JPH0418435A - Production of flexible polyurethane foam - Google Patents

Production of flexible polyurethane foam

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JPH0418435A
JPH0418435A JP2122198A JP12219890A JPH0418435A JP H0418435 A JPH0418435 A JP H0418435A JP 2122198 A JP2122198 A JP 2122198A JP 12219890 A JP12219890 A JP 12219890A JP H0418435 A JPH0418435 A JP H0418435A
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Japan
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foam
compound
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flexible polyurethane
integer
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JP2122198A
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Motoji Nobuyoshi
信吉 元二
Hiroshi Samezawa
博 鮫沢
Masahiro Komori
小森 正博
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DKS Co Ltd
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Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To efficiently produce a flexible polyurethane foam having excellent physical properties of foam by reacting a specific polyhydroxy compound with a polyisocyanate compound in the presence of a specific foam stabilizer, etc. CONSTITUTION:(A) A polyhydroxy compound being a mixed polyether polyol (modified material) having 35-75mg KOH/g hydroxyl value, 25-60wt.% ethylene oxide content and >=40mol% terminal primary OH group in total OH group is reacted with (B) a polyisocyanate compound in the presence of (C) a catalyst, (D) foaming agent and (E) foam stabilizer expressed by formula I [R is monovalent hydrocarbon not containing aliphatic unsaturated hydrocarbon; Y is divalent organic group; a is >=60; Q is formula II and/or formula III (y1 and y2 are >=4 and >=1 in the case of combination and sum thereof is >=4; b is >=4).

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【発明の目的】[Purpose of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、軟質ポリウレタンフォームの製造方法、より
詳述すれば、特定のポリヒドロキシ化合物とポリイソシ
アネート化合物を触媒、発泡剤及び特定の気泡安定剤の
存在下で反応させる軟質ポリウレタンフォームの製造方
法に関するものである。 〔従来の技術〕 軟質ポリウレタンフォームは、優れた弾力性を有してい
るため、家具や自動車等のクツション及び背当材等に幅
広く使用されているが、モールドフオームはほとんど自
動車用である。 軟質ウレタンのモールドフオームを生産する技術は、コ
ールドキュア法とホットキュア法に大別されるが、これ
らはそれぞれ、下記の如く、一長一短がある。即ち、コ
ールドキュア法で得られるフオームは通称)(R(Hi
gh Re5ilience) 7 *−ムと呼ばれ、
高い反発弾性やSAG係数等の優れた物性を有し、しか
も、成型面では低温でキユアリングでき、かつ、キユア
リングタイムが短い、また、フオームにクラックや収縮
が起り難く、製品の歩留り(収率)が高いという特長を
持つ反面特にフオームを低密度化すると、ウェットセ−
/ )が極端に悪くなるので、高密度のクツション用に
しか使用できないという欠点がある。 他方、ホットキュア法では、成型時のキユアリング温度
が高く、時間は長く必要であり、触媒量の過不足、金型
の温度変化、及び型状変化によって、クラック、収縮、
ルーズスキンといった欠陥が発生しやすく、製品の歩留
りが低いという欠点があるが、コールドキュア法より圧
縮永久歪(特にウェットセット)に優れた低密度製品が
得られる特長がある。 従って、この方法で得られるフオームは、低密度フオー
ムは背当材に、中〜高密度フオームはクツション用に各
々利用されている。 近年の傾向として、自動車用のクツション及び背当材は
、車内の居住性、快適性を限りなく追求するあまり、製
品収率が低下しており、特に成型性のやや劣るホー2ト
キユアでは、歩留り向上が犬きな課題となってきた。収
率低下の原因は、各種のインサート材が数多く使用され
、加えて製品型状が益々複雑化したことと、特に三つ割
タイプの金型に見られる同一型内における型温が部分的
にパラつくことに起因すると考えられる。 また、背当材に使用される低密度低硬度フオームは、は
とんどがフロン(クロロフルオロカーボン、CFC)を
配合して生産されてきたため、フロンの使用規制の実施
に伴って、フロンを使用しない(又はその使用量を大幅
に削減できる)製法の開発が重要なテーマとなってきて
いる。また低密度低硬度フオームを得るためには、長い
キユアリングタイムが必要であり、・ウェットセットが
悪くなるという問題点もあった。 そこで、次の如き性能を兼ね備えた、即ち(1)複雑型
状製品でも良好な収率が得られ、(2)キユアリングタ
イムが短く、 (3)低密度化してもフオーム物性(特にウェットセッ
ト)が良好で (4)低密度フオームの生産において、フロンを使用し
ないか又はその使用を大幅に削減でき、(5)原料注入
時の型温を上昇して、生産工程の省力化及び低密度化が
可能な、 (6)また、反対にクツション用として、高烹度・高硬
度化も可能な 軟質ポリウレタンフォームの製造方法が開発できれば、
工業的に多大のメリー7トが期待できる。 上記(1)〜(6)に関して、各々単独の課題について
は、これまでにも、いくつかの解決法が提案されている
(例えば、 (])については特開開501197号公
報、開開57−5715号公報、 (2)については特
開昭54−37198号公報、(3)については時分平
1−31536号公報、 (4)については特開昭57
162714号公報、特開平!−115919号公報、
 (5)については特開昭58−87330号公報、開
閉57−195725号公報及び開閉59−10012
5号公報、(6)については特公昭4G−24255号
公報、間開48−8880号公報等)が、 (1)〜(
6)の課題をすべて同時に解決できる方法は全く提案さ
れていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前述の如き (1)〜(6)の課題を全て解
決し、製品形状や用途に関係なく、フオーム物性に優れ
た軟質ポリウレタンフォームを、極めて効率よく製造で
きる方法を提供することを課題とする。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing flexible polyurethane foam, and more specifically, a method for producing a flexible polyurethane foam, and more specifically, a method for reacting a specific polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound in the presence of a catalyst, a blowing agent, and a specific foam stabilizer. The present invention relates to a method for producing flexible polyurethane foam. [Prior Art] Flexible polyurethane foam has excellent elasticity and is therefore widely used in cushions and backrest materials for furniture, automobiles, etc., but molded foam is mostly used for automobiles. Techniques for producing soft urethane mold forms are broadly classified into cold curing methods and hot curing methods, each of which has advantages and disadvantages as described below. That is, the foam obtained by the cold cure method is commonly called) (R (Hi
