JP4167076B2 - 粘弾性フォームの製造方法 - Google Patents
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Description
粘弾性フォーム類は通常、180〜400のOH価を有する硬質ポリオールを含むポリオールブレンドから製造する。これは不利益をもたらす。第一の問題は、この硬質ポリオールが通常はすべてPOであり、従って第二級ヒドロキシ基しか持たないため、反応性が低いという点である。第二の不利益点は、この硬質ポリオールが高度に架橋したフォーム類となるため、機械的特性がより低くなる点である(引裂強さ、及び伸び率がかなり低い)。第三の不利益点は、(初期の網目形成のために)流動特性が悪くなる点である。
WO-A-9816567は、第一級ヒドロキシ基の含有量が高いポリオール30〜70%と、及び300〜1000の範囲の分子量を有する硬質ポリオール70〜30%とを含むポリオール混合物から得られるフォームを開示する。
a) ポリイソシアネート組成物;
b1) 2〜6の平均公称ヒドロキシ官能価を有し、EOがチップド(tipped)EO及び/又はランダムEOとして存在し、全EO含有量が少なくとも50重量%である、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリオール;
b2) 2〜6の平均公称ヒドロキシ官能価を有し、EOがランダムEO及び/又はチップドEOとして存在し、全EO含有量が少なくとも20〜50重量%であり、第一級及び第二級ヒドロキシル基の量から算出して少なくとも50%の第一級ヒドロキシ含有量を有する、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリオール;
b3) 2〜6の平均公称ヒドロキシル官能価を有し、第一級及び第二級ヒドロキシル基の量から算出して少なくとも50%の第一級ヒドロキシ含有量を有し、10〜20重量%のEO含有量を有するポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリオール;
b4) 100〜1200の平均分子量を有するポリオキシアルキレングリコール;
b5) 少なくとも120の分子量を有するポリオキシアルキレンモノオール;
これらの化合物b1、b2、b3、b4及びb5は、b1、b2、b3、b4及びb5を組み合わせた重量を基準として、以下の割合、b1:30〜85重量%, b2:5〜50重量%, b3:2〜30重量%, b4:0〜50重量%, b5:1〜20重量%に従って反応させる;
c) 水;及び場合により
d) それ自体は既知の添加剤及び助剤
を反応させることによって粘弾性ポリウレタンフォームを調製する方法を提供する。
WO01/57104は、粘弾性フォーム類の製造において比較的高分子量のモノオールを比較的大量に使用することを開示する。かかるフォーム類は、手触りが良くなり残余トルエンジアミン類の濃度が下がった。
これらの引用例はいずれも、粘弾性フォーム類の緩和係数を増す方法を開示したり提案したりしない。
本発明の文脈において下記の用語を使用する場合、及び使用する場合は常に下記の意味を持つ:
1) イソシアネート指数又はNCO指数:
配合処方中に存在するイソシアネート反応性水素原子に対するNCO基の割合で、百分率:
すなわちNCO指数は、配合処方中で使用されるイソシアネート反応性水素の量と反応するために理論上必要とされるイソシアネートの量に対し、配合処方中で実際に使用されるイソシアネートの比率を表す。
4) ここで使用する「ポリウレタンフォーム」という表現は、一般にポリイソシアネート類と、イソシアネート反応性水素を含む化合物とを発泡剤を使用して反応させることによって得られる発泡製品のことをいい、特に水を反応性発泡剤として得られる発泡製品が挙げられる(尿素結合及び二酸化炭素を生じる水とイソシアネート基の反応を伴い、これによりポリ尿素ウレタンフォーム類を製造する)。
7) 「粘弾性フォーム類」という用語は、ISO 8307に従って測定した場合に、多くとも40%のレジリエンスを有するフォーム類を表すことを意図している。
本プロセスで使用する好ましいポリイソシアネート類は、少なくとも80重量%の4,4'-MDI(メチレンジフェニルイソシアネート)を含む。残りの部分は、前記で開示したような、それらの異性体、より官能価の高いそれらのオリゴマー類、それらの変異体、又は任意の他のイソシアネート(TDIなど)を含んでも良い。
ポリオキシアルキレンモノオールは、好ましくは200〜5000、より好ましくは200〜1000、最も好ましくは200〜900の分子量を有する。更にポリオキシアルキレンモノオールは好ましくは、モノオールの重量を基準として少なくとも20重量%、好ましくは少なくとも50重量%のオキシエチレン基を含むポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノオール、又はポリオキシエチレンモノオール又はそれらの混合物である。最も好ましいモノオール類は、200〜900の分子量を有するポリオキシエチレンモノオール類である。
また分散性物質が存在しても良い。これは、ポリマー変性ポリオールとして知られており、例えばSAN又はPIPA(ポリイソシアネート重付加)、又はPHP(ポリ尿素分散物)を含む。
これらの成分、とりわけポリオール類b1、b2、b3及びb4並びにモノオールb5は、任意の順で添加して良い。
特に指示がなければ、全ての部は重量部で与えられる。
用語解説
(全ての官能価は公称官能価である)
ポリオールA
EOがランダムであるPO/EO。EO含有量は75重量%である。
