JPH06206966A - 吸水性ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

吸水性ポリウレタンフォームの製造方法

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JPH06206966A
JPH06206966A JP5019574A JP1957493A JPH06206966A JP H06206966 A JPH06206966 A JP H06206966A JP 5019574 A JP5019574 A JP 5019574A JP 1957493 A JP1957493 A JP 1957493A JP H06206966 A JPH06206966 A JP H06206966A
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JP
Japan
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water
polyol
foam
polyurethane foam
catalyst
Prior art date
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JP5019574A
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English (en)
Inventor
Hajime Nonomura
肇 野々村
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POLYURETHAN KASEI KK
Inoac Corp
Original Assignee
POLYURETHAN KASEI KK
Inoue MTP KK
Inoac Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸水速度が速く、吸水時に於けるフォーム全
体の膨張が少なく、又その後、加圧によっても吸收した
水の漏出が少なく、水分保持力が高い吸水性ポリウレタ
ンフォームの製造方法を提供する。 【構成】 ポリイソシアネート及びポリオールを発泡
剤、触媒、その他助剤に加えて高吸水性樹脂の存在下に
反応させてポリウレタンフォームを製造するに当たり、
使用するポリオールは平均官能基数が3以上のものであ
り、そのポリオール100重量部中少なくとも40重量
部はオキシエチレン基を20〜100%含有するポリオ
ールであると共に、破泡剤を添加して上記反応を行わせ
ることにより、目的とする吸水性ポリウレタンフォーム
を得た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸水性を有するポリウ
レタンフォームの製造方法、詳しくは土木建築物等の止
水材、トンネル用セグメントのシーリング材、農園芸用
保水材、汚泥の脱水材等の用途に有用な吸水性ポリウレ
タンフォームの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水膨潤性の止水材、シーリング
材、保水材、脱水材等としては、高吸水性樹脂粉末の投
入、ゴム又は合成樹脂に高吸水性樹脂を練り込んだもの
又は軟質ポリウレタンフォーム(成形物)の押し込み、
軟質ポリウレタンフォームの現場注入発泡等がある。高
吸水性樹脂粉末は吸水速度が速く水分保持力が高いが体
積膨張が大きくて用途が限られる。ゴム又は合成樹脂に
高吸水性樹脂を練り込んだものは吸水速度が遅く、折角
吸水しても高吸水性樹脂がゴムや合成樹脂から溶出し脱
水が起こる。軟質ポリウレタンフォームは成形物の場合
も現場注入発泡の場合も、吸水速度が遅く、吸水した水
分の保持力が弱い為に、重力によって或は僅かな加圧に
よって脱水が生じ、又自然放置で蒸発し脱水が起こる。
軟質ポリウレタンフォームに高吸水性樹脂を添加したも
のは、吸水によってフォーム全体が膨張し、その後、加
圧によって高吸水性樹脂が溶出する等の欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は吸水速度が速
く、吸水時に於けるフォーム全体の膨張が少なく、又そ
の後、加圧によっても吸收した水の漏出が少なく、水分
保持力が高い吸水性ポリウレタンフォームの製造方法を
提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る吸水性ポリウレタンフォームの製造方
法はポリイソシアネート及びポリオールを発泡剤、触
媒、その他助剤に加えて高吸水性樹脂の存在下に反応さ
せてポリウレタンフォームを製造するに当たり、使用す
るポリオールは平均官能基数が3以上のものであり、そ
のポリオール100重量部中少なくとも40重量部はオ
キシエチレン基を20〜100%含有するポリオールで
あると共に、破泡剤を添加して上記反応を行わせること
を特徴とする。
【0005】又、その製造方法は、高吸水性樹脂をポリ
イソシアネート又はポリオール混合液(予め混合してお
いたポリオール、発泡剤、触媒、破泡剤、その他必要な
助剤の混合液)に添加して混合し、続いてポリオール混
合液又はイソシアネートと混合攪拌した後、直ちに目的
の箇所に注入して発泡硬化させることによって吸水性ポ
リウレタンフォームを形成することを特徴とする。
【0006】使用されるポリオール、破泡剤、及びその
他の配合剤は次の通りである。
【0007】平均官能基数が3以上のポリオールを使用
するのは、高吸水性樹脂が吸水して膨張してもフォーム
全体の膨張が少なく、また外部からフォームに圧力が加
わってもフォームが圧縮されて吸収されている水が漏出
するようなことが少ないようにポリウレタンフォームの
