvantages and problems, by foaming and curing a polyurethane foam composition containing a polyol and a polyisocyanate. In the method of producing polyurethane foam,
Organosilicon compound composed of R 3 SiO 1/2 units (where R is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) incompatible with the resin premix and SiO 4/2 units Is added as an emulsion composed of the organic silicon compound, water and a surfactant.
【０００６】すなわち、本発明者らはポリウレタンフォ
ーム製造時においてレジンプレミックスとこれに添加さ
れるＲ3 ＳｉＯ1/2 単位（以下Ｍ単位と略記する）とＳ
ｉＯ4/2 単位（以下Ｑ単位と略記する）とからなる有機
けい素化合物（以下ＭＱシロキサンと略記する）とが非
相溶であることの不利を解決する方法について種々検討
した結果、このＭＱシロキサンをこれに水と界面活性剤
を添加してエマルジョンとしてからレジンプレミックス
に添加するとこのＭＱシロキサンはレジンプレミックス
と分離することなく安定に保存することができるように
なるということを見出し、このＭＱシロキサンのエマル
ジョン化方法などについての研究を進めて本発明を完成
させた。以下にこれをさらに詳述する。That is, the inventors of the present invention have prepared a resin premix during the production of polyurethane foam, and R 3 SiO 1/2 units (hereinafter abbreviated as M units) and S added to the resin premix.
As a result of various studies on a method for solving the disadvantage of being incompatible with an organic silicon compound (hereinafter abbreviated as MQ siloxane) consisting of i0 4/2 units (hereinafter abbreviated as Q unit), the MQ It has been found that, when siloxane is added to water and a surfactant to form an emulsion and then added to the resin premix, the MQ siloxane can be stably stored without being separated from the resin premix. The present invention has been completed by conducting research on a method for emulsifying MQ siloxane. This will be described in more detail below.
【０００７】[0007]
【作用】本発明はポリウレタンフォームの製造方法に関
するものであり、これはポリオールとポリイソシアネー
トを含むポリウレタンフォーム組成物を発泡、硬化させ
てポリウレタンフォームを製造する方法において、レジ
ンプレミックスに添加するＭＱシロキサンをこれに水と
界面活性剤を加えてエマルジョンとしてからレジンプレ
ミックスに添加することを特徴とするものであるが、こ
れによればレジンプレミックスとＭＱシロキサンが分離
しないのでこれを安定に保存することができ、ポリウレ
タンフォームをより容易に製造することができるという
有利性が与えられる。The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam, which is an MQ siloxane added to a resin premix in a method for producing a polyurethane foam by foaming and curing a polyurethane foam composition containing a polyol and a polyisocyanate. It is characterized in that water and a surfactant are added thereto to form an emulsion, which is then added to the resin premix. According to this method, the resin premix and the MQ siloxane are not separated, so that this is preserved stably. And affords the advantage that polyurethane foams can be manufactured more easily.
【０００８】本発明におけるポリウレタンフォームの製
造方法はポリオールとポリイソシアネートを含むポリウ
レタンフォーム組成物を発泡、硬化させるという公知の
方法で行なわれるのであるが、このときにフォームの外
観および他の物性を改良するためにこのポリオールはこ
れに触媒、整泡剤および発泡剤などを混合したレジンプ
レミックスとして使用される。The method for producing a polyurethane foam in the present invention is carried out by a known method of foaming and curing a polyurethane foam composition containing a polyol and a polyisocyanate. At this time, the appearance and other physical properties of the foam are improved. For this purpose, this polyol is used as a resin premix in which a catalyst, a foam stabilizer, a foaming agent and the like are mixed.
【０００９】しかし、発泡剤に水のみを用いて硬質ポリ
ウレタンフォームを製造する場合には、フォ−ム外観が
不良となるという不利があることから、これにはＭ単位
とＱ単位とからなるＭＱシロキサンが添加されるのであ
るが、このＭＱシロキサンは前記したレジンプレミック
スとは非相溶であるためにこれをレジンプレミックスに
添加すると経時にこのＭＱシロキサンが分離してしまう
ために、このレジンプレミックスはイソシアネートと反
応させる前に撹拌することが必要であった。However, when a rigid polyurethane foam is produced by using only water as a foaming agent, it has a disadvantage that the appearance of the foam becomes poor. Therefore, this has an MQ of M and Q units. Siloxane is added, but since this MQ siloxane is incompatible with the resin premix described above, if this MQ siloxane is added to the resin premix, the MQ siloxane will separate over time, so this resin The premix needed to be stirred before reacting with the isocyanate.
