JPH11263821A - ポリウレタン軟質および硬質フォ―ムのための低臭気の気泡開放界面活性剤 - Google Patents

ポリウレタン軟質および硬質フォ―ムのための低臭気の気泡開放界面活性剤

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JPH11263821A
JPH11263821A JP11007209A JP720999A JPH11263821A JP H11263821 A JPH11263821 A JP H11263821A JP 11007209 A JP11007209 A JP 11007209A JP 720999 A JP720999 A JP 720999A JP H11263821 A JPH11263821 A JP H11263821A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウレタン触媒、発泡剤として水、場合により
シリコーン界面活性気泡安定剤および気泡開放剤の存在
下で、有機ポリイソシアネートとポリオールを反応させ
ることによってポリウレタン軟質成形または硬質フォー
ムを製造する方法において気泡開放剤を改善することに
よって、臭気を低減すること。 【解決手段】 気泡開放剤として、1,1,1,3,5,5,
5−ヘプタ(ヒドロカルビル)−トリシロキサンをポリ
アルキレンオキシドモノアリルエーテルと結合させそし
てC1〜C20炭化水素基を含む琥珀酸無水物でキャッ
プした反応生成物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、気泡開放剤としてシリコーン
界面活性剤を使用するポリウレタン軟質および硬質フォ
ームの製造に関する。
【0002】
【発明の背景】軟質成形ポリウレタンフォームは、フォ
ーム気泡を開放して収縮を避け、そしてフォームパッド
の寸法安定性を改善するために機械的圧潰が必要であ
る。現在の気泡開放の機械的方法は、主として圧潰真空
破裂または時間圧縮開放(time pressure release)か
らなる。機械的方法は、通常、気泡の開放が不完全であ
るかまたは一貫せず、フォーム製造者は付加的な機械装
置に投資することが必要である。気泡開放には化学的方
法が好ましい。
【0003】硬質ポリウレタンフォームは、その性質に
より独立気泡構造をとるが、いくつかの用途では連続気
泡構造が必要である。気泡開放剤は、種々の硬質用途で
寸法安定性を改善するか、または硬質フォーム入りの真
空パネルに必要な連続気泡構造を供することができる。
機械的圧潰は、硬質フォームでは選択することができな
いので、軟質または硬質フォームの気泡を開放すると考
えられる化学的添加剤があるのは望ましいことである。
【0004】さらに、産業界では、添加剤の臭気をます
ます低減するようにしているので、低臭気の気泡開放添
加剤があるのは有益なことである。軟質成形フォームで
は、添加剤の臭気の低減は、自動車内部のフロントガラ
スの曇りを低減することができる。硬質フォームでは、
臭気を低減することは、硬質フォーム入りの真空パネル
において、安定な低い圧力での真空を設定するのに有益
である。
【0005】米国特許第4 929 646号には、気泡
開放剤および軟化剤としてある種の高分子量で高い官能
性のポリ(オキシエチレン)化合物を使用する軟質ポリ
ウレタンフォームの製造が開示されている。米国特許第
4 751 253号には、長鎖酸とポリエチレンまたは
ポリプロピレングリコールとのエステル反応生成物から
なり、および/または所望の酸価を得るための遊離酸を
含む軟質ポリウレタンフォームを製造するための気泡開
放して寸法安定化する添加剤を開示している。シリコー
ン界面活性剤の気泡開放剤は、気泡開放において特に有
効であり、これはそれらの界面活性剤の性質がポリマー
と空気との間の気泡界面でそれを活性にしているからで
ある。
【0006】米国特許第5 192 812号は、ポリウ
レタンフォームの製造において気泡開放剤として有機改
質された(organomodified)ポリジメチルシロキサン構
造である、ある種のシリコーン界面活性剤を開示してい
る。この特許は、主鎖に(Me2SiO)x基(xは少なく
