TW202028282A - 聚氨酯整體表層發泡用組合物、聚氨酯整體表層發泡及其製造方法 - Google Patents

聚氨酯整體表層發泡用組合物、聚氨酯整體表層發泡及其製造方法 Download PDF

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Abstract

[課題] 本發明的目的是提供具有高反彈彈性係數，優異的機械強度、生產性的ISF，及該ISF的製造方法。 [解決手段] 藉由聚氨酯整體表層發泡用組合物來解決，其為由有機聚異氰酸酯組合物、多元醇成分、觸媒及發泡劑所得到的聚氨酯整體表層發泡組合物，其特徵在於，其中有機聚異氰酸酯組合物為包含異氰酸酯基末端預聚物者，該包含異氰酸酯基末端預聚物者由包含MDI的異氰酸酯成分與DPG所得，其中包含該MDI的異氰酸酯成分中的MDI的含有率為97質量%以上，且包含該MDI的異氰酸酯成分中的MDI中MDI異構物佔有的合計含有量未滿3質量%，以及有機聚異氰酸酯組合物的異氰酸酯基含有率為15~25質量%。

Description

聚氨酯整體表層發泡用組合物、聚氨酯整體表層發泡及其製造方法
本發明係有關於聚氨酯整體表層發泡（以下，亦可稱為「ISF」）用組合物、ISF以及該ISF的製造方法。
ISF，由於其良好的生產性，機械強度、良好的觸感等，因此以鞋底用素材、方向盤等等為首、已廣泛使用在汽車車內裝潢零件，但目前尚未知具有適合於高性能鞋底等的高反彈彈性係數、同時具有優異的機械強度的ISF的技術。
在專利文獻1中，曾揭示使用二苯甲烷二異氰酸酯(以下，亦可稱為「MDI」)而具有較高密度之高彈性軟質聚氨酯發泡。
但是，該聚氨酯發泡使用交聯劑，並藉由增加化學交聯量而實現高彈性係數，在作為鞋底用樹脂等恐怕有無法得到充分的伸長率、撕裂強度等的機械強度之虞。
又，在專利文獻2中，記載提供做為鞋底構件之低密度聚氨酯成形物的方法，但步驟複雜，而且所揭示的彈性係數亦不充分。
進而，在專利文獻3中，記載提供具有高彈性係數的聚氨酯發泡的方法。
但是，由於該聚氨酯發泡使用MDI的聚合物(polymeric)、碳二亞胺(carbodiimide)變性體等，因此恐怕無法得到高機械強度。進而，所使用的異氰酸酯為使用高結晶度的聚四亞甲基醚二醇，由於異氰酸酯基的含有率低，因此黏度高並且預期難以在室溫下保持液狀，必須小心操作。 [現有技術文件] [專利文獻]
[專利文獻1] 特開第2003-342343號 [專利文獻2] 特表第2015-507513號 [專利文獻3] 特開第2017-105913號
[本發明要解決的問題]
鑑於上述先前技術，本發明的目的是提供具有高反彈彈性係數，優異的機械強度、生產性等的ISF及該ISF的製造方法。 [解決問題的手段]
本發明人累積深入研究的結果，藉由使用由特定的MDI成分與二丙二醇（以下，亦有稱為「DPG」的情形）所得的具有特定的異氰酸酯基含有率的有機聚異氰酸酯組合物，發現可以解決這些的課題並完成本發明。
即，本發明包含以下（1）至（6）的實施方式。
（1）一種ISF用組合物，其包含有機聚異氰酸酯組合物（A）、多元醇成分（B）、觸媒（C）及發泡劑（D）的ISF用組合物，其中有機聚異氰酸酯組合物（A）為由包含MDI的異氰酸酯成分與DPG所得之包含異氰酸酯基末端預聚物者，其中包含該MDI的異氰酸酯成分中的4,4’-MDI與2,2’-MDI與2,4’-MDI的合計含有率為97質量%以上，且包含該MDI的異氰酸酯成分中的MDI中2,2’-MDI與2,4’-MDI佔有的合計含有率未滿3質量%，以及有機聚異氰酸酯組合物（A）的異氰酸酯基含有率為15~25質量%。
（2）如上述（1）中所述之ISF用組合物，其中多元醇成分（B）包含數量平均分子量為600~3,500的聚四亞甲基二醇(Polytetramethylene glycol)（b1）（以下，亦有稱為「PTMEG」之情形）。
（3）一種ISF，由如上述（1）或（2）所述之ISF用組合物所得。
