JP5463231B2 - Method for producing flexible polyurethane slab foam - Google Patents
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Description
本発明は、軟質ポリウレタンスラブフォームを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a flexible polyurethane slab foam.
従来技術としては、軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法としてポリオールと有機ポリイソシアネートとを、発泡剤、触媒、整泡剤等の存在下で反応させて軟質ポリウレタンスラブフォームを製造する方法がある。 As a conventional technique, there is a method for producing a flexible polyurethane slab foam by reacting a polyol and an organic polyisocyanate in the presence of a foaming agent, a catalyst, a foam stabilizer, and the like.
軟質ポリウレタンスラブフォームの製造に用いられるポリオールとして、ポリオキシアルキレンポリオールが一般的である。ポリオキシアルキレンポリオールは、水酸化カリウム等のアルカリ金属を触媒として用い、活性水素含有化合物に1,2−プロピレンオキサイド(以下POと略記する。)やエチレンオキサイド(以下EOと略記する。)等のアルキレンオキサイド(以下AOと略記する。)を付加重合させて得られる。アルカリ金属触媒を用いたPOの付加重合においては、POのアリルアルコールへの転位による副生低分子量モノオールが生成する。この副生低分子量モノオールは、ポリオキシアルキレンポリオールの官能基数の低下を引き起してしまい、このようなポリオールを使用したウレタン樹脂は機械物性が低下するという問題点がある。したがって、このような副生低分子量モノオールの生成量を低減すべく、水酸化セシウムや二重金属シアン化物を触媒として使用する方法が知られている。(例えば、特許文献1、2参照。)
A polyoxyalkylene polyol is generally used as a polyol used for producing a flexible polyurethane slab foam. The polyoxyalkylene polyol uses an alkali metal such as potassium hydroxide as a catalyst, and an active hydrogen-containing compound such as 1,2-propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) or ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO). It can be obtained by addition polymerization of alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO). In addition polymerization of PO using an alkali metal catalyst, a by-product low molecular weight monool is produced by rearrangement of PO to allyl alcohol. This by-product low molecular weight monool causes a decrease in the number of functional groups of the polyoxyalkylene polyol, and a urethane resin using such a polyol has a problem that mechanical properties are deteriorated. Therefore, a method is known in which cesium hydroxide or double metal cyanide is used as a catalyst in order to reduce the amount of such by-product low molecular weight monool produced. (For example, see
ところで、上記触媒の存在下に、活性水素含有化合物に炭素数3以上のAOを付加重合させて得られるポリオキシアルキレンポリオールは、末端水酸基の1級化率が極めて低く(例えば、水酸化カリウムを用いた場合は通常2%以下)、ほとんどの末端水酸基が2級水酸基である。このため、このポリオールは熱硬化性樹脂のポリオール成分としての反応性が不十分である。例えば、イソシアネート基含有化合物(トリレンジイソシアネート等)のイソシアネート基との反応性が低く、ポリウレタンスラブフォームのポリオール成分としては反応性が不十分である。 By the way, a polyoxyalkylene polyol obtained by addition polymerization of AO having 3 or more carbon atoms to an active hydrogen-containing compound in the presence of the above catalyst has a very low primary hydroxyl group primary ratio (for example, potassium hydroxide). When used, it is usually 2% or less), and most terminal hydroxyl groups are secondary hydroxyl groups. For this reason, this polyol has insufficient reactivity as a polyol component of a thermosetting resin. For example, the reactivity with an isocyanate group of an isocyanate group-containing compound (tolylene diisocyanate or the like) is low, and the reactivity is insufficient as a polyol component of a polyurethane slab foam.
イソシアネート基との十分な反応性を確保するためには末端水酸基を1級水酸基とする必要があり、この目的のため炭素数3以上のAOを付加重合させて得られたポリオキシアルキレンポリオールに、さらにEOを付加重合させて末端水酸基を1級水酸基とする方法が知られている。しかしながら、得られるポリオキシアルキレンポリオール中のポリエチレンオキサイド部分が親水性のため、この方法ではポリオキシアルキレンポリオールの疎水性を低下させてしまい、このようなポリオールを使用するとポリウレタンスラブフォームの樹脂物性等が湿度により大きく変化してしまうという問題点がある。そこで、特定の触媒を用いることで、末端水酸基中の1級水酸基量を増加させる方法が知られている。(例えば、特許文献3参照。) In order to ensure sufficient reactivity with an isocyanate group, the terminal hydroxyl group needs to be a primary hydroxyl group. For this purpose, polyoxyalkylene polyol obtained by addition polymerization of AO having 3 or more carbon atoms is used. Furthermore, a method is known in which EO is addition-polymerized to make the terminal hydroxyl group a primary hydroxyl group. However, since the polyethylene oxide part in the obtained polyoxyalkylene polyol is hydrophilic, this method reduces the hydrophobicity of the polyoxyalkylene polyol. When such a polyol is used, the resin physical properties of the polyurethane slab foam are reduced. There is a problem that it changes greatly depending on humidity. Then, the method of increasing the amount of primary hydroxyl groups in a terminal hydroxyl group is known by using a specific catalyst. (For example, see Patent Document 3)
さらに、まず水酸化セシウムや二重金属シアン化物触媒の存在下でAOを付加重合させ、その後、特定の触媒を用いたAOの付加重合を実施することで、副生低分子量モノオールの生成量を低減しつつ、イソシアネート基との反応性を高めたポリオキシアルキレンポリオールを得られることが知られている。(例えば、特許文献4参照。) Furthermore, by first performing AO addition polymerization in the presence of cesium hydroxide or a double metal cyanide catalyst, and then performing AO addition polymerization using a specific catalyst, the amount of by-product low molecular weight monool produced can be reduced. It is known that a polyoxyalkylene polyol having a reduced reactivity with an isocyanate group can be obtained. (For example, see Patent Document 4)
一方、一般に軟質ポリウレタンスラブフォームでは、ポリオールとの反応性が高い芳香族イソシアネートが多く使用されている。しかしながら、芳香族イソシアネートは芳香環を含むためフォームが黄変する原因となっている。 On the other hand, in general, in a flexible polyurethane slab foam, an aromatic isocyanate having high reactivity with a polyol is often used. However, since aromatic isocyanate contains an aromatic ring, it causes yellowing of the foam.
軟質ポリウレタンスラブフォームは、家具や寝具用マットレス、自動車用シートクッション、衣料用等に広く使用されており、フォームの外観も重要視されるのでフォームが黄変することは問題であり、黄変しにくいフォームが求められている。 Soft polyurethane slab foam is widely used for furniture, bedding mattresses, automotive seat cushions, clothing, etc., and the appearance of the foam is also important, so it is a problem that the foam turns yellow. A difficult form is required.
本発明の解決しようとする課題は、物性的に優れた黄変しにくい軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a flexible polyurethane slab foam which is excellent in physical properties and hardly yellows.
本発明者らは、以上の問題点を解決するために鋭意検討した結果、以下に示される発明に到達した。
すなわち本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)とを、発泡剤(C)及びウレタン化触媒(D)の存在下に反応させてなる軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法において、ポリオール成分(A)が下記ポリオキシアルキレンポリオール(S)を含有し、有機ポリイソシアネート成分(B)が脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネートを含有することを要旨とする。
ポリオキシアルキレンポリオール(S):活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物であって、末端に位置する水酸基の40%以上が下記一般式(1)で表される1級水酸基含有基であり、水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zが数式(1)の関係を満たすポリオキシアルキレンポリオール。
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1)
[数式(1)中、xは単位mgKOH/gで表される水酸基価、yは単位meq/gで表される総不飽和度を表す。zは、(S)の重量を基準とするエチレンオキサイド含有量であり、0〜50重量%である。]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the invention shown below.
That is, the method for producing a flexible polyurethane foam of the present invention comprises a flexible polyurethane obtained by reacting a polyol component (A) and an organic polyisocyanate component (B) in the presence of a foaming agent (C) and a urethanization catalyst (D). In the slab foam production method, the polyol component (A) contains the following polyoxyalkylene polyol (S), and the organic polyisocyanate component (B) contains aliphatic isocyanate and / or alicyclic isocyanate. To do.
Polyoxyalkylene polyol (S): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound (H), wherein 40% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (1) Yes, a polyoxyalkylene polyol in which the hydroxyl value x, the total unsaturation degree y, and the ethylene oxide content z satisfy the relationship of the formula (1).
y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
[In Formula (1), x represents the hydroxyl value represented by the unit mgKOH / g, and y represents the total degree of unsaturation represented by the unit meq / g. z is the ethylene oxide content based on the weight of (S), and is 0 to 50% by weight. ]
本発明の製造方法により、物性的に優れた黄変しにくい軟質ポリウレタンスラブフォームが製造できる。 By the production method of the present invention, a soft polyurethane slab foam which is excellent in physical properties and hardly yellows can be produced.
本発明は、ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)とを、発泡剤(C)及びウレタン化触媒(D)の存在下に反応させてなる軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法において、ポリオール成分(A)が下記ポリオキシアルキレンポリオール(S)を含有し、有機ポリイソシアネート成分(B)が脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネートを含有する軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法である。 The present invention relates to a process for producing a flexible polyurethane slab foam obtained by reacting a polyol component (A) and an organic polyisocyanate component (B) in the presence of a foaming agent (C) and a urethanization catalyst (D). This is a method for producing a flexible polyurethane slab foam in which the component (A) contains the following polyoxyalkylene polyol (S) and the organic polyisocyanate component (B) contains an aliphatic isocyanate and / or an alicyclic isocyanate.
ポリオキシアルキレンポリオール(S)は、活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物であって、末端に位置する水酸基の40%以上が上記一般式(1)で表される1級水酸基含有基であり、水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zが数式(1)の関係を満たすポリオキシアルキレンポリオールである。 The polyoxyalkylene polyol (S) is an alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H), and a primary hydroxyl group-containing group in which 40% or more of the terminal hydroxyl groups are represented by the general formula (1). And the hydroxyl value x, the total unsaturation degree y, and the ethylene oxide content z are polyoxyalkylene polyols satisfying the relationship of the formula (1).
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1) y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
上記数式(1)において、xの範囲は、5〜280mgKOH/gが好ましく、さらに好ましくは10〜115mgKOH/g、特に好ましくは25〜75mgKOH/gである。xが5mgKOH/g以上であれば、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の粘度が低いため取り扱いが容易であり、280mgKOH/g以下であれば、合成した軟質ポリウレタンスラブフォームの伸び物性が良い。なお、xはJISK−1557により求められる。 In the above formula (1), the range of x is preferably 5 to 280 mgKOH / g, more preferably 10 to 115 mgKOH / g, and particularly preferably 25 to 75 mgKOH / g. When x is 5 mgKOH / g or more, the viscosity of the polyoxyalkylene polyol (S) is low, so that handling is easy. When x is 280 mgKOH / g or less, the stretched physical properties of the synthesized flexible polyurethane slab foam are good. In addition, x is calculated | required by JISK-1557.
yは、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の総不飽和度(meq/g)であり、JISK−1557により求められる。yは、ウレタン樹脂の物性の観点から、0〜0.04が好ましく、さらに好ましくは0〜0.03、特に好ましくは0〜0.02である。 y is the total unsaturation degree (meq / g) of the polyoxyalkylene polyol (S), and is determined according to JISK-1557. From the viewpoint of the physical properties of the urethane resin, y is preferably 0 to 0.04, more preferably 0 to 0.03, and particularly preferably 0 to 0.02.
またzは、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の重量を基準とするエチレンオキサイド含有量(重量%)である。zの範囲は、0〜50であり、好ましくは0〜25、特に好ましくは0〜20である。zが50を超えると得られるポリウレタン樹脂の耐湿性が悪くなる。zは通常の条件での1H−NMR測定により求められる。 Z is the ethylene oxide content (% by weight) based on the weight of the polyoxyalkylene polyol (S). The range of z is 0-50, preferably 0-25, particularly preferably 0-20. If z exceeds 50, the resulting polyurethane resin has poor moisture resistance. z is determined by 1 H-NMR measurement under normal conditions.