とも1である)が含まれているので、ポリジメチルシロ
キサンを包含することは明白である。米国特許第3 5
60 544号は、界面活性剤、湿潤剤、洗浄剤、乳化
剤、繊維滑剤およびウレタンフォーム用のフォーム安定
剤として使用することが提案されているトリオルガノシ
ロキシで末端がブロックされたポリアルキレンシロキサ
ンポリマーを開示している。米国特許第4 751 25
1号は、有機界面活性剤、シロキサン−ポリアルキレン
界面活性剤および水もしくはアルコールまたは両方から
なる、硬質ウレタンフォーム用の界面活性剤組成物を開
示している。ドデシル琥珀酸無水物でキャップされた、
有機改質されたポリジメチルシロキサンコポリマーは、
硬質ポリウレタンフォームにおける使用が提案されてい
る。
【0007】米国特許第4 686 240号には、水で
発泡された軟質ポリウレタンフォームを製造するための
ある種のフォーム改質剤が開示されている。10/5+
の欄には、トリオルガノシロキシで末端がブロックされ
たポリオキシアルキレンシロキサンポリマーを含むカル
ボキシオルガノシロキサンのアルカリおよびアルカリ土
類金属塩、例えば環式無水物を有機改質したポリジメチ
ルシロキサンと反応させ、アルカリ金属水酸化物で中和
したものが提案されている。実施例27はシロキサンア
ルコールをベースとしたフォーム改質剤を示している。
米国特許第5 296 625号には、可溶化剤として末
端カルボキシル基を含むシリコーンアルコキシル化エス
テルが開示されている。本発明は、ポリジメチルシロキ
サンの特性を有していない異なる種類のシリコーンコポ
リマーを包含する。結果として、この新しい種類の物質
は曇りが少なく、気泡を開放する。さらに、気泡開放を
行うのに必要な添加剤は比較的低レベルである。
【0008】
【発明の概要】本発明は、ポリジメチルシロキサンの特
性を有していないある種のシリコーン界面活性剤を用い
たポリウレタン軟質成形および硬質フォームを製造する
ための方法である。方法は、触媒組成物、発泡剤、場合
により気泡安定剤、および気泡開放剤として1,1,1,
3,5,5,5−ヘプタ(ヒドロカルビル)トリシロキサ
ンをポリアルキレンオキシドモノアリルエーテルと結合
させ、無水琥珀酸でキャップした反応生成物である組成
物の存在下で、有機ポリイソシアネートとポリオールを
反応させることからなる。
【0009】本発明の好ましい化合物は、有機改質され
たポリジメチルシロキサン物質ではないので臭気が低
い。有機改質されたポリジメチルシロキサンはポリジメ
チルシロキサン分布の低分子量末端のため酷い臭気を生
じる。気泡開放および低臭気性を有することに加えて、
これらのシリコーン物質は、例えば気泡安定剤としても
作用することができる。これらの物質からは通気性が高
く収縮の低い微細な気泡のフォームが得られる。
【0010】
【発明の詳述】軟質成形および硬質フォームの製造に使
用するシリコーン気泡開放剤は、ヘプタ(ヒドロカルビ
ル)トリシロキサン、好ましくは式
【化7】 (式中、R3はC1〜C20の一価の炭化水素基である)
の1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン
を、ポリアルキレンオキシドモノアリルエーテルと結合
させ、無水琥珀酸でキャップした反応生成物である。R
3として適切な一価の炭化水素基は、アルキル基、例え
ばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オク
チル、デシル、ドデシル、およびオクタデシル、環式脂
肪族基、例えばシクロヘキシル、アリール基、例えばフ
ェニル、トリル、およびキシリル、並びにアラルキル
基、例えばベンジルおよびフェニルエチルを例として挙
げられる。R3はメチルまたはフェニルであるのが好ま
しい。いくつかのR3は、所望により同じかまたは異な
ることができ、好ましくはすべてのR3基の少なくとも
50%がメチルである。
【0011】ポリアルキレンオキシド部分は、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドまた
はそれらのブレンドからなるが、好ましくはポリエチレ
ンオキシド(EO)xである。重合したアルキレンオキシ
