JPH0242101B2 - - Google Patents

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JPH0242101B2
JPH0242101B2 JP57217814A JP21781482A JPH0242101B2 JP H0242101 B2 JPH0242101 B2 JP H0242101B2 JP 57217814 A JP57217814 A JP 57217814A JP 21781482 A JP21781482 A JP 21781482A JP H0242101 B2 JPH0242101 B2 JP H0242101B2
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polyol
thermally expandable
expandable microcapsules
polyurethane foam
microcapsules
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Description

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

本発明は軟質あるいは半硬質のポリウレタンフ
オームを製造する方法に関するものであり、特に
硬さの改良されたポリウレタンフオームの製造方
法に関するものである。 軟質あるいは半硬質のポリウレタンフオーム中
に発泡粒子を充填することは公知である。たとえ
ば、シラスバルーンなどの無機質発泡粒子や発泡
スチレンなどの合成樹脂発泡粒子が充填されたポ
リウレタンフオームが知られている。たとえば、
特開昭50−117861号公報には、発泡ポリオレフイ
ン粒子を充填した軟質ポリウレタンフオームが記
載され、特開昭57−185328号公報には架橋したス
チレン―アクリロニトリル共重合体からなる発泡
粒子を充填した軟質ポリウレタンフオームが記載
されている。一方、発泡性の合成樹脂粒子を反応
性混合物に添加し、反応性混合物の発泡硬化の
際、その発泡硬化温度条件下で発泡性合成樹脂粒
子を発泡させて発泡粒子充填ポリウレタンフオー
ムを製造することも公知であり、たとえば特公昭
47−25855号公報や特開昭50−70467号公報に記載
されている。 軟質あるいは半硬質ポリウレタンフオームに発
泡粒子を充填する目的の1つはJIS K6401で規定
する硬さ(ILDで表われる)の改良にある。ま
た、耐荷重特性や圧縮永久歪、などの物性の改良
および破泡効果の向上にも有効な場合がある。特
に軟質ポリウレタンフオームの硬さの改良に発泡
粒子の使用が有効であることが知られている。し
かしながら、従来多くの問題点があるため発泡粒
子を充填したポリウレタンフオームは広く使用さ
れるには至つていなかつた。その最も大きな問題
点の1つは、フオーム製造における困難性であ
る。ポリウレタンフオーム用充填剤として発泡粒
子は極めて取り扱いの困難な物質である。発泡粒
子は液状原料に比較してみかけ比重が非常に小さ
いので、液状原料やその混合物である反応性混合
物に均一に混合することが困難である。特に通常
の粉末充填剤のようにポリオールなどの液状原料
にあらかじめ分散させ、これを用いて他の液状原
料と混合して発泡粒子が配合された反応性混合物
を製造することはできない。通常、発泡粒子を液
状原料の混合の際同時に添加して混入し、発泡粒
子を含む反応性混合物を発泡硬化して発泡粒子含
有ポリウレタンフオームを得る。しかしこの場合
であつても発泡粒子の混合が不均一であつたり、
発泡粒子が反応性混合物表面やその近傍に浮き上
がり、発泡粒子が均一に分布したポリウレタンフ
オームを得ることは容易ではない。特に試験的に
行なわれる手発泡法とは異り、産業上広く使用さ
れている機械発泡法では、発泡粒子を液状原料の
混合の際同時に均一に混入することは非常に困難
である。 上記発泡粒子を使用する方法と異り、前記特公
昭47−25855号公報に記載されているような未発
泡の発泡性粒子を使用し、反応性混合物の発泡硬
化時の温度条件下で該発泡粒子を発泡させて発泡
粒子充填ポリウレタンフオームを製造する方法
は、上記の製造上の困難性を大巾に改善するもの
と考えられる。しかし、この公知例に記載されて
いる発泡性粒子(以下発泡性ビーズという)の使
用はまだ多くの問題点を抱えている。その1つ
は、発泡性ビーズの粒子の大きさである。粒子径
の大きな充填剤は液状原料に分散させても液状原
料と発泡性ビーズの比重のわずかな差により沈降
あるいは浮上し易い。しかも、大きな充填剤を含
む液状原料は液の配管、ポンプ、混合吐出機を通
すことができず、機械発泡法を適用することがで
きない。従つて、手発泡法によるバツチシステム
が通常唯一のフオーム製造方法となり、産業上の
利用性は低いものとなる。発泡性ビーズの粒子径
を小さくすることはそれに含浸されている低沸点
の炭化水素やハロゲン化炭化水素の逸散が多くな
り、良好な発泡粒子の生成が困難となる虞れがあ
り、また微細な発泡性ビーズの製造自体も困難で
ある。 発泡性充填剤を含む液状原料の理想は、合成樹
脂微粒子がポリオール中に安定に分散したいわゆ
るポリマーポリオールである。ポリマーポリオー
ルは、ポリウレタンフオーム原料として広く使用
されているポリオールの1種であり、極めて微細
な合成樹脂粒子がポリオール中に均一に分散され
ており、この合成樹脂の微細な粒子は長期間の静
置に対してポリオールと容易に分離し難いもので
ある。ポリマーポリオール程分散安定性が充分で
なくとも、ポリオールなどの液状原料と発泡性充
填剤の混合物はたとえ一度分離した後も軽度の撹
拌により容易に均一な分散状態になるものが望ま
しい。このためには発泡性充填剤は充分に微細な
粒子であるとともにその比重も液状原料とほとん
ど差がないことが望ましい。この理想が達成され
れば、ポリマーポリオールと同様に通常の機械発
泡法の適用が可能な発泡性充填剤を含有する液状
原料が得られると考えられる。 さらに加えて、発泡性充填剤はその使用量を出
来るだけ少くして所望の効果を達成しうるもので
あることが望ましい。発泡した粒子などの充填剤
の充填量が増加する程ポリウレタンフオームのあ
る一部の物性が低下し易いことはよく知られてい
る。従つて、所望の効果を達成ししかも他の物性
等の低下を少くするには少量の添加により高い効
果を達成しうるものが望ましいわけである。ポリ
ウレタンフオームの硬の向上を主たる目的とする
以下に説明する本発明においては、少量の添加に
より硬さ向上の効果が高い発泡性充填剤が望まれ
る。 本発明者は上記問題点の解決した発泡粒子充填
ポリウレタンフオームを見い出すべく種々の研究
検討を行ない、その結果微細な熱膨張性マイクロ
カプセルの使用により、これら問題点を解決し優
れた発泡粒子充填ポリウレタンフオームを得るこ
とができることを見い出した。本発明はこれを要
旨とするものであり、即ち、 ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、お
よび触媒を必須原料として軟質あるいは半硬質の
ポリウレタンフオームを製造する方法において、
反応性混合物に実質的に非膨張状態にある平均粒
径約200ミクロン以下の合成樹脂を殻とする熱膨
張性マイクロカプセルを存在させ、該反応性混合
物の発泡硬化温度条件下で該熱膨張性マイクロカ
プセルを膨張させて膨張した粒子を含むポリウレ
タンフオームを製造することを特徴とするポリウ
レタンフオームの製造方法、である。 本発明において、反応性混合物とは上記必須原
料を混合した直後の混合物をいう。また、本発明
において熱によつて内包した発泡剤が発泡し、そ
の体積を増大することが可能なマイクロカプセル
状発泡性粒子を熱膨張性マイクロカプセルと呼
び、ポリウレタンフオームの発泡と区別するため
にこのマイクロカプセルの発泡を以下「膨張」と
呼ぶが、発泡と膨張に本質的区別があるわけでは
ない。さらに、以下においてポリウレタンフオー
ムとは特に言及しない限り軟質ポリウレタンフオ
ームあるいは半硬質ポリウレタンフオームをい
う。 上記反応性混合物は常温あるいは加熱された温
度条件で速やかに発泡硬化しうる。熱膨張性マイ
クロカプセルはこの場合の反応性温度あるいは加
えられた温度条件で膨張しうるものであることが
必要である。周囲温度が常温の下で、反応性混合
物の発泡硬化の際その内部温度は通常約60℃以上
となり、この温度以上で熱膨張性マイクロカプセ
ルは膨張しうる。しかし、熱膨張性マイクロカプ
セルのより均一な発泡を達成するには、周囲温度
