JP6892853B2 - 強化された圧縮硬度を有する軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

強化された圧縮硬度を有する軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法 Download PDF

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Description

本発明の目的は、強化された圧縮硬度を有する軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法、同様にそれから得られる軟質ポリエステルウレタンフォームに関する。
軟質ポリウレタン(PU)フォームは、産業全体にわたる多数の技術的用途および私的利用、例えば、防音用、マットレスの製造用、家具の充填(padding)用および自動車産業で使用されている。
軟質ポリエステルウレタンフォームの製造には、通常ジイソシアネートおよびポリイソシアネートの、イソシアネート基で反応する少なくとも2つの水素原子を含有している化合物との推進剤ならびに通常の賦形剤および添加剤の存在下での変換が伴う。しかしながら、通常の方法で製造した軟質ポリエステルウレタンフォームのDIN EN ISO 3386−1に従った圧縮硬度は最大約6kPaと低い。現在までより高い圧縮硬度の要求を満たすことができていなかった。
WO 2005/097863 Aには、ポリマーポリオールを、イソシアネート基と反応する少なくとも2つの水素原子を有する化合物と併せた混合物で使用する、軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法が開示されている。この方法は、特に硬質フォームの製造を意図している。
強化された圧縮硬度を有する軟質ポリエステルウレタンフォームを製造する必要性は高い。
驚くべきことに、この課題は、
A1) ヒドロキシル価が10〜100mgKOH/gである少なくとも1つのポリマーポリオールを含んでなる1〜60重量%のポリマーポリオール成分であって、フィラーとしてポリマー5〜50重量%、ベースポリオールとして少なくとも1つのポリエーテルポリオールおよび/または少なくとも1つのポリエーテルカーボネートポリオールを含有し、該ポリエーテルポリオールまたはポリエーテルカーボネートポリオールまたはそれらの混合物中のプロピレンオキシド、エチレンオキシドおよび二酸化炭素の合計量に対して、各々エチレンオキシド含有量が30〜90重量%、プロピレンオキシド含有量が10〜70重量%および二酸化炭素の含有量が0〜35重量%である、ポリマーポリオール成分、
および
A2)ヒドロキシル価が30〜90mgKOH/gである少なくとも1つのポリエステルポリオールを含んでなる40〜99重量%のポリエステルポリオール成分、
および場合により
A3)A1およびA2とは異なる、イソシアネートと反応することができる1つ以上の基、
を含んでなる成分Aと、
B)ジイソシアネートおよび/またはポリイソシアネート、
C)水、
D)場合により物理的な推進剤、
E)場合により賦形剤および添加剤、例えば
a)触媒、
b)界面活性剤添加物、
c)反応阻害剤、細胞調節剤、顔料、染料、難燃剤、軟化剤、静真菌作用物質、静菌作用物質、フィラーおよび分離剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤など、
との反応により得ることができる軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法によって解決される。
成分Aの説明:
成分Aは、成分A1を1〜60重量%および成分A2を40〜99重量%、好ましくは成分A1を5〜50重量%および成分A2を50〜95重量%、特に好ましくは成分A1を10〜40重量%および成分A2を60〜90重量%含有する。
成分A1の説明:
ポリマーポリオールは、ベースポリオール中での好適なモノマーのラジカル重合によって製造された固体ポリマーを含有していると理解される。
ベースポリオールとして使用されるポリエーテルポリオールおよびポリエーテルカーボネートポリオールのDIN 53240によるヒドロキシル価は、≧20mgKOH/g〜≦250mgKOH/g、好ましくは、≧20〜≦112mgKOH/g、特に好ましくは≧20mgKOH/g〜80mgKOH/gであり、ポリエーテルポリオールまたはポリエーテルカーボネートポリオールまたはそれらの混合物中のプロピレンオキシド、エチレンオキシドおよび二酸化炭素の合計量に対して、各々、エチレンオキシドの量は30〜90重量%であり、プロピレンオキシドの量は10〜70重量%であり、同様に二酸化炭素の量は0〜35重量%であり、好ましくは、エチレンオキシドの量は40〜80重量%であり、かつプロピレンオキシドの量は20〜60重量%であり、同様に二酸化炭素の量は0〜30重量%であり、特に好ましくは、エチレンオキシドの量は35〜75重量%であり、かつプロピレンオキシドの量は25〜40重量%であり、同様に、二酸化炭素の量は0〜25の重量%である。
