TWI415870B - 軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,在用於廣泛用途的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體中,即使長期暴露於太陽光等光之下發泡體的也不太會變色的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,特別適於肩墊及胸墊等衣物、衛生棉及紙尿布等衛生用品、化妝粉撲等化妝品用、鞋子、寢具、結構積層、傢俱等。
習知軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體由於柔軟性和彈性等優異的性能,廣泛用於軟墊等汽車及傢俱、胸墊及肩墊等衣物用途等,而其製造時使用甲苯二異氰酸酯(TDI)等芳香族系的聚異氰酸酯。但是,使用芳香族聚異氰酸酯而得到的聚胺基甲酸乙酯發泡體容易因太陽光線等變色的問題。聚胺基甲酸乙酯發泡體變色、尤其是變黃的原因被認為是由於紫外線而導致苯環的醌化,作為防止變黃的手段,有人提議使用脂肪族聚異氰酸酯或脂環族聚異氰酸酯代替芳香族聚異氰酸酯的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
例如,專利文獻1中記載之對於脂肪族或脂環式的聚異氰酸酯使用特殊的催化劑之技術,專利文獻2中揭示之使用異氰酸酯,其中作為異氰酸酯的NCO不與芳香族環直接結合,可得到聚胺基甲酸乙酯的色調安定性。
但是,前述提議中有以下問題:(1)使用脂肪族或脂環族聚異氰酸酯製造聚胺基甲酸乙酯發泡體時,由於難以調整反應的平衡、部分反應不均勻、硬化和發泡的失衡等,因而產生粗糙的氣孔以及塌陷的問題,或具有獨立氣泡狀態的部分所引起之變形的問題,(2)若不添加變色防止劑,則發泡時會產生焦化的問題等。
另外,最近有人揭示如專利文獻3之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,使用作為聚異氰酸酯的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI),併用作為催化劑的錫系催化劑與3級胺催化劑的二甲基胺基乙基醚以及/或是三伸乙二胺。
但是,前述提議之問題在於:缺乏供給安定性,僅限於使用高價的IPDI等特定的脂環族異氰酸酯。
再者,如專利文獻4所示,揭示了使用由脂肪族異氰酸酯形成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物而成型發泡體的選用技術。
但是,由於該技術使用反應性不足的脂肪族異氰酸酯,所以為了保持成型性,需要活性高的催化劑,而使用活性高的鹼金屬之醋酸鹽時,成型的發泡體會發出很強的醋酸臭味,這是其問題。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開昭50-64389號公報
專利文獻2:日本特開昭52-128997號公報
專利文獻3:日本特開平10-36543號公報
專利文獻4:日本特開2005-48038號公報
本發明的目的在於提供一種適合習知生產狀況的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,可解決習知軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的缺點:紫外線等引起的變色、前述之反應性安定性低而造成不均的氣孔狀態、以及焦化之產生等問題。
本案發明人仔細研究的結果發現:本發明可解決前述問題,提供一種具有優異的耐變色性,且具備適於習知生產狀況之成形性的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體用組成物。
詳言之,本發明如以下(1)~(8)所示。
(1)一種軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,使有機聚異氰酸酯(A)、多元醇(B)、催化劑(C)、發泡劑(D)、以及整泡劑(E)的混合液反應發泡、硬化而得到軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,該製造方法之特徵在於:該有機聚異氰酸酯成分(A)使用單元醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯所組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A1),與含有2個以上羥基的醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯所組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A2)的混合物。