なお、数式(1)は、水酸基価xを水酸基当量wでも表すことができ、その場合、水酸基当量wと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zとは数式(2)の関係を満たす。なお水酸基当量wはw=56100/xの計算式から求められる。
y≦(9.0×10-9)w2×(100−z)/100 (2)
In addition, Numerical formula (1) can also represent the hydroxyl value x also by the hydroxyl equivalent w, In that case, the hydroxyl equivalent w, the total unsaturation degree y, and ethylene oxide content z satisfy | fill the relationship of Numerical formula (2). The hydroxyl group equivalent w can be obtained from the calculation formula of w = 56100 / x.
y ≦ (9.0 × 10 −9 ) w 2 × (100−z) / 100 (2)
前述したように、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zとの関係は、数式(1)の関係を満たす。
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1)
本発明において、ポリオキシアルキレンポリオール(S)は、イソシアネートとの十分な反応性及び疎水性を持つという特徴がある。この(S)を用いて得られるウレタン樹脂は、製造時の反応性が高く、軟質ポリウレタンスラブフォームの機械物性(硬さ、破断伸び、引張り強度、引裂強度)と耐湿性が良好となる。
As described above, the relationship among the hydroxyl value x, the total degree of unsaturation y, and the ethylene oxide content z of the polyoxyalkylene polyol (S) satisfies the relationship of Formula (1).
y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
In the present invention, the polyoxyalkylene polyol (S) is characterized by having sufficient reactivity with an isocyanate and hydrophobicity. The urethane resin obtained by using (S) has high reactivity at the time of production, and the mechanical properties (hardness, elongation at break, tensile strength, tear strength) and moisture resistance of the flexible polyurethane slab foam are good.
本発明において、(S)は、更に好ましくは、数式(3)の関係を満たす。
y≦18.9×x-2×(100−z)/100 (3)
数式(3)を満たすポリオキシアルキレンポリオール(S)は、数式(1)を満たすときに比べて不飽和モノオール量が低減されており、このようなポリオキシアルキレンポリオールを用いて製造した軟質ポリウレタンスラブフォームの機械物性は更に向上する。
In the present invention, (S) more preferably satisfies the relationship of Equation (3).
y ≦ 18.9 × x −2 × (100−z) / 100 (3)
The polyoxyalkylene polyol (S) satisfying the mathematical formula (3) has a reduced amount of unsaturated monool as compared with the case where the mathematical formula (1) is satisfied, and a soft polyurethane produced using such a polyoxyalkylene polyol. The mechanical properties of the slab foam are further improved.
右辺は水酸基価xとエチレンオキサイド含有量zから計算される値である。右辺は、水酸基価xが大きい程小さくなる、すなわち(S)の水酸基当たりの分子量が小さい程小さくなる。また右辺はエチレンオキサイド含有量zが大きい程小さくなる。
上記式(1)及び(3)の左辺は、総不飽和度yである。
ところで、ポリオキシアルキレンポリオールの不飽和基は、この製造過程でエチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイド(特にプロピレンオキサイド)が転位反応して生成するので、ポリオキシアルキレンポリオール中のエチレンオキサイド含有量が小さいほど総不飽和度yが大きくなる傾向があり、分子量が大きいほど総不飽和度yが大きくなる傾向がある。したがって、エチレンオキサイド含有量が小さい、又は分子量が大きいポリオキシアルキレンポリオールは、式(1)及び(3)を満たすことが困難な傾向にある。
すなわち、式(1)又は(3)は、水酸基価x及びエチレンオキサイド含有量zに比べて、総不飽和度yが小さい領域を示すものである。なお、上記式(1)及び(3)は、実験的に見出した本発明の効果が得られる範囲を表したものである。
総不飽和度yはOH基当たりの分子鎖長が長くなるほど、すなわち水酸基価xが小さくなるほど指数関数的に高くなる。これはAOの付加反応時に、AOが不飽和化合物に転位する反応速度は一定であるが、系中のOH基濃度が低くなるほど付加反応速度が遅くなるためである。この理論的解析および実験データとのカーブフィッティングから数式(1)及び(3)のx-2の係数を決定した。また図1はEO含有量z=0の場合であるが、EOは転位反応しないため、水酸基からEOを除く部分の分子鎖長に補正する項として(100−z)/100 を追加し、数式(1)とした。
The right side is a value calculated from the hydroxyl value x and the ethylene oxide content z. The right side decreases as the hydroxyl value x increases, that is, decreases as the molecular weight per hydroxyl group of (S) decreases. Further, the right side becomes smaller as the ethylene oxide content z becomes larger.
The left side of the above formulas (1) and (3) is the total degree of unsaturation y.
By the way, the unsaturated group of the polyoxyalkylene polyol is produced by a rearrangement reaction of alkylene oxide (especially propylene oxide) other than ethylene oxide in this production process. Therefore, the smaller the ethylene oxide content in the polyoxyalkylene polyol, the total The degree of unsaturation y tends to increase, and the total degree of unsaturation y tends to increase as the molecular weight increases. Therefore, a polyoxyalkylene polyol having a small ethylene oxide content or a large molecular weight tends to have difficulty satisfying the formulas (1) and (3).
That is, the formula (1) or (3) indicates a region where the total degree of unsaturation y is smaller than the hydroxyl value x and the ethylene oxide content z. In addition, the said Formula (1) and (3) represents the range where the effect of this invention found experimentally is acquired.
The total degree of unsaturation y increases exponentially as the molecular chain length per OH group increases, that is, as the hydroxyl value x decreases. This is because during the addition reaction of AO, the reaction rate at which AO is rearranged into the unsaturated compound is constant, but the addition reaction rate becomes slower as the OH group concentration in the system decreases. From this theoretical analysis and curve fitting with experimental data, the coefficient of x −2 in the equations (1) and (3) was determined. FIG. 1 shows the case where the EO content z = 0, but since EO does not undergo a rearrangement reaction, (100−z) / 100 is a term to be corrected to the molecular chain length of the portion excluding EO from the hydroxyl group. Was added to formula (1).
本発明において、ポリオキシアルキレンポリオール(S)は、活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物である。
活性水素化合物(H)としては、2個以上の活性水素を含有する化合物、例えば水酸基含有化合物、アミノ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、チオール基含有化合物、リン酸化合物;分子内に2種以上の活性水素含有官能基を有する化合物;及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
In the present invention, the polyoxyalkylene polyol (S) is an alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H).
As the active hydrogen compound (H), a compound containing two or more active hydrogens, for example, a hydroxyl group-containing compound, an amino group-containing compound, a carboxyl group-containing compound, a thiol group-containing compound, a phosphate compound; And a compound having an active hydrogen-containing functional group; and a mixture of two or more thereof.
水酸基含有化合物としては、水、2〜8価の多価アルコール、多価フェノール等が挙げられる。具体的に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、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン及び1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等の2価アルコール;グリセリン及びトリメチロールプロパン等の3価アルコール;ペンタエリスリト―ル、ソルビト―ル及びショ糖等の4〜8価のアルコ―ル;ピロガロ―ル、カテコール及びヒドロキノン等の多価フェノ―ル;ビスフェノ―ルA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等のビスフェノ―ル;ポリブタジエンポリオール;ひまし油系ポリオール;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体及びポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数2〜100)ポリオール等が挙げられる。
なお、(メタ)アクリレートとは、メタクリレート及び/又はアクリレートを意味し、以下において同様である。
Examples of the hydroxyl group-containing compound include water, divalent to octavalent polyhydric alcohols, and polyhydric phenols. Specifically, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane and 1,4-bis (hydroxyethyl) Dihydric alcohols such as benzene; trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane; 4- to 8-valent alcohols such as pentaerythritol, sorbitol and sucrose; pyrogallol, catechol and hydroquinone Polyphenols; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S; polybutadiene polyols; castor oil-based polyols; hydroxyalkyl (meth) acrylate (co) polymers and polyfunctionals such as polyvinyl alcohol (for example,
(Meth) acrylate means methacrylate and / or acrylate, and the same applies hereinafter.
アミノ基含有化合物としては、アンモニア、アミン、ポリアミン、アミノアルコール等が挙げられる。具体的には、アンモニア;炭素数1〜20のアルキルアミン(ブチルアミン等)及びアニリン等のモノアミン;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン及びジエチレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;ピペラジン及びN−アミノエチルピペラジン等の複素環式ポリアミン;ジシクロヘキシルメタンジアミン及びイソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン;フェニレンジアミン、トリレンジアミン及びジフェニルメタンジアミン等の芳香族ポリアミン;モノエタノ―ルアミン、ジエタノ―ルアミン及びトリエタノ―ルアミン等のアルカノ―ルアミン;ジカルボン酸と過剰のポリアミンとの縮合により得られるポリアミドポリアミン;ポリエーテルポリアミン;ヒドラジン(ヒドラジン及びモノアルキルヒドラジン等)、ジヒドラジッド(コハク酸ジヒドラジッド及びテレフタル酸ジヒドラジッド等)、グアニジン(ブチルグアニジン及び1−シアノグアニジン等);ジシアンジアミド等;並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the amino group-containing compound include ammonia, amine, polyamine, amino alcohol and the like. Specifically, ammonia; monoamines such as C1-C20 alkylamine (butylamine and the like) and aniline; aliphatic polyamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine and diethylenetriamine; heterocyclics such as piperazine and N-aminoethylpiperazine Polyamines; alicyclic polyamines such as dicyclohexylmethanediamine and isophoronediamine; aromatic polyamines such as phenylenediamine, tolylenediamine and diphenylmethanediamine; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine; and dicarboxylic acids Polyamide polyamine obtained by condensation with excess polyamine; polyether polyamine; hydrazine (such as hydrazine and monoalkylhydrazine), dihydrazide ( Etc. Haq acid dihydrazide and dihydrazide terephthalate), guanidine (butyl guanidine and 1-cyanoguanidine, etc.); dicyandiamide; and mixtures of two or more thereof.
カルボキシル基含有化合物としては、コハク酸及びアジピン酸等の脂肪族ポリカルボン酸;フタル酸及びトリメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸;アクリル酸の(共)重合物等のポリカルボン酸重合体(官能基数2〜100)等が挙げられる。 Examples of the carboxyl group-containing compound include aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid; aromatic polycarboxylic acids such as phthalic acid and trimellitic acid; polycarboxylic acid polymers such as (co) polymers of acrylic acid ( And the number of functional groups is 2 to 100).
チオール基含有化合物としては、ポリチオール化合物が含まれ、2〜8価の多価チオールが挙げられる。具体的にはエチレンジチオール及び1、6−ヘキサンジチオール等が挙げられる。
リン酸化合物としては燐酸、亜燐酸及びホスホン酸等が挙げられる。
Examples of the thiol group-containing compound include polythiol compounds, and examples include divalent to octavalent polyvalent thiols. Specific examples include ethylenedithiol and 1,6-hexanedithiol.
Examples of phosphoric acid compounds include phosphoric acid, phosphorous acid, and phosphonic acid.
これらの活性水素含有化合物(H)のうち、反応性の観点から、水酸基含有化合物及びアミノ基含有化合物が好ましく、特に好ましくは、水、多価アルコール及びアミンである。 Among these active hydrogen-containing compounds (H), from the viewpoint of reactivity, a hydroxyl group-containing compound and an amino group-containing compound are preferable, and water, a polyhydric alcohol, and an amine are particularly preferable.
活性水素含有化合物(H)に付加させるアルキレンオキサイド(以下、AOと略す)としては、炭素数2〜6のAO、例えば、エチレンオキサイド(以下、EOと略す)、1,2−プロピレンオキサイド(以下、POと略す)、1,3−プロピレオキサイド、1,2ブチレンオキサイド及び1,4−ブチレンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、性状や反応性の観点から、PO、EO及び1,2-ブチレンオキサイドが好ましい。AOを2種以上使用する場合(例えば、PO及びEO)の付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。 Examples of the alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) to be added to the active hydrogen-containing compound (H) include AO having 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), 1,2-propylene oxide (hereinafter referred to as AO). , PO), 1,3-propyloxide, 1,2 butylene oxide, 1,4-butylene oxide, and the like. Of these, PO, EO, and 1,2-butylene oxide are preferable from the viewpoints of properties and reactivity. When two or more types of AO are used (for example, PO and EO), block addition or random addition may be used, or a combination thereof may be used.
活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物としては、下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンポリオールが含まれる。 The alkylene oxide adduct of the active hydrogen-containing compound (H) includes a polyoxyalkylene polyol represented by the following general formula (2).
一般式(2)中、R2は、活性水素含有化合物(H)からm個の活性水素を除いたm価の基であり、mは(H)が有する活性水素の数であり、2〜100の整数である。
mは、(S)の粘度等の性状の観点から、50以下が好ましく、さらに好ましくは10以下である。
In General Formula (2), R 2 is an m-valent group obtained by removing m active hydrogens from the active hydrogen-containing compound (H), m is the number of active hydrogens in (H), It is an integer of 100.
From the viewpoint of properties such as the viscosity of (S), m is preferably 50 or less, and more preferably 10 or less.