gh Re5ilience) 7 *-mu,
It has excellent physical properties such as high impact resilience and SAG coefficient, and can be cured at low temperatures on the molding surface, with a short curing time, and the foam is resistant to cracks and shrinkage, resulting in improved product yield. ), but on the other hand, when the density of the foam is reduced, wet safety
/ ) becomes extremely poor, so it has the disadvantage that it can only be used for high-density cushions. On the other hand, in the hot curing method, the curing temperature during molding is high and the curing time is long, and cracks, shrinkage,
Although it has drawbacks such as loose skin defects and low product yield, it has the advantage of producing low-density products with better compression set (particularly wet set) than the cold cure method. Therefore, the low density foam obtained by this method is used for backrest materials, and the medium to high density foams are used for cushions. In recent years, the product yield of cushions and backrest materials for automobiles has been decreasing due to the pursuit of maximum interior comfort and interior comfort. Improvement has become a serious issue. The reason for the decrease in yield is that a large number of various insert materials are used, the shape of the product is becoming more and more complex, and the mold temperature within the same mold is partially reduced, especially in the case of three-part molds. This is thought to be due to the paralysis. In addition, the low-density, low-hardness foams used for backrest materials have mostly been produced with fluorocarbons (chlorofluorocarbons, CFCs) in them. The development of manufacturing methods that do not require (or can significantly reduce the amount used) is becoming an important theme. In addition, in order to obtain a low-density, low-hardness foam, a long curing time is required, and there is also the problem of poor wet setting. Therefore, we have developed a system that combines the following properties: (1) Good yields can be obtained even for products with complex shapes, (2) Short curing time, and (3) Form physical properties (especially wet set) even when the density is reduced. ) is good, (4) CFCs are not used or their use can be significantly reduced in the production of low-density foam, and (5) the mold temperature during raw material injection is raised, resulting in labor-saving and low-density production processes. (6) On the other hand, if we could develop a method for manufacturing flexible polyurethane foam that can be used for cushions with high heat and hardness,
We can expect a great deal of industrial success. Regarding (1) to (6) above, several solutions have been proposed so far for each individual problem (for example, (]) is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 501197, Japanese Patent Application Laid-open No. 57 -5715 Publication, (2) is published in JP-A-54-37198, (3) is published in Time-Bun 1-31536, and (4) is published in JP-A-57-1989.
Publication No. 162714, Japanese Patent Publication No. 162714! -115919 publication,
Regarding (5), Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-87330, Japanese Patent Publication No. 57-195725, and Japanese Patent Application No. 59-10012
Regarding (6), Japanese Patent Publication No. 4G-24255, Publication No. 48-8880, etc.), (1) to (
No method has been proposed that can solve all of the problems in 6) at the same time. [Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves all of the problems (1) to (6) as described above, and produces flexible polyurethane foam with excellent foam properties in an extremely efficient manner regardless of the product shape or use. The objective is to provide a method that can be manufactured easily.