(2)如(1)記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中該有機異氰酸酯(A1)與(A2)的比率為(A1)/(A2)=80/20~30/70。
(3)如(1)或(2)記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中該多元醇(B)之標稱平均官能團數為2~6,由數目平均分子量為50~20000的多元醇(B)所組成。
(4)如(1)~(3)中任一者記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中在該異氰酸酯(A)以及該多元醇(B)中的任一者或兩者中添加受阻胺系光安定劑而加以使用。
(5)如(1)~(4)中任一者記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中該催化劑(C)使用1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯與辛酸亞錫。
(6)一種衣物用成型品,使用(1)~(5)中任一者記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
(7)一種衛生用成型品,使用(1)~(5)中任一者記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
(8)一種化妝用成型品,使用(1)~(5)中任一者記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
(9)一種鞋用成型品,使用(1)~(5)中任一者記載之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
根據本發明的製造方法,可得到一種軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,其對於以往的問題之紫外線、NOx及熱具有優異的耐變色性之均勻且漂亮的氣孔構造。並且,根據本發明的製造方法,可得到一種防止因異氰酸酯而造成的作業環境惡化,且經歷長時間泡沫也不太會變色的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,其可期待能夠利用於商業上廣泛的用途中。
另外,在胸墊、衣物及鞋子等用途中,壓縮永久變形係為重要的物性,而透過本發明得到的發泡體之壓縮永久變形非常良好,適於該等用途。
以下更詳細地說明本發明。本發明中使用的有機聚異氰酸酯(A)使用:單元醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯所組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A1),與含有2個以上羥基的醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯所組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A2)。但是,因應需求亦可使用其他有機聚異氰酸酯。
脲基甲酸酯組成物中使用的含羥基化合物為含醇性羥基化合物,有羥基為1個的單元醇以及含2個以上羥基的醇。具體而言可列舉出以下化合物:
<低分子量脂肪族醇>
單元醇:
甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、異構丁醇、戊醇、己醇、庚醇、烯丙醇、2-乙基己醇、以及碳原子數10~20的脂肪族醇。
含2個以上羥基的醇:
乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、3-甲基1,5-戊二醇、2-甲基-2-丙基1,3-丙二醇、2,2-二乙基1,3-丙二醇、2-乙基1,3-己二醇、2,2,4-三甲基1,3-戊二醇、三甲基1,6-己二醇、1,10-癸二醇、十二烷1,2-二醇、2-1,4-丁二醇、2-亞甲基1,3-丙二醇、丙三醇、丁三醇、2-羥甲基-2-甲基1,3-丙二醇、1,2,6-己三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇單烷基醚或是芳基醚、丙二醇單烷基醚、二乙二醇、三乙二醇、以及四乙二醇。
<脂環式醇>
單元醇:
環戊醇、環己醇、甲基環己醇、三甲基環己醇、4-第三丁基環己醇、薄荷醇、冰片、異冰片、以及2-羥基萘烷。
