JPH028610B2 - - Google Patents

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JPH028610B2
JPH028610B2 JP57087001A JP8700182A JPH028610B2 JP H028610 B2 JPH028610 B2 JP H028610B2 JP 57087001 A JP57087001 A JP 57087001A JP 8700182 A JP8700182 A JP 8700182A JP H028610 B2 JPH028610 B2 JP H028610B2
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polyol
foam
mold
polyether polyol
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Kyohiro Yuge
Shoichi Fujita
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Takeda Chemical Industries Ltd
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は高硬度、高弾性でしかも難燃性とモー
ルド性にすぐれたポリウレタンフオームを製造す
る方法に関する。 従来より家具用、自動車等車輌用のクツシヨン
材に軟質あるいは半硬質のポリウレタンフオーム
が使用されている。特に自動車用クツシヨン材等
はモールド発泡により生産がおこなわれ、一般に
はホツトキユアー系モールド品が主流であるが、
近年省エネルギー型のモールド発泡技術としてコ
ールドキユアー系モールド技術が開発され、次第
に伸びつつある。一般にコールドキユアー系原料
として高反応性のポリエーテルポリオールが使用
され、さらにはポリマー/ポリオール等のポリオ
ール中で二重結合を有する単量体をラジカル重合
させその一部をポリオールとグラフト化させた変
性ポリオールや、PHDポリオールと呼ばれるポ
リオール中でポリイソシアネートとポリアミンを
付加重合させたポリ尿素分散系のポリオールが用
いられている。これらのポリオール類を使うこと
によりキユアーが早く、高弾性のポリウレタンフ
オームを得ることが可能である。しかしながらコ
ールドキユアー系ではキユアーを早めるため、変
性トリレンジイソシアネートやトリレンジイソシ
アネートとクルードジフエニールメタンジイソシ
アネート(C−MDI)の混合物や変性ジフエニ
ールメタンジイソシアネートなどのような官能基
数をあげたものが用いられるのが通例で、ポリイ
ソシアネート側を変性するなどの手を加えなけれ
ばならない。一方ホツトキユアー系モールドの場
合、ポリイソシアネートとしてはトリレンジイソ
シアネート(TDI−80)を用いることができ、ポ
リイソシアネート側に手を加える必要はないが、
キユアー温度を200〜300℃とし、しかも脱型後、
40〜50℃迄温度を下げる手間がいるうえに、モー
ルド脱型時間も10分以上と長いという欠点があ
る。 本発明者等は上述のような状況に鑑み、難燃性
を備えかつモールド性にすぐれた可撓性のポリウ
レタンフオームの製造法に関して鋭意検討した結
果、(1)特定構造のハロゲン化ポリエーテルポリオ
ール、(2)官能基数が2〜8、プロピレンオキシド
とエチレンオキシドの付加量が重量比で75〜95/
25〜5の範囲にあり、かつ水酸基価が約15〜100
mgKOH/gのポリエーテルポリオールおよび(3)
脂肪族アルカノールアミンをポリオール成分とし
て用いることにより上述のような問題点が一挙に
解決され、しかも高硬度で高弾性のポリウレタン
フオームが得られることを知見し、この知見にも
とづき、本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明は (1) 一般式 〔式中、xは0〜7の数、yは2〜3の数、A
は官能基数yの飽和または不飽和の臭素化ポリ
オール残基を、Rは水素または炭素数が1〜5
のアルキル基を表わす〕で表わされるハロゲン
化ポリエーテルポリオール、 (2) 官能基数が2〜8、プロピレンオキシドとエ
チレンオキシドの付加量が重量比で75〜95/25
〜5の範囲にあり、かつ水酸基価が約15〜100
mgKOH/gのポリエーテルポリオールおよび (3) 脂肪族アルカノールアミンをポリオール成分
とし、これとポリイソシアネートとを発泡剤お
よび触媒の存在下に反応させることを特徴とす
るポリウレタンフオームの製造法である。 本発明に使用される(1)ハロゲン化ポリエーテル
ポリオールとしては、次式で示されるポリエーテ
ルポリオールがあげられる(例;特公昭56−
24654号公報、特開昭50−70312号公報に記載のも
の)。 〔式中、xは0〜7の数、yは2〜3の数、Aは
官能基数yの臭素化された飽和または不飽和のポ
リオール残基を、Rは水素または炭素数が1〜5
のアルキル基を表わす〕 前記式で表わされるハロゲン化ポリエーテルポ
リオールは、たとえば次のような一般式 〔式中、x、y、Aは前記と同意義〕で表わされ