（4）如上述（3）中所述之ISF，其中發泡密度為200~400kg/m3 。
（5）如上述（3）或（4）中所述之ISF，其中反彈彈性係數為50%以上，撕裂強度為100N/cm以上，且分層撕裂強度(split tear strength)為2.50kg/cm以上。
（6）一種ISF的製造方法，其為在觸媒（C）及發泡劑（D）的存在下使有機聚異氰酸酯組合物（A）與多元醇成分（B）反應、發泡而得的ISF的製造方法，其中有機聚異氰酸酯組合物（A）為由包含MDI的異氰酸酯成分與DPG所得之包含異氰酸酯基末端預聚物者，其中包含該MDI的異氰酸酯成分中的4,4’-MDI與2,2’-MDI與2,4’-MDI的合計含有率為97質量%以上，且包含該MDI的異氰酸酯成分中的MDI中2,2’-MDI與2,4’-MDI佔有的合計含有率未滿3質量%，以及有機聚異氰酸酯組合物（A）的異氰酸酯基含有率為15~25質量%。 [本發明的效果]
根據本發明，能夠在ISF中具有高反彈彈性係數，同時顯著地提高機械強度。再者，由本發明所得的ISF非常適合用於可廣泛用於鞋底用樹脂等需要高彈性性能的材料。此外，在製造ISF時，能夠以一般的發泡裝置實現高生產穩定性。
[用以實施本發明的形態]
進而詳細地說明本發明。
本發明的ISF用組合物為包含有機聚異氰酸酯組合物（A）、多元醇成分（B）、觸媒（C）及發泡劑（D）之物，其中有機聚異氰酸酯組合物（A）包含MDI與DPG的異氰酸酯基末端預聚物者。
用於得到此異氰酸酯基末端預聚物時、包含MDI的異氰酸酯成分是該異氰酸酯成分中包含MDI（包含4,4’-MDI、2,2’-MDI、2,4’-MDI）的合計為97質量%以上，且該MDI中的2,2’-MDI與2,4’-MDI的合計含有量（以下，也稱為MDI異構體含有量）未滿3質量%。
在本發明中，含有MDI的異氰酸酯成分中的MDI含有率為97質量%以上，較佳為98質量%以上。當MDI含有率未滿97質量%時，由於異氰酸酯官能基數量增加，導致ISF的機械強度降低。
又，MDI中的MDI異構體的含有比率為未滿3質量%，較佳為未滿2質量%。當MDI異構體的含有比率為3質量%以上時，由於MDI部分的結晶度降低，導致ISF的機械強度降低。
本發明中所使用的有機聚異氰酸酯組合物（A）的異氰酸酯基含有率為15~25質量%，較佳為16~24質量%。當異氰酸酯基的含有率低於15質量%時，有機聚異氰酸酯的黏度變得非常高，使得難以將其導入至發泡裝置中，同時在一般的發泡裝置的異氰酸酯、多元醇類等等的混合能力的方面來說，無法充分均勻的混合。另一方面，25質量%以上的異氰酸酯基含有率，異氰酸酯與多元醇與作為發泡劑的水之間的反應變得隨機，推測特別是由異氰酸酯與水的反應所產生的尿素鍵結(urea bond)重複單位的巨大化作為原因，而顯著降低機械強度。
本發明中使用的有機聚異氰酸酯組合物（A）除了由含MDI的異氰酸酯成分與DPG所得到的異氰酸酯基末端預聚物以外，還可以併用由PTMEG所得到的異氰酸酯基末端預聚物。得到有機聚異氰酸酯組合物（A）時所用的PTMEG的數量平均分子量為1,250~3,500，較佳的數量平均分子量為1,500~3,500。如果數量平均分子量低於下限，則PTMEG鏈將無法充分發揮作為軟段(soft segment)的作用，因此難以達成反彈彈性係數的目標值。另一方面，當分子量超過上限值時，存在無法獲得作為適用於鞋底等用途的ISF的硬度，同時PTMEG鏈的結晶性增加而有機聚異氰酸酯的黏度變得過高的問題。
用於得到有機聚異氰酸酯組合物（A）的PTMEG，較佳為僅藉由四氫呋喃開環聚合，又，較佳為雙官能。使用這樣的PTMEG，因為能夠得到以反彈彈性係數、伸長率、撕裂強度為中心的良好的機械物性，因此較佳。
另外，如果PTMEG在聚合前的原料單體成分為10莫耳%為止的話，則即使將四氫呋喃以外的醚單元導入分子內，也不會大幅損害本發明的效果。通常，以PTMEG在室溫下液化為目的能夠導入1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇等。