【００１０】そのため、このＭＱシロキサンについては
これに水と界面活性剤を添加してエマルジョンとし、こ
のエマルジョンをレジンプレミックスに添加すると、こ
のＭＱシロキサンがレジンプレミックスと分離しなくな
り、これがレジンプレミックス中に安定に保存されるよ
うになるので、これをイソシアネートと反応させる前に
撹拌する必要がなくなり、したがってこれは例えばスプ
レー発泡にも使用できるようになるという有利性が与え
られる。Therefore, when this MQ siloxane is added with water and a surfactant to form an emulsion, and this emulsion is added to the resin premix, the MQ siloxane does not separate from the resin premix, and this is the resin premix. Since it becomes stable to be stored therein, it is not necessary to stir it before reacting it with the isocyanate, thus giving the advantage that it can also be used, for example, for spray foaming.
【００１１】なお、このＭＱシロキサンのエマルジョン
化はこれに水と界面活性剤を添加して撹拌することによ
って行なえばよい。ここに使用する界面活性剤はどのよ
うなものであってもよく、これは例えばジメチルポリシ
ロキサン・ポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキシ
アルキレンなどを用いればよいが、場合によってはこの
界面活性剤が発泡に悪影響を及ぼすこともあるので、こ
れを防止するためにはジメチルポリシロキサン−ポリオ
キシアルキレン共重合体、特にはそのフォーム製造に用
いられるシリコーン整泡剤を使用することが望ましい。The MQ siloxane may be emulsified by adding water and a surfactant thereto and stirring. The surfactant used here may be of any type, for example, dimethylpolysiloxane / polyoxyalkylene copolymer, polyoxyalkylene, etc. may be used. Since it may adversely affect foaming, in order to prevent this, it is desirable to use a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer, particularly a silicone foam stabilizer used for producing the foam.
【００１２】[0012]
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
例中の部は重量部を示したものである。EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be given below.
Parts in the examples are parts by weight.
【００１３】実施例１
（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯ1/2 単位（Ｍ単位）とＳｉＯ4/2 単
位（Ｑ単位）を主単位とし、Ｍ／Ｑのモル比が0.8 であ
るＭＱシロキサンＡ10部に界面活性剤としての整泡剤・
ジメチルポリシロキサン−ポリオキシエチレン−ポリオ
キシプロピレン共重合体・Ｆ−373 ［信越化学工業
(株) 製商品名］30部と水50部を添加し、乳化分散して
エマルジョンＡを作ったのち、ポリオール・アクトコー
ルＧＲ−46［武田薬品工業 (株) 製商品名］ 100部に触
媒・テトラメチルヘキサメチレンジアミン［ＴＭＨＤ
Ａ］ 1.0部と発泡剤としての水 1.5部および上記のエマ
ルジョンＡ 6.0部を添加してレジンプレミックスＡを作
成した。なお、エマルジョンＡおよびレジンプレミック
スＡについてはこれらを室温で30日間放置しても沈降物
は見られなかったし、このレジンプレミックスＡからＭ
ＱシロキサンＡが分離されることはなかった。Example 1 10 parts of MQ siloxane A having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 units (M units) and SiO 4/2 units (Q units) as main units and having an M / Q molar ratio of 0.8 Foam stabilizer as a surfactant
Dimethylpolysiloxane-polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer / F-373 [Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
30 parts of trade name] and 50 parts of water are added to emulsify and disperse to prepare emulsion A, and then 100 parts of polyol ACTCOL GR-46 [trade name of Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.] is used as a catalyst.・ Tetramethylhexamethylenediamine [TMHD
A] A resin premix A was prepared by adding 1.0 part, 1.5 parts of water as a foaming agent, and 6.0 parts of the above emulsion A. In addition, regarding Emulsion A and Resin Premix A, no sediment was observed even after leaving them at room temperature for 30 days.
The Q siloxane A was not separated.
【００１４】ついで、このレジンプレミックスＡについ
ては３リットル製造後、内径150mmのポリエチレン製容
器に30日間保存してからその上部500 cm3 をとって１リ
ットルのポリエチレン製容器に入れ、ここにイソシアネ
ート・スミジューム44Ｖ−20［住友バイエルウレタン
(株) 製商品名］をイソシアネートインデックスが1.05
となるように加えて８秒間撹拌したのち、直ちに35mm×
460mm ×390mm の縦型オープンパネルに注入して発泡、
硬化させ、15分経過後に脱型して硬質ポリウレタンフォ
ームを取り出し、このフォーム密度および外観をしらべ
たところ、後記する表１に示したとおりの結果が得られ
た。Then, after manufacturing 3 liters of this resin premix A, it was stored in a polyethylene container having an inner diameter of 150 mm for 30 days, 500 cm 3 of its upper portion was taken and placed in a 1 liter polyethylene container, and isocyanate was added thereto.・ Sumidium 44V-20 [Sumitomo Bayer Urethane
[Product Name] Inc. has an isocyanate index of 1.05
And stir for 8 seconds, then immediately add 35 mm ×
Foamed by injecting into a 460mm x 390mm vertical open panel.