ド単位の数は、2〜30個、好ましくは5〜15個の範
囲である。適切な炭化水素基含有無水琥珀酸には、アル
キルまたはアルケニル基のような炭化水素基が含まれ
る。無水琥珀酸の炭化水素基は、例えばn−ヘキセニ
ル、ポリイソブテニルおよびドデセニル(テトラプロペ
ニルとも称する)のように、1〜65、好ましくは6〜
16個の炭素原子を含むことができる。好ましい反応生
成物は、ドデカエチレンオキシド(EO)12モノアリル
エーテルと結合し、ドデセニル(C12)琥珀酸無水物
(DDSA)でキャップした1,1,1,3,5,5,5−ヘ
プタメチルトリシロキサンである。
【0012】適切なシリコーン気泡開放剤反応生成物に
は、以下の一般構造
【化8】 (式中、R1は水素またはC1〜C2アルキル基であ
り、R2は水素またはC1〜C20炭化水素基であり、R3
はC1〜C20の一価の炭化水素基であり、そしてxは2
〜30の範囲の整数である)によって表されるシリコー
ン化合物が(全シリコーン種を基準にして)少なくとも
90重量%、好ましくは95重量%含まれなければなら
ない。
【0013】これらのシリコーン界面活性剤は、例えば
米国特許第3 560 544号(これは参照により本明
細書に組み込まれている)に教示されているような当分
野でよく知られた方法に従って製造することができ、そ
して場合により、しかし好ましくはポリウレタンフォー
ムを製造するための気泡安定剤としてよく知られている
別のシリコーン界面活性剤と組み合わせて使用すること
ができる。このような組み合わせで使用する時は、本発
明によるシリコーン気泡開放剤反応生成物は、全シリコ
ーン界面活性剤組成物の約5〜95重量%からなること
ができる。 本発明によるシリコーン気泡開放剤は、当
分野で知られている方法において、ポリエーテルおよび
ポリエステル軟質成形および硬質ポリウレタンフォーム
の製造に使用される。これらの気泡開放剤を使用してポ
リウレタンフォームを製造するにあたって、ウレタン結
合を得るためのポリイソシアネートとの反応に一つまた
はそれより多いポリエーテルまたはポリエステルポリオ
ールを使用する。このようなポリオールは、典型的には
1モル当たり平均2.0〜3.5個のヒドロキシル基を有
する。
【0014】ポリウレタン組成物の成分として適切なポ
リオールは、ポリアルキレンエーテルおよびポリエステ
ルポリオールである。ポリアルキレンエーテルポリオー
ルには、ポリ(アルキレンオキシド)ポリマー、例えば
ポリ(エチレンオキシド)およびポリ(プロピレンオキ
シド)ポリマー、並びにジオールおよびトリオール、例
えば特にエチレングリコール、プロピレングリコール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、ペンタエ
リスリトール、グリセロール、ジグリセロール、トリメ
チロールプロパン等の低分子量ポリオールを含む多価化
合物から誘導された末端ヒドロキシル基を有するコポリ
マーが含まれる。
【0015】本発明の実施にあたっては、単一の高分子
量のポリエーテルポリオールを使用することができる。
また、高分子量ポリエーテルポリオールの混合物、例え
ば二および三官能性物質および/または異なる分子量も
しくは異なる化学組成の物質の混合物を使用することが
できる。有用なポリエステルポリオールには、ジカルボ
ン酸を過剰のジオールと反応させた、例えばアジピン酸
をエチレングリコールまたはブタンジオールと反応させ
ることによって製造したもの、またはラクトンを過剰の
ジオールと反応させた、例えばカプロラクトンをプロピ
レングリコールと反応させることによって製造したもの
が含まれる。
【0016】ポリエーテルおよびポリエステルポリオー
ルに加えて、マスターバッチまたはプレミックス組成物
には、しばしばポリマーポリオールが含まれる。ポリマ
ーポリオールは、軟質ポリウレタンフォームにおいてフ
ォームの耐変形性を高める、すなわちフォームの耐力特
性を高めるのに使用される。現在、耐力特性を改善する
には二つの異なるタイプのポリマーポリオールが使用さ
れる。グラフトポリオールとして記載される最初のタイ
プはビニルモノマーがグラフト共重合したトリオールか
らなる。スチレンおよびアクリロニトリルが普通モノマ
ーとして選ばれる。第二のタイプであるポリ尿素改質ポ