含2個以上羥基的醇:
1,2-環己二醇、1,3-環己二醇及1,4-環己二醇、2,4-二羥基-1,1,3,3-四甲基-環丁烷、1,4-雙-羥甲基環己烷、雙-(4-羥基環己基)-甲烷、2,2-雙(4-羥基環己基)-丙烷、2-甲基-2,4-雙(4-羥基環己基)-戊烷、糠醇、四氫糠醇、雙-羥甲基降莰烷、以及二羥甲基-三環癸烷。
<高分子多元醇>
聚硫醚多元醇、聚縮醛多元醇、聚碳酸酯多元醇、以及聚酯多元醇。另外,尤可使用公知的具有1~6個羥基的聚醚多元醇,使環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、四氫呋喃、氧化苯乙烯或環氧氯丙烷之環氧化合物聚合,或是在醇或酚之具有反應性氫原子的起始化合物、例如水、乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、三羥甲基丙烷、以及4,4’-二羥基二苯基丙烷中,任意以混合物狀態或依序添加,藉由該等方式而製得。亦可將硫二甘醇本身的、以及/或是與其他二醇、二羧酸或甲醛的縮合產物作為聚硫醚使用。該產物根據輔助成分為混合聚硫醚、聚硫醚酯或聚硫醚聚縮醛。
本發明中,該含醇性羥基化合物宜含有至少碳原子數1~40的醇化合物。
作為製造脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物的起始材料而使用的二異氰酸酯,只要是脂肪族系或脂環族系二異氰酸酯即可,並沒有特別限制。作為脂肪族二異氰酸酯的例子,有六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、離胺酸二異氰酸酯(LDI)、丁烯二異氰酸酯、1,3-丁二烯-1,4-二異氰酸酯、伸辛基二異氰酸酯等二異氰酸酯類,另外,作為脂環族二異氰酸酯的例子,有異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯(氫化MDI)、氫化二甲苯二異氰酸酯(氫化XDI)、環己烷二異氰酸酯、甲基環己烷二異氰酸酯、以及二環己基甲烷二異氰酸酯等二異氰酸酯類。而且,本發明中可使用具有芳香環,但異氰酸酯基不與芳香環直接結合的二甲苯二異氰酸酯(XDI)、以及亦屬於脂肪族二異氰酸酯的四甲基二甲苯二異氰酸酯(TMXDI)。本發明中,在考量到商業製造的情況下,因為其生產量及價格而適合使用HDI。在此由於HDI的蒸氣壓非常低,所以在考量到作業環境的情況下,宜將所使用的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物中所含的游離HDI調整至1質量%以下。
作為製造由含醇性羥基化合物和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯構成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物時所使用的催化劑,亦可使用已經揭示的任一鹼性化合物。本發明中適合的催化劑為羧酸,例如碳酸、蟻酸、醋酸、丙酸及任意取代的苯甲酸之鹼金屬、鹼土類金屬、以及氧化鹼土類金屬的鹽。根據抑制反應性、副產物之觀點,特別是羧酸鋯以及羧酸鋯的鹽最為合適。其他催化劑為三級胺,例如三甲胺、三乙胺、三丁胺、二甲基苯甲胺、1,4-二氮雜雙環-辛烷、1,5-二氮雜雙環-壬烯、四甲基丁二胺、四甲基丙二胺、以及雙-N-二甲基胺乙基醚。如酚鈉的酚鹽以及甲醇鈉的醇鹽也是適當的催化劑。亦可使用含氮的芳香族化合物,例如吡啶、單C1~C4-烷基吡啶、二甲基吡啶、N-二甲基胺基-吡啶、二乙基吡啶、以及三甲基吡啶。C1~C4-N-烷基-吡咯、C1~C4-N-烷基-吡咯啉、C1~C4-N-烷基-吡咯啶、C1~C4-N-烷基-吡唑、C1~C4-N-烷基-咪唑、C1~C4-N-烷基-咪唑啉、C1~C4-N-烷基-咪唑啶、C1~C4-N-烷基-1,2,3-三唑、C1~C4-N-烷基-1,2,4-三唑;任意烷化的嘧啶、噠嗪、1,2,3-三氮雜苯、1,2,4-三氮雜苯、1,3,5-三氮雜苯;任意烷化的喹啉、異喹啉、喹喔啉、以及吖啶也很合適。
由單元醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A1),與由含有2個以上羥基的醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯構成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A2),兩者的比率無特別限定,但宜為(A1)/(A2)=80/20~30/70,而最理想之樣態為(A1)/(A2)=60/40~40/60。當(A1)的比率超過上限,則發泡體的硬度會變高。另外,當(A2)的比率超過上限,則可能造成有機聚異氰酸酯(A)的粘度變高,成形性惡化。