架橋密度を上げて耐圧力を大きくするためである。又、
オキシエチレン基を20〜100%含有するポリオール
を使用するのは、オキシエチレン基付与によりポリオー
ルを親水性にするためであり、そのポリオールを少なく
とも40重量部使用するのは、ポリオールの親水性を十
分発揮させるためである。
【0008】ポリオールはポリエーテルポリオール及び
ポリエステルポリオールから選ばれるがポリエーテルポ
リオールが好ましい。官能基数が3以上のものとして
は、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ヒマシ油、ソルビトール、庶糖、メチルグ
ルコシド、ヘキサントリオール等にアルキレンオキサイ
ド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の単独
又は混合物を付加重合させた化合物等の単独又は混合物
が挙げられる。
【0009】ポリオールの官能基数が3以上のものを使
用したポリウレタンフォームは一般処方では独立気泡が
主体となる。従って、破泡剤を使用することによって連
続気泡を形成させ、そうすることによってフォームの吸
水性能を向上させる。
【0010】破泡剤はシリコーン系化合物類、ポリブテ
ン等のオイル類、ポリブタジエン系ポリオール類、フル
オロアルキル基を有する酸性化合物又はその塩等例えば
ポリフルオロカルボン酸、ポリフルオロスルホン酸、ポ
リフルオロアルコールの燐酸モノエステル、ポリフルオ
ロアルコールの燐酸ジエステル等が挙げられる。
【0011】高吸水性樹脂としては、ビニルアルコール
/アクリル酸共重合体及びその架橋物、オレフィン/マ
レイン酸共重合体及びその架橋物、ポリビニルアルコー
ル/イソブチレン/マレイン酸共重合体及びその架橋
物、澱粉/アクリル酸塩グラフト共重合体及びその架橋
物、澱粉/アクリロニトリル共重合体の加水分解生成物
及びその架橋物、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリ
ル酸塩、又はポリビニルアルコール/環状酸無水物の共
重合体及びその架橋物、アクリル酸塩/メタクリル酸塩
共重合体及びその架橋物、アクリル酸メチル/酢酸ビニ
ルの鹸化物共重合体及びその架橋物、アクリル酸塩重合
体及びその架橋物、無水マレイン酸グラフトポリビニル
アルコールの架橋物、カルボキシメチルセルローズ等が
挙げられる。
【0012】ポリイソシアネートとしては、キシリレン
ジイソシアネート、ポリフェニルメタンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイ
ソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート等のイソシアネート化合物、
或はこれらの重合物が挙げられる。
【0013】発泡剤としては、水、脂肪族炭化水素例え
ばイソペンタン、n−ペンタン、シクロペンタン、2,
2−ジメチルブタン等、ハロゲン化炭化水素例えばメチ
レンクロライド、エチレンクロライド等、ハロゲン化フ
ッ化炭化水素例えば1,1−ジクロロ−1−フルオロエ
タン、1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエ
タン、モノクロロジフルオロメタン、1−クロロ−2,
2−ジフルオロエタン等、フッ化炭化水素例えば1,
1,1,2−テトラフルオロエタン等、ヒドロフルオロ
エーテル類例えばジフルオロメチル−1,1,1−トリ
フルオロエチルエーテル、メチル−1,1,1,2,
3,3−ヘキサフルオロプロピルエーテル等を単独又は
一定比率で混合したものが挙げられる。
【0014】触媒としては錫触媒又は/及びアミン触媒
が使用される。錫触媒としては、酢酸第一錫、オクタン
酸第一錫、ラウリン酸第一錫、オレイン酸第一錫等のカ
ルボン酸第一錫、ジブチルチンジアセテート、ジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンマレエート、ジブチル
チンジ−2−エチルヘキソエート、ジラウリルチンジア
セテート、ジオクチルチンジアセテート等のカルボン酸
ジアルキル錫塩、水酸化トリオクチル錫、水酸化トリブ
チル錫、水酸化トリメチル錫等の水酸化トリアルキル
錫、酸化ジブチル錫、酸化ジオクチル錫、酸化ジラウリ
ル錫等の酸化ジアルキル錫、二塩化ジブチル錫、二塩化
ジオクチル錫等の二塩化ジアルキル錫等が挙げられる。
【0015】アミン触媒としては、トリエチルアミン、
ベンジルジメチルアミン、トリエチレンジアミン、テト
ラメチルブタンジアミン、2−メチル−トリエチレンジ
アミン等の第三級アミン、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7及びそのフェノール塩、
ステアリン酸塩、オレイン酸塩、蟻酸塩等の1,8−ジ
アザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7の塩等が挙
げられる。
【0016】その他、必要に応じて添加するものを下記
に挙げる。整泡剤としては、ポリシロキサン/アルキレ
ンオキサイド共重合体等が挙げられる。無機充填剤とし
ては、クレー、タルク、シリカ、アルミナ、酸化マグネ
シウム、珪酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化ア
ルミニウム等がある。軟化剤としては、プロセス油、パ
ラフィン、コールタール、ワセリン、流動パラフィン、
ヒマシ油、アマニ油、ヤシ油等がある。可塑剤として
は、フタル酸エステル類、アジピン酸エステル類、燐酸
エステル類等がある。
【0017】
【実施例】以下本発明の効果を確認するために行った実