リオールは、ジアミンおよびTDIの反応によって形成
されたポリ尿素分散液を含むポリオールである。TDI
が過剰に使用されるので、いくつかのTDIはポリオー
ルとポリ尿素の両方と反応しうる。第二のタイプのポリ
マーポリオールには、ポリオール中でTDIとアルカノ
ールアミンの系中重合によって形成されたPIPAポリ
オールと称する別種のものがある。耐力特性の必要に応
じて、ポリマーポリオールはマスターバッチのポリオー
ル部分の20〜80%を構成することができる。
【0017】ポリウレタン生成物は、例えばヘキサメチ
レンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、
トルエンジイソシアネート(TDI)および4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を含む当
分野でよく知られている適切な有機ポリイソシアネート
のいずれかを用いて製造される。特に適切なのは2,4
−TDIおよび2,6−TDIの単独のものまたはそれ
らの市販入手可能な混合物として一緒になったものであ
る。他の適切なイソシアネートは、約60%の4,4′
−ジフェニルメタンジイソシアネート並びに他の異性体
のおよび類似のより高級なポリイソシアネートを含む、
商業的には「粗MDI」として知られており、またPA
PIとしても知られているジイソシアネートの混合物で
ある。また、適切なのは部分的に予備反応させたポリイ
ソシアネートとポリエーテルまたはポリエステルポリオ
ールの混合物からなる、これらのポリイソシアネートの
「プレポリマー」である。
【0018】本発明に有用な適切なウレタン触媒は、ト
リエチレンジアミン、N−メチルイミダゾール、1,2
−ジメチルイミダゾール、N−メチルモルホリン、N−
エチルモルホリン、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチル
ジプロピレントリアミン、トリエタノールアミン、ジメ
チルエタノールアミンおよびビスジメチルアミノジエチ
ルエーテル、並びに有機スズ、例えばオクタン酸第一ス
ズ、酢酸第一スズ、オレイン酸第一スズ、ラウリン酸第
一スズ、ジブチルスズジラウレートおよび他のこのよう
なスズ塩を含む当業者によく知られているものすべてで
ある。ポリウレタンフォーム処方物に使用することがで
きる他の典型的な薬剤には、連鎖延長剤、例えばエチレ
ングリコールおよびブタンジオール、架橋剤、例えばジ
エタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエ
タノールアミン、およびトリプロパノールアミン、気泡
安定剤、例えばシリコーン、並びに特に発泡剤、例えば
水、液体二酸化炭素、アセトン、ペンタン、HFC、H
CFC、CFC、塩化メチレン等が含まれる。
【0019】本発明による、シリコーン界面活性剤の気
泡開放剤組成物を含む1〜3ポンド/フィート3(16
〜48kg/m3)の密度を有する一般的なポリウレタン
軟質成形フォーム処方物は、重量部(pbw)で以下の成
分: 軟質フォーム処方物 pbw ポリオール 20〜100 ポリマーポリオール 80〜0 気泡安定剤 0〜3、好ましくは0.1〜2.5 シリコーン気泡開放剤 0.003〜3、好ましくは0.05〜2.5 発泡剤 2〜4.5 架橋剤 0.5〜2 触媒組成物 0.3〜2 イソシアネート指数 70〜115 からなる。
【0020】本発明では、軟質成形フォームを製造する
ための好ましい発泡剤は、場合により別の発泡剤と共に
100ポリオール当たり1〜6部(pphpp)、特に2〜
4.5pphppの水である。当然のことながら、他の添加剤
はフォームに特定の性質を付与するために使用される。
例としては、難燃剤、着色剤、充填剤および硬度改質剤
のような物質である。本発明のポリウレタンフォーム
は、特に、「ワンショット」法のような当分野で知られ
ている加工技術のいずれかに従って形成することができ
る。この方法によれば、発泡生成物は、発泡操作と同時
にポリイソシアネートとポリオールとの反応を実施する
ことによって提供される。一つまたはそれより多い発泡
剤、ポリオール、水、および触媒成分との予備混合物と
して、反応混合物にシリコーン界面活性剤(気泡開放剤