另外，在有機聚異氰酸酯組合物（A）中使用的MDI還可以包含具有類似結構的聚伸苯基聚甲基聚異氰酸酯（聚合MDI，之後也稱為p-MDI），但是由於異氰酸酯官能基數量的增加，恐怕產生ISF的伸長率降低，源自p-MDI的ISF著色等，因此，相對於有機聚異氰酸酯組合物（A）中使用的MDI，p-MDI的含有率較佳為3質量%以下，更佳為2質量%以下，最佳為不使用p-MDI。
有機聚異氰酸酯組合物（A）包含上述胺甲酸乙酯變性體，但也可以併用MDI與在常溫下為液狀的MDI（以下稱為「液狀MDI」），適當地使用於含有用DPG、PTMEG等進行胺甲酸乙酯變性的異氰酸酯基末端預聚物的有機聚異氰酸酯組合物。
可用於有機聚異氰酸酯組合物（A）中的液狀MDI，可舉例由已知的方法得到者，例如： （1）使MDI在200℃以上反應， （2）在MDI中添加磷酸三甲酯、磷酸三乙酯等作為觸媒後，在170℃以上使之反應，或者 （3）在MDI中添加3-甲基-1-苯基-2-磷烯-1-氧化物等的磷烯(phospholene)化合物作為觸媒後，在70℃以上使之反應，並以預定的反應速率添加反應停止劑， 等的方法所得的MDI的部分碳二亞胺變性物及部分脲酮亞胺(uretonimine)變性物所組的群組中的至少一種。
另外，在完成上述反應並添加反應終止劑後，將得到的液狀MDI在50℃以下的溫度下保存24小時以上，並且將大部分碳二亞胺鍵轉變為脲酮亞胺鍵的狀態，藉由不分解脲酮亞胺鍵的方法如凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography)測定液狀MDI中的碳二亞胺變性MDI及脲酮亞胺變性MDI的合計含有率較佳為5~40質量%，更佳為10~35質量%。當碳二亞胺變性MDI及脲酮亞胺變性MDI的合計含有率在上述範圍內時，可以獲得適合的異氰酸酯官能基數目，並且可以在使用時設定為合適的黏度。此外，將其設為ISF時，可以滿足強度、反彈彈性係數等。
此液狀MDI，作為碳二亞胺變性前或脲酮亞胺變性前的MDI，2,2’-MDI、2,4’-MDI的合計含有率較佳為60質量%以下。異構體含有率超過60質量%時，由於反應性降低，因此有可能使生產性惡化。
此外，可以用於有機聚異氰酸酯（A）的液狀MDI在碳二亞胺變性前或脲酮亞胺變性前的MDI中可以含有少量的p-MDI。
但是，與液狀MDI相比，p-MDI具有更高的異氰酸酯平均官能基數目，作為碳二亞胺變性前或脲酮亞胺變性前的MDI，並且必須保持最大為3質量%，更佳為2質量%以下，進一步更佳為不包含。
作為本發明中的PTMEG（b1），數量平均分子量較佳為600~3,500，更佳為1,000~3,500。另外，多元醇成分（B）中的（b1）的含有量較佳為80質量%以上，更佳為90質量%以上。在下限以下的話，所得的ISF的反彈彈性係數不足夠高，因此可能降低如撕裂強度等的機械物性。
作為用於本發明的多元醇成分（B），可以使用具有2~4個官能基數目的交聯劑（b2）。具體地，例如，可以使用乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、新戊二醇，四亞甲基醚二醇、環己烷二乙醇、甘油、新戊四醇、三羥甲基丙烷、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺等。其中，較佳具有反應性特別高的胺系醇。
另外，作為多元醇成分（B），可以在不降低上述反彈彈性係數的範圍內添加其他多元醇（b3）。作為其他多元醇，可列舉一般用於胺甲酸乙酯樹脂的聚丙烯醚多元醇（簡稱為PPG）、聚酯多元醇、蓖麻油等天然衍生的多元醇、聚丁二烯多元醇、二聚酸酯多元醇等。