を約60℃以上とすることが好ましい。モールド成
形の場合、周囲温度はモールド温度である。従つ
て、その場合、モールド温度は約60℃以上、特に
約80℃以上であることが好ましい。モールド温度
が高い場合、反応性混合物の発泡硬化の際その内
部温度がモールド温度よりも低くなることは少く
ない。モールド温度の最高は特に限定されるもの
ではないが、約250℃以下、特に約200℃以下であ
る。膨張性マイクロカプセルの最高膨張温度、即
ち最高の発泡倍率を達成しうる温度は約80〜180
℃であることが好ましい。この最高膨張温度が約
80℃であれば、約60℃で熱膨張性マイクロカプセ
ルは充分に発泡しうる。たとえば、この最高膨張
温度が約140℃の場合でも約100℃で10倍程度の発
泡倍率を達成しうる場合もある(ただし、熱膨張
性マイクロカプセル単独の場合)。 本発明における熱膨張性マイクロカプセルは合
成樹脂を殻とするものであり、その膨張には膨張
剤の膨張とともにこの殻の軟化も必須の要件であ
る。従つて、無機物を殻とするマイクロカプセル
は反応性混合物の発泡ポリオール温度条件下では
通常膨張しない。膨張剤はこのマイクロカプセル
に内包されており、通常液体あるいは固体状態で
存在する。気体状態で存在する膨張剤は通常その
比重が小さくなるので好ましくない。膨張剤は発
泡温度条件下で気化するか、あるいはその分解に
よる気体発生によりマイクロカプセルを膨張させ
る。膨張剤は低沸点の炭化水素やハロゲン化炭化
水素などからなる気化性の膨張剤であることが好
ましい。熱膨張性マイクロカプセルの平均粒径は
約200ミクロン以下、特に約1〜100ミクロン、さ
らに好ましくは約5〜50ミクロンであることが適
当である。この平均粒径が約200ミクロンより大
となると前記したように液状原料に対する分散安
定性が低下し、機械発泡法への適用も困難にな
る。平均粒径の下限が特にあるわけではないが、
1ミクロン以下のマイクロカプセルの製造は容易
でなく、経済的に使用が困難となり易い。 熱膨張性マイクロカプセルの殻となる合成樹脂
としては、適当な軟化温度を有すること、内包さ
れる膨張剤は勿論反応性混合物の各成分に容易に
侵されるものであつてはならないこと、ポリウレ
タンフオームのマトリツクスと親和性があるこ
と、などの性質が必要である。軟化温度について
は前記した通りである。第2の要件は、たとえば
液状炭化水素発泡剤の場合、殻がポリスチレンな
どの膨張剤浸透性の合成樹脂であると膨張剤が容
易に逸散するので好ましくないことに加えて、ポ
リオール、発泡剤、その他の反応性混合物の成分
に侵され易いと膨張前あるいは後の殻や膨張しつ
つある殻が破損する可能性があるからである。前
者は熱膨張性マイクロカプセルの本質的要件の1
つであり、これなしでは熱膨張性マイクロカプセ
ルとしてはなり立ち得ないものである(ただし、
膨張後は膨張剤は拡散しやすい)。後者は後述す
るように、ポリオールにあらかじめ分散して使用
する最も好ましい態様において必須の要件であ
る。ポリウレタンフオームのマトリツクスと親和
性の低い合成樹脂からなる殻を有する熱膨張性マ
イクロカプセルを使用して得られるポリウレタン
フオームはその膨張した粒子とマトリツクスが分
離し易く、良好な物性を保持することが困難であ
る。この意味でポリエチレンなどの合成樹脂は殻
材料として適当ではない。これらの要件より最も
好ましい殻材料は、塩化ビニルや塩化ビニリデン
などの塩素含有重合性モノマーのホモあるいはコ
ポリマーである。特に、塩化ビニリデンのコポリ
マーが好ましい。この場合のコモノマーとしては
アクリロニトリル、スチレン、(メタ)アクリル
酸エステル、酢酸ビニル、塩化ビニルなどのビニ
ルモノマーの少くとも1種が適当であり、また少
量の架橋剤を併用することもできる。 後述のように、熱膨張性マイクロカプセルはポ
リオールあるいはポリオールを含む成分にあらか
じめ分散して使用することが好ましい。この分散
液の分散安定性を向上させるために、熱膨張性マ
イクロカプセルは、前記平均粒径が特定範囲にあ
ることに加えて、その比重がポリオールなどの液
状原料の比重に近似していることが好ましい。液
状成分の比重は通常0.9〜1.5の範囲にある。特に
ポリオールは1.0〜1.1の範囲内にあり、ポリイソ
シアネートやハロゲン化炭化水素発泡剤は1.2〜
1.5の範囲内にあることが通例である。従つて、
熱膨張性マイクロカプセルの比重は0.9〜1.5の範
囲内、特にポリオールやそれを含む成分にあらか
じめ分散させて使用する場合は0.9〜1.5、特に
0.95〜1.2の範囲内にあることが好ましい。 熱膨張性マイクロカプセルを反応性混合物に存
在させる方法は特に限定されるものではない。た
とえば、ポリオールやポリイソシアネートなどの
原料を混合する際に熱膨張性カプセルを同時にあ
るいは反応性混合物製造直後に混入させることも
できる。しかし、より好ましくは液状原料にあら
かじ混入しておくことが好ましい。熱膨張性カプ
セルをあらかじめポリイソシアネートに混入して
使用することができる。しかし、ポリオールにあ
らかじめ混入して使用することが取り扱い上最も
好ましい。また、ポリオール成分、即ち、ポリオ
ール、発泡剤、触媒等のポリイソシアネート以外
の成分の混合物にあらかじめ混入することもでき
る。この場合、熱膨張性マイクロカプセルは主成
分であるポリオールに分散した状態にあると考え
られる。熱膨張性マイクロカプセルが分散したポ
リオールは前記ポリマーポリオールと同様に取り
扱うことが可能であり、たとえ分離状態となつて
も撹拌により容易に分散状態とすることができ
る。この分散液の使用により、ポリマーポリオー
ルと同様機械発泡方法に適用することが容易とな
る。 熱膨張性マイクロカプセルの添加量は限定され
るものではないが、前記のように多量に加えると
ポリウレタンフオームの硬さ向上効果が添加量に
比例して向上しないのみならず、他の物性面で好
ましくない影響が大きくなるので通常はポリオー
ルに対して20重量%以下が適当である。硬さに対
する効果発揮させるためには添加量の下限はポリ
オールに対し通常約0.1重量%である。より好ま
しい添加量の範囲はポリオールに対し0.5〜10重
量%であり、特に1〜5重量%である。この添加
量は、前記公知例に記載された範囲、特にその実
施例に記載された添加量に比べて非常に少いのが
特徴である。即ち、熱膨張性マイクロカプセルを
使用して発揮されるポリウレタンフオームに対す
る硬さの向上効果は極めて顕著であり、またポリ
ウレタンフオームの他の物性の低下が少いことも
有利な点である。 本発明において、ポリウレタンフオームは、ポ
リオール、ポリイソシアネート、発泡剤、および
触媒からなる通常のポリウレタンフオームの必須
原料と熱膨張性マイクロカプセルから得られる。
また、多くの場合、通常のポリウレタンフオーム
の原料として整泡剤が必須原料とされる。本発明
においても、整泡剤の使用はほとんど必須の原料
である。任意の原料としては、たとえば、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、黄変防止剤、その他の安定
剤、着色剤、難燃剤、充填剤、強化繊維架橋剤
(ただし、ポリオール系架橋剤につい後述する)、
破泡剤などがある。これらの任意の原料について
は目的に応じて使用することができ、その添加量
は充填剤を除いて、ポリオールやポリイソシアネ
ートに比較して通常少量である。 ポリオールとしては、水酸基価約10〜120、特
に約20〜80、水酸基数2以上の高分子量ポリオー
ルを主成分とするポリオールが適当である。高分
子量ポリオールとしては、ポリエーテルポリオー
ルおよび/またはポリエステルポリオールが適当
であるが、これらとともにあるいは単独で水酸基
含有ポリブタジエンなどの水酸基含有炭化水素ポ
リマー、ポリエーテルエステルポリオール、その
他の高分子量ポリオールを使用しうる。特に、炭
素数2〜4のオキシアルキレン基を有するポリオ
キシアルキレンポリオールからなるポリエーテル
ポリオールおよびビニル系ポリマーが分散したポ
リエーテルポリオール(即ち、ポリマーポリオー
ル)、好ましい。特に、水酸基数2〜8、水酸基
価約20〜80のポリオキシプロピレンポリオール、
ポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオール
が適当である。後者の場合、オキシプロピレン基
とオキシエチレン基の配置はブロツク状であつて
もランダム状であつてもよく、オキシエチレン基
はオキシアルキレン鎖の末端にあつても内部にあ