および気泡安定剤)を添加することが都合がよい場合が
ある。
【0021】フォーム処方物の種々の成分の相対量は厳
密には重要ではないと理解されるべきである。ポリオー
ルおよびポリイソシアネートは、フォーム製造処方物中
に大量に存在する。混合物中のこれらの二成分の相対量
は当分野ではよく知られている。発泡剤、触媒およびシ
リコーン界面活性気泡開放剤および気泡安定剤は、反応
混合物を形成するのに十分な少ない量で存在する。触媒
は、触媒量、すなわち適度な速度でウレタンおよび尿素
を製造するための反応を触媒するのに必要な量で存在
し、そして界面活性剤は、望ましい性質を付与し、反応
しているフォームを安定化させるのに十分な量、例えば
0.3〜3pphpで存在する。典型的な製剤では、ポリオ
ール、水、シリコーン界面活性剤、アミン触媒、場合に
よりスズ触媒、および場合により発泡剤を一緒に配合
し、最後にTDIを混合し、そして組成物を発泡および
重合させる。
【0022】本発明によるシリコーン気泡解放剤組成物
を含む一般的なポリウレタン硬質フォーム処方物は、重
量部(pbw)で以下の成分からなる。 硬質フォーム処方物 (pbw) ポリオール 100 気泡安定剤 0〜4、好ましくは0.05〜3.5 シリコーン気泡解放剤 0.005〜4、好ましくは0.05〜3 水 1〜8 補助発泡剤 0〜55 触媒 0.5〜6 イソシアネート指数(好ましくはMDI) 90〜300
【0023】実施例1 シリコーン界面活性剤[64.5重量%;ドデカエチレ
ンオキシド(EO12)モノアリルエーテルと結合した
1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン]
とドデセニル琥珀酸無水物[35.5重量%;Humphry C
hemical]を、窒素下120℃で2時間混合することに
よって、ドデカエチレンオキシド(EO12)モノアリ
ルエーテルと結合して、ドデセニル(C12)琥珀酸無水
物(DDSA)でキャップした1,1,1,3,5,5−ヘ
プタメチルトリシロキサンを製造した。2時間後、キャ
ップ化反応は完了した。以下:
【化9】 (式中、R1は水素であり、R2はドデセニルであり、そ
してxは12である)の構造A 99.1重量%からなる
最終生成物を、以下の実施例中の気泡解放剤Aとする。
【0024】実施例2〜7 Humphrey Chemicalsから入手可能な無水琥珀酸を含む炭
化水素基を、以下の気泡解放剤B〜Gを製造するのに使
用した他は、実施例1の方法に従った。
【0025】以下の実施例において、シリコーン気泡解
放剤A〜Gを、競合する気泡解放剤と比較した。実施例
および表において、以下の物質を使用した。 Arcol E 519 SAN ポリオール(Arco Chemical製)(OH
♯=24.4) Arcol E 648 ポリエーテルポリオール(Arco Chemical
製)(OH♯=35) Cell Opener PA-EO-PO コポリマーポリオール(OH♯=3
3) CP6001 ポリエーテルポリオール(Dow Chemical製)(O
H♯=28) DABCO33LV(R)触媒(APCI製) DABCO(R) BL-11触媒(Air Products and Chemicals, In
c製)(APCI) DABCO BL-17触媒(APCI製) DABCO(R) DC2585 ポリジメチルシロキサン界面活性剤
(APCI製) DABCO DC5164 ポリジメチルシロキサン界面活性剤(APC
I製) DABCO DC5169 有機改質されたポリジメチルシロキサン
界面活性剤(APCI製) DABCO DC5357 有機改質されたポリジメチルシロキサン
界面活性剤(APCI製) DABCOTM DEOA-LF-ジエタノールアミン/水(85/15)
(APCI) Desmodur 3230 MDI(Bayer AG製) Desmophen T-65 TDI(Bayer AG製) Desmophen T-80 TDI(Bayer AG製) H2050−専有のアミン触媒(APCI製) POLYCAT(R)5 触媒(APCI製) POLYCAT8 触媒(APCI製) POLYCAT41 触媒(APCI製) Rubinate M MDI(ICI製) シリコーン界面活性剤PA−有機改質されたポリジメチル