ポリエーテルポリオールの製造は、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドおよび場合により1つ以上のさらなるアルキレンオキシドの、1つ以上のH官能性スターター化合物への触媒付加により実現することができる。本発明により使用されるポリエーテルカーボネートポリオールは、例えば、H官能性スターター物質の存在下での、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシド、場合によりさらなるアルキレンオキシドおよび二酸化炭素の触媒変換により得ることができる(例えば、EPA 2046861を参照のこと)。
両方の化合物群には互いに独立して、以下の2段落が当てはまる。
使用するさらなるアルキレンオキシド(エポキシド)は、2〜24個の炭素原子を有するアルキレンオキシドであってもよい。2〜24個の炭素原子を有するアルキレンオキシドは、例えば、1−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、2−メチル−1,2−プロペンオキシド(イソブテンオキシド)、1−ペンテンオキシド、2,3−ペンテンオキシド、2−メチル−1,2−ブテンオキシド、3−メチル−1,2−ブテンオキシド、1−ヘキセンオキシド、2,3−ヘキセンオキシド、3,4−ヘキセンオキシド、2−メチル−1,2−ペンテンオキシド、4−メチル−1,2−ペンテンオキシド、2−エチル−1,2−ブテンオキシド、1−ヘプテンオキシド、1−オクテンオキシド、1−ノネンオキシド、1−デセンオキシド、1−ウンデセンオキシド、1−ドデセンオキシド、4−メチル−1,2−ペンテンオキシド、ブタジエン一酸化物、イソプレン一酸化物、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、シクロヘプテンオキシド、シクロオクテンオキシド、スチロールオキシド、メチルスチロールオキシド、ピネンオキシド、モノ−、ジ−およびトリグリセリド類として1回または複数回エポキシ強化した脂肪類、エポキシ強化脂肪酸類、エポキシ強化脂肪酸のC〜C24エステル類、エピクロロヒドリン、グリシドール、およびグリシドール誘導体、例えば、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレートなど、およびエポキシ官能性アルコキシシラン類、例えば3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリプロポキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチル−ジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリイソプロポキシシランからなる群から選択される1つ以上の化合物である。使用するさらなるアルキレンオキシドは、好ましくは1,2−ブチレンオキシドである。アルキレンオキシドは、反応液に混合物の一部としてかまたは交互に個々に添加することができる。これらは統計的コポリマーまたはブロックコポリマーであり得る。アルキレンオキシドが交互に添加された場合、製造された生成物は、
ブロック構造を有する(ポリエーテル(カーボネート)ポリオール)ポリエーテル鎖を含有する。
H官能性スターター化合物の官能価は、≧2〜≦6、好ましくは≧2〜≦4であり、好ましくはヒドロキシ官能性(OH官能性)である。ヒドロキシ官能性スターター化合物の例は、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,12−ドデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリトリット(pentaerythrit)、ソルビトール、ショ糖、ハイドロキノン(hydrochinon)、ブレンツカテキン、レゾルシン、ビスフェノールF、ビスフェノールA、1,3,5−トリヒドロキシベンゾール、ホルムアルデヒドおよびフェノールまたはメラミンまたは尿素のメチロール基含有縮合物である。スターター化合物として、1,2−プロピレングリコールおよび/またはグリセリンおよび/またはトリメチロールプロパンおよび/またはソルビトールを使用することが好ましい。
ポリマーポリオールは、記載されたポリエーテルポリオール中の、オレフィン系不飽和モノマーまたはオレフィン系不飽和モノマーの混合物のラジカル重合により得られる。このようなモノマーの例は、ブタジエン、スチロール、α−メチルスチロール、メチルスチロール、エチルスチロール、アクリルニトリル、メタクリルニトリル、メチルメタクリレート、アクリル酸エステルである。好ましくは、スチロールおよび/またはアクリルニトリルを使用する。特に好ましいのは、スチロールおよびアクリルニトリルである。スチロールおよびアクリルニトリルを使用する場合、これらの2つのモノマーの比は、重量部で、好ましくは20:80〜80:20、特に70:30〜30:70である。
ラジカル重合の開始は、通常のラジカ形成開始剤で実現される。このような開始剤の例は、過酸化ベンゾイル、tert.−ブチルオクトエート、過酸化ドデサノイル(didesanoylperoxide)などの有機過酸化物、アゾイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などのアゾ化合物である。
ポリマーのフィラー成分は5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは20〜35重量%(ポリマーポリオールの質量に対して)である。
ポリマーポリオールのDIN 53240によるヒドロキシル価は、10〜100mgKOH/g、好ましくは≧15〜≦80mgKOH/g、特に好ましくは≧20mgKOH/g〜≦60mgKOH/gである。