つてもよい。このポリオキシアルキレンポリオー
ルは2価以上の活性な水素原子を有するイニシエ
ーター、特に多価アルコール、アルカノールアミ
ン、モノあるいはポリアミン、多価フエノールに
炭素数2〜4のアルキレンオキシド、たとえばプ
ロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレン
オキシドを付加して得られるポリオキシアルキレ
ンポリオールが好ましい。場合によつては、末端
にオキシエチレン基を有する第1級水酸基を有す
るポリオキシアルキレンポリオールや、内部にオ
キシエチレン基を有する比較的親水性のポリオキ
シアルキレンポリオールが適当な場合が少くな
い。これらポリオキシアルキレンポリオールは2
種以上を併用して使用することができ、また他の
高分子量ポリオールと併用することもできる。ポ
リマーポリオールとしてはこれらのポリエーテル
ポリオールや不飽和基含有ポリオール中でアクリ
ロニトリルおよび/またはスチレンを重合して得
られるポリマーポリオールが好ましい。 高分子量ポリオールとともに、場合により、特
に半硬質ポリウレタンフオームの製造の場合、架
橋剤あるいは鎖伸長剤と呼ばれる低分子量ポリオ
ールが使用される。低分子量ポリオールとしては
2価以上の多価アルコールやアルカノールアミ
ン、たとえばエチレングリコール、1,4―ブタ
ンジオール、プロピレングリコール、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、からなる分子
量400以下、特に200以下のポリオールが適当であ
る。 発泡剤としては、水および/または低沸点のハ
ロゲン化炭化水素が適当であるが、空気などの不
活性気体を使用し、撹拌等により発泡を起させる
ことができる。水およびハロゲン化炭化水素は単
独で使用することも併用することもできる。ハロ
ゲン化炭化水素発泡剤としては、トリクロロフル
オロメタン、ジクロロジフルオロメタン、塩化メ
チレンなどが適当である。触媒としては各種の第
三アミン系触媒やその塩あるいは有機スズ化合物
などの有機金属化合物を単独であるいは併用して
使用される。整泡剤としては、ポリシロキサン―
ポリオキシアルキレンブロツクコポリマー、その
他の有機シリコン系化合物が適当である。 ポリイソシアネートとしては、芳香族、脂肪
族、脂環族、その他のポリイソシアネートやその
変性物を使用しうる。特に、芳香族ポリイソシア
ネートが適当であるが、他のポリイソシアネート
も単独で、あるいは芳香族ポリイソシアネートと
併用して使用しうる。芳香族ポリイソシアネート
も単独で使用しうることは勿論、2種以上の芳香
族ポリイソシアネートを併用することもできる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、たとえばト
リレンジイソシアネート、ジフエニルメタンジイ
ソシアネート、ポリメチレンポリフエニルイソシ
アネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリ
レンジイソシアネートなどがあり、他のポリイソ
シアネートとしては、たとえばヘキサメチレンジ
イソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネ
ート、水素添加ジフエ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などがある。ま
た、これらポリイソシアネートの二量体、三量
体、プレポリマー型変性体、カルボジイミド変性
体、その他の変性体も使用しうる。特に好ましく
は、2,4―トリレンジイソシアネート、2,6
―トリレンジイソシアネート、それらの混合物な
どのトリレンジイソシアネート、および、4,
4′―ジフエニルメタンジイソシアネート、あるい
はそれらの異性体混合物などのジフエニルメタン
ジイソシアネートである。 ポリウレタンフオームの製造方法は特に限定さ
れず、ワンシヨツト法、準プレポリマー法、プレ
ポリマー法、その他の方法で製造しうる。これら
の方法において、熱膨張性マイクロカプセルはポ
リウレタンフオームの原料、特にポリオールに、
あらかじめ分散させて使用することが好ましい
が、場合により反応性混合物製造段階までに反応
性混合物中に熱膨張性マイクロカプセルが存在す
るように添加することができる。たとえば、プレ
ポリマー法において、プレポリマーの段階でこれ
に熱膨張性マイクロカプセルを添加して使用する
ことができる。本発明において、ポリウレタンフ
オームとしては軟質ポリウレタンフオームが適し
ている。なぜなら、現在軟質ポリウレタンフオー
ム分野において、その硬さの向上が望まれてお
り、かつそのための経済性の高い有効な手段が知
られていなかつたからである。半硬質フオームに
おいては、架橋剤の種類や使用量の選択により、
硬さの向上は比較的容易であるが、本発明におけ
る手段も1つの有効な手段となりうる。軟質ポリ
ウレタンフオームの製造において、成形方法とし
てはモールド成形、スラブ成形、その他の成形方
法を採用しうる。特に、モールド成形は、モール
ド温度を調節することにより熱膨張性マイクロカ
プセルの膨張を調整しうる点で有利である。たと
えば、反応性混合物の発泡硬化時の温度のみで
は、熱膨張性マイクロカプセルの熱膨張に充分な
温度が得られない場合、モールド温度を高くする
ことによりこれを解決しうる。特に、反応性混合
物の発泡硬化時の最高発熱部分は通常その中心部
に限られ、周辺部の温度は低いため、熱膨張性カ
プセルをフオーム全体にわたつて均一に膨張させ
ることが困難な場合も少くない。モールド温度の
調節はこれらの問題を容易に解決しうる。勿論、
スラブ成形等においても、硬化炉の温度調節など
により熱膨張性マイクロカプセルの均一な膨張が
可能である。 以下に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限られるもので
はない。 実施例、比較例 熱膨張性マイクロカプセルをあらかじめ分散し
たポリオールを使用し、軟質ポリウレタンフオー
ムをワンヒヨツト法によるホツトモールド成形に
より製造した。熱膨張性マイクロカプセルは下記
A,Bの2種使用し、それぞれの添加量はポリオ
ール100重量部に対し1〜10重量部の範囲内にあ
る。また、熱膨張性マイクロカプセル分散ポリオ
ールは、撹拌により均一な分散液とした後静置す
ると、少くとも3日間全く分離傾向を示さず、約
1ケ月後マイクロカプセルの一部がポリオールの
表層に浮上したが撹拌により容易に再分散するこ
とができた。 熱膨張性マイクロカプセルA: 商品名:「マツモト マイクロスフエアーF―30」
〔松本油脂製薬(株)製〕 平均粒子径:約15ミクロン(その95%以上が5〜
30ミクロンの範囲内にある) 殻の材料および軟化温度:塩化ビニリデン―アク
リロニトリル系コポリマー、75〜85℃ 膨張剤:炭化水素系膨張剤 最高膨張倍率、およびその温度:約75倍、約135
℃ 乾燥後の真比重:約1.02 熱膨張性マイクロカプセルB: 商品名:「マツモト マイクロスフエアーF―50」
〔松本油脂製薬(株)製〕 平均粒子径:約15ミクロン(その95%以上が5〜
30ミクロンの範囲内にある) 殻の材料、およびその軟化温度:塩化ビニリデン
―アクリロニトリル系コポリマー(ただし、熱
膨張性マイクロカプセルAとはモノマー組成比
が異る)、100〜105℃ 膨張剤:炭化水素系膨張剤 最高膨張倍率、およびその温度:約20倍、約140
℃ 乾燥後の真比重:約1.02 軟質ポリウレタンフオーム製造用の原料成形条
件は以下の通りである。また、ポリオールや熱膨
張性マイクロカプセルの添加量(ポリオール100
重量部に対する添加量)などの原料組成(重量部
で表す)、および得られた軟質ポリウレタンフオ
ームの物性を第1表(実施例1〜8、比較例1〜
3)に示す。同様に半硬質ポリウレタンフオーム
の製造例を実施例9,10、比較例4として第2表
に示す。 〔原料〕 ポリオールA:水酸基価53、オキシエチレン基含
有量18重量%のポリオキシプロピレン、オキシ
エチレントリオール。 ポリオールB:水酸基価56、オキシエチレン基含
有量8重量%のポリオキシプロピレン、オキシ
エチレントリオール。 ポリオールC:水酸基価42、アクリロニトリル―
スチレンコポリマーが分散したポリエーテルト
リオール系のポリマーポリオール。 ポリオールD:水酸基価34、オキシエチレン基含
有量14.5重量%のポリオキシプロピレン、オキ
シエチレントリオール。 ポリオールE:水酸基価28、アクリロニトリルポ
リマーが分散したポリエーテルトリオール系の