上記一般式(2)中、Zは炭素数2〜12のアルキレン基又はシクロアルキレン基を表し、これらの基はハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。Zが炭素数2〜12のアルキレン基の場合は、下記一般式(3)又は(4)で表される。
一般式(3)及び(4)中、R3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を表し、炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。 In general formulas (3) and (4), R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group, or a phenyl group, and an alkyl group, cycloalkyl group, or phenyl group having 1 to 10 carbon atoms. May be substituted with a halogen atom or an aryl group.
Zとしては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、クロロプロピレン基、フェニルエチレン基、1,2−シクロへキシレン基等が挙げられ、複数のZは同一でも異なっていてもよい。これらのうち(S)の粘度等の性状の観点から、プロピレン基、ブチレン基及びエチレン基が好ましい。得られるポリオキシアルキレンポリオール(S)の疎水性の確保を考慮に入れる場合は、プロピレン基、ブチレン基等を使用するか、又はエチレン基と他のアルキレン基とを併用すればよい。 Specific examples of Z include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a chloropropylene group, a phenylethylene group, and a 1,2-cyclohexylene group, and a plurality of Z may be the same or different. . Of these, a propylene group, a butylene group, and an ethylene group are preferable from the viewpoint of properties such as the viscosity of (S). When taking into consideration ensuring the hydrophobicity of the resulting polyoxyalkylene polyol (S), a propylene group, a butylene group or the like may be used, or an ethylene group and another alkylene group may be used in combination.
上記一般式(2)中、Aは下記一般式(5)又は(6)で表される、炭素数3〜12のアルキレン基又はシクロアルキレン基であり、これらの基はハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。 In the general formula (2), A is an alkylene group or cycloalkylene group having 3 to 12 carbon atoms represented by the following general formula (5) or (6), and these groups are halogen atoms or aryl groups. May be substituted.
一般式(5)及び(6)中、R4は炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を表し、これらの基はハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。 In general formulas (5) and (6), R 4 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group, or a phenyl group, and these groups may be substituted with a halogen atom or an aryl group.
Aとしては、具体的には、プロピレン基、ブチレン基、クロロプロピレン基、フェニルエチレン基及び1,2−シクロへキシレン基が挙げられ、複数のAは同一でも異なっていてもよい。これらのうち(S)の粘度等の性状の観点から、プロピレン基及びブチレン基が好ましい。 Specific examples of A include a propylene group, a butylene group, a chloropropylene group, a phenylethylene group, and a 1,2-cyclohexylene group, and a plurality of A may be the same or different. Of these, a propylene group and a butylene group are preferable from the viewpoint of properties such as the viscosity of (S).
一般式(2)において、p及びrは0又は1〜200の整数である。qは1〜200の整数である。
ポリオキシアルキレンポリオール(S)の粘度の観点から、p+q+rは1〜400の整数が好ましく、さらに好ましくは200以下である。
In General formula (2), p and r are 0 or an integer of 1-200. q is an integer of 1 to 200.
From the viewpoint of the viscosity of the polyoxyalkylene polyol (S), p + q + r is preferably an integer of 1 to 400, and more preferably 200 or less.
一般式(2)で表されるもののうち、特にrが0であるものは、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の末端部分にEOが付加されていないことを表す。 Among those represented by the general formula (2), those in which r is 0 represent that EO is not added to the terminal portion of the polyoxyalkylene polyol (S).
一般式(2)で表されるもののうち、一般式(2)中の(AO)qの部分のうち、末端に位置するAの構造の40%以上が、一般式(6)で表される構造であることが好ましく、さらに好ましくは60%以上、次にさらに好ましくは65%以上である。この範囲であると、数式(1)の関係を満たしやすくなる。 Among those represented by the general formula (2), 40% or more of the structure of A located at the terminal in the portion of (AO) q in the general formula (2) is represented by the general formula (6). The structure is preferable, more preferably 60% or more, and still more preferably 65% or more. Within this range, it is easy to satisfy the relationship of Equation (1).
本発明において、ポリオキシアルキレンポリオール(S)は、末端に位置する水酸基の40%以上が上記一般式(1)で表される1級水酸基含有基である。
例えば、(S)が上記一般式(2)で表される場合、末端に位置する水酸基含有基としては、上記一般式(1)で表される1級水酸基含有基と、r=0の時に見られる下記一般式(10)で表される2級水酸基含有基の2種類が考えられるが、(S)は上記一般式(2)中のrの値に関係なく、末端に位置する水酸基の40%以上が上記一般式(1)で表される1級水酸基含有基である。
(S)において、その末端の全水酸基に対して、上記一般式(1)で表される1級水酸基含有基が占める比率(これを本明細書中、1級水酸基率とする。以下において同様である)は、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の全末端水酸基の量を基準として40%以上であり、(S)の反応性の観点から、好ましくは60%以上、さらに好ましくは65%以上である。1級水酸基率が40%未満の場合には、ポリオール成分としての反応性が不十分である。
In the present invention, the polyoxyalkylene polyol (S) is a primary hydroxyl group-containing group in which 40% or more of the terminal hydroxyl groups are represented by the above general formula (1).
For example, when (S) is represented by the above general formula (2), the hydroxyl group-containing group located at the end includes a primary hydroxyl group-containing group represented by the above general formula (1) and r = 0. Two types of secondary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (10) can be considered, but (S) is a hydroxyl group located at the terminal regardless of the value of r in the general formula (2). 40% or more is the primary hydroxyl group-containing group represented by the general formula (1).
In (S), the ratio of the primary hydroxyl group-containing group represented by the general formula (1) to the total hydroxyl groups at the terminals (this is the primary hydroxyl group ratio in the present specification. The same applies hereinafter. Is 40% or more based on the amount of all terminal hydroxyl groups of the polyoxyalkylene polyol (S), and preferably 60% or more, more preferably 65% or more from the viewpoint of the reactivity of (S). is there. When the primary hydroxyl group ratio is less than 40%, the reactivity as a polyol component is insufficient.
上記の一般式(1)中のR1は水素原子又は、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基若しくはフェニル基を表し、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基は、ハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。一般式(10)中のR9は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基又はフェニル基を表し、これらの基はハロゲン原子又はアリール基で置換されていてもよい。
R1として、具体的には、水素原子;メチル基、エチル基及びプロピル基等の直鎖アルキル基;イソプロピル基等の分岐アルキル基;フェニル基及びp−メチルフェニル基等の置換フェニル基;クロロメチル基、ブロモメチル基、クロロエチル基及びブロモエチル基等の置換アルキル基;p−クロロフェニル基及びp−ブロモフェニル基等の置換フェニル基;シクロヘキシル基等の環状アルキル基等;並びにこれらの2種以上の併用が挙げられる。R9として、具体的には、R1で例示した基のうち、水素原子以外のものが挙げられる。
R 1 in the general formula (1) represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, or a phenyl group, and the alkyl group, cycloalkyl group, or phenyl group having 1 to 12 carbon atoms is , May be substituted with a halogen atom or an aryl group. R 9 in the general formula (10) represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, or a phenyl group, and these groups may be substituted with a halogen atom or an aryl group.
Specific examples of R 1 include a hydrogen atom; a linear alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group; a branched alkyl group such as an isopropyl group; a substituted phenyl group such as a phenyl group and a p-methylphenyl group; A substituted alkyl group such as a methyl group, a bromomethyl group, a chloroethyl group and a bromoethyl group; a substituted phenyl group such as a p-chlorophenyl group and a p-bromophenyl group; a cyclic alkyl group such as a cyclohexyl group; and a combination of two or more of these Is mentioned. Specific examples of R 9 include groups other than a hydrogen atom among the groups exemplified for R 1 .
本発明において、1級水酸基率は、予め試料をエステル化する前処理をした後に、1H−NMR法により測定し、算出する。 In the present invention, the primary hydroxyl group ratio is measured and calculated by the 1 H-NMR method after pretreatment for esterifying the sample in advance.
1級水酸基率の測定方法を以下に具体的に説明する。
<試料調製法>
測定試料約30mgを直径5mmのNMR用試料管に秤量し、約0.5mlの重水素化溶媒を加え溶解させる。その後、約0.1mlの無水トリフルオロ酢酸を添加し、分析用試料とする。上記重水素化溶媒としては、例えば、重水素化クロロホルム、重水素化トルエン、重水素化ジメチルスルホキシド及び重水素化ジメチルホルムアミド等であり、試料を溶解させることのできる溶媒を適宜選択する。
<NMR測定>
通常の条件で1H−NMR測定を行う。
The method for measuring the primary hydroxyl group ratio will be specifically described below.
<Sample preparation method>
About 30 mg of a measurement sample is weighed into an NMR sample tube having a diameter of 5 mm, and about 0.5 ml of deuterated solvent is added and dissolved. Thereafter, about 0.1 ml of trifluoroacetic anhydride is added to obtain a sample for analysis. Examples of the deuterated solvent include deuterated chloroform, deuterated toluene, deuterated dimethyl sulfoxide, and deuterated dimethylformamide, and a solvent that can dissolve the sample is appropriately selected.
<NMR measurement>
1 H-NMR measurement is performed under normal conditions.
<1級水酸基率の計算方法>
上に述べた前処理の方法により、ポリオキシアルキレンポリオールの末端の水酸基は、添加した無水トリフルオロ酢酸と反応してトリフルオロ酢酸エステルとなる。その結果、1級水酸基が結合したメチレン基由来の信号は4.3ppm付近に観測され、2級水酸基が結合したメチン基由来の信号は5.2ppm付近に観測される(重水素化クロロホルムを溶媒として使用)。1級水酸基率は次の計算式により算出する。
1級水酸基率(%)=[a/(a+2×b)]×100
但し、式中、aは4.3ppm付近の1級水酸基の結合したメチレン基由来の信号の積分値;bは5.2ppm付近の2級水酸基の結合したメチン基由来の信号の積分値である。
<Calculation method of primary hydroxyl group ratio>
By the pretreatment method described above, the terminal hydroxyl group of the polyoxyalkylene polyol reacts with the added trifluoroacetic anhydride to become a trifluoroacetic acid ester. As a result, a signal derived from a methylene group bonded with a primary hydroxyl group was observed at around 4.3 ppm, and a signal derived from a methine group bonded to a secondary hydroxyl group was observed at around 5.2 ppm (deuterated chloroform was used as a solvent). Used as). The primary hydroxyl group ratio is calculated by the following calculation formula.
Primary hydroxyl group ratio (%) = [a / (a + 2 × b)] × 100
In the formula, a is an integral value of a signal derived from a methylene group to which a primary hydroxyl group is bonded in the vicinity of 4.3 ppm; b is an integrated value of a signal derived from a methine group to which a secondary hydroxyl group is bonded in the vicinity of 5.2 ppm. .
本発明において、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の数平均分子量は、(S)の用途、例えば製造する軟質ポリウレタンスラブフォームの要求物性により適宜選択され、特に限定はされないが、ポリウレタン樹脂の物性の観点から、400〜100,000が好ましく、好ましくは400〜20,000である。 In the present invention, the number average molecular weight of the polyoxyalkylene polyol (S) is appropriately selected depending on the use of (S), for example, the required physical properties of the soft polyurethane slab foam to be produced, and is not particularly limited. Therefore, 400 to 100,000 is preferable, and 400 to 20,000 is preferable.
ポリオキシアルキレンポリオール(S)の具体例としては、水のPO付加物、グリセリンのPO付加物、水のEO・PO共重合付加物、水のPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、グリセリンのEO・PO共重合付加物、水のEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物及びグリセリンのEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物等が挙げられる。 Specific examples of the polyoxyalkylene polyol (S) include water PO adduct, glycerin PO adduct, water EO / PO copolymer adduct, water PO / butylene oxide copolymer adduct, glycerin EO / Examples thereof include a PO copolymer adduct, a water EO / PO / butylene oxide copolymer adduct, and a glycerin EO / PO / butylene oxide copolymer adduct.
下記一般式(11)で表される活性水素含有化合物(J)は、通常知られている方法で製造することができ、例えば活性水素含有化合物(H)に炭素数2〜12のアルキレンオキサイドを開環付加重合することにより製造でき、この重合の触媒は特に限定されない。
本発明において、ポリオキシアルキレンポリオール(S)は、(J)に炭素数3〜12のアルキレンオキサイドを触媒(C)の存在下で開環付加重合させ下記一般式(12)で表される活性水素化合物(K)とすることで得ることができる。また、必要により、その後、(K)の末端にEOを0〜50重量%開環付加重合してもよい。(K)にEOを開環付加重する際の方法は通常知られている条件で良く、特に触媒は限定されない。EOを(K)の末端に付加重合しない場合は、(K)が(S)であり、得られた(S)の水酸基価xと総不飽和度yが数式(1)の関係を満たしていればよい。
The active hydrogen-containing compound (J) represented by the following general formula (11) can be produced by a generally known method. For example, an alkylene oxide having 2 to 12 carbon atoms is added to the active hydrogen-containing compound (H). It can manufacture by ring-opening addition polymerization, The catalyst of this polymerization is not specifically limited.