成分A2の説明:
発明により使用するポリエステルポリオールは、1つ以上のジカルボン酸A2.1および少なくとも1つの二価および/または多価脂肪族アルコールA2.2の重縮合により得ることができ、この重縮合は触媒の存在下で少なくとも部分的に行うことができる。
好ましくは、成分A2には、少なくとも95重量%の脂肪族ポリエステルであるポリエステルおよび少なくとも90重量%の、エチレングリコール、ジエチレングリコールおよび/またはトリメチロールプロパンから選択されるアルコール成分A2.2が含まれる。
使用するポリエステルポリオールA2の酸価は、5mgKOH/g未満、好ましくは4mgKOH/g未満である。これは得られた反応生成物の酸価が5mgKOH/g未満、好ましくは4mgKOH/g未満である場合に重縮合が終了するという点で実現することができる。使用するポリエステルポリオールA2のヒドロキシル価は、40mgKOH/g〜85mgKOH/g、好ましくは45〜75mgKOH/gであり、かつ官能価は、2〜6、好ましくは2〜3、特に好ましくは2.2〜2.8である。
ポリエステル成分の官能価=OH末端基数/分子数 (II)
分子数は、すべての物質の合計モル数から形成されたエステル基のモル数を差し引くことによって得られる。ポリカルボン酸のみが使用された場合、形成されたエステル基のモル価は、作製した反応水のモル価と同等になる。低分子アルキルエステルを使用しながら、作成した水に対応して少ないカルボン酸水素化物を用いることで、水の代わりに低分子アルコールが製造される。
使用するOH基のモル数からカルボキシル基と調和した(concerted)エステル基のモル数を差し引くことによりOH末端基数を得る。
成分A2.1は、炭素原子を2〜12個、好ましくは2〜10個有する有機ジカルボン酸をカルボキシル基間に含んでいる。好適なジカルボン酸は、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸(subaric acid)、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデシル酸(undecandic acid)、ドデシル酸(dodecandic acid)、トリデシル酸(tridecandic acid)および/またはテトラデシル酸(tetradeacandic acid)あるいはそれらの無水物および/またはそれらの低分子ジアルキルエステル類である。好ましいのはコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸(subaric acid)、アゼライン酸および/またはセバシン酸であり、特に好ましいのはコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸およびセバシン酸である。成分A2.1には、発酵法により製造されるか、または生物由来である、1つ以上のジカルボン酸が含まれていてもよい。
前記脂肪族ジカルボン酸に加えて、例えば、フタル酸、フタル酸無水物、イソフタル酸、テレフタル酸および/またはそれらのジアルキルエステルなどの芳香族ジカルボン酸をA2.1に対して最大10重量%の量で使用することができる。
成分A2.2には、分子量が≧62g/mol〜≦400g/molである、二価および/または多価の脂肪族アルコールおよび/またはポリエーテルアルコールが含まれる。これらには、例えば、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチルプロパンジオール−1,3、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリトリット(pentaerythrit)および/またはトリメチロールプロパンが含まれる。ここで好ましいのは、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパンおよび/またはグリセリン、特に好ましいのは、エチレングリコールジエチレングリコールおよび/またはトリメチロールプロパンである。
前記アルコールの沸点では、反応水との一緒の放出を回避することができ、通常の反応温度での好ましくない副作用が起こりにくい。
ポリエステル縮合物は、好適な触媒の存在または非存在下で行うことができ、このことは当業者に既知である。
エステル縮合反応は、縮合反応の間に生成された水または低分子アルコールの蒸留による(destillative)除去を同時に行いながら、減圧および上昇した温度で行うことができる。またそれは、添加溶剤としてのトルエンのような有機溶媒の存在下での共沸法によるか、またはキャリヤーガス法(即ち、窒素または二酸化炭素などの不活性ガスで生成された任意の水を排斥することによる方法)によって完成することができる。
重縮合の反応温度は、好ましくは≧150℃〜≦250℃である。また温度は、≧180℃〜≦230℃の範囲内にあってもよい。