シロキサン界面活性剤/気泡開放剤 Voranol 490 ポリオール(Dow Chemical製)
【0026】シリコーン界面活性剤PAは先行技術の有
機改質されたポリジメチルシロキサンであり、上記構造
Aのシリコーン44重量%(全シリコーン種を基準にし
て)を含む。ポリジメチルシロキサン分布の低い方の分
子量末端であるため、シリコーン界面活性剤PAは、高
められた温度で臭気を生じる。130℃でシリコーン界
面活性剤PAおよび気泡開放剤A液のヘッドスペースの
組成を描くヘッドスペースクロマトグラムは、好ましい
気泡開放剤Aを用いると、放出される揮発性シリコーン
成分は非常により低レベルでより少ない種類になり、従
って臭気の低減された、すなわち曇りの少ない気泡開放
剤が得られる。
【0027】実施例8 本実施例において、MDI軟質成形ポリウレタンフォー
ムは、重量部(pbw)で以下の成分から製造した。成分 pbw CP6001 100 全水分 3.4 DEOA−LF 0.74 Dabco DC2585 1.0 Dabco BL11 0.15 Dabco 33LV 0.3 H2050 0.5 気泡開放剤 0.5 Desmodur 3230 MDI MDI指数=100
【0028】ポリオール、水、DEOAおよびアミン触
媒を、フォーム製造の前の日に予めブレンドした。ポリ
オールプレミックスを1/2ガロン(2リットル)カッ
プに計りこみ、そしてシリコーン界面活性剤および気泡
開放剤を添加した。3インチ(7.6cm)ディスク混合
ブレードを有するServodyne分散装置および制御装置を
用い、6000RPMの出力に設定し、カップの液体を
25秒混合した。MDIを添加し、液体を6秒間混合し
た。混合物を12×12×4インチ(30×30×10
cm)、126°F(52℃)の型に注ぎ、この型は溶媒
をベースとする離型剤を噴霧しておき、カップを5秒間
注ぎ、そして型をただちに閉じた。各フォームについて
フォース−トゥ−クラッシュ(FTC)および収縮%を
得た。プレミックスを温置して温度を制御した。
【0029】表1は、実施例A〜Gの、ポリアルキレン
オキシドモノアリルエーテルと結合した1,1,1,3,
5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサンを種々のヒドロ
カルビル琥珀酸無水物でキャップした反応生成物につい
ての収縮の結果を示している。表1は、気泡開放剤Aお
よびG、界面活性剤PA並びに気泡開放剤PAはフォー
ムの収縮を改善するが、界面活性剤PAはかなりの臭気
を生じ、そして気泡開放剤PAは典型的には1〜2pphp
pの使用レベルで使用されることを示している。また、
データは提供された気泡開放剤A〜Gが、気泡開放剤な
しと比べてFTCを改善することを示している。
【0030】
【表1】
【0031】実施例9 本実施例においては、TDI軟質成形ポリウレタンフォ
ームは、重量部(pbw)で以下の成分を用いて製造し
た。成 分 pbw Arcol E 648 50 Arcol E 519 50 Dabco DC5043 1.5 気泡開放剤 0.75 添加した水 3.35 DEOA-LF 1.65 Dabco 33 LV 0.50 Dabco BL 17 0.19 TDI指数=100
【0032】二つのポリオールを容器中で混合し、そし
て水、DEOA−LFおよびアミン触媒を別の容器中で
混合した。ポリオール混合物を73°F(23℃)で温
置した。ポリオールを1/2ガロン(2リットル)カッ
プに計りこみ、そしてシリコーン気泡安定剤およびシリ
コーン気泡開放剤を添加した。3インチ(7.6cm)デ
ィスク混合ブレードを有するServodyne分散装置および
制御装置を用い、6000RPMの出力に設定し、カッ
プの液体を20秒混合した。次いで、水、DEOA−L
Fおよびアミンブレンドを添加した。カップの液体を2
0秒間混合し、次いでTDIを添加し、そして約5秒間
混合した。混合物を12×12×4インチ(30×30
×10cm)、155°F(68℃)の型に注ぎ、この型
は溶媒をベースとする離型剤を噴霧しておき、カップを
5秒間注ぎ、そして型をただちに閉じた。各フォームに