In the present invention, the polyoxyalkylene polyol (S) is an activity represented by the following general formula (12) by subjecting (J) to ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide having 3 to 12 carbon atoms in the presence of the catalyst (C). It can be obtained by using a hydrogen compound (K). Moreover, you may carry out 0-50 weight% ring-opening addition polymerization of EO at the terminal of (K) as needed. The method for the ring-opening addition weight of EO to (K) may be the conditions known in the art, and the catalyst is not particularly limited. When EO is not subjected to addition polymerization at the terminal of (K), (K) is (S), and the hydroxyl value x and the total unsaturation y of (S) obtained satisfy the relationship of formula (1). Just do it.
一般式(11)中、R2、Z、p、mは、一般式(2)と同じであり、上述のものを同様に例示することができる。
一般式(12)中、R2、Z、A、p、q、mは、一般式(2)と同じであり、上述の物を同様に例示することができる。
In the general formula (11), R 2 , Z, p, and m are the same as those in the general formula (2), and the above can be exemplified in the same manner.
In the general formula (12), R 2 , Z, A, p, q, and m are the same as those in the general formula (2), and the above-described products can be exemplified similarly.
活性水素含有化合物(J)の具体例としては、pが0の場合は、活性水素含有化合物(H)として上述したものと同様のものが挙げられる。 Specific examples of the active hydrogen-containing compound (J) include those similar to those described above as the active hydrogen-containing compound (H) when p is 0.
pが1以上の場合は、炭素数2〜12のアルキレンオキサイドを、前述のpが0のもの、すなわち(H)に付加させて得られる化合物が挙げられる。この付加反応時に使用する触媒は限定されない。
例えば、(J)の具体例としては、(H)への、EO、PO及びブチレンオキサイド等の付加物が挙げられ、さらに具体的には、水のEO付加物、水のPO付加物、グリセリンのEO付加物、グリセリンのPO付加物、アンモニアのエチレンオキサイド付加物、アンモニアのプロピレンオキサイド付加物、水のEO・PO共重合付加物、水のPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、グリセリンのEO・PO共重合付加物、グリセリンのEO・ブチレンオキサイド共重合付加物、グリセリンのPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、アンモニアのエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド共重合付加物、水のEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物及びグリセリンのEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物、アンモニアのEO・PO・ブチレンオキサイドの共重合付加物等が挙げられる。
When p is 1 or more, examples thereof include compounds obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 12 carbon atoms to the aforementioned p having 0, that is, (H). The catalyst used in the addition reaction is not limited.
For example, specific examples of (J) include adducts such as EO, PO, and butylene oxide to (H), and more specifically, an EO adduct of water, a PO adduct of water, and glycerin. EO adduct, glycerin PO adduct, ammonia ethylene oxide adduct, ammonia propylene oxide adduct, water EO / PO copolymer adduct, water PO / butylene oxide copolymer adduct, glycerin EO / PO copolymer adduct, glycerin EO / butylene oxide copolymer adduct, glycerin PO / butylene oxide copolymer adduct, ammonia ethylene oxide / propylene oxide copolymer adduct, water EO / PO / butylene oxide co-adduct Polymerization adduct and copolymerization adduct of EO / PO / butylene oxide of glycerin, ammonia Copolymer adducts of EO · PO · butylene oxide.
活性水素含有化合物(K)としては上記活性水素含有化合物(J)に炭素数3〜12のアルキレンオキサイドを付加重合して得られる化合物が挙げられる。ポリオキシアルキレンポリオール(S)を得られやすいことから、この付加重合で用いられる触媒は触媒(C)であることが好ましい。
例えば(K)は、(J)へのPO、ブチレンオキサイド等の付加物が挙げられる。
Examples of the active hydrogen-containing compound (K) include compounds obtained by addition polymerization of an alkylene oxide having 3 to 12 carbon atoms to the active hydrogen-containing compound (J). Since the polyoxyalkylene polyol (S) can be easily obtained, the catalyst used in this addition polymerization is preferably the catalyst (C).
For example, (K) includes adducts such as PO and butylene oxide to (J).
触媒(C)は下記一般式(7−1)、(7−2)又は(7−3)で表される化合物である。これを用いて炭素数3〜12のアルキレンオキサイドを開環付加重合することにより、収率良く開環重合体が得られ、末端水酸基の1級水酸基率が高いポリオキシアルキレンポリオールが得られるものである。 The catalyst (C) is a compound represented by the following general formula (7-1), (7-2) or (7-3). Using this, ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide having 3 to 12 carbon atoms yields a ring-opening polymer with good yield, and a polyoxyalkylene polyol having a high primary hydroxyl group ratio of terminal hydroxyl groups can be obtained. is there.
上記一般式(7−1)、(7−2)又は(7−3)中、それぞれ、Xはホウ素原子又はアルミニウム原子を表す。反応性の観点から、ホウ素原子が好ましい。 In the general formulas (7-1), (7-2), and (7-3), X represents a boron atom or an aluminum atom, respectively. From the viewpoint of reactivity, a boron atom is preferable.
一般式(7−1)、(7−2)又は(7−3)中のR5は、下記一般式(8)で表される(置換)フェニル基又は下記一般式(9)で表される3級アルキル基を表し、R5が複数ある場合、複数のR5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 R 5 in the general formula (7-1), (7-2) or (7-3) is represented by the (substituted) phenyl group represented by the following general formula (8) or the following general formula (9). When there are a plurality of R 5 groups, the plurality of R 5 groups may be the same or different.
上記一般式(8)中のYは、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基又はシアノ基を表し、同一でも異なっていてもよい。これらのうち、水素原子、ハロゲン原子及びシアノ基が好ましく、さらに好ましくは、ハロゲン原子及びシアノ基である。
また、kは0〜5の数を表す。
一般式(8)で表されるフェニル基又は置換フェニル基の具体例としては、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基、p−メチルフェニル基、p−シアノフェニル基及びp−ニトロフェニル基等が挙げられ、好ましくは、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基及びp−シアノフェニル基であり、さらに好ましくはフェニル基、ペンタフルオロフェニル基である。
Y in the general formula (8) represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, or a cyano group, which may be the same or different. Of these, a hydrogen atom, a halogen atom and a cyano group are preferable, and a halogen atom and a cyano group are more preferable.
Moreover, k represents the number of 0-5.
Specific examples of the phenyl group or substituted phenyl group represented by the general formula (8) include a phenyl group, a pentafluorophenyl group, a p-methylphenyl group, a p-cyanophenyl group, and a p-nitrophenyl group. A phenyl group, a pentafluorophenyl group and a p-cyanophenyl group are preferable, and a phenyl group and a pentafluorophenyl group are more preferable.
上記一般式(9)中のR6、R7又はR8はそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基を表し、同一でも異なっていてもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。一般式(9)で表される3級アルキル基の具体例としては、t−ブチル基及びt−ペンチル基等が挙げられる。 R 6 , R 7 or R 8 in the general formula (9) each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Specific examples of the tertiary alkyl group represented by the general formula (9) include a t-butyl group and a t-pentyl group.
触媒(C)としては、具体的にはトリフェニルボラン、ジフェニル−t−ブチルボラン、トリ(t−ブチル)ボラン、トリフェニルアルミニウム、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン及びトリス(ペンタフルオロフェニル)アルミニウムが挙げられる。これらのうち触媒活性及び選択性の観点から、トリフェニルボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)アルミニウムが好ましい。 Specific examples of the catalyst (C) include triphenylborane, diphenyl-t-butylborane, tri (t-butyl) borane, triphenylaluminum, tris (pentafluorophenyl) borane, and tris (pentafluorophenyl) aluminum. It is done. Of these, from the viewpoint of catalytic activity and selectivity, triphenylborane, tris (pentafluorophenyl) borane, and tris (pentafluorophenyl) aluminum are preferable.
活性水素含有化合物(J)に、触媒(C)の存在下で、アルキレンオキサイドを付加させて、活性水素化合物(K)を得る際の付加させるアルキレンオキサイドの付加モル数は、活性水素含有化合物(J)の活性水素当たり、1モル〜200モルが好ましく、さらに好ましくは1〜100モルであり、製造する開環重合体の分子量とその用途により適宜選択する。 In the presence of the catalyst (C), the alkylene oxide is added to the active hydrogen-containing compound (J) to obtain the active hydrogen compound (K). It is preferably 1 to 200 mol, more preferably 1 to 100 mol per active hydrogen of J), and it is appropriately selected depending on the molecular weight of the ring-opening polymer to be produced and its use.
触媒(C)の使用量は特に限定されないが、製造する開環重合体に対して0.0001〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.0005〜1重量%である。 Although the usage-amount of a catalyst (C) is not specifically limited, 0.0001-10 weight% is preferable with respect to the ring-opening polymer to manufacture, More preferably, it is 0.0005-1 weight%.
活性水素含有化合物(J)に、触媒(C)の存在下で、アルキレンオキサイドを付加させて、前述の一般式(12)で表される活性水素化合物(K)を得る際、圧力0.1MPaにおける沸点が150℃以下の副生低沸点化合物(t)を連続的又は断続的に除去することが、前述の数式(1)を満たす(S)が得られやすく、好ましい。除去する方法は、通常知られているいずれの方法で実施してもよい。例えば、(t)を反応混合物から加熱及び/又は減圧して除去する方法、反応槽内の気相を気相循環ポンプを用いて反応槽から抜き出し(t)を吸着剤で除去する方法、反応槽内の気相を気相循環ポンプを用いて反応槽から抜き出し(t)を触媒を用いて反応させて高沸点化合物として分離する方法、反応槽内の気相を気相循環ポンプを用いて反応槽から抜き出し(t)を蒸留により分離する方法等がある。 When an active hydrogen compound (K) represented by the above general formula (12) is obtained by adding alkylene oxide to the active hydrogen-containing compound (J) in the presence of the catalyst (C), a pressure of 0.1 MPa It is preferable to continuously or intermittently remove the by-product low-boiling compound (t) having a boiling point of 150 ° C. or lower in which it is easy to obtain (S) satisfying the above-described formula (1). The removal method may be carried out by any of the commonly known methods. For example, a method of removing (t) from the reaction mixture by heating and / or decompressing, a method of removing the gas phase in the reaction vessel from the reaction vessel using a gas-phase circulation pump, and removing the (t) with an adsorbent, a reaction A method in which the gas phase in the tank is extracted from the reaction tank using a gas-phase circulation pump (t) is reacted with a catalyst to separate it as a high-boiling compound, and the gas phase in the reaction tank is extracted using a gas-phase circulation pump. For example, there is a method of extracting (t) from the reaction tank and separating it by distillation.
圧力0.1MPaにおける沸点が150℃以下の副生低沸点化合物(t)の具体例としては、ホルムアルデヒド(沸点−19℃)、アセトアルデヒド(沸点20℃)、プロピオンアルデヒド(沸点48℃)及びアリルアルコールにAOが0〜2モル付加した化合物等が挙げられる。(t)は、AOを付加する際に、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の重量を基準として、0.0001〜10重量%発生する場合が多い。 Specific examples of the by-product low boiling point compound (t) having a boiling point of 150 ° C. or less at a pressure of 0.1 MPa include formaldehyde (boiling point−19 ° C.), acetaldehyde (boiling point 20 ° C.), propionaldehyde (boiling point 48 ° C.), and allyl alcohol. And compounds having 0 to 2 mol of AO added thereto. (T) is often generated in an amount of 0.0001 to 10% by weight based on the weight of the polyoxyalkylene polyol (S) when AO is added.
AOを活性水素含有化合物(J)に付加させる際には、活性水素含有化合物(J)とAOと触媒(C)の3種類を一括で仕込んで反応させてもよいし、活性水素含有化合物(J)と触媒(C)との混合物にAOを滴下して反応させてもよいし、あるいは活性水素含有化合物(J)にAOと触媒(C)とを滴下して反応しても良い。反応温度の制御の観点から、活性水素含有化合物(J)と触媒(C)との混合物にAOを滴下する、あるいは、活性水素含有化合物(J)にAOと触媒(C)とを滴下する方法が好ましい。 When AO is added to the active hydrogen-containing compound (J), the active hydrogen-containing compound (J), AO, and the catalyst (C) may be charged together and reacted, or the active hydrogen-containing compound ( A) may be dropped to react with the mixture of J) and catalyst (C), or AO and the catalyst (C) may be dropped to react with the active hydrogen-containing compound (J). From the viewpoint of controlling the reaction temperature, AO is dropped into a mixture of the active hydrogen-containing compound (J) and the catalyst (C), or AO and the catalyst (C) are dropped into the active hydrogen-containing compound (J). Is preferred.