作為觸媒（C），可以使用本領域已知的各種胺甲酸乙酯化觸媒。可列舉，例如，三乙胺、三丙胺、三丁胺、N-甲基嗎福林、N-乙基嗎福林、二甲基芐胺、N,N,N’,N’-四甲基六亞甲基二胺，N,N,N’,N” N”-五甲基二伸乙基三胺，雙（2-二甲基胺基乙基）醚、三伸乙基二胺、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7、1,2-二甲基咪唑，1-丁基-2-甲基咪唑等的3級胺及其有機酸鹽；二甲基乙醇胺，N-三氧乙烯-N,N-二甲基胺、N,N-二甲基-N-己醇胺等胺基醇類及其有機酸鹽；辛酸亞錫(stannous octoate)、二丁基錫二月桂酸酯、二辛基錫二月桂酸酯、環烷酸鋅等的有機金屬化合物等。這些觸媒可以視需要混合使用兩種以上。此外，這些觸媒亦可基於低黏度化、液狀化、提高成形機械之計量精密度而增加體積等之理由而使用各種溶劑、多元醇、塑形劑等加以溶解後使用。
作為本發明中使用的發泡劑（D），雖然期望為水，但是可以視需要使用對地球環境具有較少顯著影響的公知者。此種已知的發泡劑有兩種：非活性低沸點溶劑與反應性發泡劑，前者之例可列舉：二氯甲烷、氫氟碳化物、氫氟烯烴、丙酮、甲酸甲酯、己烷、戊烷、異戊烷、環戊烷等，進一步為氮氣氣體、二氧化碳氣體、空氣等。後者之例，可列舉以較室溫高之溫度等分解所產生的氣體，例如偶氮(azo)化合物、碳酸氫鈉等。
在本發明中，可以使用黏度低減劑來降低ISF用組合物的黏度。作為黏度低減劑，可列舉在一般用於降低高黏度液體的黏度的液狀物質中不包含與異氰酸酯基反應的活性氫基、碳化二醯亞胺基、甲醯基等。作為此種，從降低黏度效果的方面出發，在25℃時的黏度為100mPa‧s以下，從操作方面來說，熔點為0℃以下，從安全方面來說，以JIS K2265的方法計測的閃點為70℃以上，且毒性、環境污染性等低者較佳。具體地，可列舉：鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸系二辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、己二酸二乙酯、己二酸二丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二辛酯、己二酸二異壬酯、順丁烯二酸二乙酯、順丁烯二酸二丙酯、順丁烯二酸二丁酯、順丁烯二酸二辛酯、磷酸三甲苯酯、磷酸參-β-氯化丙酯、乙醯基檸檬酸三丁酯、二苄醚等。
相對於有機聚異氰酸酯組合物（A）、多元醇成分（B）、觸媒（C）和發泡劑（D）的合計量，黏度低減劑的添加量較佳為15質量%以下。如果超過15質量%，則存在ISF成型物的成型性惡化、反彈彈性係數及撕裂強度等的機械物性下降的風險。又，黏度低減劑可以預先添加到有機聚異氰酸酯組合物（A）或多元醇成分（B）中，或者可以在發泡製造期間單獨添加。
在本發明中，可以視需要使用輔助劑。作為此種輔助劑，例如，可列舉泡沫穩定劑、顏料或染料、雲母，玻璃纖維等的強化材或填充劑、抗燃劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定化劑、防黴劑、抗菌劑、VOC吸收劑等，可以視需要而使用。
作為泡沫穩定劑，可列舉一般聚氨酯整體表層發泡製造所使用的公知者。例如：聚二甲基矽氧烷-聚環氧烷嵌段聚合物、乙烯基矽烷-聚烯多元醇聚合物等。
本發明的ISF可以從上述ISF用組合物獲得。該ISF，例如，在觸媒（C）、發泡劑（D）及視需要的輔助劑等的存在下將有機聚異氰酸酯組合物（A）與多元醇成分（B）攪拌混合後，注入模具中獲得模具發泡，或者以注入具含上下左右壁面的輸送機中獲得連續片狀發泡等進行製造。兩種製造方法，均能夠以預先準備將有機聚異氰酸酯組合物（A）以外的成分混合之多元醇預混物，再將其與有機聚異氰酸酯組合物（A）之2種成分混合發泡的方法；以部分或全部成分各別導入攪拌混合機之混合供料口，加以發泡的方法操作。
本發明的有機聚異氰酸酯組合物中的全異氰酸酯基與含水的異氰酸酯反應性化合物中的全異氰酸酯反應性基的莫耳比（異氰酸酯基/NCO反應性基）較佳為0.4~1.2（異氰酸酯指數（NCO INDEX）＝40~120），更佳為0.5~1.1（NCO INDEX＝50~110）。
另外，根據本發明ISF的密度較佳為200~400kg/m3 。特別地，考慮到經濟效率、生產率等，較佳為調整至350kg/m3 以下。