【発明の構成〕[Structure of the invention]

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明は、ポリ
ヒドロキシ化合物とポリインシアネート化合物を、触媒
、発泡剤及び気泡安定剤の存在下で反応させて軟質ポリ
ウレタンフォームを製造する方法において、特定のポリ
ヒドロキン化合物及び特定の気泡安定剤を使用すること
によって、上記課題を解決した。 即ち、本発明では、 A ポリヒドロキシ化合物として 水酸基価         35〜75mgKOH/g
エチレンオキサイド含量  25〜80重量%全OH基
中、末端一級OH基  40モル%以上を満足する混合
ポリエーテルポリオール又はその変性物を使用し B、気泡安定剤として下記式で表される化合物f[Y(
R2SiO)aR2siYO]  [Q]  )  b
を上記混合ポリエーテルポリオール100重量部鳥り0
.3重量部以上の割合で使用することを特徴とする。 本発明で使用するポリヒドロキシ化合物は、2種以上の
ポリエーテルポリオールを含む混合ポリエーテルポリオ
ール又はその変性物からなる。すなわち、本発明の混合
ポリエーテルポリオール又はその変性物としては、2偏
以上の活性水素を有する出発物質に、塩基性触媒の存在
下、アルキレンオキサイドをランダム又はブロック状に
付加重合して得られる個々のポリエーテルポリオールを
2種以上混合した化合物、 債々の出発物質を2種以上混合した混合物に前記と同様
な方法でフルキレンオキサイドを付加重合して得られる
化合物、又はこれらにエチレン性不飽和七ツマ−をクラ
フト重合させた変性物(以下、ポリマーポリオールとも
いう)等が挙げられる。前記出発物質としては、例えば
、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタン
ジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリ
トール、ジグリセリン、ソルビトール、シュガー等の多
価アルコール類、モノエタノールアミン、ジェタノール
アミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ト
リエチレンジアミン等のアミン類等がいずれも使用でき
る。特に好ましい出発物質は、グリセリンやトリメチロ
ールプロパン等のように活性水素を3債有する化合物で
ある。 次に、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、プチレ〉オキサイド、ス
チレンオキサイド等かいずれも使用できるが、最も好ま
しい例はエチレンオキサイド(以下1 E○と略す)と
、プロピレンオキサイド(POと略す)である。 また前記変性物としては5以上のようにして得られたポ
リエーテルポリオールに、適宜アクリロニトリル(以下
、ANと略す)やスチレン(以下、STと略す)等のエ
チレン性不飽和七ノで−をグラフト重合させたものが使
用できる。 そして、これらの混合ポリエーテルポリオール又はその
変性物は以下の要件を満足するよう調製されることが必
要である。すなわち、水酸基価か35−75mgKOH
/g 、好ましくは45−60mgKOH/gであリ、
E○と他のアルキレンオキサイドの重量比率が25〜8
0 : 75〜40の割合であり、また全OH基の40
モル%以上、好ましくは50〜80モル%が末端一級O
H基となるように調製される。 水酸基価については35mgKOH/gより低い場合フ
オームの外観は良好であるが、圧縮永久歪が悪くなり、
クツション材として適したフオームが得られない。逆に
水酸基価が?5mgKOH/gより高い場合は、セルオ
ープン性、反発弾性、圧縮永久歪が悪く、これもまた良
いフオームが得られない。 さらに、エチレンオキサイド含量が25重量%より少な
い場合には、得られるフオームは油泡となり、圧縮永久
歪や反発弾性が悪く、またエチレンオキサイド含量が6
0重量%より多い場合には、フオームのセルが粗くなり
、ときには崩壊する。 さらに、末端一級0)1基が40モル%より少ない場合
、フオームのスキンが弱く、キユアリングタイムも長く
なり、実用性に乏しいものとなる。 次に、本発明では、前述の如く、下記一般式で表される
化合物を気泡安定剤として使用するが、([Y(RzS
iO)aTosiYO]  [Ql  l  b一般式
中、 (RzSiO)aRzSiの分子量が500〜1
0000で、含有率が20〜50重量%であるのが好ま
しく、また、Qが分子量300〜10000で、含有率
は80〜50重量%の割合で含まれるのが好ましい。 Yは−CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、−C
H2CH2CHzCH2−−((1:HzbCo−又は
−(CH2)3NHCO−であるのが好ましく、また、
上記Rは脂肪族不飽和結合を含まない一価の炭化水素で
炭素数1〜20のもの、特にCH3などの低級アルキル
基又はフェニル基であるのが好ましい。 またQは前述の如く、(C2H40)y’、(C3H6
0) yフ又はそれらの組合せからなるオキシアルキレ
ン基であり、特に(CzHaOiトiC:5H60)y
2(y’、!2;1以上で yl −1−72= 4以
上)で構成されるのが好ましい。 かかる、気泡安定剤の分子量は30000以上であるの
が好ましく、上限は特に限定されない、ただし、あまり
高分子量である場合には、高粘度化してしまうため、目
的のフオーム物性は得られるものの、作業面で実用性に
乏しいものとなる。 なお、一般式中(7)R,a、 yl、y2.b、Yが
前記規定の範囲から外れた場合は、フオーム表面の荒れ
、クラック、崩壊、収縮等を生じたり、正常なフオーム
か得られないか、仮に良好なフオームが得られても反発
弾性や圧縮永久歪が悪くなるなと、実用性に欠けるフオ
ームしか得られない。 次に、気泡安定剤の配合量は、前記混合ポリエーテルポ
リオール100 ji量部当り0.3重量部以上で、0
.5〜3重量部であるのが好ましい、0,3重量部以下
ではフオームのセルが粗くなったり、クラック、崩壊等
が起こる。なおこの発明の方法において、前記一般式で
表される気泡安定剤には、必要に応じて、当業界で一般
に用いられる気泡安定剤を併用することができる。この
併用される気泡安定剤としては、例えば、下記一般式で
表される化合物を挙げることができる。 R35iO(RzSiO) a  (R5iO) b 
5iR3YO(C2HaO)!’ (C3H60)y2
R本発明に使用されるポリインシアネート化合物として
は、トリレンジイソシアネート、フェニレノジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジインシアネート等があり、
触媒としてはトリエチレンジアミン及びそのギ酸塩、ジ
メチルエタノールアミン、テトラメチルへキサメチレン
ジアミン、トメチルモルフォリン、N−エチルモルフォ
リン等のアミン系触媒、スタナスオクトエート、ジプチ
ルチンジラウレート等の錫系触媒が挙げられる。また1
発泡剤としては通常水を用いるが、場合によってはトリ
クロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、メチ