ポリマーポリオール。 整泡剤:有機シリコン化合物系整泡剤(ただし、
軟質フオームと半硬質フオームでは異るものを
使用)。 触媒A:トリエチレンジアミン系触媒(商品名:
ダブコ33LV) 触媒B:スタナスオクトエート 触媒C:触媒Aとは異るアミン系触媒 ポリイソシアネートA:2,4―トリレンジイソ
シアネートと2,6―トリレンジイソシアネー
トの80/20混合物。 ポリイソシアネートB:クルードのジフエニルメ
タンジイソシアネートとポリイソシアネートA
との重量比1:1の混合物。 (なお、両ポリイソシアネートの使用量はイソ
シアネートインデツクスで表わす) 〔物性〕(JIS K6401(1980)等による) D:密度〔Kg/m3〕 ILD25%:硬さ(Kg/314cm2〕 B.R:反撥弾性率〔%〕 Tr:引き裂き強度〔Kg/cm〕 Ts:引張り強度〔Kg/cm2〕 EL:伸び〔%〕 S.D:圧縮永久歪(乾)〔%〕 〔成形条件〕 Γ軟質ポリウレタンフオーム 成形型:アルミニウム製、肉厚5mm 形状:400×500×50mm キユアー温度×時間:150℃×12分 脱型時の型温:85±2℃ Γ半硬質ポリウレタンフオーム 成形型:アルミニウム製、肉厚10mm 形状:400×400×50mm 注入時の型温:50℃ 硬化条件:室温放置、4分
The present invention relates to a method for producing a soft or semi-rigid polyurethane foam, and particularly to a method for producing a polyurethane foam with improved hardness. It is known to fill flexible or semi-rigid polyurethane foams with foamed particles. For example, polyurethane foams filled with inorganic foamed particles such as Shirasu balloons or synthetic resin foamed particles such as expanded styrene are known. for example,
JP-A-50-117861 describes a flexible polyurethane foam filled with foamed polyolefin particles, and JP-A-57-185328 describes a flexible polyurethane foam filled with expanded particles made of crosslinked styrene-acrylonitrile copolymer. Polyurethane foam is listed. On the other hand, foamable synthetic resin particles are added to a reactive mixture, and when the reactive mixture is foamed and cured, the foamable synthetic resin particles are foamed under the foaming and curing temperature conditions to produce a foamed particle-filled polyurethane foam. Also known, for example, Tokkosho
It is described in Publication No. 47-25855 and Japanese Patent Application Laid-open No. 70467-1987. One of the purposes of filling a soft or semi-rigid polyurethane foam with foamed particles is to improve the hardness (expressed by ILD) specified in JIS K6401. It may also be effective in improving physical properties such as load-bearing properties and compression set, and in improving foam-breaking effects. It is known that the use of foamed particles is particularly effective in improving the hardness of flexible polyurethane foams. However, polyurethane foam filled with expanded particles has not been widely used due to a number of problems. One of the biggest problems is the difficulty in foam manufacturing. Expanded particles as fillers for polyurethane foams are extremely difficult materials to handle. Since the foamed particles have a much lower apparent specific gravity than the liquid raw material, it is difficult to uniformly mix them into the liquid raw material or the reactive mixture that is a mixture thereof. In particular, unlike ordinary powder fillers, it is not possible to pre-disperse it in a liquid raw material such as a polyol and then mix it with other liquid raw materials to produce a reactive mixture containing expanded particles. Generally, expanded particles are added and mixed into liquid raw materials at the same time as they are mixed, and a reactive mixture containing expanded particles is foamed and cured to obtain a polyurethane foam containing expanded particles. However, even in this case, the mixture of foamed particles may be uneven,