ついて、以下:FTC、収縮%、バルク安定性、および
表面安定性のデータを得た。取出し時間は、混合後27
5秒で、FTC(フォーストゥクラッシュ)時間は混合
後330秒であった。
【0033】表2は、ポリアルキレンオキシドモノアリ
ルエーテルと結合したヘプタメチルトリシロキサンを種
々のヒドロカルビル琥珀酸無水物でキャップした反応生
成物(気泡開放剤A〜G)についての結果を示してい
る。表2は、得られた気泡開放剤A〜Gは対照フォーム
と比べてフォームの収縮およびFTC値が改善されたこ
とを示している。
【0034】
【表2】
【0035】実施例10 本実施例では、表3に示した成分(重量部)を用いてM
DI硬質成形ポリウレタンフォームを製造した。処方物
は、典型的な慣用の141b/水同時発泡アプライアンス
処方物である。シリコーン界面活性気泡開放剤Aを用い
ておよび用いずに製造した硬質フォームの性質を表3に
示した。Dabco DC5357界面活性剤は、有機
改質されたポリジメチルシロキサンであり、そしてHC
FC−141b硬質アプライアンスフォーム処方物に商業
的に使用されている。気泡開放剤Aは、%開放気泡測定
で見られるように、フォームをより開放した。より開放
された気泡構造の結果として、気泡開放剤A(ラン2)
ではk−因子も高かったが、ラン2のフォームは、ラン
1によって示されたようなすべて水で発泡した硬質系に
おいて0.157のk−因子が典型的に観察されたの
で、なお実施可能なフォームである。
【0036】
【表3】
【0037】
【産業用途の説明】本発明は、改善された気泡開放で水
で発泡したポリウレタン軟質成形および硬質フォームを
製造するための方法を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08G 101:00) (72)発明者 デイビッド・ロバート・バティス アメリカ合衆国ミシガン州48651.プルー デンビル.ポーニートレイル103 (72)発明者 カーラ・アースーンショウン・サブラム アメリカ合衆国ペンシルベニア州18062. マキュンジー.ウィンザープレイス306 (72)発明者 レニン・ジェイムズ・ペトロフ アメリカ合衆国ミシガン州48700.ベイシ ティ.イーストリバービュードライブ3140

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウレタン触媒、発泡剤として水、場合に
    よりシリコーン界面活性気泡安定剤、および一般構造 【化1】 の1,1,1,3,5,5,5−ヘプタ(ヒドロカルビル)ト
    リシロキサンをポリアルキレンオキシドモノアリルエー
    テルと結合させ、無水琥珀酸でキャップした反応生成物
    からなる気泡開放剤の存在下で、有機ポリイソシアネー
    トとポリオールを反応させることからなるポリウレタン
    軟質成形または硬質フォームを製造するための方法であ
    って、反応生成物が全シリコーン種を基準にして少なく
    とも90重量%のシリコーン化合物を含み、これは一般
    構造 【化2】 (式中、R1は水素またはC1〜C2アルキル基であ
    り、R2は水素またはC1〜C65炭化水素基であり、R3
    はC1〜C20炭化水素基であり、そしてxは2〜30の
    範囲の整数である)によって表される方法。
  2. 【請求項2】 R3がメチルまたはフェニルである請求
    項1の方法。
  3. 【請求項3】 ポリアルキレンオキシドが5〜15個の
    アルキレンオキシド単位を有する請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 琥珀酸無水物がC6〜C16の炭化水素
    基を含む琥珀酸無水物である請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 ポリアルキレンオキシドがポリエチレン
    オキシドである請求項3の方法。
  6. 【請求項6】 琥珀酸無水物がポリイソブテニル琥珀酸
    無水物またはドデセニル琥珀酸無水物である請求項1の
    方法。
  7. 【請求項7】 ポリエチレンオキシドが12個のエチレ
    ンオキシド単位を有する請求項6の方法。