活性水素含有化合物(J)にAOを付加させる際の反応温度は、0℃〜250℃が好ましく、さらに好ましくは20℃〜180℃である。 The reaction temperature for adding AO to the active hydrogen-containing compound (J) is preferably 0 ° C to 250 ° C, more preferably 20 ° C to 180 ° C.
製造されたポリオキシアルキレンポリオール(S)は触媒(C)を含んでいるが、その用途により必要に応じて、触媒(C)の分解及び/又は除去処理を実施する。 The produced polyoxyalkylene polyol (S) contains the catalyst (C), and the decomposition and / or removal treatment of the catalyst (C) is carried out as necessary depending on its use.
分解方法としては、水及び/又はアルコール化合物を加える方法がある。アルコール化合物としては前述のアルコール及び/又はフェノールを用いることができる。分解に際して、分解温度は、10℃〜180℃が好ましく、さらに好ましくは80〜150℃である。分解は密閉状態で行ってもよく、真空源に接続して排気しながら行ってもよく、あるいは水又はアルコール化合物を連続して添加しながら行ってもよい。添加する水又はアルコールは、液体の状態で添加してもよく、蒸気あるいは固体状態で添加してもよい。水及び/又はアルコール化合物の使用量は、付加生成物の重量を基準として、0.1〜100重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜20重量%である。 As a decomposition method, there is a method of adding water and / or an alcohol compound. As the alcohol compound, the aforementioned alcohol and / or phenol can be used. In the decomposition, the decomposition temperature is preferably 10 to 180 ° C, more preferably 80 to 150 ° C. The decomposition may be performed in a sealed state, may be performed while exhausting by connecting to a vacuum source, or may be performed while continuously adding water or an alcohol compound. Water or alcohol to be added may be added in a liquid state, or may be added in a vapor or solid state. The amount of water and / or alcohol compound used is preferably 0.1 to 100% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the weight of the addition product.
除去方法としては、通常知られているいずれの方法で実施してもよい。例えば、ハイドロタルサイト系吸着剤{キョーワード500、キョーワード1000及びキョーワード2000等(いずれも協和化学工業社製)}や珪藻土等のろ過助剤{ラヂオライト600、ラヂオライト800及びラヂオライト900(いずれも昭和化学工業社製)}等を用いることができる。ろ過は、加圧ろ過、減圧ろ過のどちらでもよいが、酸素の混入を防止しやすいので加圧ろ過が好ましい。フィルターの材質は特に限定されない。例えば、紙、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、アクリル及びメタアラミド等が挙げられ、紙が好ましい。また、フィルターの保留粒子径は0.1〜10μmのものが好ましく、さらに1〜5μmのものが好ましい。 As a removing method, any known method may be used. For example, hydrotalcite-based adsorbents {KYOWARD 500, KYOWARD 1000, KYOWARD 2000 etc. (all manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.)} and filter aids such as diatomaceous earth {Radiolite 600, Radiolite 800 and Radiolite 900 (Both manufactured by Showa Chemical Co., Ltd.)} and the like can be used. The filtration may be either pressure filtration or vacuum filtration, but pressure filtration is preferred because it is easy to prevent oxygen contamination. The material of the filter is not particularly limited. For example, paper, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyester, polyphenylene sulfide, acrylic, and meta-aramid are exemplified, and paper is preferable. The retained particle diameter of the filter is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 1 to 5 μm.
なお、触媒(C)がポリオキシアルキレンポリオール(S)中に残存しても、従来のアルカリ系触媒と比較すると、その後のウレタン化反応におけるポリオールとイソシアネートとの反応性には、大きな悪影響を及ぼさない。しかし、ウレタンフォームの着色防止の観点から残存する触媒は分解及び/又は除去することが好ましい。 Even if the catalyst (C) remains in the polyoxyalkylene polyol (S), the reactivity of the polyol and isocyanate in the subsequent urethanization reaction is greatly adversely affected as compared with the conventional alkaline catalyst. Absent. However, it is preferable to decompose and / or remove the remaining catalyst from the viewpoint of preventing coloring of the urethane foam.
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)とを、発泡剤(C)及びウレタン化触媒(D)存在下に反応させて軟質ポリウレタンスラブフォームを製造する際、ポリオール成分が前記ポリオキシアルキレンポリオール(S)を含有し、有機ポリイソシアネート成分(B)が脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネートを含有する。
すなわち、ポリオール成分(A)の少なくとも一部として、ポリオキシアルキレンポリオールポリオール(S)を使用する。
The method for producing a flexible polyurethane foam of the present invention comprises reacting a polyol component (A) and an organic polyisocyanate component (B) in the presence of a foaming agent (C) and a urethanization catalyst (D) to produce a flexible polyurethane slab foam. In production, the polyol component contains the polyoxyalkylene polyol (S), and the organic polyisocyanate component (B) contains an aliphatic isocyanate and / or an alicyclic isocyanate.
That is, the polyoxyalkylene polyol polyol (S) is used as at least a part of the polyol component (A).
ポリオール成分の少なくとも一部として、(S)を用いることには、(S)中でビニルモノマー(g)を重合させて得られる重合体アルコール(W)を使用することも含まれる。
重合体アルコール(W)は、(S)中にポリマー粒子(P)が分散された重合体アルコールである。
重合体アルコール(W)は、(S)中でビニルモノマー(g)を公知の方法で重合して製造することができる。例えば、(S)中で、ラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモノマー(g)が重合され、得られた(g)の重合体が安定分散されたものが挙げられる。重合方法の具体例としては、米国特許第3383351号明細書及び特公昭39−25737号公報等に記載の方法が挙げられる。
(g)としては、スチレン及び/又はアクリロニトリルが好ましい。
The use of (S) as at least a part of the polyol component includes the use of a polymer alcohol (W) obtained by polymerizing the vinyl monomer (g) in (S).
The polymer alcohol (W) is a polymer alcohol in which polymer particles (P) are dispersed in (S).
The polymer alcohol (W) can be produced by polymerizing the vinyl monomer (g) in (S) by a known method. For example, in (S), the vinyl monomer (g) is polymerized in the presence of a radical polymerization initiator, and the obtained polymer (g) is stably dispersed. Specific examples of the polymerization method include those described in US Pat. No. 3,383,351 and Japanese Examined Patent Publication No. 39-25737.
(G) is preferably styrene and / or acrylonitrile.
本発明において、ポリオール成分(A)中には、ポリオキシアルキレンポリオール(S)以外の活性水素成分(s)を含有してもよく、(s)としては、例えば(S)以外のポリオール、モノオール、アミン及びこれらの混合物等が挙げられる。
(S)以外のポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びその他のポリオールが挙げられる。
In the present invention, the polyol component (A) may contain an active hydrogen component (s) other than the polyoxyalkylene polyol (S). Examples of (s) include polyols other than (S) and mono Examples include all, amine, and a mixture thereof.
Examples of polyols other than (S) include polyether polyols, polyester polyols, and other polyols.
活性水素成分(s)のうち、ポリエーテルポリオールとしては、活性水素含有化合物のAO付加物であって、(S)以外のものが挙げられる。 Among the active hydrogen components (s), the polyether polyol is an AO adduct of an active hydrogen-containing compound, and includes those other than (S).
(s)のうち、ポリエステルポリオールとしては、下記の(1)〜(5)のものが挙げられる。
(1)多価アルコールとポリカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とのエステル化物
多価アルコールは、2価アルコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−及び1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール並びにネオペンチルグリコール等)、ポリエーテルポリオール(好ましくはジオール)、3価以上の多価アルコール(グリセリン及びトリメチロールプロパン等)及びこれらの混合物である。ポリカルボン酸のエステル形成性誘導体は、酸無水物及び低級アルキル(アルキル基の炭素数:1〜4)エステル等である。ポリカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体としては、アジピン酸、セバシン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸及びテレフタル酸ジメチル等が挙げられる。
(2)カルボン酸無水物及びAOとの縮合反応物
(3)上記(1)及び(2)のAO(EO、PO等)付加物
(4)ポリラクトンポリオール:例えば多価アルコールを開始剤としてラクトン(ε−カプロラクトン等)を開環重合させることにより得られるもの。
(5)ポリカーボネートポリオール:例えば前記多価アルコールとアルキレンカーボネートとの反応物。
Among (s), examples of the polyester polyol include the following (1) to (5).
(1) Esterified product of polyhydric alcohol and polycarboxylic acid or ester-forming derivative thereof Polyhydric alcohol is dihydric alcohol (ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1 , 6-hexanediol and neopentyl glycol), polyether polyol (preferably diol), trihydric or higher polyhydric alcohol (such as glycerin and trimethylolpropane), and mixtures thereof. Examples of ester-forming derivatives of polycarboxylic acids include acid anhydrides and lower alkyl (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) esters. Examples of the polycarboxylic acid or its ester-forming derivative include adipic acid, sebacic acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, and dimethyl terephthalate.
(2) Condensation reaction product with carboxylic anhydride and AO (3) AO (EO, PO, etc.) adduct of (1) and (2) above (4) Polylactone polyol: For example, polyhydric alcohol as an initiator Those obtained by ring-opening polymerization of a lactone (such as ε-caprolactone).
(5) Polycarbonate polyol: For example, a reaction product of the polyhydric alcohol and alkylene carbonate.
(s)のうち、その他のポリオール及びモノオールとしては、ポリブタジエンポリオール等のポリジエンポリオール及びこれらの水添物;アクリルポリオール、特開昭58−57413号公報及び特開昭58−57414号公報等に記載された水酸基含有ビニル重合体;ヒマシ油等の天然油脂ポリオール;ヒマシ油変性物(例えば多価アルコールエステル交換生成物、水添物)等の天然油脂ポリオールの変性物;国際公開WO98/44016号公報に記載の末端ラジカル重合性官能基含有活性水素化合物(モノオールも含まれる。);ポリエーテルポリオールをメチレンジハライド等のアルキレンジハライド等で結合し、高分子量化した変性ポリオール;ポリエーテルポリオールのOH末端プレポリマー;前述した多価アルコール;等が挙げられる。
(s)のうち、アミンとしては前述のものが挙げられる。
Of the other polyols and monools in (s), polydiene polyols such as polybutadiene polyol and hydrogenated products thereof; acrylic polyols, JP-A 58-57413 and JP-A 58-57414, etc. Hydroxyl group-containing vinyl polymers described in 1; natural fat polyols such as castor oil; modified natural fat polyols such as castor oil modified products (for example, polyhydric alcohol transesterification products and hydrogenated products); international publication WO 98/44016 Terminal-radically polymerizable functional group-containing active hydrogen compounds (including monools) described in the above publication; modified polyols obtained by combining polyether polyols with alkylene dihalides such as methylene dihalide to increase the molecular weight; polyethers OH-terminated prepolymers of polyols; the polyhydric alcohols described above; It is.
Among (s), examples of the amine include those described above.
活性水素成分(s)のうち、生産性の観点から、ポリエーテルポリオールが好ましい。 Of the active hydrogen components (s), polyether polyols are preferable from the viewpoint of productivity.
本発明において、ポリオキシアルキレンポリオール(S)の含有量(重量%)は、軟質ポリウレタンスラブフォームの機械物性の観点から、ポリオール成分(A)の重量を基準として、30〜100が好ましく、さらに好ましくは32〜95、次にさらに好ましくは37〜90、特に好ましくは46〜85である。 In the present invention, the content (% by weight) of the polyoxyalkylene polyol (S) is preferably from 30 to 100, more preferably from the viewpoint of the mechanical properties of the flexible polyurethane slab foam, based on the weight of the polyol component (A). Is from 32 to 95, more preferably from 37 to 90, particularly preferably from 46 to 85.
ポリオール成分(A)の水酸基価は、20〜100mgKOH/gが好ましく、さらに好ましくは25〜90mgKOH/g、特に好ましくは30〜60mgKOH/gである。 The hydroxyl value of the polyol component (A) is preferably 20 to 100 mgKOH / g, more preferably 25 to 90 mgKOH / g, and particularly preferably 30 to 60 mgKOH / g.