儘管取決於觸媒（C）的種類、混合量等，但是當僅使用水作為發泡劑時，用於達成此密度範圍所須的水的添加份數，相對於多元醇成分（B）100質量份，較佳為0.3~3.0質量份。
如上所述，對本發明的ISF的用途沒有特別限制，但是如反彈彈性係數為50%以上，撕裂強度為100N/cm以上，並且分層撕裂強度(split tear strength)為2.50kg/cm以上，由於其具有高反彈彈性係數、高機械強度，因此藉由由本發明的ISF代替用於以往的鞋底、部分的鞋底、鞋墊等的發泡樹脂、ISF等，可以獲得非常優異的使用感、強度、耐久性。 [實施例]
在下文中，進一步說明本發明的具體實例，但是，本發明不限於這些實例。在實施例中，除非另有說明，所有的份和%均為質量基準。
[有機聚異氰酸酯組合物 合成例I-1] 在附有攪拌器、溫度計、冷卻器及氮氣導入管的容量1L反應器中，加入859g低異構體比率MDI，升溫到75℃後，加入141g DPG，保持溫度的同時以攪拌葉均勻混合，邊進行胺甲酸乙酯化反應3小時。冷卻至40℃以獲得有機聚異氰酸酯組合物「I-1」（MDI含有比率為100%，MDI異構體比率為1%，NCO基含有率為20.0%，在40℃時的黏度為2330mPa‧s）。
[有機聚異氰酸酯組合物 合成例I-2] 在附有攪拌器、溫度計、冷卻器和氮氣導入管的容量1L反應器中，加入773g低異構體比率MDI，升溫至75℃後，加入127g DPG，保持溫度的同時以攪拌葉均勻混合，邊進行胺甲酸乙酯化反應3小時。之後，加入100g DOM，在50℃下以攪拌葉均勻混合1小時後，冷卻至40℃以獲得有機聚異氰酸酯組合物「I-2」（MDI含有比率為100%，MDI異構體比率為1%，NCO基含有率為18.0%，在40℃下的黏度為860mPa‧s）。
[有機聚異氰酸酯組合物 合成例I-5] 在附有攪拌器、溫度計、冷卻器和氮氣導入管的容量1L反應器中，加入577g低異構體比率MDI、115g液狀MDI，升溫至75℃後，加入107g DPG，保持溫度的同時以攪拌葉均勻混合，邊進行胺甲酸乙酯化反應3小時。之後，加入200g DOM，在50℃下以攪拌葉均勻混合1小時後，冷卻至40℃以獲得有機聚異氰酸酯組合物「I-5」（MDI含有比率為95%，MDI異構體比率為1%，NCO基含有率為18.0%，在40℃下的黏度為450mPa‧s）。
[異氰酸酯合成例I-3~4，I-6~11] 使用如表1~2中所示的原料，藉由進行與I-1、I-2、I-5相同的操作獲得有機聚異氰酸酯組合物I-3~4、I-6~11。表中的原料成分以質量份表示。
[表1]
I-1 I-2 I-3 I-4 I-5 I-6 I-7 I-8
MDI 低異構體比率MDI 859 773 687.2 601 577 466 632 558.7
高異構體比率MDI － － － － － － 55 128.5
液狀MDI － － － － 115 233 － －
變性劑 DPG 141 127 112.8 99 107 101 113 112.8
添加劑 DOM 0 100 200 300 200 200 200 200
MDI含有量 % 100 100 100 100 95 90 100 100
MDI異構體含有量 % 1 1 1 1 1 1 5 10
NCO基含有率 % 20.0 18.0 16.0 14.0 16.0 16.0 16.0 16.0
在溫室的性狀 － 液體 液體 液體 液體 液體 液體 液體 液體
黏度 在40℃ mPa‧s 2330 860 420 200 450 480 420 430
[表2]
I-9 I-10 I-11
MDI 低異構體比率MDI 906 880 893
變性劑 PG 94.2 － －
DEG － 120 －
MPO － － 107
MDI含有量 % 100 100 100
MDI異構體含有量 % 1 1 1
NCO基含有率 % 20.0 20.0 20.0
在溫室的性狀 － 固體 固體 固體
黏度 在40℃ mPa‧s 因為固體 而不可測定 因為固體 而不可測定 因為固體 而不可測定