施例について説明する。各例において、その配合比に従
い、まづポリオール、発泡剤、触媒、破泡剤、整泡剤
(実施例3、5は除く)を混合し、その混合液に高吸水
性樹脂を添加して混合し、続いてポリイソシアネートを
添加して混合攪拌し、速やかに発泡硬化させた。発泡硬
化した発泡成形品から、5cm×5cm×5cm角の立方体状
試験片を切り出し、吸水量の測定に用いた。試験片を水
道水中に浸漬して1時間後に取り出し、吸水した試験片
の重量と寸法を測定し、吸水量及び吸水後のフォーム体
積の変化を算出した。又吸水した試験片は手で加圧して
も、市販のポリウレタンフォーム製“たわし”の様に脱
水することは殆どなく、保水性が優れていることを示し
た。本発明はこれらに限定されるものではない。なお実
施例中における部はすべて重量部で表した。
【0018】 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 配合 ポリオール1 100部 100部 50部 50部 40部 ポリオール2 − − 50 − − ポリオール3 − − − 50 − ポリオール4 − − − − 60 整泡剤1 2 2 − − − 整泡剤2 − − − 2 − 触媒1 0.8 0.8 − − − 触媒2 − − 0.8 1 1 破泡剤1 10 10 − − − 破泡剤2 − − 2 2 − 破泡剤3 − − − − 2 発泡剤1 2 2 2.5 2 2 高吸水性樹脂1 50 36 − − − 高吸水性樹脂2 − − 60 − − 高吸水性樹脂3 − − − 50 60 イソシアネート1 150 105 93 90 106 フォーム密度(kg/kl) 72.5 63.0 67.1 75.1 80.6 吸水量(cc/l) 390 430 610 580 560 吸水後の フォーム体積の変化(%) 6.2 8.3 9.1 10.2 8.2
【0019】注)ポリオール1:武田薬品工業製アクト
コールIR−96(オキシエチレン基100%含有トリ
メチロールプロパンベースポリエーテルポリオール) ポリオール2:旭硝子製エクセノールEL−3040
(オキシエチレン基80%含有グリセリンベースポリエ
ーテルポリオール) ポリオール3:住友バイエルウレタン製SBUポリオー
ル3063(オキシエチレン基13%含有グリセリンベ
ースポリエーテルポリオール) ポリオール4:三洋化成工業製ニューポールGP−10
00(オキシエチレン基を含有していないグリセリンベ
ースポリエーテルポリオール) 整泡剤1:東レダウシリコーン製SH−193(シリコ
ーン系整泡剤) 整泡剤2:信越化学工業製F−345(シリコーン系整
泡剤) 触媒1:三共エアープロダクツ製Dabco33LV
(トリエチレンジアミンの33%ジエチレングリコール
溶液) 触媒2:BASF製DMCHA(ジメチルシクロヘキシ
ルアミン) 破泡剤1:出光化学製Poly bd R−45HT
(ポリブタジエン系ポリオール) 破泡剤2:日本ユニカー製Y−6827(シリコーン系
破泡剤) 破泡剤3:東レシリコーン製SRX−254(シリコー
ン系破泡剤) 発泡剤1:水 高吸水性樹脂1:三菱油化製ダイヤウェットI−400
(アクリル酸ナトリウム塩の共重合体系) 高吸水性樹脂2:三菱油化製ダイヤウェットI−H(ア
クリル酸ナトリウム塩の共重合体系) 高吸水性樹脂3:三洋化成工業製サンウェットIM−1
000(澱粉−ポリアクリル酸塩系ポリマー) イソシアネート1:日本ポリウレタン工業製ミリオネー
トMR(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネー
ト)
【0020】
【発明の効果】本発明による吸水性ポリウレタンフォー
ムは、吸水速度が速く、吸水時に於けるフォーム全体の
膨張が少なく、その後、加圧によっても吸收した水の漏
出が少なく、水分保持力が高い。又、発泡倍率は発泡剤
の種類と量により広い範囲で設定が出来、発泡速度は触
媒の種類と量により調節が出来、発泡圧力により狭い空
隙にも充填が出来る。従って、この吸水性ポリウレタン
フォームは、土木建築物等の止水材、トンネル用セグメ
ントのシーリング材、農園芸用保水材、汚泥の脱水材等
の用途に用いることが出来る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリイソシアネート及びポリオールを発
    泡剤、触媒、その他助剤に加えて高吸水性樹脂の存在下
    に反応させてポリウレタンフォームを製造するに当た
    り、使用するポリオールは平均官能基数が3以上のもの
    であり、そのポリオール100重量部中少なくとも40
    重量部はオキシエチレン基を20〜100%含有するポ
    リオールである吸水性ポリウレタンフォームの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 助剤として破泡剤を使用する請求項1記
    載の吸水性ポリウレタンフォームの製造方法。
JP5019574A 1993-01-12 1993-01-12 吸水性ポリウレタンフォームの製造方法 Pending JPH06206966A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006200307A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Taisei Corp 充填材及び止水方法
JP2010168814A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Asahi Kako Kk 発泡弾性止水シール材及びその製造方法

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