本發明中使用的多元醇(B)為標稱平均官能團數2~6,數目平均分子量50~20,000的多元醇,且可使用通常的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體中使用的聚醚多元醇以及聚酯多元醇。具體而言,作為單體的多元醇,除了含水的乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、己三醇、乙二胺、以及山梨醇等之外,可以聚乙二醇及聚丙二醇作為起始劑,將環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)或這兩者加成聚合而成的聚醚多元醇、或是對於上述多元醇藉由丙烯腈以及乙烯等的自由基聚合而產生的聚合物多元醇、藉由胺/異氰酸酯的反應而產生的含有分散脲的改質聚醚多元醇、三聚氰胺改質多元醇、以及聚伸丁基醚多元醇。另外,作為聚酯多元醇,可使用己二酸與乙二醇、丁二醇、三羥甲基丙烷、以及己三醇等之縮合聚酯多元醇等。此外,可使用聚碳酸酯多元醇、丙烯多元醇、聚丁二烯多元醇、含磷多元醇、以及聚酯醚多元醇等。
該等多元醇中較理想者為:標稱平均官能團數2~6且當量50~20,000的尾端含有1級以及/或是2級羥基的聚醚多元醇或是其改質聚醚多元醇、標稱平均官能團數2~6且當量200~2,000的縮合或聚合聚酯多元醇、以及當量200~6,000的聚伸丁基醚多元醇、當量200~2,000的聚碳酸酯二醇等。該等多元醇可因應用途而適當選擇,另外亦可混合2種以上使用。
本發明對於所使用的催化劑(C)無特別限定,本發明中之聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造中通常使用的胺系催化劑、金屬催化劑、以及具有甲脒基的胺及其衍生物均可使用。作為胺系催化劑,比較溫和的3級胺類,特別是三伸乙二胺最為合適,此外,可例示者有:三甲基胺基乙基乙醇胺、二甲基乙基乙基乙醇胺、二甲基胺基嗎啉、三乙胺、1-異丁基-2-甲基咪唑、甲基嗎啉、乙基嗎啉、二乙醇胺、四甲基六亞甲基二胺、二甲基環己胺、四甲基丙二胺、三甲基胺基乙基哌嗪、四甲基乙二胺、三(二甲胺丙基)六氫-ρ-三胺、二甲基二苯乙二酮胺、二甲基胺基乙氧乙醇、二甲基胺基己醇、以及甲基羥基哌嗪等。另外,亦可採用一般使用的具有甲脒基的胺及其衍生物。作為該具有甲脒基的胺及其衍生物,宜使用1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯、1,5-二氮雜雙環[4,3,0]壬烯-5、6-二丁基胺基-1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯等。作為二氮雜雙環烷類,可示列出者有:1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯(以下簡稱為DBU)、以及1,5-二氮雜雙環[4,3,0]壬烯-5、6-二丁基胺基-1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯等。此外,亦可使用弱酸的鹼金屬鹽、以及三聚物化催化劑等。作為金屬催化劑,宜使用辛酸亞錫、二醋酸二丁錫、二月桂酸二丁錫、以及其他通常在聚胺基甲酸乙酯發泡體中使用的錫系催化劑。
本發明中,為了得到良好的反應性平衡、氣孔均勻、獨立氣泡少、以及作為安定的發泡體之泡沫,上述催化劑中使用DBU與辛酸亞錫最為合適。
作為本發明中使用的發泡劑(D),可使用通常在胺基甲酸乙酯發泡中所使用之公知的發泡劑。例如,作為物理發泡劑,可列舉出者有:戊烷、己烷等碳氫化合物、HCFC-141b、HCFC-123、HCFC-22、HFC-245fa、HFC-365mfc、HFC-134a等之所謂含有代替氟氯碳的鹵化烴等,作為化學發泡劑,可列舉出者有:水及有機酸等。另外亦可利用氣體加載裝置在原液中混入溶解空氣、氮氣、以及二氧化碳等而使用。該等發泡劑亦可併用2種以上而使用,其適當的使用量為多元醇的1~50質量%。
作為本發明中使用的整泡劑(E),可使用L-5309、L-5366、Y-10366、L-3151、L-5420、L-6202B(Momentive製)、F-242T、F-303、F-703(信越化學工業製)、SH-192、SH-193、PRX-607、SRX-280A、SF-2914、F-122、SF-2962(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.製)、B-8300、B-4113LF(Evonik Japan製)、DC-5169、DC-193(Air Products製)、SZ-1325、SZ-1328(Nihon Unica Corporation製)等軟質、硬質或HR用聚胺基甲酸乙酯發泡體中使用的整泡劑。