レンクロライド等の低沸点溶剤を配合することも可能で
、その他、必要により顔料、難燃剤、帯電防止剤、架橋
剤等の添加剤も加えることができ、ポリエーテルポリオ
ールと気泡安定剤以外の原料及び成型方法については、
特に限定されるものではない。 軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、従来公知の方
法がいずれも適用できる。 このようにして、本発明で得られるポリウレタンフォー
ムは、圧縮永久歪(特にウェットセット)が極めて良好
であるので、従来のホットキュア法より更に低密度化で
き、また、硬度を低くすることもできるので、フロンを
全く使用しないか又はその使用を大幅に削減しても実用
性ある低硬度フオームの生産が可能となる。 また1反対に配合成分として前述のポリマーポリオール
を使用することにより高硬度化も可能であり、配合組成
や配合比の変更により幅広い物性が得られる。 更に、本発明は従来法に比べ触媒範囲や原料注入時の金
型温度範囲が極めて広いため、従来法の如く触媒量や金
型温度の厳密な管理が不要となり1作業性に優れている
だけでなく、キユアリングタイムが早いので生産性が大
幅に向上する。 〔実施例〕 以下、実施例及び比較例により発明具体化の例及び効果
について述べるが1例示は単に説明用のもので1発明思
想の限定を意図したものではない。また、以下に部又は
%として示す値は、特に断わらない限り重量部又は重量
%を示す。 実施例1〜10及び比較例1〜11 実施例及び比較例で使用する各種のポリエーテルポリオ
ール、ポリマーポリオール及び気泡安定剤(表1.2及
び3参照)を、公知の方法により調製した。 次に、各種のポリエーテルポリオール100部気泡安定
剤1.2部、水5.0部、 TEDA−L33 (東ソ
ー製、トリエチレンジアミンの33%ジプロピレングリ
コール溶液)0,3部、スタナスオクトエート0.13
部の割合で容器に入れ、容器内の温度を22℃に調節し
た0次にタービン型撹拌機を用い3500rpmで40
秒間予@混合した後、22℃のTDI−80(三菱化成
製トリレンジイソシアネート)を化学量論量(NCOi
ndex 100)加え、 5秒間撹拌し、予め40℃
に温調した400(w) X 400(L)X 110
0(H)Ilのアルミニウム製金型に注入してフオーム
化した。 TDI−80を添加して約100秒後に、金型への充填
を終了した0次いで170℃の熱風オーブンに該金型を
8分間入れてキユアリングを行い、軟質ポリウレタンモ
ールドフオームを得た。 このフオームをJIS K−8401に従いフオーム物
性を測定し、フオームの状態を調べた。その結果を、表
−4,5に示す。 実施例11〜18 −触媒量の試験− 触媒量以外は実施例1と同じ方法でフオーム化を行い、
触媒量とフオーム物性、及びフオーム状態の関係を求め
た結果を表−6に示した。 比較例12〜17 −触媒量の試験− 触媒量以外は比較例1と同じ方法にてフオーム化を行い
、触媒量とフオーム物性及びフオーム状態の関係を求め
た結果を表−7に示した。 流側19〜23比較例18〜21−金型温度幅の試験一
実施例2及び比較例1と同じ条件にて原料注入時の金型
温度のみ変化しフオーム化を行った。得られたフオーム
は外観とさらに切断し、コアの状態のみ調べ、その結果
を表−8に示した。 実施例24〜25、比較例22 −キュア性試験−実施
例2及び17、比較例1と同じ条件にてキユアリングタ
イムのみ変化し、フオーム化を行った。金型より脱型し
たときのフオーム状態のみ調べ表−9に示した。 実施例26〜29比較例23−気泡安定剤の混合試験気
泡安定剤の種類及び量以外は、実施例1と同じ方法にて
フオーム化を行い、フオーム物性及びフオーム状態を調
べ、表−10に示した。 実施例30及び比較例24 −成型性試験−発泡機を用
いて、発泡用金型を最も良好フオームが得られにくい複
雑型状タイプに代えて成型性テストを行い、得られたフ
オームの不良率を調べ、その結果を表−11に示した。 表4〜11の結果から、次のことがわかる。 (+)フオーム物性 実施例1〜10.比較例1〜11(表−4,5)本発明
に従った実施例の中、ポリマーポリオールを配合しない
場合には硬度が4〜5Kg低く圧縮永久歪(特にウェッ
トセット)が極めて1gIれた製品を得ることができ、
ノンフロン化又はフロンの使用が大幅削減可能となり2
更に低密度化も可能となる。低密度処方の実施例でのウ
ェットセット値は従来技術によるとコア密度値で35K
g/113に相当する。また、ポリマーポリオールを配
合すると、高硬度フオームも得ることができる。 (2)触媒量の管理幅 実施例11〜18、比較例12〜17(表−6,7)本
発明の方法では、従来法より比較にならない程広いこと
が分かる。 (3)金型温度の管理幅 実施例19〜23.比較例18〜21(表−8)従来法
では40″C#後に限られるのに対し1.を発明の方法
では、30〜60°Cという広範な温度範囲で良好な結
果が得られている。 (4)キユアリング性 実施例24〜25.比較例22(表−9)本発明の実施
例では、従来法より約1/2の時間で脱型可能、工程の
スピード化が図れる。 (5)成型性(歩留り) 実施例30、比較例24(表−11) 従来法では約半数に何等かの欠陥あるフオームが出来た
のに対し、本発明の方法では不良率が僅か3%以下とな
り、極めて優れていた。 (以下余白) 表−1ポリエーテルポリオール(PEPO)の調製表−
1ポリエーテルポリオール(PEPO)の調製0組l 
ポリエーテルポリオール(PEPO)の調製0わ表 混合ポリエ チルポリオール(P田イよ) の調製 表−2 混合ポリエーテルポリオール(PEPQ−: ×)の調
製昧り 表−3 気泡安定剤の調製 表−4 フオーム物性(1) 注) ■:極めて良好 O:良好 Δ:やや不良 × 不良 ××、全く不良 ウェットセット:50℃、95R膿 22時間 表−3 気泡安定剤の調製昧わ 表−4 フオーム物性(1) G舶 注〕 ■=極めて良好 ○:良好 やや不良 ×、不良 ×× 全く不良 ウェットセット:50℃ 95Rは 22時間 表−5 フオーム物性(2) 表−6 触媒量の試験 表−6 触媒量の試験lり 表−5 フオーム物性(2) Gり 表−7 触媒量の試験 表−8 金型温度幅の試験 表−9 キュア性試験 0印 O印 △印 ×印 ××印 金型からの脱型性極めて良好 金型からの脱型性良好 スキンが極くわずか金型に付着 スキンがかなり金型に付着 スキンが金型に全面付着・説型不可 表−11 成型性試験 表−10 気泡安定剤の混合試験 【発明の効果】 本発明の方法では、フオーム左置を低下すると、圧縮永
久歪(特にウェットセット)が悪くなるという当業界の
常識を破り、圧縮永久歪の良好な低密度軟質ポリウレタ
ンフォームの製造が可能となる。また、キュアリンク性
の良いものは硬度が高くなり、触媒幅や型温幅か狭く、
かつ、製品歩留りが低下する等の常識も打破り、非常1
こ良好な物性を看するフオームを、短時間で安定して生
産できる。 更に、フロンを使用しないでも柔らかいフオームが得ら
れるので環境保全にも寄与できる。 また1反対にポリヒドロキン化合物としてポリマーポリ