成分A1およびA2に加えて、成分Aにはイソシアネート基と反応することができるさらなる化合物A3が含まれていてもよい。これらは、イソシアネートと反応することができ、かつ分子量が32〜399である、少なくとも2つの水素原子を有する化合物である。それらは、鎖延長剤あるいは架橋剤の役割を果たす、化合物を含んでなるヒドロキシル基および/またはアミノ基および/またはチオール基および/またはカルボキシル基、好ましくは化合物を含んでなるヒドロキシル基および/またはアミノ基として理解される。これらの化合物は通常、2〜8個、好ましくは2〜4個のイソシアネートと反応することができる水素原子を有している。例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ソルビトールおよび/またはグリセリンを使用することができる。さらなる例は、EP A 0 007 502、16 〜17ページに記載されている。
成分Bの説明
成分Bとして、例えば、W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, 75〜136ページに記載のような、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族(araliphatic)、芳香族および複素環式ポリイソシアネートが使用され、例えば、式(I):
Q(NCO)(I)
[式中、
nは、2〜4、好ましくは2〜3であり、かつ
Qは、2〜18個、好ましくは6〜10個のC原子を有する脂肪族炭化水素残部、4〜15個、好ましくは6〜13個のC原子を有する脂環式炭化水素残部または8〜15個、好ましくは8〜13個のC原子を有する芳香脂肪族(araliphatic) 炭化水素残部である。]
のようなものである。
これらは、例えばEPA 0007502、7〜8ページに記載されていたもののようなポリイソシアネートである。特に好ましくは、通常、容易に入手可能なポリイソシアネートは、例えば、2,4−および2,6−トルイレンジイソシアネート、同様にこれらの異性体の任意の他の混合物(「TDI」)、アニリン−ホルムアルデヒド縮合および後続のホスゲン化により製造されたポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート(「粗MDI」)およびポリイソシアネートを含んでなるカルボジイミド基、ウレタン基、アロファネート基、イソシアヌレート基、尿素基またはビウレット基(「修飾ポリイソシアネート」)、具体的には、2,4−および/または2,6−トルイレンジイソシアネートまたは4,4’−および/または2’4−ジフェニルメタンジイソシアネートから誘導される修飾ポリイソシアネートである。成分Bとして使用に好ましいのは、2,4−および2,6−トルイレンジイソシアネート、4,4’−および2,4’−および2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートからなる群から選択される少なくとも1つの化合物(「多重コアMDI」)である。
インデックス(イソシアネートインデックス)は、実際に使用したイソシアネート量の 化学量論的な、即ち、計算したイソシアネート基(NCO)量に対する比を提供する。
インデックス=[(使用したイソシアネートの量):(計算したイソシアネートの量]・100 (II)
本発明によるウレタンフォームの製造は、インデックスが75〜120の間、好ましくは85〜115で実現される。
成分Dの説明
物理的推進剤として二酸化炭素および/または例えば、ジクロロメタンなどの即時揮発性有機物が使用される。
成分Eの説明
成分Eとして使用するのは、場合により、以下のような賦形剤および添加剤である:
a)触媒(活性剤)、
b)乳化剤および泡安定化剤などの界面活性剤添加物(界面活性剤)、
c)反応阻害剤(例えば、塩酸または有機酸のハロゲン化物などの酸反応性物質など)、細胞調節剤(例えば、パラフィンまたは脂肪族アルコールまたはジメチルポリシロキサンなど)、顔料、染料、難燃剤(例えば、トリクレジルホスフェートなど)、老朽化および風化による影響に対する安定剤、軟化剤、静真菌作用物質、静菌作用物質、フィラー(例えば、硫酸バリウム、ケイソウ土、カーボンブラック、沈降炭酸石灰(precipitide chalk)など)および分離剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤。
使用してもよいこれら賦形剤および添加剤は、例えばEPA 0 000389、18〜21ページに記載されている。また使用してもよい賦形剤および添加剤のさらなる例、同様にこれら賦形剤および添加剤の適用、活性態様の詳細はKunststoff-Handbuch, vol. VII,出版元:G. Oertel, Carl-Hanser-Verlag, Munich, issue 3, 1993、例えば104〜127ページに記載されている。
好ましくは、次のものを触媒として使用する:脂肪族第三級アミン類(例えば、トリメチルアミン、テトラメチルブタンジアミン、3−ジメチルアミノプロピルアミン、N,N−ビス(3−ジメチルアミノプロピル)−N−イソプロパノールアミン)、脂環式第三級アミン類(例えば1,4−ジアザ(2.2.2)ビシクロオクタン)、脂肪族アミノエーテル(例えばビスジメチルアミノエチルエーテル、2−(2−ジメチルアミノエトキシ)エタノールおよびN,N,N−トリメチル−N−ヒドロキシエチル−ビスアミノエチルエーテル)、脂環式アミノエーテル(例えば、N−エチルモルホリン)、脂肪族アミジン類、脂環式アミジン類、尿素、尿素誘導体(例えば、アミノアルキル尿素類、例えば、EP−A 0 176 013参照、特に、(3−ジメチルアミノプロピルアミン)尿素など)。