本發明中尚可因應需求使用一般公知的其他添加劑。例如,透過摻合抗氧化劑或紫外線吸收劑可進一步提升本發明的特徵之優異的耐變色性。具體而言,有酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑等抗氧化劑、苯并三唑系及苯酚系紫外線吸收劑等。本發明中實施耐天氣性測試的結果,根據樣品劣化非常少之觀點,使用受阻胺系光安定劑(hindered amine light stabilizer)較為理想。具體而言,可列舉出者有:雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(Ciba-Geigy製,Tinuvin 765)、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(Ciba-Geigy製,Tinuvin 770)等。
除此之外,亦可添加公知的阻燃劑、表面活性劑、著色劑、導電劑、絕緣劑、發光劑、抗菌劑、芳香劑等。
使用該等原料物質製造本發明的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體時,不需要任何特別的技術,可直接應用一般的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體之製造方法。詳言之,一般而言,將各個容器中儲存或調製完成的聚異氰酸酯成分、多元醇成分、催化劑、發泡劑、及其他添加劑加到一個反應容器中,一邊攪拌混合均勻,一邊使其開始反應。然後將混合物注入鋪有模框及底紙的輸送裝帶上,使其進行反應、發泡及硬化。或是亦可採以下方法:將在各個容器中儲存或調製完成的聚異氰酸酯成分、多元醇成分、催化劑、以及其他添加劑一邊混入惰性氣體,一邊加到一台混煉頭中,使其混合均勻,澆鑄至既定的模具等中加熱硬化。
此時的異氰酸酯指數(異氰酸酯基/活性氫基×100)宜為50~150,而最理想之樣態為在60~120的範圍內。指數過低時,發泡體表面容易產生黏膩感。另外,指數過高時,可能發升不發泡、發泡塌陷而無法得到柔軟發泡體之情況。
使用模框時,此時為了使硬化均勻且得到充分的發泡倍率,宜將模框調節至30~80℃的範圍內,但在與表皮一體成形之情況下等,則無此必要。根據生產效率之觀點,脫模時間宜短,本發明中注入後3~8分鐘內可進行脫模,但為了減少不良率,亦可任意設定適於生產設備之條件的脫模時間。脫模後的產品可直接使用,亦可以一般公知的方法在壓縮或減壓下破壞氣孔,使製品的外觀及尺寸安定化。
[實施例]
以下,更進一步敘述本發明的具體實施例,當然本發明並不僅限定於本實施例。
[脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯的製造]
<合成例1>
在具有攪拌機、溫度計、冷卻器及氮氣導入管的容量1L的反應器中加入950g的六亞甲基二異氰酸酯(HDI:日本聚氨酯工業公司製)以及50g的異丙醇,在90℃下進行2小時的胺基甲酸乙酯化反應。用FT-IR分析反應產物而發現羥基消失。接著加入0.1g的辛酸氧鋯(第一稀有元素化學工業公司製),在90℃下反應3小時。用FT-IR及13
C-NMR分析反應產物而發現胺基甲酸乙酯基消失。接著,加入0.11g的JP-508(城北化學公司製),在50℃下進行1小時終止反應。終止反應後的反應產物之異氰酸酯含量為40.46%。將該反應產物在140℃‧40Pa下進行薄膜蒸餾,得到異氰酸酯含量為19.5%,25℃下的粘度為100mPa‧s,游離的六亞甲基二異氰酸酯含量為0.1%,色號為20APHA的「脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯-1」。用FT-IR以及13
C-NMR分析「脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯-1」,胺基甲酸乙酯基之存在無法確認,脲基甲酸酯基之存在則被確認。另外,確認有微量級的脲二酮基以及異三聚氰酸酯基。
<合成例2>
除了加入950g的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及50g的3-甲基戊二醇以外,係採用與合成例1同樣的方法,而得到「脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯-2」(異氰酸酯含量19.1%,25℃下的粘度1720mPa‧s,游離六亞甲基二異氰酸酯0.1%,色號20APHA)。