[多元醇成分的製備] 以表3中所示的比例均勻混合原料，以製備作為多元醇預混物的多元醇成分P-1和P-2。另外，原料成分以質量份表示。
[表3]
P-1 P-2
PTMEG（b1） PTG-3000SN － 100
PTMEG2000 100 －
交聯劑（b2） 二乙醇胺 0.4 0.4
觸媒（C） DABCO NCIM 0.8 1.0
發泡劑（D） 水 1.7 1.8
製泡劑（E） SRX-280A 1.0 1.0
表1至表3中使用的原料如下。 ‧低異構體比率MDI：MDI含有比率為100%，MDI異構體比率為1%，NCO基含有率為33.5%。 ‧高異構體比率MDI：MDI含有比率為100%，MDI異構體比率為55%，NCO基含有率為33.5%。 ‧液狀MDI：MDI含有比率為70%，MDI異構體比率為1%，NCO基含有率為29.0%的碳二亞胺變性及脲酮亞胺變性MDI ‧DPG：二丙二醇（ADEKA公司製） ‧DOM：雙（2-乙基己基）馬來酸酯（大八化學工業公司製） ‧PG：丙二醇（東京化學工業公司製） ‧DEG：二乙二醇（三菱化學公司製） ‧MPO：2-甲基-1,3-丙二醇（東京化成工業公司製） ‧PTG-3000SN：PTMEG，數量平均分子量＝3000（商品名，保土谷化學公司製） ‧PTMEG2000：PTMEG，數量平均分子量＝2000（商品名，由INVISTA公司製） ‧DABCO NCIM：1-異丁基-2-甲基咪唑（商品名，Evonik公司製） ‧SRX-280A：矽酮泡沫穩定劑（商品名，Toray Dow Corning公司製）。
[ISF的製作] 使用異氰酸酯基末端的預聚物I-1~I-11，多元醇預混料P-1~P-2作為有機聚異氰酸酯組合物製作ISF。
即，以表4~表5中所示的比例調整至40℃的溫度的各種有機聚異氰酸酯組合物與多元醇預混合物以7000r.p.m的回轉數、藉由桌上攪拌機混合攪拌。加熱至60℃並塗佈離型劑後，將此混合物倒入尺寸為200mm×200mm×10mm的乾燥金屬模中，蓋起並使之硬化7分鐘。硬化後，從模中取出以獲得ISF測試片（以下簡稱TP）。對於得到的TP，在70℃下加熱固化24小時後，實施密度、硬度、機械物性等評價。
>物性測定> ‧密度：根據JIS K7222測定。 ‧硬度（ASKER-C，附表層的表面硬度）：根據JIS K7312測定。 ‧反彈彈性係數：根據JIS K6400-3測定。 ‧TR（撕裂強度，使用B型啞鈴）：根據JIS K6400-5測定。 ‧分層撕裂強度根據ISO20875測定。
>綜合評價> 在以下三個項目的物性項目中，超過標準值的項目被判定為良好。 ‧反彈彈性係數：50%以上 ‧TR：100N/cm以上 ‧撕裂強度：2.50kg/cm以上。
製作的ISF的評價結果示於表4~表5。
[表4]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5
有機聚異氰酸酯組合物 I-1 I-2 I-3 I-4 I-4
多元醇成分 P-2 P-2 P-2 P-2 P-1
NCO指數 60 63 66 70 73
有機聚異氰酸酯組合物/多元醇成分 混合比 wt 34 39 44 56 63
密度 kg/m3 325 325 325 325 325
硬度 － 48 48 48 48 48
反彈彈性係數 % 50 53 56 58 55
TR N/cm 108.0 102.0 104.3 106.0 105.0
分層撕裂強度 kg/cm 3.26 3.01 2.77 2.52 2.51
[表5]
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6 比較例7
有機聚異氰酸酯組合物 I-5 I-6 I-7 I-8 I-9 I-10 I-11
多元醇成分 P-2 P-2 P-2 P-2 － － －
NCO指數 70 75 60 65 － － －
有機聚異氰酸酯組合物/多元醇成分 混合比 wt 49 52 42 45 － － －