The foamed particles float on or near the surface of the reactive mixture, making it difficult to obtain a polyurethane foam in which the foamed particles are evenly distributed. Unlike manual foaming methods, which are carried out on a trial basis, in mechanical foaming methods, which are widely used in industry, it is very difficult to uniformly mix expanded particles into liquid raw materials at the same time. Unlike the method using foamed particles described above, unfoamed expandable particles as described in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 47-25855 are used, and the foaming is performed under the temperature conditions during foaming and curing of the reactive mixture. It is believed that a method of manufacturing expanded particle-filled polyurethane foams by foaming the particles will greatly improve the manufacturing difficulties described above. However, the use of the expandable particles (hereinafter referred to as expandable beads) described in this known example still has many problems. One of them is the particle size of the expandable beads. Even when a filler with a large particle size is dispersed in a liquid raw material, it tends to settle or float due to the slight difference in specific gravity between the liquid raw material and the expandable beads. Moreover, liquid raw materials containing large fillers cannot be passed through liquid piping, pumps, or mixing and discharging machines, and mechanical foaming methods cannot be applied. Therefore, a batch system using hand foaming is usually the only foam manufacturing method, and its industrial applicability is low. If the particle size of the expandable beads is made smaller, the low boiling point hydrocarbons and halogenated hydrocarbons impregnated in the beads will dissipate more, which may make it difficult to produce good expanded beads. The production of expandable beads itself is difficult. The ideal liquid raw material containing an expandable filler is a so-called polymer polyol in which fine synthetic resin particles are stably dispersed in a polyol. Polymer polyol is a type of polyol that is widely used as a raw material for polyurethane foam, and extremely fine synthetic resin particles are uniformly dispersed in the polyol. However, it is difficult to separate easily from polyol. Even if the dispersion stability is not as sufficient as that of a polymer polyol, it is desirable that a mixture of a liquid raw material such as a polyol and an expandable filler be easily dispersed into a uniform state by mild stirring even after being separated once. For this purpose, it is desirable that the expandable filler has sufficiently fine particles and that its specific gravity is hardly different from that of the liquid raw material. If this ideal is achieved, it would be possible to obtain a liquid raw material containing an expandable filler that can be applied with ordinary mechanical foaming methods in the same way as polymer polyols. Additionally, it is desirable that the amount of expandable filler used be as small as possible to achieve the desired effect. It is well known that as the loading of fillers such as expanded particles increases, certain physical properties of polyurethane foams tend to deteriorate. Therefore, in order to achieve the desired effect while minimizing the deterioration of other physical properties, it is desirable to have a compound that can achieve high effects with a small amount of addition. In the present invention, which will be explained below and whose main purpose is to improve the hardness of polyurethane foam, an expandable filler is desired which is highly effective in improving the hardness even when added in small amounts. The present inventor conducted various research studies in order to find a polyurethane foam filled with foamed particles that solved the above problems, and as a result, by using fine thermally expandable microcapsules, the inventors solved these problems and created an excellent foamed polyurethane foam filled with foamed particles. I found out that it is possible to obtain the form. The gist of the present invention is to provide a method for producing a soft or semi-rigid polyurethane foam using a polyol, a polyisocyanate, a blowing agent, and a catalyst as essential raw materials.
