JP4961339B2 - Voc放出量の低減したポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
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Description
式中、M*はR1 2RSiO0.5であり、DはR1 2SiOであり、D*はR1RSiOであり、MはR1 3SiO0.5であり、R1は芳香族又は飽和脂肪族炭化水素基であり、Rはメトキシ基又はエトキシ基で任意に中断されると共にヒドロキシル末端基に結合された二価炭化水素部分であり、t及びuは0〜2の整数であって、t+u=2であり、x+y=1〜200であり、t+y=1以上である。界面活性剤組成物は、その唯一の成分として、上記に定義したような第一のシリコーンを有し得る。別法として、第一のシリコーンを1種以上のシリコーン油又はシリコーンコポリマーと組み合わせて使用することもできる。
式中、M'はR1 2HSiO0.5であり、DはR1 2SiOであり、D*はR1HSiOであり、MはR1 3SiO0.5であり、R1、t、x、y及びuは上述の意味を有する。上記の式(I)及び(II)中で、R1は同一又は異なるものであって、芳香族又は飽和脂肪族炭化水素基であり、式IIのシリコーンについてはR1基の1以上がヒドロキシル末端基に結合した炭化水素基を有する。その具体例には、メチル、エチル、プロピル、オクチル、デシル、ドデシル、ステアリル、フェニル、メチルフェニル、ジメチルフェニル、フェニルエチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルなどがある。好ましいR1基はアルキル、最も好適にはメチルであり、任意には比較的少量のC6〜C22アルキル基を含む。かかる長鎖アルキル基は、対応するC6〜C22オレフィンのヒドロシリル化で導入できる。Rは、オキシアルキレン基(メトキシ基又はエトキシ基)で任意に中断されると共にヒドロキシル末端基に結合された二価炭化水素部分である。二価炭化水素部分は炭素原子数1〜20の飽和又は不飽和炭化水素部分であって、特に限定されないが、線状脂肪族炭化水素部分、枝分れ脂肪族炭化水素部分、脂環式炭化水素部分又は芳香族炭化水素部分を含み得る。言い換えれば、Rは例えば、炭素原子数1〜約20、好ましくは炭素原子数1〜約10の線状又は枝分れアルキレン基、炭素原子数4〜約10の環状アルキレン基、或いは炭素原子数約6〜約20のアリーレン基、アルカリーレン基又はアルキレン基であり得る。
b)所望に応じて低官能性アルコール及び/又はアミンと混合される高官能性アルコール、糖アルコール、糖類及び/又は高官能性アミンとアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなど)との反応から導かれるポリエーテルポリオール、
c)リン及びリン酸とアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなど)との反応から導かれるポリエーテルポリオール、
d)ポリ芳香族アルコールとアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなど)との反応から導かれるポリエーテルポリオール、
e)アンモニア及び/又はアミンとアルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなど)との反応から導かれるポリエーテルポリオール、
f)多官能性開始剤(例えば、ジオール)とヒドロキシカルボン酸又はそのラクトン(例えば、ヒドロキシカプロン酸又はε−カプロラクトン)との反応から導かれるポリエステルポリオール、
g)ポリエーテルポリオール中で直接にシュウ酸エステル及びジアミン(例えば、ヒドラジン、エチレンジアミンなど)を反応させることで導かれるポリオキサートポリオール、並びに
h)ポリエーテルポリオール中で直接にジイソシアネート及びジアミン(例えば、ヒドラジン、エチレンジアミンなど)を反応させることで導かれるポリウレアポリオール。
本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって定義されているが、以下の非限定的な実施例は本発明の若干の態様を例示し、さらに詳しくは評価のための方法を記載する。これらの実施例は例示目的のために示されるものであり、本発明を限定するものと解すべきでない。
下記の表IIは、実施例1〜13のフォームを製造する際に使用した配合物を示している。表IIIは、ポリウレタンフォームを形成するために表IIの配合成分と共に添加した様々なシリコーン系界面活性剤を示している。フォームパッドのスキンを約1cmの厚さで切り取った。これにより、スキンを透かし見て表面下の構造を観察できると共に、フォーム本体の気泡構造を調べることができる。この表は、新規なシリコーン系界面活性剤が低い使用レベルで適切なスキン構造を与え得ることを示している(これは明らかに低いVOC放出量を達成するために役立つ)。
比較例A〜C及び実施例14〜16
下記の表IVは、比較例A〜C及び実施例14〜16のフォームを製造する際に使用した配合成分を示している。表Vは、ポリウレタンフォームを得るために表IVの配合成分と共に添加した様々なシリコーン系界面活性剤を示している。
実施例14〜16は、典型的なMDI配合物中において、市販のCromptonシリコーン界面活性剤を使用する比較的A〜Cと対比しながら本発明の同一シリコーン系界面活性剤を様々なレベルで使用した場合を示している。データは、FTCで測定した場合、本発明のシリコーン系界面活性剤が本発明の範囲外のシリコーン系界面活性剤(即ち、界面活性剤C9、C10及びC11)と比べて同等の安定化をもたらすことを実証している。また、実施例14〜16の気泡構造(即ち、発泡性能)が市販製品のものと一致している点に注目することも重要である。