<合成例3>
除了加入950g的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及50g的丁醇以外,係採用與合成例1同樣的方法,而得到「脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯-3」(異氰酸酯含量19.0%,25℃下的粘度90mPa‧s,游離六亞甲基二異氰酸酯0.1%,色號20APHA)。
<合成例4>
除了加入950g的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及50g的PTG-250(保土谷化學公司製)以外,係採用與合成例1同樣的方法,而得到「脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯-4」(異氰酸酯含量17.0%,25℃下的粘度1770mPa‧s,游離六亞甲基二異氰酸酯0.1%,色號20APHA)。
<異氰酸酯調製例1>
在具有攪拌機、溫度計、冷卻器及氮氣導入管的容量1L的反應器中加入100g的脲基甲酸酯改質聚異氰酸酯-1以及0.8g的HALS,在25℃下攪拌混合1小時。得到的有機聚異氰酸酯,NCO含量為19.5%,粘度為100mPa(25℃)。以下將該異氰酸酯以「NCO-1」表示。
<異氰酸酯調製例2~18>
採用與上述同樣的方法,按照表1的摻合比,得到有機聚異氰酸酯「NCO-2」~「NCO-18」。
[表1]
(多元醇預混料的調製)
加入表2記載的各原料,在25℃下混合攪拌1小時,得到多元醇預混料「B-1」~「B-8」(調製例19~26)。
(軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造)
使用有機聚異氰酸酯(異氰酸酯成分)與上述的多元醇預混料,按照以下的方法調製軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
詳言之,按表3所示的比例,將各有機聚異氰酸酯與多元醇預混料在溫度調節至25±2℃時,以Polymer Engineering Co.,LTD製低壓發泡機攪拌後,排出至500mm×500mm×500mm尺寸的箱中,得到軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。另外,表3中,INDEX表示聚異氰酸酯組成物與多元醇成分1的莫耳比,摻合比表示聚異氰酸酯組成物與多元醇成分1的質量份數。
使用以下的原料調製軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。關於各原料的標稱平均官能團數,異氰酸酯成分為NCO基的數,多元醇成分為OH基的數。各實施例1~19以及各比較例1~7中所使用的原料之種類及摻合量示於表3。
[表3]
<異氰酸酯成分>
IPDI:異佛爾酮二異氰酸酯,Degussa Co.,Ltd.製
T-80:甲苯二異氰酸酯(商品名:Coronate T-80,日本聚氨酯工業製)
<多元醇成分>
多元醇A:NEF-455(聚醚多元醇混合物,日本聚氨酯工業製,標稱官能團數3,OH值168)
多元醇B:NEF-456(聚醚多元醇與聚合物多元醇的混合物,日本聚氨酯工業製,標稱官能團數3,OH值157)
多元醇C:NEF-457(聚醚多元醇混合物,日本聚氨酯工業製,標稱官能團數3.8,OH值145)
多元醇D:NEF-458(聚醚多元醇混合物,日本聚氨酯工業製,標稱官能團數3.5,OH值362)
多元醇E:Sannix PP-2000(聚醚多元醇,三洋化學工業製,標稱官能團數2,OH值56)
<其他>
CAT1:TEDA L33(胺催化劑,東曹製)
CAT2:TOYOCAT ET(胺催化劑,東曹製)
CAT3:DBU(胺催化劑,San-Apro製)
CAT4:DABCO T-9(金屬催化劑,Air Products製)
HALS:Tinuvin 765(受阻胺系光安定劑,Ciba-Geigy製)
整泡劑1:SH-192(矽系整泡劑,Dow Corning製)
整泡劑2:SRX-280A(矽系整泡劑,Dow Corning製)
水:自來水
根據本發明之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,發泡體的密度根據所使用的有機聚異氰酸酯的種類及水等之摻合比率有高低,但發泡體製造時的反應性落在實用上無特別問題的範圍。另外,製造時及養護期間的作業環境良好,不會感覺有源自於HDI等有機聚異氰酸酯之令人難受的刺激臭味等。