In the reactive mixture, heat-expandable microcapsules shelled with a synthetic resin having an average particle size of about 200 microns or less are present in a substantially non-expanded state, and the thermally expandable microcapsules are made of a synthetic resin shell under the foaming and curing temperature conditions of the reactive mixture. A method for producing a polyurethane foam, which comprises expanding microcapsules to produce a polyurethane foam containing expanded particles. In the present invention, the reactive mixture refers to a mixture immediately after mixing the above-mentioned essential raw materials. In addition, in the present invention, microcapsule-like expandable particles whose volume can be increased by foaming the encapsulated foaming agent by heat are called thermally expandable microcapsules, in order to distinguish them from foaming of polyurethane foam. This foaming of microcapsules is hereinafter referred to as "expansion," but there is no essential distinction between foaming and expansion. Further, hereinafter, polyurethane foam refers to flexible polyurethane foam or semi-rigid polyurethane foam unless otherwise specified. The above-mentioned reactive mixture can be rapidly foamed and hardened at room temperature or heated temperature conditions. Thermally expandable microcapsules need to be able to expand at the reaction temperature or applied temperature conditions. When the ambient temperature is normal, the internal temperature of the reactive mixture is usually about 60° C. or higher during foaming and curing, and the thermally expandable microcapsules can expand above this temperature. However, to achieve more uniform expansion of the thermally expandable microcapsules, it is preferred that the ambient temperature be about 60°C or higher. In the case of molding, the ambient temperature is the mold temperature. Therefore, in that case, the mold temperature is preferably about 60°C or higher, particularly about 80°C or higher. When the mold temperature is high, the internal temperature of the reactive mixture often becomes lower than the mold temperature during foaming and curing. The maximum mold temperature is not particularly limited, but is about 250°C or less, particularly about 200°C or less. The maximum expansion temperature of expandable microcapsules, that is, the temperature at which the highest expansion ratio can be achieved, is approximately 80 to 180.
It is preferable that it is ℃. This maximum expansion temperature is approximately
If the temperature is 80°C, the thermally expandable microcapsules can be sufficiently foamed at about 60°C. For example, even if the maximum expansion temperature is about 140°C, it may be possible to achieve an expansion ratio of about 10 times at about 100°C (however, in the case of thermally expandable microcapsules alone). The heat-expandable microcapsules of the present invention have shells made of synthetic resin, and expansion of the expansion agent and softening of the shell are essential requirements for expansion. Therefore, inorganic shelled microcapsules generally do not expand under the foamed polyol temperature conditions of the reactive mixture. The swelling agent is encapsulated in the microcapsules and usually exists in a liquid or solid state. Expanding agents that exist in a gaseous state are usually undesirable because their specific gravity is low. The expanding agent expands the microcapsules by vaporizing under foaming temperature conditions or by decomposing the agent to generate gas. The expanding agent is preferably a vaporizable expanding agent made of a low boiling point hydrocarbon, halogenated hydrocarbon, or the like. Suitably, the average particle size of the thermally expandable microcapsules is less than about 200 microns, particularly about 1 to 100 microns, and more preferably about 5 to 50 microns. When the average particle size is larger than about 200 microns, the dispersion stability with respect to liquid raw materials decreases as described above, and application to mechanical foaming becomes difficult. Although there is no particular lower limit for the average particle size,
It is not easy to manufacture microcapsules of 1 micron or less, and they tend to be economically difficult to use. The synthetic resin that forms the shell of the thermally expandable microcapsules must have an appropriate softening temperature, must not be easily eroded by the components of the reactive mixture, as well as the expanding agent contained therein, and must be made of polyurethane foam. It is necessary to have properties such as affinity with the matrix of The softening temperature is as described above. The second requirement is that, for example, in the case of a liquid hydrocarbon blowing agent, if the shell is made of a synthetic resin permeable to the blowing agent such as polystyrene, the blowing agent will easily escape, which is undesirable. This is because the shell before or after expansion or the expanding shell may be damaged if it is easily attacked by other components of the reactive mixture. The former is one of the essential requirements for thermally expandable microcapsules.
, and without it, it cannot function as a thermally expandable microcapsule (however,
After expansion, the expansion agent tends to diffuse). As described below, the latter is an essential requirement in the most preferred embodiment in which it is used by being pre-dispersed in a polyol. Polyurethane foam obtained by using heat-expandable microcapsules with shells made of synthetic resin that has low affinity with the polyurethane foam matrix tends to separate the expanded particles from the matrix, making it difficult to maintain good physical properties. It is. In this sense, synthetic resins such as polyethylene are not suitable as shell materials. Based on these requirements, the most preferred shell material is a homo- or copolymer of a chlorine-containing polymerizable monomer such as vinyl chloride or vinylidene chloride. Particularly preferred are copolymers of vinylidene chloride. Suitable comonomers in this case are at least one vinyl monomer such as acrylonitrile, styrene, (meth)acrylate, vinyl acetate, and vinyl chloride, and a small amount of a crosslinking agent may also be used in combination. As described below, it is preferable to use the thermally expandable microcapsules after being dispersed in a polyol or a component containing a polyol in advance. In order to improve the dispersion stability of this dispersion, the thermally expandable microcapsules must have an average particle size within a specific range and a specific gravity that is close to the specific gravity of a liquid raw material such as polyol. is preferred. The specific gravity of the liquid component is usually in the range of 0.9 to 1.5. In particular, polyols range from 1.0 to 1.1, while polyisocyanates and halogenated hydrocarbon blowing agents range from 1.2 to 1.1.
It is usually within the range of 1.5. Therefore,
The specific gravity of thermally expandable microcapsules is within the range of 0.9 to 1.5, especially when used after being dispersed in a polyol or a component containing it.
It is preferably within the range of 0.95 to 1.2. The method of making the thermally expandable microcapsules present in the reactive mixture is not particularly limited. For example, when mixing raw materials such as polyols and polyisocyanates, thermally expandable capsules can be mixed simultaneously or immediately after the reactive mixture is prepared. However, it is more preferable to mix it into the liquid raw material in advance. The thermally expandable capsules can be used by mixing them into the polyisocyanate in advance. However, from the viewpoint of handling, it is most preferable to mix it into the polyol before use. It can also be mixed in advance into a polyol component, ie, a mixture of components other than polyisocyanate, such as polyol, blowing agent, and catalyst. In this case, the thermally expandable microcapsules are considered to be in a dispersed state in the polyol, which is the main component. The polyol in which thermally expandable microcapsules are dispersed can be handled in the same manner as the polymer polyol, and even if it is in a separated state, it can be easily made into a dispersed state by stirring. The use of this dispersion facilitates its application in mechanical foaming processes similar to polymer polyols. The amount of thermally expandable microcapsules added is not limited, but if a large amount is added as described above, not only will the hardness improvement effect of the polyurethane foam not improve in proportion to the amount added, but other physical properties will be affected. Since undesirable effects become significant, it is usually appropriate to use 20% by weight or less based on the polyol. In order to exert the effect on hardness, the lower limit of the amount added is usually about 0.1% by weight based on the polyol. A more preferable range of addition amount is 0.5 to 10% by weight, particularly 1 to 5% by weight based on the polyol. This addition amount is characterized by being very small compared to the range described in the above-mentioned known examples, especially the addition amount described in the examples thereof. That is, the effect of improving the hardness of the polyurethane foam achieved by using thermally expandable microcapsules is extremely remarkable, and it is also advantageous that other physical properties of the polyurethane foam are less likely to deteriorate. In the present invention, the polyurethane foam is obtained from the essential raw materials of conventional polyurethane foam consisting of polyol, polyisocyanate, blowing agent, and catalyst and thermally expandable microcapsules.