平均当量は約1333である。官能価は3で、OH価は42mgKOH/gである。
ポリオールB
全EO含有量が28重量%であるPO/EO-EO。チップドEO含有量は15重量%である。平均当量は約2000である。官能価は3で、OH価は28mgKOH/gである。第一級OH含有量は85%である。
ポリオールC
EOが先端にあるPO-EO。EO含有量は15重量%である。平均当量は2000である。官能価は3で、OH価は28mgKOH/gである。第一級OH含有量は81%である。
ポリオールD
PEG 200。
イソシアネート
29.8重量%のNCO価を有する、以下の成分:
1) 約95重量%が4,4'-MDIである約38重量%のジイソシアネートを含み、30.7重量%のNCO価を有する25重量部のポリマーMDI;
2) 70重量%の4,4'-MDI 並びに30重量%の2,2'-及び2.4'-MDIを含む60重量部のMDI;及び
3) 約27重量部のMDI(2,2'及び2,4'-MDI=15重量%)、約16.5重量部の前記ポリマーMDI及び約56.5重量部のポリオールCを反応させて製造した、12.9重量%のNCO価を有する15重量部のプレポリマー
の混合物。
D33LV
Air Productsからの触媒。
モノオールA:
分子量が約350となるようなnであるCH3-(O CH2 CH2)n-OH。
モノオールB:
約600の分子量を有し、オキシエチレン基の量が約70重量%である、ランダムポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオールのモノメチルエーテル。
開始CLD及び緩和CLDの測定:ISO 3386-1に準拠する以下の修正手順:
1) インストロンプレートは2Nの力になるまで(すなわちインストロンプレートがフォームに触れるまで)50mm/分で下げる。
2) 次にインストロンプレートは、40%圧縮されるまで500mm/分の速度でフォームを圧縮し、圧縮応力の値を直ちに書きとめ、開始CLDとみなす。
3) フォームは同じ圧縮(40%)で3分間圧縮し、次に応力の値を緩和CLDとして書きとめる。
に基づく。
緩和係数%=100×((開始CLD)−(緩和CLD))/開始CLD。
得られたフォームは10%より低いレジリエンスを有する粘弾性フォーム類であった。
Claims (5)
- NCO指数70〜120で、以下:
a) ポリイソシアネート組成物;
b1) 2〜6の平均公称ヒドロキシ官能価を有し、EOがランダムEO及び/又はチップドEOとして存在し、全EO含有量が少なくとも50重量%である、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリオール;
b2) 2〜6の平均公称ヒドロキシ官能価を有し、EOがチップドEO及び/又はランダムEOとして存在し、全EO含有量が少なくとも20〜50重量%であり、第一級及び第二級ヒドロキシル基の量から算出して少なくとも50%の第一級ヒドロキシ含有量を有する、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリオール;
b3) 2〜6の平均公称ヒドロキシル官能価を有し、第一級及び第二級ヒドロキシル基の量から算出して少なくとも50%の第一級ヒドロキシ含有量を有し、10〜20重量%のEO含有量を有するポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンポリオール;
b4) 100〜1200の平均分子量を有するポリオキシアルキレングリコール;
b5) 少なくとも120の分子量を有するポリオキシアルキレンモノオール;
これらの化合物b1、b2、b3、b4及びb5は、b1、b2、b3、b4及びb5を組み合わせた重量を基準として、以下の割合、b1:30〜85重量%, b2:5〜50重量%, b3:2〜30重量%, b4:0〜50重量%, b5:1〜20重量%に従って反応させる;
c) 水;及び場合により
d) それ自体は既知の添加剤及び助剤
を反応させることによって粘弾性ポリウレタンフォームを調製する方法であって、成分b3)は事前にポリイソシアネート組成物の一部と反応させプレポリマーとし、残りのポリイソシアネート組成物と共にイソシアネート成分として使用する方法。 - これらの化合物b1、b2、b3、b4及びb5が、b1、b2、b3、b4及びb5を組み合わせた重量を基準として、以下の割合:b1:40〜80重量%, b2:5〜30重量%, b3:2〜20重量%, b4:10〜40重量%, b5:1〜15重量%に従って反応させる、請求項1に記載の方法。
- ポリオール類b1、b2及びb3の官能価が2〜4で、b1、b2、b3、b4及びb5を組み合わせた重量を基準としてポリオール及びモノオールのEO含有量が少なくとも40重量%である、請求項1又は2に記載の方法。
- モノオールb5が、200〜900の分子量を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレン又はポリオキシエチレンモノオールである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- モノオールb5が、モノオールの重量を基準として少なくとも50重量%のオキシエチレン基又はポリオキシエチレンモノオール又はそれらの混合物を含むポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノオールである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
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