有機ポリイソシアネート成分(B)は、脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネートを含有する。脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネートは、ポリウレタン製造に使用されているものが使用できる。このようなイソシアネートとしては、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、これらの変性物(例えば、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、又はオキサゾリドン基含有変性物等)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 The organic polyisocyanate component (B) contains an aliphatic isocyanate and / or an alicyclic isocyanate. As the aliphatic isocyanate and / or alicyclic isocyanate, those used for polyurethane production can be used. Examples of such isocyanates include aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and modified products thereof (for example, urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, isocyanurate group, or oxazolidone group-containing modification). And a mixture of two or more thereof.
脂肪族イソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く;以下のイソシアネートも同様)6〜10の脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。具体例としては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート及びリジンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic isocyanate include aliphatic diisocyanates having 6 to 10 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group; the same as the following isocyanates). Specific examples include 1,6-hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate.
脂環式ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜16の脂環式ジイソシアネート等が挙げられる。具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the alicyclic polyisocyanate include alicyclic diisocyanates having 6 to 16 carbon atoms. Specific examples include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate, and the like.
脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネート以外のイソシアネートを使用してもよく、このものとしては、ポリウレタンフォームの製造に使用される公知のものが使用できる。 Isocyanates other than aliphatic isocyanates and / or alicyclic isocyanates may be used, and known ones used for the production of polyurethane foams can be used.
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法において、脂肪族イソシアネート及び/又は脂環式イソシアネートの含有量(重量%)は、軟質ポリウレタンスラブフォームの黄変性の観点から、有機ポリイソシアネート成分(B)の重量を基準として、99.9〜100が好ましく、さらに好ましくは、99.95〜100重量%、次にさらに好ましくは99.99〜100重量%である。 In the method for producing a flexible polyurethane foam of the present invention, the content (% by weight) of aliphatic isocyanate and / or alicyclic isocyanate is the weight of the organic polyisocyanate component (B) from the viewpoint of yellowing of the flexible polyurethane slab foam. Is 99.9 to 100%, more preferably 99.95 to 100% by weight, and still more preferably 99.99 to 100% by weight.
本発明の軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法において、発泡剤(C)の存在下に(A)と(B)とを反応させる。
発泡剤(C)としては、公知の発泡剤が使用でき、例えば、水、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素及び液化炭酸ガス等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
水素原子含有ハロゲン化炭化水素の具体例としては、塩化メチレンやHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)(例えばHCFC−123及びHCFC−141b);HFC(ハイドロフルオロカーボン)(例えば、HFC−245fa及びHFC−365mfc)等が挙げられる。
低沸点炭化水素は、沸点が−5〜70℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンが挙げられる。
In the method for producing a flexible polyurethane slab foam of the present invention, (A) and (B) are reacted in the presence of the foaming agent (C).
As the foaming agent (C), known foaming agents can be used, and examples thereof include water, hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbons, low boiling point hydrocarbons, and liquefied carbon dioxide gas, and two or more kinds may be used in combination. .
Specific examples of the hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon include methylene chloride, HCFC (hydrochlorofluorocarbon) (for example, HCFC-123 and HCFC-141b); HFC (hydrofluorocarbon) (for example, HFC-245fa and HFC-365mfc), etc. Is mentioned.
The low boiling point hydrocarbon is a hydrocarbon having a boiling point of −5 to 70 ° C., and specific examples thereof include butane, pentane, and cyclopentane.
ポリオール成分(A)100部に対する発泡剤(C)の使用量は、発泡剤が水の場合は、0.1〜30部が好ましく、さらに好ましくは1〜20部である。水素原子含有ハロゲン化炭化水素の場合は、50部以下が好ましく、さらに好ましくは10〜45部である。低沸点炭化水素の場合は、40部以下が好ましく、さらに好ましくは10〜30部である。液化炭酸ガスの場合は、30部以下が好ましく、さらに好ましくは1〜25部である。
なお、上記及び以下において、部は重量部を意味する。
When the foaming agent is water, the amount of the foaming agent (C) used relative to 100 parts of the polyol component (A) is preferably 0.1 to 30 parts, and more preferably 1 to 20 parts. In the case of a hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon, it is preferably 50 parts or less, more preferably 10 to 45 parts. In the case of a low boiling point hydrocarbon, the amount is preferably 40 parts or less, more preferably 10 to 30 parts. In the case of liquefied carbon dioxide, it is preferably 30 parts or less, more preferably 1 to 25 parts.
In addition, in the above and the following, a part means a weight part.
また、本発明の軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法において、ウレタン化触媒(D)の存在下に(A)と(B)とを反応させる。ウレタン化触媒としては、公知の触媒が使用でき、例えば、アミン触媒、金属触媒等が挙げられ、2種類以上を併用してもよい。
アミン触媒の具体例としてはトリエチレンジアミン、N−エチルモルホリン、ジエチルエタノールアミン、N、N、N’、N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジアミノビシクロオクタン、1,2−ジメチルイミダゾール、1−メチルイミダゾール及び1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−ウンデセン−7等が挙げられる。
金属触媒としては、有機スズ触媒、有機鉛触媒が挙げられる。有機スズ触媒の具体例としてはオクチル酸第一スズ、ジラウリル酸ジブチル、テトラフェニルスズ等が挙げられ、有機鉛触媒の具体例としては第二スズオクチル酸鉛等が挙げられる。
Moreover, in the manufacturing method of the flexible polyurethane slab foam of this invention, (A) and (B) are made to react in presence of a urethanization catalyst (D). As a urethanization catalyst, a well-known catalyst can be used, for example, an amine catalyst, a metal catalyst, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.
Specific examples of the amine catalyst include triethylenediamine, N-ethylmorpholine, diethylethanolamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, tetramethylethylenediamine, diaminobicyclooctane, 1,2-dimethylimidazole, Examples include 1-methylimidazole and 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -undecene-7.
Examples of the metal catalyst include an organic tin catalyst and an organic lead catalyst. Specific examples of the organic tin catalyst include stannous octylate, dibutyl dilaurate, and tetraphenyltin. Specific examples of the organic lead catalyst include lead stannic octylate.
ウレタン化触媒(D)として用いるアミン触媒の含有量は、軟質ポリウレタンスラブフォームの低臭気化の観点から、ポリオール成分(A)の重量を基準として、10重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.2〜5重量%である。
ウレタン化触媒(D)として用いる金属触媒の含有量は、ポリオール成分(A)の重量を基準として、0.01〜5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.2〜3重量%である。
The content of the amine catalyst used as the urethanization catalyst (D) is preferably 10% by weight or less based on the weight of the polyol component (A) from the viewpoint of reducing the odor of the flexible polyurethane slab foam, and more preferably 0.8%. 2 to 5% by weight.
The content of the metal catalyst used as the urethanization catalyst (D) is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.2 to 3% by weight, based on the weight of the polyol component (A).
本発明の軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法において、必要により、さらに、整泡剤(ジメチルシロキサン系、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系等)、着色剤(染料及び顔料)、可塑剤(フタル酸エステル及びアジピン酸エステル等)、有機充填剤(合成短繊維、熱可塑性又は熱硬化性樹脂からなる中空微小球等)、難燃剤(リン酸エステル及びハロゲン化リン酸エステル等)、老化防止剤(トリアゾール及びベンゾフェノン等)、抗酸化剤(ヒンダードフェノール及びヒンダードアミン等)等公知の添加剤の存在下で反応させることができる。 In the method for producing a flexible polyurethane slab foam of the present invention, if necessary, a foam stabilizer (dimethylsiloxane, polyether-modified dimethylsiloxane, etc.), a colorant (dye and pigment), a plasticizer (phthalate ester and adipine) Acid esters, etc.), organic fillers (such as synthetic short fibers, hollow microspheres made of thermoplastic or thermosetting resins), flame retardants (such as phosphates and halogenated phosphates), anti-aging agents (triazoles and benzophenones) Etc.) and antioxidants (such as hindered phenols and hindered amines) can be reacted in the presence of known additives.
ポリオール成分(A)100部に対するこれらの添加剤の使用量に関しては、整泡剤は、10部以下が好ましく、さらに好ましくは0.5〜5部である。着色剤は、1部以下が好ましい。可塑剤は、10部以下が好ましく、さらに好ましくは5部以下である。有機充填剤は、50部以下が好ましく、さらに好ましくは30部以下である。難燃剤は、30部以下が好ましく、さらに好ましくは5〜20部である。老化防止剤は、1部以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.5部である。抗酸化剤は、1部以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.5部である。添加剤の合計使用量は、50部以下が好ましく、さらに好ましくは0.2〜30部である。 Regarding the usage-amount of these additives with respect to 100 parts of polyol components (A), the foam stabilizer is preferably 10 parts or less, more preferably 0.5 to 5 parts. The colorant is preferably 1 part or less. The plasticizer is preferably 10 parts or less, more preferably 5 parts or less. The organic filler is preferably 50 parts or less, more preferably 30 parts or less. The flame retardant is preferably 30 parts or less, more preferably 5 to 20 parts. The anti-aging agent is preferably 1 part or less, more preferably 0.01 to 0.5 part. The antioxidant is preferably 1 part or less, and more preferably 0.01 to 0.5 part. The total amount of additives used is preferably 50 parts or less, more preferably 0.2 to 30 parts.
本発明の軟質ポリウレタンスラブフォームの製造方法において、イソシアネート指数(NCO INDEX)[(NCO基/活性水素原子含有基)の当量比×100]は、80〜150が好ましく、さらに好ましくは85〜135、特に好ましくは90〜130である。 In the method for producing a flexible polyurethane slab foam of the present invention, the isocyanate index (NCO INDEX) [(NCO group / active hydrogen atom-containing group) equivalent ratio × 100] is preferably 80 to 150, more preferably 85 to 135, Especially preferably, it is 90-130.
また、(A)と(B)との反応条件は、通常用いられる公知の条件でよい。
一例を示せば、ポリウレタン低圧若しくは高圧注入発泡機又は撹拌機を使用して、ポリオール組成物(A)と発泡剤(C)及びウレタン化触媒(D)並びに必要により添加剤を所定量混合する。次いで、この混合物とポリイソシアネート(B)とを急速混合する。得られた混合液を上部が開放された箱(金属製又は樹脂製)中又はベルトコンベアー上に吐出して発泡させる。所定時間静置して硬化させ、軟質ポリウレタンスラブフォームを得る。
Moreover, the reaction conditions of (A) and (B) may be known conditions that are usually used.
For example, using a polyurethane low pressure or high pressure injection foaming machine or a stirrer, a predetermined amount of the polyol composition (A), the foaming agent (C), the urethanization catalyst (D), and if necessary, are mixed. Subsequently, this mixture and polyisocyanate (B) are rapidly mixed. The obtained mixed liquid is discharged and foamed in a box (made of metal or resin) having an open top or on a belt conveyor. Let stand for a predetermined time and cure to obtain a flexible polyurethane slab foam.
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited by this.
製造例1
図2に示した態様のように、容量2,500mlの撹拌装置、温度制御装置、原料供給ライン(5)付きの反応槽(1)としてのステンレス製オートクレーブと、蒸留塔(3)(理論段数50段、ステンレス製円筒管、内径5.5cm、長さ3m)とを、循環ライン(6)、(8)で接続した。
反応槽(1)に、グリセリンのPO付加物(水酸基価280)(GA−1)400gとトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.09gを仕込んだ後、反応槽(1)及び循環ライン(6)、(8)内を0.005MPaまで減圧とした。原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が50〜60℃を保つように制御しながら連続的に液相に投入しつつ、ダイアフラムポンプを用いて反応槽(1)内の気相を5L/minの流量で、反応槽(1)→循環ライン(6)→蒸留塔(3)→循環ライン(8)→反応槽(1)の順に循環させた。蒸留塔(3)にて副生低沸点化合物をPOと分離することで系外に除去した。分離した副生低沸点化合物は蒸留塔(3)の釜下ライン(4)から抜き取った。反応槽(1)内液量が2,000mlとなった時点でPOの投入を停止、気相循環を終了し、70℃で4時間熟成し、水を200g加え130〜140℃で1時間加熱した。その後、水を2時間かけて常圧留去したのち、引き続いてスチームを通入しながら圧力を30〜50torrに保ちながら3時間かけて残りの水を減圧留去し液状のグリセリンPO付加物(S−1)を得た。
なお、原料として用いたグリセリンのPO付加物は既知の方法で合成されたもの、つまり、水酸化カリウムを触媒としてグリセリンにPOを所定量付加した後、触媒除去のため、水と合成珪酸塩[商品名「キョーワード600」、協和化学(株)製、以下同じ。]を加えて加熱処理後、ろ過、減圧脱水したものである。
Production Example 1
As in the embodiment shown in FIG. 2, a stainless steel autoclave as a reaction vessel (1) with a stirring device having a capacity of 2500 ml, a temperature control device, a raw material supply line (5), and a distillation column (3) (the number of theoretical plates) 50 stages, a stainless steel cylindrical tube, an inner diameter of 5.5 cm, and a length of 3 m) were connected by circulation lines (6) and (8).