オールを使用すると高硬度化も可能であり、配合組成に
より幅広い物性が得られ、広い用途に対応できる。 特許出願人 第一工業製薬株式会社
[Means and effects for solving the problems] The present invention provides a method for producing flexible polyurethane foam by reacting a polyhydroxy compound and a polyincyanate compound in the presence of a catalyst, a blowing agent, and a foam stabilizer. The above problem was solved by using a polyhydroquine compound and a specific foam stabilizer. That is, in the present invention, A polyhydroxy compound has a hydroxyl value of 35 to 75 mgKOH/g
A mixed polyether polyol or a modified product thereof having an ethylene oxide content of 25 to 80% by weight and a terminal primary OH group of 40 mol% or more in all OH groups is used as B, and a compound f[ Y(
R2SiO) aR2siYO] [Q] ) b
100 parts by weight of the above mixed polyether polyol
.. It is characterized in that it is used in a proportion of 3 parts by weight or more. The polyhydroxy compound used in the present invention consists of a mixed polyether polyol containing two or more types of polyether polyols or a modified product thereof. That is, the mixed polyether polyol of the present invention or its modified product is an individual polyether polyol obtained by random or block addition polymerization of an alkylene oxide to a starting material having two or more active hydrogens in the presence of a basic catalyst. A compound obtained by addition-polymerizing a mixture of two or more types of starting materials with fullylene oxide in the same manner as above, or an ethylenically unsaturated compound of these. Modified products obtained by kraft polymerization of Shitsummer (hereinafter also referred to as polymer polyols) can be mentioned. Examples of the starting materials include polyhydric alcohols such as propylene glycol, ethylene glycol, butanediol, hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, diglycerin, sorbitol, sugar, monoethanolamine, Any of amines such as jetanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, and triethylenediamine can be used. Particularly preferred starting materials are compounds having three active hydrogen atoms, such as glycerin and trimethylolpropane. Next, as the alkylene oxide, any of ethylene oxide, propylene oxide, petite oxide, styrene oxide, etc. can be used, but the most preferable examples are ethylene oxide (hereinafter abbreviated as 1E○) and propylene oxide (abbreviated as PO). ). In addition, as the modified product, - is grafted onto the polyether polyol obtained as described above in 5 or more with an ethylenically unsaturated 7-merase such as acrylonitrile (hereinafter abbreviated as AN) or styrene (hereinafter abbreviated as ST). Polymerized products can be used. These mixed polyether polyols or modified products thereof need to be prepared so as to satisfy the following requirements. In other words, the hydroxyl value is 35-75mgKOH
/g, preferably 45-60mgKOH/g,
The weight ratio of E○ and other alkylene oxides is 25 to 8
0:75 to 40, and 40 of the total OH groups
mol% or more, preferably 50 to 80 mol%, of terminal primary O
It is prepared to be an H group. Regarding the hydroxyl value, if it is lower than 35 mgKOH/g, the appearance of the foam will be good, but the compression set will be poor.