Further, in many cases, a foam stabilizer is an essential raw material for ordinary polyurethane foam. Also in the present invention, the use of a foam stabilizer is almost an essential raw material. Examples of optional raw materials include antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-yellowing agents, other stabilizers, colorants, flame retardants, fillers, and reinforcing fiber crosslinking agents (the polyol crosslinking agents will be discussed later). ,
There are foam breakers, etc. Any of these raw materials can be used depending on the purpose, and the amount added is usually small compared to polyols and polyisocyanates, excluding fillers. As the polyol, a polyol whose main component is a high molecular weight polyol having a hydroxyl value of about 10 to 120, particularly about 20 to 80, and a hydroxyl group number of 2 or more is suitable. Suitable high molecular weight polyols include polyether polyols and/or polyester polyols, but hydroxyl group-containing hydrocarbon polymers such as hydroxyl group-containing polybutadiene, polyether ester polyols, and other high molecular weight polyols may also be used together with or alone. . Particularly preferred are polyether polyols made of polyoxyalkylene polyols having oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms and polyether polyols in which a vinyl polymer is dispersed (ie, polymer polyols). In particular, polyoxypropylene polyols having 2 to 8 hydroxyl groups and a hydroxyl value of about 20 to 80,
Polyoxypropyleneoxyethylene polyols are suitable. In the latter case, the arrangement of the oxypropylene group and the oxyethylene group may be block-like or random, and the oxyethylene group may be located at the end or inside the oxyalkylene chain. This polyoxyalkylene polyol is an initiator having an active hydrogen atom having a valence of 2 or more, especially a polyhydric alcohol, an alkanolamine, a mono- or polyamine, a polyhydric phenol, an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, such as propylene oxide, ethylene oxide, Polyoxyalkylene polyols obtained by adding butylene oxide are preferred. In some cases, polyoxyalkylene polyols having a primary hydroxyl group with an oxyethylene group at the end or relatively hydrophilic polyoxyalkylene polyols having an oxyethylene group inside are often suitable. These polyoxyalkylene polyols are 2
More than one species can be used in combination, and it can also be used in combination with other high molecular weight polyols. As the polymer polyol, polymer polyols obtained by polymerizing acrylonitrile and/or styrene in these polyether polyols or unsaturated group-containing polyols are preferred. In addition to high molecular weight polyols, low molecular weight polyols, which are called crosslinkers or chain extenders, are sometimes used, especially in the production of semi-rigid polyurethane foams. Suitable low molecular weight polyols include polyols with a molecular weight of 400 or less, especially 200 or less, which are composed of divalent or higher polyhydric alcohols and alkanolamines, such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene glycol, diethanolamine, and triethanolamine. be. As the foaming agent, water and/or a low-boiling halogenated hydrocarbon are suitable, but foaming can be caused by stirring or the like using an inert gas such as air. Water and halogenated hydrocarbons can be used alone or in combination. Suitable halogenated hydrocarbon blowing agents include trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, and methylene chloride. As the catalyst, various tertiary amine catalysts, their salts, or organometallic compounds such as organotin compounds can be used alone or in combination. As a foam stabilizer, polysiloxane
Polyoxyalkylene block copolymers and other organosilicon compounds are suitable. As the polyisocyanate, aromatic, aliphatic, alicyclic, and other polyisocyanates and modified products thereof can be used. Aromatic polyisocyanates are particularly suitable, although other polyisocyanates may be used alone or in combination with aromatic polyisocyanates. Not only can aromatic polyisocyanates be used alone, but also two or more aromatic polyisocyanates can be used in combination.
Examples of aromatic polyisocyanates include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, naphthalene diisocyanate, and xylylene diisocyanate. Examples of other polyisocyanates include hexamethylene diisocyanate and hydrogenated tolylene diisocyanate. , hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Dimers, trimers, prepolymer-type modified products, carbodiimide-modified products, and other modified products of these polyisocyanates can also be used. Particularly preferably 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6
- tolylene diisocyanate, such as tolylene diisocyanate, mixtures thereof, and 4,
Diphenylmethane diisocyanates such as 4'-diphenylmethane diisocyanate or isomer mixtures thereof. The method for producing polyurethane foam is not particularly limited, and may be produced by a one-shot method, a quasi-prepolymer method, a prepolymer method, or other methods. In these methods, thermally expandable microcapsules are added to the raw materials of polyurethane foam, especially polyols.