<耐天氣性測試>
利用Suga Test Instruments製Super Weather Meter(180W/m2
,300~400nm,濾光器石英/#275,黑盤溫度63℃,降雨週期12分鐘/60分鐘中)實施180小時。
關於外觀,表面幾乎無變差者為○,有若干變差者為△,嚴重變差者為╳。
關於物性保持率,抗拉強度保持率80%以上者為○。
關於變黃性,係使用Minolta製色彩色差計CR-310測定YI值。YI值之差(△YI=測試結束後的YI值-測試前的YI值)為10以下者為○。
<機械物性>
關於抗拉強度,依據JIS K6400-5進行測定。
抗拉強度保持率(%)=(測試結束後的抗拉強度-測試前的抗拉強度)/測試前的抗拉強度×100
壓縮永久變形的測定方法依據JIS-6400-4以(50%壓縮,22小時,70℃)樣品尺寸10mm×10mm×10mm及n=4加以實施。使用以下的計算式進行計算。
Cs=(t0
-t1
)/(t0
-t2
)×100
Cs:壓縮永久變形(%)
t0
:試片原本的厚度(mm)
t1
:將試片自壓縮板取出,30分鐘後的厚度(mm)
t2
:間隔物的厚度(mm)
關於實施例中所列舉的外觀、耐天氣性、以及變黃性之結果為無特別的問題。未使用(A2)的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體(比較例3)的成形性有問題,產生沉降(發泡體的高度達到最大後會產生下沉。表示此下沉比例的值,沉降(%)=(發泡體最大高度-2分鐘後的高度)/發泡體最大高度×100))會發生變大等問題。另外,未使用(A1)的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體(比較例4),有形成獨立氣泡的成形性問題,產生底部隆起(成型時的發泡體底部積存氣體,發泡體底部隆起的狀態)的問題。
Claims (8)
- 一種軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,使有機聚異氰酸酯(A)、多元醇(B)、催化劑(C)、發泡劑(D)、以及整泡劑(E)的混合液反應發泡、硬化而得到軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體,該製造方法之其特徵在於:該有機聚異氰酸酯成分(A)使用單元醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯所組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A1),與含有2個以上羥基的醇和脂肪族系以及/或是脂環族系二異氰酸酯所組成的脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A2)的混合物,且該脲基甲酸酯改質有機聚異氰酸酯組成物(A1)與(A2)的比率為(A1)/(A2)=80/20~30/70。
- 如申請專利範圍第1項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中該多元醇(B)由標稱平均官能團數為2~6,數目平均分子量為50~20000的多元醇所組成。
- 如申請專利範圍第1項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中在該異氰酸酯(A)以及該多元醇(B)中的任一者或兩者中添加受阻胺系光安定劑而使用。
- 如申請專利範圍第1項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法,其中該催化劑(C)使用1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯與辛酸亞錫。
- 一種衣物用成型品’使用申請專利範圍第1~4中任一項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
- 一種衛生用成型品,使用申請專利範圍第1~4中任一項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
- 一種化妝用成型品,使用申請專利範圍第1~4中任一項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體。
- 一種鞋用成型品,使用申請專利範圍第1~4中任一項之軟質聚胺基甲酸乙酯發泡體的製造方法得到的軟質聚胺基甲酸乙酯發泡 體。
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