After charging 400 g of glycerin PO adduct (hydroxyl value 280) (GA-1) and 0.09 g of tris (pentafluorophenyl) borane into the reaction tank (1), the reaction tank (1) and the circulation line (6) The inside of (8) was depressurized to 0.005 MPa. While controlling PO so that the reaction temperature is maintained at 50 to 60 ° C. through the raw material supply line (5), the gas phase in the reaction tank (1) is reduced to 5 L / L using a diaphragm pump. It was made to circulate in order of reaction tank (1)-> circulation line (6)-> distillation tower (3)-> circulation line (8)-> reaction tank (1) with the flow rate of min. By-product low-boiling compounds were separated from PO in the distillation column (3) and removed from the system. The separated by-product low-boiling compound was extracted from the bottom line (4) of the distillation column (3). When the amount of the liquid in the reaction tank (1) reaches 2,000 ml, PO charging is stopped, the gas phase circulation is terminated, aging is performed at 70 ° C. for 4 hours, 200 g of water is added, and heating is performed at 130 to 140 ° C. for 1 hour. did. Thereafter, water was distilled off at atmospheric pressure over 2 hours, and then the remaining water was distilled off under reduced pressure over 3 hours while maintaining the pressure at 30 to 50 torr while passing steam, and a liquid glycerin PO adduct ( S-1) was obtained.
The glycerin PO adduct used as a raw material was synthesized by a known method, that is, after adding a predetermined amount of PO to glycerin using potassium hydroxide as a catalyst, water and synthetic silicate [ Product name “KYOWARD 600”, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd., and so on. ] Is added, followed by heat treatment, followed by filtration and dehydration under reduced pressure.
製造例2
図3に示した態様のように、容量2,500mlの撹拌装置、温度制御装置、原料供給ライン(5)付きの反応槽(1)としてのステンレス製オートクレーブと、酸化マグネシウム(顆粒、直径2〜0.1mm)を400g充填した反応塔(2)(ステンレス製円筒管、内径5.5cm、長さ30cmを2基使用)及び蒸留塔(3)(理論段数30段、ステンレス製円筒管、内径5.5cm、長さ2m)を、循環ライン(6)、(7)、(8)で接続した。
反応槽(1)に、グリセリンのPO付加物(水酸基価168)(GA−2)666gとトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.09gを仕込んだ後、反応槽(1)と反応塔(2)及び循環ライン(6)、(7)、(8)内を0.005MPaまで減圧とした。原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が50〜60℃を保つように制御しながら連続的に液相に投入しつつ、ダイアフラムポンプを用いて反応槽(1)内の気相を5L/minの流量で、反応槽(1)→循環ライン(6)→反応塔(2)→循環ライン(7)→蒸留塔(3)→循環ライン(8)→反応槽(1)の順に循環させた。反応塔(2)を75℃、0.08〜0.15MPaとなるように制御しながら副生低沸点化合物を連続的に酸化マグネシウムと接触させて高沸点化合物とし、蒸留塔(3)にてPOと分離することで系外に除去した。分離した高沸点化合物は蒸留塔(3)の釜下ライン(4)から抜き取った。反応槽(1)内液量が2,000mlとなった時点でPOの投入を停止、気相循環を終了し、70℃で4時間熟成し、水を200g加え130〜140℃で1時間加熱した。その後、水を2時間かけて常圧留去したのち、引き続いてスチームを通入しながら圧力を30〜50torrに保ちながら3時間かけて残りの水を減圧留去し液状のグリセリンPO付加物(S−2)を得た。
Production Example 2
As in the embodiment shown in FIG. 3, a stainless steel autoclave as a reaction tank (1) with a capacity of 2,500 ml of a stirring device, a temperature control device, a raw material supply line (5), and magnesium oxide (granule,
After charging 666 g of glycerin PO adduct (hydroxyl value 168) (GA-2) and 0.09 g of tris (pentafluorophenyl) borane in the reaction tank (1), the reaction tank (1) and the reaction tower (2) And the inside of the circulation lines (6), (7), (8) was depressurized to 0.005 MPa. While controlling PO so that the reaction temperature is maintained at 50 to 60 ° C. through the raw material supply line (5), the gas phase in the reaction tank (1) is reduced to 5 L / L using a diaphragm pump. At a flow rate of min, circulate in the order of reaction tank (1) → circulation line (6) → reaction tower (2) → circulation line (7) → distillation tower (3) → circulation line (8) → reaction tank (1). It was. While controlling the reaction tower (2) at 75 ° C. and 0.08 to 0.15 MPa, the by-product low-boiling compound is continuously brought into contact with magnesium oxide to form a high-boiling compound. In the distillation tower (3) It was removed from the system by separating from PO. The separated high boiling point compound was extracted from the bottom line (4) of the distillation column (3). When the amount of the liquid in the reaction tank (1) reaches 2,000 ml, PO charging is stopped, the gas phase circulation is terminated, aging is performed at 70 ° C. for 4 hours, 200 g of water is added, and heating is performed at 130 to 140 ° C. for 1 hour. did. Thereafter, water was distilled off at atmospheric pressure over 2 hours, and then the remaining water was distilled off under reduced pressure over 3 hours while maintaining the pressure at 30 to 50 torr while passing steam, and a liquid glycerin PO adduct ( S-2) was obtained.
製造例3
図4に示した態様のように、2,500mlの撹拌装置、温度制御装置、原料供給ライン(5)付きの反応槽(1)としてのステンレス製オートクレーブに、減圧ライン(10)を接続した。反応槽(1)に、(GA−1)400gとトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.09gとを仕込んだ後、原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が50〜60℃を保つように制御しながら投入した。但し、POの投入は10分間かけて投入した後、減圧ライン(10)より減圧(0.01MPa)とし、15分間低沸点の揮発成分を留去する工程を、20回繰り返して実施した。反応槽(1)内液量が2,000mlとなるまで投入した時点でPOの投入を停止し、70℃で4時間熟成し、水を200g加え130〜140℃で1時間加熱した。その後、水を2時間かけて常圧留去したのち、引き続いてスチームを通入しながら圧力を30〜50torrに保ちながら3時間かけて残りの水を減圧留去し液状のグリセリンPO付加物(S−3)を得た。
Production Example 3
As in the embodiment shown in FIG. 4, a vacuum line (10) was connected to a stainless steel autoclave as a reaction tank (1) with a 2500 ml stirring device, a temperature control device, and a raw material supply line (5). After charging 400 g of (GA-1) and 0.09 g of tris (pentafluorophenyl) borane into the reaction tank (1), PO is maintained at a reaction temperature of 50 to 60 ° C. through the raw material supply line (5). It was thrown in while controlling. However, PO was charged over 10 minutes, and then the pressure was reduced (0.01 MPa) from the pressure reduction line (10), and the process of distilling off the low-boiling volatile components for 15 minutes was repeated 20 times. At the time when the amount of liquid in the reaction tank (1) was 2,000 ml, the PO was stopped, aged at 70 ° C. for 4 hours, 200 g of water was added, and the mixture was heated at 130 to 140 ° C. for 1 hour. Thereafter, water was distilled off at atmospheric pressure over 2 hours, and then the remaining water was distilled off under reduced pressure over 3 hours while maintaining the pressure at 30 to 50 torr while passing steam, and a liquid glycerin PO adduct ( S-3) was obtained.
製造例4
グリセリンのPO付加物(水酸基価168)666gを用いる代わりに、グリセリンのPO付加物(水酸基価280)240gを用いる以外は、製造例2と同様の方法で合成し、液状のグリセリンPO付加物(S−4)を得た。
Production Example 4
A glycerin PO adduct (hydroxyl value 168) was synthesized in the same manner as in Production Example 2 except that glycerin PO adduct (hydroxyl value 280) 240 g was used instead of 666 g. S-4) was obtained.
比較製造例1
図5に示した態様のように、2,500mlの撹拌装置、温度制御装置、原料供給ライン(5)付きの反応槽(1)としてのステンレス製オートクレーブに、グリセリン80gと水酸化セシウム4gを仕込んだ後、原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が90〜100℃を保つように制御しながら投入した。但し、POの投入は6時間かけて連続して実施した。反応槽(1)内液量が2,000mlとなるまで投入した後、100℃で3時間熟成した。次に、30gの合成珪酸塩と水40gを加えて90℃で1時間処理した。反応槽(1)より取り出した後、1ミクロンのフィルターで濾過した後2時間脱水し、液状のグリセリンPO付加物を得た。得られたグリセリンPO付加物1,530gとトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.09gを再び反応槽(1)に仕込んだ後、原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が70〜80℃を保つように制御しながら3時間かけて投入した。反応槽(1)内液量が2,000mlとなるまで投入し、70℃で3時間熟成した。引き続いて、水を200g加え130〜140℃で1時間加熱した。その後、水を2時間かけて常圧留去したのち、引き続いてスチームを通入しながら圧力を30〜50torrに保ちながら3時間かけて残りの水を減圧留去し液状のグリセリンPO付加物(n−1)を得た。
Comparative production example 1
As shown in FIG. 5, 80 g of glycerin and 4 g of cesium hydroxide are charged into a stainless steel autoclave as a reaction tank (1) with a 2500 ml stirring device, a temperature control device, and a raw material supply line (5). Thereafter, PO was added through the raw material supply line (5) while controlling the reaction temperature so as to maintain 90 to 100 ° C. However, PO was continuously introduced over 6 hours. After the reaction vessel (1) was charged until the amount of liquid in the reaction vessel reached 2,000 ml, it was aged at 100 ° C. for 3 hours. Next, 30 g of synthetic silicate and 40 g of water were added and treated at 90 ° C. for 1 hour. After removing from the reaction tank (1), it was filtered through a 1 micron filter and dehydrated for 2 hours to obtain a liquid glycerin PO adduct. After charging 1,530 g of the obtained glycerin PO adduct and 0.09 g of tris (pentafluorophenyl) borane to the reaction tank (1) again, PO was reacted at a reaction temperature of 70 to 80 ° C. through the raw material supply line (5). It was added over 3 hours while controlling to keep. The reaction vessel (1) was charged until the amount of the liquid in the reaction vessel (2,000) reached 2,000 ml and aged at 70 ° C. for 3 hours. Subsequently, 200 g of water was added and heated at 130 to 140 ° C. for 1 hour. Thereafter, water was distilled off at atmospheric pressure over 2 hours, and then the remaining water was distilled off under reduced pressure over 3 hours while maintaining the pressure at 30 to 50 torr while passing steam, and a liquid glycerin PO adduct ( n-1) was obtained.
比較製造例2
図5に示した態様のように、2,500mlの撹拌装置、温度制御装置、原料供給ライン(5)付きの反応槽(1)としてのステンレス製オートクレーブに、グリセリン61gと水酸化カリウム4.0gを仕込んだ後、原料供給ライン(5)を通じてPOを反応温度が90〜100℃を保つように制御しながら投入した。但し、POの投入は6時間かけて連続して実施した。反応槽(1)内液量が1,860mlとなるまで投入した後、100℃で3時間熟成した。引き続き、原料供給ライン(5)を通じてEO140gを反応温度が130〜140℃を保つように制御しながら2時間かけて投入した後、2時間熟成した。90℃まで冷却した後、12gの合成珪酸塩と水40gを加え1時間処理した。反応槽(1)より取り出した後、1ミクロンのろ紙を用いてろ過した後減圧脱水し、液状のグリセリンPOEO付加物(n−2)を得た。
Comparative production example 2
As in the embodiment shown in FIG. 5, 61 g of glycerin and 4.0 g of potassium hydroxide were added to a stainless steel autoclave as a reaction tank (1) with a 2500 ml stirring device, a temperature control device, and a raw material supply line (5). Then, PO was added through the raw material supply line (5) while controlling the reaction temperature so as to maintain 90 to 100 ° C. However, PO was continuously introduced over 6 hours. After the reaction vessel (1) was charged until the amount of liquid in the reaction vessel reached 1,860 ml, it was aged at 100 ° C. for 3 hours. Subsequently, 140 g of EO was added through the raw material supply line (5) while maintaining the reaction temperature at 130 to 140 ° C. over 2 hours, followed by aging for 2 hours. After cooling to 90 ° C., 12 g of synthetic silicate and 40 g of water were added and treated for 1 hour. After taking out from reaction tank (1), it filtered using 1 micron filter paper, and it dehydrated under reduced pressure, and obtained liquid glycerin POEO adduct (n-2).