また、使用する触媒はカルボン酸のスズ(II)の塩でもよく、この各々の基礎をなすカルボン酸は好ましくは2〜20個の炭素原子を有する。特に好ましいのは、2−エチルヘキサン酸(即ち、スズ−(II)−(2−エチルヘキサノエート))の塩、2−ブチルオクタン酸のスズ(II)の塩、2−ヘキシルデカン酸のスズ(II)の塩、ネオデカン酸のスズ(II)の塩、オレイン酸のスズ(II)の塩、リシノール酸のスズ(II)の塩およびラウリン酸スズ(II)(tin (II) laureate)である。例えば、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズジクロリド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート(dibutyl tin dilaureate)、ジブチルスズマレエートまたはジオクチルスズアセテートなどのスズ(IV)化合物も触媒として使用することができる。当然、前記触媒もすべて混合物として使用することができる。
軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法の実行
イソシアネートに基づくフォームの製造は、それ自体既知であり、例えば、DE−A 1 694 142、DE−A 1 694 215およびDE−A 1 720 768同様に、Kunststoff-Handbuch vol. VII, polyurethane, 出版元:Vieweg and Hoechtlein, Carl Hanser Verlag Munich 1966、同様にG. Oertel, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1993より出版されたこの本の最新版に記載されている。
ウレタンフォームは様々なブロックフォーム製造方法によってか、あるいは型に入れて製造することができる。本発明による方法を実行するために、反応成分をそれ自体既知であるグレード法、プレポリマー法またはセミプレポリマー法により変換させ、ここでUS 2764565に記載されたような機器を使用することが好ましい。
またフォーム製造の間、本発明による密閉型内で発泡を実現することもできる。このために、反応液を型に入れる。型材料は、例えば、アルミニウムまたはプラスチック、例えばエポキシ樹脂であってもよい。発泡性反応液は、型内で泡立ち、成型体を形成する。ここでは、型による発泡は、成型体がその表面でセル構造を有するように実施することができる。しかしながら、成型体が緻密な表膜(compact skin)およびセル状のコアを有するように実施することもできる。本発明によれば、この点に関して、単純に型内が作製されたフォームで埋まるほどに型内に大量の反応混合物が入れられるような方法でアプローチすることもできる。しかしながら、フォームで型内部を充填するのに必要である以上に型内に発泡性反応混合物を入れるような方法でも作業することができる。従って、後者の場合では、いわゆる「過大装填(overcharging)」原理によって作業することができ;そのようなアプローチはUS 3178490およびUS 3182104から既知である。
型による発泡の間、例えば、シリコーン油のなどのそれ自体既知である「外部分離剤」がしばしば使用される。しかしながら、例えば、DE−OS 2121670およびDE−OS 2307589で明白であるように、いわゆる「内部分離剤」を場合により、外部分離剤との混合物として使用することもでき、明記されている。
好ましくは、ウレタンフォームは、連続発泡によりブロックで製造される。
本発明による方法は、粗密度(バルク密度とも知られる)が18kg m−3〜80kg m−3、好ましくは20kg m−3〜70kg m−3である軟質ポリウレタンフォームを製造するために使用する。
また、本発明の方法により得ることができる軟質ポリエステルウレタンフォームも本発明の目的である。
ポリオールA1: 分子質量が2000、計算官能価が2.0、ならびにエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの比が50/50である、ポリエーテルポリオール中でスチロールおよびアクリルニトリル(比40:60)のインサイチュ(in-situ)重合によって製造された、フィラーが31%のポリマーポリオール。このように得られたポリマーポリオールのヒドロキシル価は、38mgKOH/gであり、かつ25℃での粘度は4625 mPa.sである。
ポリオールA2: Desmophen(商標)2200 B(Bayer MaterialScience AG, Leverkusen)として入手可能な、ヒドロキシル価が60mgKOH/gである、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコールおよびアジピン酸に基づくポリエステルポリオール。
A5−1(安定化剤):シロキサンに基づく泡安定化剤Tegostab(商標)B 8324(Evonik Goldschmidt GmbH, Essen)
A5−2(安定化剤):シロキサンに基づく泡安定化剤Tegostab(商標)B 8301(Evonik Goldschmidt GmbH, Essen)
イソシアネートB−1: Desmodur(商標)T 80(Bayer MaterialScience AG, Leverkusen)という名称で入手可能な、2,4−トルイレンジイソシアネート80重量%と2,6−トルイレンジイソシアネート20重量%の混合物