A foam suitable for cushioning material cannot be obtained. On the other hand, what about the hydroxyl value? When it is higher than 5 mgKOH/g, cell openness, impact resilience, and compression set are poor, and a good form cannot be obtained either. Furthermore, when the ethylene oxide content is less than 25% by weight, the resulting foam becomes oily foam, has poor compression set and impact resilience, and has an ethylene oxide content of 6% by weight.
If it is more than 0% by weight, the cells of the foam become coarse and sometimes collapse. Furthermore, if the content of one terminal primary 0) group is less than 40 mol %, the skin of the foam will be weak and the curing time will be long, resulting in poor practicality. Next, in the present invention, as described above, a compound represented by the following general formula is used as a bubble stabilizer, but ([Y(RzS
iO) aTosiYO] [Ql l b In the general formula, (RzSiO)aRzSi has a molecular weight of 500 to 1
0,000 and the content is preferably 20 to 50% by weight, and it is also preferable that Q has a molecular weight of 300 to 10,000 and the content is 80 to 50% by weight. Y is -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -C
H2CH2CHzCH2--((1:HzbCo- or -(CH2)3NHCO- is preferred, and
The above R is preferably a monovalent hydrocarbon containing no aliphatic unsaturated bond and having 1 to 20 carbon atoms, particularly a lower alkyl group such as CH3 or a phenyl group. Also, as mentioned above, Q is (C2H40)y', (C3H6
0) An oxyalkylene group consisting of y or a combination thereof, especially (CzHaOi to iC:5H60)y
2 (y', !2; 1 or more and yl -1-72 = 4 or more). The molecular weight of the bubble stabilizer is preferably 30,000 or more, and the upper limit is not particularly limited.However, if the molecular weight is too high, the viscosity will increase, so although the desired foam properties can be obtained, it may be difficult to This makes it impractical in terms of practicality. In addition, in the general formula (7) R, a, yl, y2. If b and Y are outside the specified ranges, the foam surface may become rough, cracked, collapse, shrink, etc., or a normal foam may not be obtained, or even if a good foam is obtained, the impact resilience may deteriorate. If the compression set is poor, you will only get a form that is not practical. Next, the amount of the foam stabilizer is 0.3 parts by weight or more per 100 parts of the mixed polyether polyol, and 0.
.. The amount is preferably 5 to 3 parts by weight, and if it is less than 0.3 parts by weight, the cells of the foam become rough, cracks, collapse, etc. occur. In the method of the present invention, the foam stabilizer represented by the above general formula may be used in combination with a foam stabilizer commonly used in the art, if necessary. Examples of the bubble stabilizer used in combination include compounds represented by the following general formula. R35iO(RzSiO) a (R5iO) b
5iR3YO (C2HaO)! '(C3H60)y2
R Polyincyanate compounds used in the present invention include tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.