After curing, 15 minutes passed, the mold was removed and the rigid polyurethane foam was taken out. The density and appearance of the foam were examined, and the results shown in Table 1 below were obtained.
【００１５】実施例２
実施例１で使用したＭＱシロキサンＡ10部に界面活性剤
として製泡剤・Ｆ-373（前出）10部と水26部を加え、乳
化分散してエマルジョンＢを作ると共に、ポリオール・
アクトコールＧＲ−46（前出） 100部に触媒・ＴＭＨＤ
Ａ 1.0部、発泡剤としての水 3.5部、製泡剤・Ｆ-373
（前出）1.5 部および上記のエマルジョンＢ 2.5部を添
加してレジンプレミックスＢを作成した。Example 2 To 10 parts of MQ siloxane A used in Example 1, 10 parts of a foaming agent F-373 (described above) as a surfactant and 26 parts of water were added and emulsified and dispersed to prepare emulsion B. , Polyol
Actcoal GR-46 (previous) 100 parts catalyst / TMHD
A 1.0 part, water 3.5 parts as a foaming agent, foaming agent F-373
(Previously described) 1.5 parts and 2.5 parts of the above emulsion B were added to prepare a resin premix B.
【００１６】ついで、このエマルジョンＢおよびレジン
プレミックスＢを室温で30日間放置したが、これらに沈
降物は見られず、レジンプレミックスＢからＭＱシロキ
サンＡが分離することもなかった。また、このレジンプ
レミックスＢについてはこれを用いて実施例１と同じ方
法で硬質ポリウレタンフォームを作り、この物性をしら
べたところ、後記する表１に示したとおりの結果が得ら
れた。Next, the emulsion B and the resin premix B were allowed to stand at room temperature for 30 days. No precipitate was found in them and the MQ siloxane A was not separated from the resin premix B. With respect to this resin premix B, a rigid polyurethane foam was prepared using the same as in Example 1 and its physical properties were examined. The results shown in Table 1 below were obtained.
【００１７】実施例３
実施例１で使用したＭＱシロキサンＡ10部に界面活性剤
として整泡剤・Ｆ-373（前出）50部と水50部を添加し、
乳化分散してエマルジョンＣを作ると共に、ポリオール
・アクトコールＧＲ−46（前出） 100部に触媒・ＴＭＨ
ＤＡ 1.0部、発泡剤としての水 3.0部、整泡剤・Ｆ-373
（前出）０部および上記のエマルジョンＣ 4.5部を添加
してレジンプレミックスＣ作成した。Example 3 To 10 parts of MQ siloxane A used in Example 1 was added 50 parts of a foam stabilizer F-373 (described above) as a surfactant and 50 parts of water.
Emulsified and dispersed to make Emulsion C, and at the same time 100 parts of Polyol Actcor GR-46 (previously mentioned) catalyst / TMH
DA 1.0 part, water as a foaming agent 3.0 parts, foam stabilizer F-373
(Previously described) 0 part and 4.5 parts of the above emulsion C were added to prepare a resin premix C.
【００１８】ついで、このエマルジョンＣおよびレジン
プレミックスＣを室温で30日間放置したが、これらに沈
降物は見られず、このレジンプレミックスＣからＭＱシ
ロキサンＡが分離することもなかった。また、このレジ
ンプレミックスＣについてはこれを用いて実施例１と同
じ方法で硬質ポリウレタンフォームを作り、この物性を
しらべたところ、後記する表１に示したとおりの結果が
得られた。Next, the emulsion C and the resin premix C were allowed to stand at room temperature for 30 days, but no precipitate was observed in them and the MQ siloxane A was not separated from the resin premix C. With respect to this resin premix C, a rigid polyurethane foam was prepared by using the same as in Example 1 and its physical properties were examined. The results shown in Table 1 below were obtained.