密度 kg/m3 325 325 325 325 因異氰酸酯為固體 無法發泡
硬度 － 48 48 48 48
反彈彈性係數 % 59 62 57 58
TR N/cm 98 91 94 87
分層撕裂強度 kg/cm 2.38 1.99 2.41 2.19
從表4~表5顯而易見，根據本發明，從在室溫下為液狀的異氰酸酯得到的ISF具有高反彈彈性係數和優異的機械強度。
根據本發明，在以往市場中沒有的高反彈彈性係數與優異的機械物性的聚氨酯整體表層發泡，在鞋底、鞋墊、產業用機械的零件、玩具、樂器等中產生提升使用感、輕量化等的優異的效果。
無。
無。

Claims (6)

  1. 一種整體表層發泡用組合物，是包含有機聚異氰酸酯組合物（A）、多元醇成分（B）、觸媒（C）及發泡劑（D）的整體表層發泡用組合物，其特徵在於：有機聚異氰酸酯組合物（A）為包含異氰酸酯基末端預聚物者，該包含異氰酸酯基末端預聚物者由包含二苯甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯成分與二丙二醇所得，其中包含該二苯甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯成分中的4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯與2,2’-二苯甲烷二異氰酸酯與2,4’-二苯甲烷二異氰酸酯的合計含有率為97質量%以上，且在包含該二苯甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯成分中的二苯甲烷二異氰酸酯中，2,2’-二苯甲烷二異氰酸酯與2,4’-二苯甲烷二異氰酸酯所佔有的合計含有率未滿3質量%，以及有機聚異氰酸酯組合物（A）的異氰酸酯基含有率為15~25質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之整體表層發泡用組合物，其中多元醇成分（B）包含數量平均分子量為600~3,500的聚四亞甲基二醇（b1）。
  3. 一種整體表層發泡，其由如申請專利範圍第1或2項所述之聚氨酯整體表層發泡用組合物所得。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之整體表層發泡，其中發泡密度為200~400kg/m3 。
  5. 如申請專利範圍第3或4項所述之整體表層發泡，其中反彈彈性係數為50%以上，撕裂強度為100N/cm以上，且分層撕裂強度(split tear strength)為2.50kg/cm以上。
  6. 一種整體表層發泡的製造方法，是在觸媒（C）與發泡劑（D）的存在下，使有機聚異氰酸酯組合物（A）與多元醇成分（B）反應、發泡而得的整體表層發泡的製造方法，其特徵在於：有機聚異氰酸酯組合物（A）為包含異氰酸酯基末端預聚物者，該包含異氰酸酯基末端預聚物者由包含二苯甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯成分與二丙二醇所得，其中包含該二苯甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯成分中的4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯與2,2’-二苯甲烷二異氰酸酯與2,4’-二苯甲烷二異氰酸酯的合計含有率為97質量%以上，且在包含該二苯甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯成分中的二苯甲烷二異氰酸酯中，2,2’-二苯甲烷二異氰酸酯與2,4’-二苯甲烷二異氰酸酯所佔有的合計含有率未滿3質量%，以及有機聚異氰酸酯組合物（A）的異氰酸酯基含有率為15~25質量%。
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