Catalysts include triethylene diamine and its formate salts, amine catalysts such as dimethylethanolamine, tetramethylhexamethylene diamine, tomethylmorpholine, and N-ethylmorpholine, and tin catalysts such as stannath octoate and diptylthine dilaurate. can be mentioned. Also 1
Water is usually used as the blowing agent, but in some cases it is also possible to mix in low boiling point solvents such as trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane, methylene chloride, etc. In addition, pigments, flame retardants, antistatic agents, crosslinkers, etc. can be added as necessary. For raw materials and molding methods other than polyether polyol and foam stabilizer,
It is not particularly limited. As a method for producing flexible polyurethane foam, any conventionally known method can be applied. In this way, the polyurethane foam obtained by the present invention has extremely good compression set (especially wet set), so it can be lowered in density and hardness than the conventional hot curing method. Therefore, it is possible to produce a practical low-hardness foam without using fluorocarbons at all or with a significant reduction in the use of fluorocarbons. On the other hand, by using the above-mentioned polymer polyol as a compounding component, it is possible to increase the hardness, and a wide range of physical properties can be obtained by changing the compounding composition and compounding ratio. Furthermore, since the catalyst range and mold temperature range during raw material injection are extremely wide in the present invention compared to conventional methods, there is no need to strictly control the amount of catalyst and mold temperature as in conventional methods, and the process is superior in workability. Instead, curing time is fast, which greatly improves productivity. [Example] Examples and effects of embodying the invention will be described below using Examples and Comparative Examples, but the examples are merely for explanation and are not intended to limit the idea of the invention. Moreover, the values shown below as parts or % indicate parts by weight or % by weight unless otherwise specified. Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 11 Various polyether polyols, polymer polyols, and foam stabilizers (see Tables 1.2 and 3) used in the Examples and Comparative Examples were prepared by known methods. Next, 100 parts of various polyether polyols, 1.2 parts of bubble stabilizer, 5.0 parts of water, 0.3 parts of TEDA-L33 (manufactured by Tosoh, 33% dipropylene glycol solution of triethylene diamine), and Stanus octoate. 0.13
The temperature inside the container was adjusted to 22°C, and the mixture was stirred at 3500 rpm using a turbine type stirrer.
After pre-mixing for seconds, add TDI-80 (tolylene diisocyanate manufactured by Mitsubishi Kasei) at 22°C to a stoichiometric amount (NCOi
ndex 100), stir for 5 seconds, and preheat to 40°C.
400 (W) x 400 (L) x 110 with temperature controlled
0(H)Il was injected into an aluminum mold to form a foam. Approximately 100 seconds after the addition of TDI-80, the mold was placed in a hot air oven at 170° C. for 8 minutes for curing to obtain a flexible polyurethane mold form. The physical properties of this foam were measured according to JIS K-8401 to examine the state of the foam. The results are shown in Tables 4 and 5. Examples 11 to 18 - Test of catalyst amount - Foaming was carried out in the same manner as in Example 1 except for the catalyst amount,
Table 6 shows the results of determining the relationship between the amount of catalyst, the physical properties of the foam, and the state of the foam. Comparative Examples 12 to 17 - Test of Catalyst Amount - Formation was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except for the catalyst amount, and the results of determining the relationship between the catalyst amount, foam physical properties, and foam state are shown in Table 7. Stream side 19 to 23 Comparative examples 18 to 21 - Mold temperature range test 1 Forming was carried out under the same conditions as in Example 2 and Comparative Example 1, with only the mold temperature at the time of raw material injection being changed. The obtained foam was further cut to examine its appearance and only the state of the core was examined, and the results are shown in Table 8. Examples 24 to 25, Comparative Example 22 - Cure Test - Forming was carried out under the same conditions as Examples 2 and 17 and Comparative Example 1, only the curing time was changed. Table 9 shows only the state of the foam when it was removed from the mold. Examples 26 to 29 Comparative Example 23 - Bubble stabilizer mixing test Except for the type and amount of the bubble stabilizer, foaming was carried out in the same manner as in Example 1, and the foam physical properties and foam state were examined, and the results are shown in Table 10. Indicated. Example 30 and Comparative Example 24 - Moldability test - Using a foaming machine, a moldability test was carried out by replacing the foaming mold with a complex mold type in which it is difficult to obtain the best form, and the defect rate of the obtained foam was determined. The results are shown in Table 11. The following can be seen from the results in Tables 4 to 11. (+) Form physical properties Examples 1 to 10. Comparative Examples 1 to 11 (Tables 4 and 5) Among the examples according to the present invention, when no polymer polyol was blended, the hardness was 4 to 5 kg lower, and the compression set (especially wet set) was extremely 1 gI. you can get
CFC-free or the use of CFCs can be significantly reduced2
Furthermore, lower density is also possible. The wet set value in the example of the low density formulation is 35K in core density value according to the prior art.