A5−3(触媒):Niax(商標)A 30、アミン触媒、(Momentive Performance Materials GmbH, Leverkusen)
A5−4(触媒):Addocat(触媒)117、アミン触媒(Rhein Chemie Rheinau GmbH, Mannheim)
粘度は剪断速度5s−1でDIN 53019により測定した。
ヒドロキシル価はDIN 53240により測定した。
ポリウレタンフォームは以下の表に列挙された処方に従い製造した。
列挙されているものは重量部での成分割合である。
粗密度および圧縮高度はDIN EN ISO 3386−1により測定した。
Figure 0006892853
実施例1および2は本発明による実施例である一方、例3および4は比較例である。結果は、例3によるフォームと比較して強化された圧縮硬度を有するフォームは、本発明の通りのA1タイプのポリマーポリオール、さもなければ同一の処方および同一のNCOインデックスを使用した際に得られることを示す。例4は、A1タイプのポリマーポリオールを過剰な比率で使用することはフォームの製造にふさわしくないことを示す。

Claims (4)

  1. A1)ヒドロキシル価が10〜100mgKOH/gである少なくとも1つのポリマーポリオールを含んでなるポリマーポリオール成分であって、フィラーポリマーを前記ポリマーポリオールに対して1040重量%、ベースポリオールとして少なくとも1つのポリエーテルポリオールおよび/または少なくとも1つのポリエーテルカーボネートポリオールを含有し、該ポリエーテルポリオールまたはポリエーテルカーボネートポリオールまたはそれらの混合物におけるプロピレンオキシド、エチレンオキシドおよび二酸化炭素の合計量に対して、エチレンオキシド割合が4080重量%、プロピレンオキシド割合が2060重量%および二酸化炭素割合が0〜30重量%である、ポリマーポリオール成分を、成分A全体に対して10〜40重量%
    および
    A2)ヒドロキシル価が30〜90mgKOH/gである少なくとも1つのポリエステルポリオールを含んでなるポリエステルポリオール成分を、成分A全体に対して60〜90重量%
    および場合により
    A3)A1およびA2とは異なる、イソシアネートと反応することができる1つ以上の基、
    を含んでなる成分Aと、
    B)ジイソシアネートおよび/またはポリイソシアネート、
    C)水、
    D)場合により物理的な推進剤、
    E)場合により賦形剤および添加剤、例えば
    a)触媒、
    b)界面活性剤添加物、
    c)反応阻害剤、細胞調節剤、顔料、染料、難燃剤、軟化剤、静真菌作用物質、静菌作用物質、フィラーおよび分離剤からなる群から選択される1つ以上の添加剤など、
    との反応により得ることができる軟質ポリエステルウレタンフォームの製造方法。
  2. 前記フィラーポリマーが、スチロール、α−メチルスチロール、メチルスチロール、エチルスチロール、アクリルニトリル、メタクリルニトリル、メチルメタクリレート、アクリル酸エステルまたはこれらモノマーの混合物のラジカル重合により得ることができる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ポリマーポリオール中のフィラーポリマーの含有量が、ポリマーポリオールに対して20〜35重量%である、請求項1または2に記載の方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法で得ることができる軟質ポリエステルウレタンフォーム。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220185939A1 (en) * 2019-02-25 2022-06-16 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Polyol composition for producing flexible polyurethane foam, and flexible polyurethane foam
CN110041492B (zh) * 2019-05-07 2022-04-08 温州凯格机械设备有限公司 一种聚氨酯微型软质泡沫塑料
CN111440180B (zh) * 2020-04-07 2021-04-20 万华化学集团股份有限公司 阻燃聚合物多元醇及其制备方法和用途
US20230383083A1 (en) 2020-10-01 2023-11-30 Cabot Corporation Flexible Polyurethane Foam and Formulation Thereof

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568705A (en) * 1984-05-17 1986-02-04 Basf Wyandotte Corporation Graft polymer dispersion in a mixture of low molecular weight polyols and polyether polyols and polyurethane foams prepared therefrom
US4656196A (en) * 1986-01-09 1987-04-07 Scotfoam Corporation Process for preparing in situ reticulated polyurethane foam