  8. 【請求項8】 R1が水素であり、R2がC6〜C16炭化
    水素基であり、R3がメチルまたはフェニルであり、そ
    してxは5〜15の範囲の整数である請求項1の方法。
  9. 【請求項9】 R1が水素であり、R2がドデセニルまた
    はポリイソブテニルであり、R3はメチルまたはフェニ
    ルであり、そしてxは5〜15の範囲の整数である請求
    項1の方法。
  10. 【請求項10】 R3がメチルである請求項2の方法。
  11. 【請求項11】 重量部(pbw)で、以下の成分 [ここで、シリコーン気泡開放剤は、一般構造 【化3】 の1,1,1,3,5,5,5−ヘプタ(ヒドロカルビル)ト
    リシロキサンをポリアルキレンオキシドモノアリルエー
    テルと結合させて、琥珀酸無水物でキャップした反応生
    成物からなり、反応生成物は全シリコーン種を基準にし
    て少なくとも90重量%のシリコーン化合物からなり、
    これは一般構造 【化4】 (式中、R1は水素またはC1〜C2アルキル基であ
    り、R2は水素またはC1〜C65炭化水素基であり、R3
    はメチルまたはフェニルであり、そしてxは2〜30の
    範囲の整数である)によって表される]を混合すること
    によって製造されるポリウレタン軟質成形フォーム組成
    物。
  12. 【請求項12】 R1が水素であり、R2がC6〜C16炭
    化水素基であり、xが5〜15の範囲の整数であり、気
    泡安定剤が0.1〜2.5pbw、そして気泡開放剤が0.0
    5〜2.5pbwで存在する請求項11のポリウレタン軟質
    成形フォーム組成物。
  13. 【請求項13】 反応生成物が、全シリコーン種を基準
    にして、一般構造によって表されるシリコーン化合物少
    なくとも95重量%を含む請求項12のポリウレタン軟
    質成形フォーム組成物。
  14. 【請求項14】 反応生成物が、全シリコーン種を基準
    にして約99重量%のシリコーン化合物を含み、これが
    一般構造(式中、R2はドデセニルであり、R3はメチル
    であり、そしてxは12である)によって表される請求
    項12のポリウレタン軟質成形フォーム組成物。
  15. 【請求項15】 重量部(pbw)で、以下の成分 [ここで、シリコーン気泡開放剤は、一般構造 【化5】 の1,1,1,3,5,5,5−ヘプタ(ヒドロカルビル)ト
    リシロキサンを、ポリアルキレンオキシドモノアリルエ
    ーテルと結合させ、そして琥珀酸無水物でキャップした
    反応生成物からなり、反応生成物は、全シリコーン種を
    基準にして少なくとも90重量%のシリコーン化合物を
    含み、これは一般構造 【化6】 (式中、R1は水素またはC1〜C2アルキル基であ
    り、R2は水素またはC1〜C65炭化水素基であり、R3
    はメチルまたはフェニルであり、そしてxは2〜30の
    範囲の整数である)によって表される]を混合すること
    によって製造されるポリウレタン硬質フォーム組成物。
  16. 【請求項16】 R1が水素であり、R2がC6〜C16炭
    化水素基であり、xが5〜15の範囲の整数であり、気
    泡安定剤が0.05〜3.5pbw、そして気泡開放剤が0.
    05〜3pbwで存在する請求項15のポリウレタン硬質
    フォーム組成物。
  17. 【請求項17】 反応生成物が、全シリコーン種を基準
    にして、一般構造によって表されるシリコーン化合物少
    なくとも95重量%を含む請求項16のポリウレタン硬
    質フォーム組成物。
  18. 【請求項18】 反応生成物が、全シリコーン種を基準
    にして約99重量%のシリコーン化合物を含み、これが
    一般構造(式中、R2はドデセニルであり、R3はメチル
    であり、そしてxは12である)によって表される請求
    項16のポリウレタン硬質フォーム組成物。
  19. 【請求項19】 ポリオール100あたり約5部より多
    い水が存在する請求項1の方法。
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