Although it is preferable to use the thermally expandable microcapsules by dispersing them in advance, they can be added so that the thermally expandable microcapsules are present in the reactive mixture prior to the step of producing the reactive mixture. For example, in the prepolymer method, thermally expandable microcapsules can be added to the prepolymer at the prepolymer stage. In the present invention, a flexible polyurethane foam is suitable as the polyurethane foam. This is because, in the field of flexible polyurethane foams, there is currently a desire to improve the hardness of the foams, and no effective and economical means for this purpose have been known. For semi-rigid foam, depending on the type and amount of crosslinking agent used,
Improving hardness is relatively easy, and the means of the present invention can also be an effective means. In producing the flexible polyurethane foam, molding, slab molding, and other molding methods may be employed as the molding method. In particular, molding is advantageous in that the expansion of the thermally expandable microcapsules can be adjusted by adjusting the mold temperature. For example, if the temperature at which the reactive mixture is foamed and cured is not sufficient to thermally expand the thermally expandable microcapsules, this can be solved by increasing the mold temperature. In particular, when a reactive mixture foams and hardens, the highest heat generation area is usually limited to its center, and the temperature at the periphery is lower, so it may be difficult to expand the thermally expandable capsule uniformly throughout the foam. Not a little. Adjusting mold temperature can easily solve these problems. Of course,
Even in slab molding and the like, thermally expandable microcapsules can be expanded uniformly by controlling the temperature of the curing furnace. EXAMPLES The present invention will be specifically explained below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Examples and Comparative Examples Using a polyol in which thermally expandable microcapsules had been dispersed in advance, a flexible polyurethane foam was produced by hot molding using the one-hitch method. Two types of thermally expandable microcapsules, A and B below, are used, and the amount of each added is within the range of 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of polyol. In addition, when the heat-expandable microcapsule-dispersed polyol is made into a uniform dispersion by stirring and left to stand still, it shows no tendency to separate at all for at least 3 days, and after about 1 month, some of the microcapsules float to the surface of the polyol. However, it could be easily redispersed by stirring. Thermal expandable microcapsule A: Product name: "Matsumoto Microsphere F-30"
[Manufactured by Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd.] Average particle size: Approximately 15 microns (more than 95% of them are 5 to
(in the range of 30 microns) Shell material and softening temperature: Vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, 75-85℃ Expansion agent: Hydrocarbon expansion agent Maximum expansion ratio and temperature: approx. 75 times, approx. 135
℃ True specific gravity after drying: Approx. 1.02 Thermally expandable microcapsule B: Product name: "Matsumoto Microsphere F-50"
[Manufactured by Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd.] Average particle size: Approximately 15 microns (more than 95% of them are 5~
(within the range of 30 microns) Shell material and its softening temperature: vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer (however, the monomer composition ratio is different from thermally expandable microcapsule A), 100 to 105°C Expansion agent: carbonized Maximum expansion ratio of hydrogen-based expansion agent and temperature: approx. 20 times, approx. 140
°C True specific gravity after drying: approximately 1.02 The raw material molding conditions for producing flexible polyurethane foam are as follows. In addition, the amount of polyol and thermally expandable microcapsules added (polyol 100
Table 1 (Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 8) shows the raw material composition (expressed in parts by weight), such as the amount added to parts by weight), and the physical properties of the obtained flexible polyurethane foams.
3). Similarly, production examples of semi-rigid polyurethane foam are shown in Table 2 as Examples 9 and 10 and Comparative Example 4. [Raw materials] Polyol A: polyoxypropylene, oxyethylene triol with a hydroxyl value of 53 and an oxyethylene group content of 18% by weight. Polyol B: Polyoxypropylene, oxyethylene triol with a hydroxyl value of 56 and an oxyethylene group content of 8% by weight. Polyol C: hydroxyl value 42, acrylonitrile
A polyether triol-based polymer polyol in which styrene copolymer is dispersed. Polyol D: polyoxypropylene, oxyethylene triol with a hydroxyl value of 34 and an oxyethylene group content of 14.5% by weight. Polyol E: A polyether triol-based polymer polyol with a hydroxyl value of 28 and in which acrylonitrile polymer is dispersed. Foam stabilizer: Organosilicon compound foam stabilizer (however,
Different foams are used for soft and semi-rigid foams). Catalyst A: Triethylenediamine catalyst (product name:
DABCO 33LV) Catalyst B: Stanus octoate Catalyst C: Amine-based catalyst different from Catalyst A Polyisocyanate A: 80/20 mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. Polyisocyanate B: crude diphenylmethane diisocyanate and polyisocyanate A
A mixture with a weight ratio of 1:1. (The amount of both polyisocyanates used is expressed in isocyanate index) [Physical properties] (according to JIS K6401 (1980), etc.) D: Density [Kg/m 3 ] ILD25%: Hardness (Kg/314cm 2 ) BR: Repulsion modulus [%] Tr: Tear strength [Kg/cm 2 ] Ts: Tensile strength [Kg/cm 2 ] EL: Elongation [%] SD: Compression set (dry) [%] [Molding conditions] Γ Soft polyurethane foam Mold: Aluminum, wall thickness 5mm Shape: 400 x 500 x 50mm Cure temperature x time: 150℃ x 12 minutes Mold temperature during demolding: 85±2℃ Γ semi-rigid polyurethane foam Mold: Aluminum, wall thickness 10mm Shape: 400×400×50mm Mold temperature during injection: 50℃ Curing conditions: Leave at room temperature, 4 minutes

【表】【table】

【表】【table】

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、
および触媒を必須原料として軟質あるいは半硬質
のポリウレタンフオームを製造する方法におい
て、反応性混合物に実質的に非膨張状態にある平
均粒径約200ミクロン以下の合成樹脂を殻とする
熱膨張性マイクロカプセルを存在させ、該反応性
混合物の発泡硬化温度条件下で該熱膨張性マイク
ロカプセルを膨張させて膨張した粒子を含むポリ
ウレタンフオームを製造することを特徴とするポ
リウレタンフオームの製造方法。 2 熱膨張性マイクロカプセルが合成樹脂を殻と
し、気化性膨張剤を内包し、平均粒径約1〜100
ミクロンであり、最高膨張倍率を達成しうる温度
が約80〜180℃である熱膨張性マイクロカプセル
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項の
方法。 3 熱膨張性マイクロカプセルがその比重が約
0.9〜1.5であることを特徴とする特許請求の範囲
第2項の方法。 4 熱膨張性マイクロカプセルの添加量がポリオ
ール100重量部に対して0.1〜20重量部であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項の方法。 5 熱膨張性マイクロカプセルをあらかじめポリ
オールに分散して使用することを特徴とする特許
請求の範囲第1項の方法。
[Claims] 1. Polyol, polyisocyanate, blowing agent,
In a method for producing a soft or semi-rigid polyurethane foam using a catalyst as an essential raw material, heat-expandable microcapsules having a shell of a synthetic resin with an average particle size of about 200 microns or less and which are in a substantially non-expanded state in a reactive mixture. 1. A method for producing a polyurethane foam, which comprises producing a polyurethane foam containing expanded particles by expanding the thermally expandable microcapsules under the foaming curing temperature conditions of the reactive mixture. 2 Thermally expandable microcapsules have a synthetic resin shell, encapsulate a vaporizable expansion agent, and have an average particle size of approximately 1 to 100.
The method according to claim 1, characterized in that the microcapsules are thermally expandable microcapsules having a diameter of micron and a temperature at which the maximum expansion ratio can be achieved is about 80 to 180°C. 3 The thermally expandable microcapsules have a specific gravity of approximately
The method according to claim 2, characterized in that the temperature is between 0.9 and 1.5. 4. The method according to claim 1, wherein the amount of thermally expandable microcapsules added is 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of polyol. 5. The method according to claim 1, characterized in that the thermally expandable microcapsules are used by being dispersed in a polyol in advance.
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