【００１９】比較例
実施例１で使用したＭＱシロキサンＡ１０部に製泡剤・
Ｆ-373（前出）30部を加え、室温で１時間撹拌して混合
物Ｄを作り、これを室温で10日間放置して目視観察した
ところ、これには白色の沈降物が見られた。また、ポリ
オール・アクトコールＧＲ−46（前出）100 部に触媒・
ＴＭＨＤＡ1.0 部、発泡剤として水 5.0部および製造直
後の上記混合物Ｄ 2.5部を添加してレジンプレミックス
Ｄを作成し、これを室温で20日間放置してから目視観察
したところ、これには白色の沈降物が見られた。Comparative Example 10 parts of the MQ siloxane A used in Example 1 was used as a foaming agent.
F-373 (described above) (30 parts) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to prepare a mixture D, which was left standing at room temperature for 10 days and visually observed. As a result, a white precipitate was observed. In addition, 100 parts of Polyol Actcor GR-46 (previously mentioned)
A resin premix D was prepared by adding 1.0 part of TMHDA, 5.0 parts of water as a foaming agent and 2.5 parts of the above mixture D immediately after production. The resin premix D was left standing at room temperature for 20 days and visually observed. A white precipitate was seen.
【００２０】なお、このレジンプレミックスＤについて
はこれを用いて実施例１と同じ方法で硬質ポリウレタン
フォームを作り、この物性をしらべたところ、つぎの表
１に示したとおりの結果が得られ、このものはフォーム
密度も大きく、外観もボイドのあるものとなった。The resin premix D was used to prepare a rigid polyurethane foam in the same manner as in Example 1, and its physical properties were examined. The results shown in Table 1 below were obtained. This product had a large foam density and had a void appearance.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明はポリウレタンフォームの製造方
法に関するものであり、これは前記したようにポリオー
ルとポリイソシアネートを含むポリウレタンフォーム組
成物を発泡、硬化させてポリウレタンフォームを製造す
る方法において、レジンプレミックスにＭＱシロキサン
を水および界面活性剤を必須成分として得たエマルジョ
ンとして添加してなることを特徴とするものであるが、
これによればこのＭＱシロキサンをレジンプレミックス
中に安定に分離することなく長期間保存することができ
るので、レジンプレミックスを使用時に撹拌する必要が
なく、さらにはこれをスプレー発泡などにも使用するこ
とができるという有利性が与えられる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam, which is a method for producing a polyurethane foam by foaming and curing a polyurethane foam composition containing a polyol and a polyisocyanate as described above. It is characterized in that MQ siloxane is added to the mix as an emulsion containing water and a surfactant as essential components.
According to this, this MQ siloxane can be stored for a long period of time without being stably separated in the resin premix, so it is not necessary to stir the resin premix at the time of use, and it is also used for spray foaming. The advantage is that it can be done.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 18/00 - 18/87 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 18/00-18/87
Claims (3)
リウレタンフォーム組成物を発泡、硬化させてポリウレ
タンフォームを製造する方法において、レジンプレミッ
クスに非相溶な一般式Ｒ3 ＳｉＯ1/2 単位（ここにＲは
同一または異種の炭素数１〜20の１価炭化水素基）と、
ＳｉＯ4/2 単位を主単位とする有機けい素化合物を、該
有機けい素化合物、水および界面活性剤を必須成分とす
るエマルジョンとして添加することを特徴とするポリウ
レタンフォームの製造方法。1. A method for producing a polyurethane foam by foaming and curing a polyurethane foam composition containing a polyol and a polyisocyanate, wherein a R 3 SiO 1/2 unit of the general formula incompatible with the resin premix (where R Is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms),
A method for producing a polyurethane foam, which comprises adding an organic silicon compound having SiO 4/2 units as a main unit as an emulsion containing the organic silicon compound, water and a surfactant as essential components.
ポリオキシアルキレン共重合体である請求項１に記載の
ポリウレタンフォームの製造方法。2. The surfactant is dimethylpolysiloxane.
The method for producing a polyurethane foam according to claim 1, which is a polyoxyalkylene copolymer.
アルキレン共重合体および一般式Ｒ3 ＳｉＯ1/2 単位
（ここにＲは互いに同一または異種の炭素数１〜20の１
価炭化水素基）と、ＳｉＯ4/2 単位を主単位とする有機
けい素化合物より構成されるエマルジョンを整泡剤とし
て用いる請求項１に記載のポリウレタンフォームの製造
方法。3. A water, a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer and a general formula R 3 SiO 1/2 unit (wherein R is the same or different from each other and has 1 to 20 carbon atoms).
The method for producing a polyurethane foam according to claim 1, wherein an emulsion composed of a valent hydrocarbon group) and an organic silicon compound having a SiO 4/2 unit as a main unit is used as a foam stabilizer.
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