表VIは、Mercedes法(Daimler Chrysler AG Method PVWL 709)に従って試験したVOC放出量の結果を示している。データは、市販のシリコーン界面活性剤に比べ、本発明の範囲内のシリコーン系界面活性剤(即ち、界面活性剤C6及びC7)を使用した場合に放出量の劇的な低減が達成されることを示している。
Claims (17)
- 揮発性有機化合物(「VOC」)放出量の低減したポリウレタンフォームの製造方法であって、
発泡剤の存在下及びポリウレタンフォームを形成するのに十分な条件下で、ポリイソシアネートをポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びこれらの混合物からなる群から選択される活性水素含有成分及びフォーム用安定剤としてのシリコーン系界面活性剤組成物の有効量と反応させる段階を含んでなり、
シリコーン系界面活性剤組成物が下記一般式のシロキサン繰返し単位2〜205を有する第一のシリコーンを含む、方法。
M* tDxD* yMu
式中、
M*はR1 2RSiO0.5であり、
DはR1 2SiOであり、
D*はR1RSiOであり、
MはR1 3SiO0.5であり、
R1は芳香族又は飽和脂肪族炭化水素基であり、
Rはヒドロキシル末端基を有する二価炭化水素部分であり、
t及びuは0〜2の整数であって、t+u=2であり、
x+y=1〜200であり、
t+y=1以上である。 - シリコーン系界面活性剤のR1がアルキルである、請求項1記載の方法。
- シリコーン系界面活性剤組成物がさらにシリコーン油又はシリコーンコポリマーを含む、請求項1又は請求項2記載の方法。
- シリコーン系界面活性剤の有効量が0.1〜3phppである、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
- シリコーン系界面活性剤組成物の第一のシリコーンが2〜12のシロキサン繰返し単位を含む、請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の方法。
- 発泡剤が水であり、反応段階が触媒、架橋剤、連鎖延長剤及びこれらの混合物からなる群から選択される1種以上のポリウレタンフォーム添加剤の存在下で実施される、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の方法。
- フォーム用安定剤としてのシリコーン系界面活性剤組成物の有効量、ポリイソシアネート、及びポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びこれらの混合物からなる群から選択される活性水素含有成分を含むポリウレタンフォーム形成反応混合物であって、シリコーン系界面活性剤組成物が下記一般式のシロキサン繰返し単位2〜205を有する第一のシリコーンを含む反応混合物から得られるポリウレタンフォーム。
M* tDxD* yMu
式中、M*はR1 2RSiO0.5であり、DはR1 2SiOであり、D*はR1RSiOであり、MはR1 3SiO0.5であり、R1は芳香族又は飽和脂肪族炭化水素基であり、Rはヒドロキシル末端基を有する二価炭化水素部分であり、t及びuは0〜2の整数であって、t+u=2であり、x+y=1〜200であり、t+y=1以上である。 - ポリウレタンフォーム形成反応混合物がさらに発泡剤を含む、請求項7記載のポリウレタンフォーム。
- シリコーン系界面活性剤のR1がアルキルである、請求項7又は請求項8記載のポリウレタンフォーム。
- シリコーン系界面活性剤組成物がさらにシリコーン油又はシリコーンコポリマーを含む、請求項7又は請求項8記載のポリウレタンフォーム。
- シリコーン系界面活性剤の有効量が0.1〜3phppである、請求項7乃至請求項10のいずれか1項記載のポリウレタンフォーム。
- シリコーン系界面活性剤組成物の第一のシリコーンが2〜12のシロキサン繰返し単位を含む、請求項7乃至請求項11のいずれか1項記載のポリウレタンフォーム。
- 発泡剤が水であり、ポリウレタンフォーム形成反応混合物がさらに触媒、架橋剤、連鎖延長剤及びこれらの混合物からなる群から選択される1種以上のポリウレタンフォーム添加剤を含む、請求項7乃至請求項12のいずれか1項記載のポリウレタンフォーム。
- 請求項7乃至請求項13のいずれか1項記載のポリウレタンフォームを含んでなる物品。
- VOC放出量の低減したポリウレタンフォームの製造方法であって、
発泡剤の存在下及びポリウレタンフォームを形成するのに十分な条件下で、ポリイソシアネートを活性水素含有成分及びフォーム用安定剤としてのシリコーン系界面活性剤組成物の有効量と反応させる段階を含んでなり、
シリコーン系界面活性剤組成物が下記の一般式を有し、
活性水素含有成分が2以上のヒドロキシル基を有する有機化合物であり、前記有機化合物がポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びこれらの混合物からなる群から選択され、
シリコーン系界面活性剤組成物の各R1がアルキルであり、各R2が炭素原子数1〜10の線状アルキレン基である、方法。 - シリコーン系界面活性剤組成物がさらにシリコーン油又はシリコーンコポリマーを含む、請求項16記載のポリウレタンフォーム。
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