It corresponds to g/113. Moreover, when a polymer polyol is blended, a high hardness foam can also be obtained. (2) Catalyst amount control range Examples 11 to 18, Comparative Examples 12 to 17 (Tables 6 and 7) It can be seen that the method of the present invention is incomparably wider than the conventional method. (3) Mold temperature control range Examples 19 to 23. Comparative Examples 18 to 21 (Table 8) The conventional method is limited to after 40"C#, whereas the method of the invention in 1. gives good results over a wide temperature range of 30 to 60°C. (4) Curing properties Examples 24 to 25. Comparative Example 22 (Table 9) In the example of the present invention, demolding can be done in about 1/2 the time compared to the conventional method, speeding up the process. (5 ) Moldability (Yield) Example 30, Comparative Example 24 (Table 11) While the conventional method resulted in approximately half of the forms having some kind of defect, the method of the present invention resulted in a defective rate of only 3% or less. , was extremely excellent. (Hereinafter in the margin) Table 1 Preparation table of polyether polyol (PEPO)
1 Preparation of polyether polyol (PEPO) 0 sets l
Preparation of polyether polyol (PEPO) Table 2 Preparation of mixed polyethyl polyol (PEPQ-: ×) Table 3 Preparation table of foam stabilizer 4 Form properties (1) Note) ■: Very good O: Good Δ: Slightly poor Physical properties (1) G ship note] ■ = Very good ○: Good Slightly poor ×, Poor × × Totally poor Wet set: 50°C 95R for 22 hours Table-5 Form physical properties (2) Table-6 Catalyst amount test table- 6 Catalyst amount test table-5 Form physical properties (2) G table-7 Catalyst amount test table-8 Mold temperature range test table-9 Cure test 0 mark O mark △ mark × mark × × mark Very good removability from the mold Very good removability from the mold Very little skin adhered to the mold Considerable amount of skin adhered to the mold Skin fully adhered to the mold/impossible to mold Table-11 Moldability Test Table 10 Bubble Stabilizer Mixing Test [Effects of the Invention] The method of the present invention breaks the common sense in the industry that compression set (especially wet set) worsens when the left foam position is lowered, and improves the compression set. It becomes possible to produce good low density flexible polyurethane foam. In addition, those with good cure link properties have high hardness, narrow catalyst width and mold temperature width,
Moreover, it broke the conventional wisdom that the product yield would decrease, resulting in an emergency situation.
Forms with good physical properties can be produced stably in a short period of time. Furthermore, since a soft foam can be obtained without using fluorocarbons, it can also contribute to environmental conservation. On the other hand, if a polymer polyol is used as the polyhydroquine compound, it is possible to increase the hardness, and a wide range of physical properties can be obtained depending on the compounding composition, so that it can be used in a wide range of applications. Patent applicant Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート化合物を、
触媒、発泡剤及び気泡安定剤の存在下で反応させて軟質
ポリウレタンフォームを製造する方法において、 A、ポリヒドロキシ化合物として、 水酸基価35〜75mgKOH/g エチレンオキサイド含量25〜60重量% 全OH基中、末端一級OH基40モル%以上を満足する
混合ポリエーテルポリオール又はその変性物を使用し、 B、気泡安定剤として下記式で表される化合物{[Y(
R_2SiO)aR_2SiYO][Q]}b[ただし
、式中Rは脂肪族不飽和を含まな い1価の炭化水素基を表わす。 Yは2価の有機基を表わす。 aは6以上の整数を表わす。 Qは(C_2H_4O)y^1、(C_3H_6O)y
^2の単独、又はそれらの組合せからなるオキシアルキ
レ ン基を示す。 y^1、y^2は該オキシアルキレン基が単独の場合、
それぞれ4以上の整数を表わし、又 は該オキシアルキレン基が2種の組合せか らなる場合、それぞれ1以上の整数であっ て、かつy^1+y^2の数の和が4以上となる整数で
ある。 bは4以上の整数を表わす。] を、上記混合ポリエーテルポリオール100重量部当り
0.3重量部以上の割合で使用することを特徴とする軟
質ポリウレタンフォームの製造法。
[Claims] A polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound,
In the method of producing flexible polyurethane foam by reacting in the presence of a catalyst, a blowing agent, and a foam stabilizer, A. As a polyhydroxy compound, hydroxyl value 35 to 75 mgKOH/g Ethylene oxide content 25 to 60% by weight based on total OH groups , using a mixed polyether polyol or a modified product thereof satisfying 40 mol% or more of terminal primary OH groups; B. a compound represented by the following formula as a foam stabilizer {[Y(
R_2SiO)aR_2SiYO][Q]}b [wherein R represents a monovalent hydrocarbon group containing no aliphatic unsaturation. Y represents a divalent organic group. a represents an integer of 6 or more. Q is (C_2H_4O)y^1, (C_3H_6O)y
Indicates an oxyalkylene group consisting of ^2 alone or a combination thereof. When y^1 and y^2 are the oxyalkylene group alone,
Each represents an integer of 4 or more, or when the oxyalkylene group is a combination of two types, each is an integer of 1 or more, and the sum of the numbers y^1+y^2 is 4 or more. b represents an integer of 4 or more. ] is used in a proportion of 0.3 parts by weight or more per 100 parts by weight of the mixed polyether polyol.
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