比較製造例3
グリセリン80gの代わりにグリセリン42gを用いること及び反応槽(1)に仕込むグリセリンPO付加物1530gをグリセリンPO付加物1720gとすること以外は比較製造例1と同様の方法でグリセリンPO付加物(n−3)を得た。
Comparative production example 3
The glycerin PO adduct (n- 3) was obtained.
製造例1〜3のポリオキシアルキレンポリオール(S−1)〜(S−4)の分析結果を表1に示した。
従来技術であるポリオキシアルキレンポリオールが満足する特許文献4(特許3688667号公報)記載の式1[下記、数式(4)]についての検証結果も記載した。
The analysis results of the polyoxyalkylene polyols (S-1) to (S-4) of Production Examples 1 to 3 are shown in Table 1.
The verification result about Formula 1 [following, Formula (4)] of patent document 4 (patent 3688667 gazette) which the polyoxyalkylene polyol which is a prior art is satisfied was also described.
y≦(1.9×10-8)w2 (4)
数式(4)は水酸基当量wと総不飽和度yの関係を表す式であり、本発明における数式(1)、(3)に対応する形、つまり、(S)の水酸基価xと総不飽和度yの関係式に変形すると数式(4’)となる。
y≦60×x-2 (4’)
y ≦ (1.9 × 10 −8 ) w 2 (4)
Formula (4) is a formula representing the relationship between the hydroxyl equivalent weight w and the total degree of unsaturation y, and corresponds to the formulas (1) and (3) in the present invention, that is, the hydroxyl value x of (S) and the total unsaturation. When transformed into the relational expression of the saturation y, the mathematical expression (4 ′) is obtained.
y ≦ 60 × x −2 (4 ′)
比較製造例1〜3のポリオキシアルキレンポリオール(n−1)〜(n−3)の分析結果を表2に示した。上記数式(4)についての検証結果も記載した。 Table 2 shows the analysis results of the polyoxyalkylene polyols (n-1) to (n-3) of Comparative Production Examples 1 to 3. The verification results for the above formula (4) are also described.
製造したポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価及び総不飽和度の測定方法並びにこれらの単位を以下に示す。
水酸基価:JIS K1557 に準拠、単位はmgKOH/g
総不飽和度:JIS K1557に準拠、単位はmeq/g
The measurement method of the hydroxyl value and total unsaturation degree of the produced polyoxyalkylene polyol and these units are shown below.
Hydroxyl value: Conforms to JIS K1557, unit is mgKOH / g
Total unsaturation: Conforms to JIS K1557, unit is meq / g
表1、2の中で水酸基当量wとは、下記の数式(5)で定義されるものであり、具体的には、水酸基価xを測定し、56100/xにより求めたものである。
(水酸基当量w)=(数平均分子量)/(平均水酸基数) (5)
In Tables 1 and 2, the hydroxyl equivalent w is defined by the following mathematical formula (5). Specifically, the hydroxyl value x is measured and determined by 56100 / x.
(Hydroxyl equivalent weight) = (Number average molecular weight) / (Average number of hydroxyl groups) (5)
表1及び表2の製造例および比較製造例中、EO含有量zが0のものについて、図1にグラフで示した。図1に記載しているグラフの軸、符号、曲線について、以下に説明する。
X軸:ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価x
Y軸:ポリオキシアルキレンポリオールの総不飽和度y
○印:本発明の製造例記載のポリオキシアルキレンポリオールであり、末端にEOを含有していないものを表す。
×印:比較製造例記載のポリオキシアルキレンポリオールであり、末端にEOを含有していないものを表す。
曲線1:本発明の数式1を表す。
曲線2:本発明の数式3を表す。
曲線3:従来技術であるポリオキシアルキレンポリオールに関する特許文献4(特許3688667号公報)記載の式1(数式4’)を表す。
Of the production examples and comparative production examples in Tables 1 and 2, those having an EO content z of 0 are shown in a graph in FIG. The axes, symbols, and curves of the graph shown in FIG. 1 will be described below.
X axis: hydroxyl value x of polyoxyalkylene polyol
Y axis: Total unsaturation y of polyoxyalkylene polyol y
○ mark: represents a polyoxyalkylene polyol described in the production examples of the present invention and does not contain EO at the terminal.
X mark: It is a polyoxyalkylene polyol described in the comparative production example, and represents one containing no EO at the terminal.
Curve 1: represents
Curve 2: represents
Curve 3: represents Formula 1 (
実施例1〜6及び比較例1〜3
表3に示した発泡処方に従って、下記の発泡条件によりポリウレタンスラブフォームを発泡させて作成し、一昼夜静置後ポリウレタンスラブフォームの諸物性を測定した。物性の測定値も表3にそれぞれ記載した。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3
In accordance with the foaming formulation shown in Table 3, a polyurethane slab foam was foamed under the following foaming conditions, and the properties of the polyurethane slab foam were measured after standing overnight. The measured values of physical properties are also shown in Table 3, respectively.
(発泡条件)
発泡箱サイズ:30cm×30cm×80(高さ)cm天空き箱
発泡箱材質:木材
面材:クラフト紙(箱の内側にクラフト紙製の袋をセットした。)
ミキシング方法:ハンドミキシング
(Foaming conditions)
Foam box size: 30 cm x 30 cm x 80 (height) cm Empty box Foam box material: wood Face material: Kraft paper (A kraft paper bag was set inside the box.)
Mixing method: Hand mixing
実施例および比較例において使用したポリウレタンスラブフォーム原料は次の通りである。
1.ウレタン化触媒(U)
(1)ウレタン化触媒(U−1):エアプロダクツジャパン(株)製「DABCO−33LV」(トリエチレンジアミンの33重量%ジプロピレングリコール溶液)
(2)ウレタン化触媒(U−2):日東化成(株)製 「ネオスタンU−100」(ジブチル錫ジラウレート)
(3)ウレタン化触媒(U−3):サンアプロ(株)製 「U−CAT1102」(DBN−オクチル酸塩)
The polyurethane slab foam raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
1. Urethane catalyst (U)
(1) Urethane catalyst (U-1): “DABCO-33LV” (33% by weight dipropylene glycol solution of triethylenediamine) manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.
(2) Urethane catalyst (U-2): “Neostan U-100” (dibutyltin dilaurate) manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.
(3) Urethane catalyst (U-3): “U-CAT1102” (DBN-octylate) manufactured by San Apro Co., Ltd.
2.発泡剤(F)
発泡剤(F−1):水
2. Foaming agent (F)
Foaming agent (F-1): water
3.整泡剤(D1)
整泡剤(D1−1):東レ・ダウコーニング(株)製「SH−190」(シリコーンオイル)
3. Foam stabilizer (D1)
Foam stabilizer (D1-1): “SH-190” (silicone oil) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
4.イソシアネート
脂肪族イソシアネート:EVONIK製「VESTANAT IPDI」
4). Isocyanate Aliphatic isocyanate: “VESTANAT IPDI” manufactured by EVONIK
フォーム物性の測定方法及び単位を以下に示す。
1.コア密度:JIS K6400に準拠、単位はkg/m3
2.硬さ(25%ILD):JIS K6400に準拠、単位はN/314cm2
3.引張強度:JIS K6400に準拠、単位はkgf/cm2
4.伸び:JIS K6400に準拠、単位は%
5.引裂強度:JIS K6400に準拠、単位はkgf/cm
6.圧縮残留歪率:JIS K6400に準拠、単位は%
7.湿熱圧縮残留歪率:JIS K6400に準拠、単位は%
8.反発弾性:JIS K6400に準拠、単位は%
9.硬化性:発泡後30分後にフォームから面材を剥がして判定
<評価基準>
○:フォーム表層部がフォームブロックから剥がれない
×:フォーム表層部がフォームブロックから剥がれ落ちる
10.紫外線変色性:フェードメーター試験機にて、紫外線を40時間連続で照射し、色差(△YI)を比較した。
The measurement method and unit of foam physical properties are shown below.
1. Core density: Conforms to JIS K6400, unit is kg / m 3
2. Hardness (25% ILD): Conforms to JIS K6400, unit is N / 314 cm 2
3. Tensile strength: Conforms to JIS K6400, unit is kgf / cm 2
4). Elongation: Conforms to JIS K6400, unit is%
5. Tear strength: Conforms to JIS K6400, unit is kgf / cm
6). Compression residual strain ratio: Conforms to JIS K6400, unit is%
7). Humid heat compression residual strain rate: Conforms to JIS K6400, unit is%
8). Rebound resilience: Conforms to JIS K6400, unit is%
9. Curability: Determined by peeling the face material from the foam 30 minutes after foaming <Evaluation criteria>
○: Foam surface layer part does not peel off from foam block ×: Foam surface layer part peels off from foam block Ultraviolet discoloration: UV light was continuously irradiated for 40 hours with a fade meter tester, and the color difference (ΔYI) was compared.
表3において、実施例1〜6のポリウレタンフォームは、比較例1〜3のポリウレタンフォームよりも、フォーム物性が向上する。
特に、特許3688667号公報記載の式1を満足する従来技術であるポリオキシアルキレンポリオールを用いて得られるポリウレタンフォーム(比較例1)と比較しても、本発明により得られるポリウレタンフォームのフォーム物性は向上している。
さらに、実施例1〜6のポリウレタンフォームは、比較例1〜3のポリウレタンフォームよりも、硬化性、黄変性が良好である。
In Table 3, the foam properties of the polyurethane foams of Examples 1 to 6 are improved as compared with the polyurethane foams of Comparative Examples 1 to 3.
In particular, even when compared with a polyurethane foam obtained by using a polyoxyalkylene polyol (Comparative Example 1) which is a conventional technique that satisfies
Furthermore, the polyurethane foams of Examples 1 to 6 have better curability and yellowing than the polyurethane foams of Comparative Examples 1 to 3.
本発明の製造方法により得られる軟質ポリウレタンスラブフォームは、従来のポリウレタンスラブフォームよりも、機械物性、黄変性等に優れているという特徴を有する。これらのことから本発明の製造方法により得られる軟質ポリウレタンスラブフォームは、家具や寝具用マットレス、自動車用シートクッション、衣料用等に幅広く利用することができ、極めて有用である。 The flexible polyurethane slab foam obtained by the production method of the present invention is characterized by being excellent in mechanical properties, yellowing, and the like as compared with a conventional polyurethane slab foam. For these reasons, the flexible polyurethane slab foam obtained by the production method of the present invention can be widely used for furniture, bedding mattresses, automobile seat cushions, clothing, and the like, and is extremely useful.
1:反応槽
2:反応塔
3:蒸留塔
4:釜下ライン
5:原料供給ライン
6:循環ライン
7:循環ライン
8:循環ライン
9:減圧ライン
1: Reaction tank 2: Reaction tower 3: Distillation tower 4: Bottom line 5: Raw material supply line 6: Circulation line 7: Circulation line 8: Circulation line 9: Decompression line
Claims (10)
ポリオキシアルキレンポリオール(S):活性水素含有化合物(H)のアルキレンオキサイド付加物であって、末端に位置する水酸基の40%以上が下記一般式(1)で表される1級水酸基含有基であり、水酸基価xと総不飽和度yとエチレンオキサイド含有量zが数式(1)の関係を満たすポリオキシアルキレンポリオール。
y≦28.3×x-2×(100−z)/100 (1)
[数式(1)中、xは単位mgKOH/gで表される水酸基価、yは単位meq/g
で表される総不飽和度を表す。zは、(S)の重量を基準とするエチレンオキサイド含有量であり、0〜50重量%である。] In the method for producing a flexible polyurethane slab foam obtained by reacting a polyol component (A) and an organic polyisocyanate component (B) in the presence of a foaming agent (C) and a urethanization catalyst (D), the polyol component (A) Contains the following polyoxyalkylene polyol (S), and the organic polyisocyanate component (B) contains an aliphatic isocyanate and / or an alicyclic isocyanate (excluding bis (isocyanatomethyl) cyclohexane). Form manufacturing method.
Polyoxyalkylene polyol (S): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound (H), wherein 40% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl group-containing groups represented by the following general formula (1) Yes, a polyoxyalkylene polyol in which the hydroxyl value x, the total unsaturation degree y, and the ethylene oxide content z satisfy the relationship of the formula (1).
y ≦ 28.3 × x −2 × (100−z) / 100 (1)
[In Formula (1), x is a hydroxyl value represented by the unit mgKOH / g, and y is a unit meq / g.
The total degree of unsaturation represented by z is the ethylene oxide content based on the weight of (S), and is 0 to 50% by weight. ]
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