JPH0952932A (ja) * 1995-08-09 1997-02-25 Sanyo Chem Ind Ltd 軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法
DE19705993A1 (de) * 1997-02-17 1998-08-20 Basf Ag Verfahren zur Herstellung einer homogenen entmischungsstabilen Polyolkomponente
DE10007693A1 (de) * 2000-02-19 2001-08-23 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von hydrophilen flammgeschützten Polyurethanweichschaumstoffen
US6759447B1 (en) * 2003-01-06 2004-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Physical properties of polyurethane foams using tertiary amino alkyl amide catalysts
DE10319393A1 (de) * 2003-04-30 2004-11-18 Bayer Materialscience Ag Flexible Formteile aus geschäumten Polyurethan und ihre Verwendung
DE102004017294A1 (de) * 2004-04-05 2005-10-20 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen
DE102005040617A1 (de) * 2005-08-27 2007-03-22 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polyesterpolyolen und deren Verwendung
US7828991B2 (en) * 2006-12-08 2010-11-09 Bayer Materialscience Llc Polyether polyols based on cashew nutshell liquid and flexible foams
JP5398715B2 (ja) * 2008-07-30 2014-01-29 三井化学株式会社 ポリエステルポリオール、ポリウレタン用組成物、ポリウレタンフォーム用組成物、ポリウレタン樹脂およびポリウレタンフォーム
WO2011057018A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-12 Stepan Company Method of improving mechanical strength of flexible polyurethane foams made from bio-based polyols, the polyol compositions utilized therein and the foams produced thereby
PT2510028E (pt) * 2009-12-11 2015-09-09 Basf Se Corpos moldados de espuma de poliuretano com estabilidade dimensional
JP2011208059A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Sumika Bayer Urethane Kk 車両用インストルメントパネルに使用する半硬質ポリウレタンフォーム、およびその製造方法
JP5796572B2 (ja) * 2010-04-28 2015-10-21 旭硝子株式会社 硬質発泡合成樹脂の製造方法
US9115246B2 (en) * 2010-04-30 2015-08-25 Basf Se Polyether polyols, process for preparing polyether polyols and their use for producing polyurethanes
WO2013045405A1 (en) * 2011-09-29 2013-04-04 Bayer Intellectual Property Gmbh Polyurethane microcellular elastomer, the preparation process and the use thereof
ES2570353T3 (es) * 2012-01-18 2016-05-18 Basf Se Método para la producción de espumas duras de poliuretano
EP2894180A1 (en) * 2014-01-08 2015-07-15 Bayer MaterialScience AG Polymer Polyols comprising a Polyether Carbonate Polyol as the Base Polyol

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