るエピクロルヒドリンオリゴマーのポリグリシジ
ルエーテルを、希釈した酸性媒体中(例;硝酸、
過塩素酸など)で加水分解するかあるいは炭素数
が1〜5の一価脂肪族アルコール(例;メタノー
ル、エタノール、プロパン−1−オール、第3級
ブチルアルコールなど)を用いてアルコーリシス
することにより得られる。 前記式で示されるエピクロルヒドリンオリゴマ
ーのポリグリシジルエーテルは、それ自体公知の
方法で、臭素化された炭素原子数2〜6個の飽和
または不飽和脂肪族ジヒドロキシ化合物により開
始されるエピクロルヒドリンのオリゴマー化によ
り得られる末端クロルヒドリン基を有するハロゲ
ン化ポリエーテルポリオール類の脱塩酸によつて
製造される。 たとえば、グリセリンモノブロムヒドリン、
3,4−ジブロム−ブタン−1,2−ジオール、
2,3−ジブロムブタン−1,4−ジオール、
2,3−ジブロムブト−2−エン1,4ジオール
類、3,4−ジブロムブト−2−エン−1,2−
ジオール類、2,2ビス−ブロムメチル−プロパ
ン1,3−ジオールおよび1,2,5,6テトラ
プロムヘキサン3,4ジオールのごとき飽和また
は不飽和臭素化ジオール類、ブロム化ベンタエリ
スリトールなどのトリオール類によつて開始され
るエピクロルヒドリンのオリゴマー化によつて得
られたハロゲン化ポリエーテルポリオール類を脱
塩酸することによつて得られる。 ハロゲン化ポリエーテルポリオールは後述する
ポリエーテルポリオール(2)100重量部に対し約1
〜100重量部使用するのが好ましい。さらに好ま
しくは約10〜70重量部程度である。 本発明に使用される(2)ポリエーテルポリオール
としては、たとえばエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジエチレングリコール、グリセ
リン、トリメチロールプロパン、トリエタノール
アミン、ベンタエリスリトール、a−メチルグル
コシド、トルイレンジアミン、4,4′ジフエニル
メタンジアミン、キシリトール、ソルビトールな
どの活性水素含有化合物に、特にプロピレンオキ
シドとエチレンオキシドとをその重量比で75〜
95/25〜5、好ましくは80〜90/20〜10となるよ
うな量で付加重合された水酸基価約15〜100mg
KOH/gのポリエーテルポリオールがあげられ
る。プロピレンオキシドとエチレンオキシドの付
加の順序は特に限定されるものではなく、たとえ
ば一般におこなわれているようにプロピレンオキ
シドの重合の後にエチレンオキシドがブロツク状
に重合したいわゆる、“EOチツプ”タイプのもの
でも、エチレンオキシドの重合ブロツクがプロピ
レンオキシド鎖中に分散されているものあるいは
ランダムに共重合されたものいずれでもよい。 本発明に使用される(3)脂肪族アルカノールアミ
ンとしてはたと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、ト
リイソプロパノールアミン、2−アミノ−2−メ
チル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−
2−エチル−1,3−プロパンジオール、トリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタンなど、たとえ
ばエチレンジアミン、ジエチレントリアミンなど
にたとえばエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ドなどのアルキレンオキシドを付加した物、その
他公知のいずれの脂肪族アルカノールアミンも使
用できるが、これらの中で特にジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンが作業性、汎用性の点
から好ましい。 脂肪族アルカノールアミンは前述の(2)のポリエ
ーテルポリオール100重量部に対し約1〜15重量
部使用するのが好ましい。さらに好ましくは約3
〜12重量部程度である。 本発明に使用されるポリイソシアネート成分と
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、1,5ナフチ
レンジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニ
レンポリイソシアネート(C−MDI)、粗成のト
リレンジイソシアネートなどおよびこれらとポリ
オールとをポリイソシアネートが過剰の状態で反
応させて得られるいわゆるプレポリマーも使用で
きる。また、これらの混合物も使用できる。これ
らのなかで特に好ましいポリイソシアネート成分
はトリレンジイソシアネートである。 本発明に使用されるポリイソシアネートの使用
量(NCOインデツクス)は特に限定されないが、
通常、ポリオール成分の活性水素1当量に対し、
約0.5〜2.0当量、特に約0.8〜1.5当量程度が好ま
しい。 後述する発泡剤として水を用いる場合はこの水
とポリオール成分との活性水素の和1当量に対し
て上記の量が用いられる。 本発明では発泡剤としてたとえば水、トリクロ
ロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタンな
どの塩素化フツ素化炭化水素などいずれを用いて
もよい。 発泡剤として水を用いる場合、その量は(2)のポ
リエーテルポリオール100重量部に対して約0.1〜
5重量部程度用いられる。水以外の発泡剤を用い
る場合、その(2)のポリエーテルポリオール100重
量部に対して約0.1〜60重量部程度である。好ま
しくは約0.1〜30重量部程度である。発泡剤の量
は要求されるフオームの密度、施工法などにより
適宜選択される。 本発明に使用される触媒としては、たとえばメ
チルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチル
アミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルシ
クロヘキシルアミン、テトラメチルエチレンジア
ミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメ
チルヘキサメチレンジアミン、ベンタメチルジエ
チレントリアミン、トリエチレンジアミンなどの
3級アミン類があげられる。さらにたとえばスタ
ナスオクトエート、ジブチル錫ジラウリレートな
どの有機金属化合物などがあげられる。これらの
触媒は単独あるいは併用して使用され、触媒の使
用量は本発明では特に限定されない。一般には(2)
のポリエーテルポリオール100重量部に対し約
0.001〜10.0重量部で使用される。 本発明では発泡の際に整泡剤を用いてもよい。
その場合、使用される整泡剤としては、破泡効果
のある特殊なシリコン油を使う必要はなく、一般
にウレタンフオーム用として用いられるシリコン
整泡剤があげられる。一般には(2)のポリエーテル
ポリオール100重量部に対し約0.05〜5重量部程
度で使用される。 触媒、整泡剤以外に、たとえば安定剤、充てん
剤、難燃剤、顔料などを必要により加えてもよ
い。 反応は自体公知の手段、たとえばワンシヨツト
法、プレポリマー法あるいはフローシング法(泡
沫法)などによりおこなわれる。 本発明によれば、ポリオール成分(1)、(2)、(3)の
種類や配合割合あるいはポリイソシアネートの種
類や量を適宜変えることによつて軟質ないし半硬
質的な性状を有するポリウレタンフオームが容易
に得られる。 本発明の方法によれば変性されたイソシアネー
ト類やイソシアネートの混合物を用いることなし
に、トリレンジイソシアネート単独で、しかもキ
ユアー温度が50〜60℃という低い条件で、7分以
下の脱型時間で高硬度、高弾性でしかも難燃性と
モールド性にすぐれたポリウレタンフオームが得
られる。しかもコールドキユアー系モールドフオ
ームの欠点とされている脱型時での独立気泡に起
因する収縮を防ぐためのクラツシングを必要とせ
ず良好なモールドフオームを得ることができ、さ
らに泡が非常に均質で、しかも連通、気泡のきれ
いなフオームが得られる。 また、本発明の方法により得られるポリウレタ
ンフオームは圧縮強度や反撥弾性率にすぐれ、し
かも低収縮性の点ですぐれている。本発明の方法
により得られたポリウレタンフオームの密度、
種々の物性等を変化させることにより、家具、車
輌等のクツシヨン材、断熱材、衝撃吸収材、緩衝
材等の各種スラブ発泡製品あるいは各種モールド
発泡製品等、幅広い範囲に使用することができ
る。 以下に実施例をあげ本発明を更に具体的に説明
する。実施例中Ixol B−251、Ixol M−125はソ
ルベー社のハロゲン化ポリエーテルポリオールで
あり、前記特公昭56−24654号公報記載の方法に
より製造されたものであり、次の性状をそなえて
いる。Ixol B−251はOHNo.330mgKOH/g、
粘度、(25℃)6500cps、Br含量、32%、Cl含量、
7%の性状で、一方、Ixol M−125はOHNo.235
mgKOH/g、粘度、(25℃)約2500cpsの性状で、
Br含量33%、Cl含量7%のハロゲン化ポリエー
テルポリオールである。 実施例 1 2の柄付ポリビーカーにアクトコールMF−
05(ジグリセリンベース、PO量85wt%、EO量
15wt%、OH価32)100g、ジエタノールアミン
5g、Ixol B−251 30g、シリコーンF121(信
越化学製シリコーン整泡剤)0.6g、純水3.0g、
ダブコ33LV(日本乳化剤製)0.5g、スタノクト
(吉富製薬製スタナスオクトエート)0.05gを秤
り取り攪拌して均一にした後に65gのトリレンジ
イソシアネート(TDI−80)を注ぎ込み均一に攪
拌して25cm×25cm×20cmのボツクス中へ注入し
た。各々の液温は20℃に調整しておりその反応性
はクリームタイム14秒、ゲルタイム54秒、ライズ
タイム65秒でヘルスバルブが見られた。得られた
フオームは細かなセル構造を持ち密度46.6Kg/
m3、DIN65%圧縮強度0.19Kg/cm2、ヒステリシス
ロス41%、引張強度0.83Kg/cm2、伸び90%、引裂
強度0.46Kg/cm2、50%圧縮永久歪(50%、70℃、
22時間)4.1%、反撥弾性率58%、ASTMD−
1692難燃性試験で、燃焼時間27秒、燃焼距離41mm
で自己消火性であつた。 実施例 2 実施例1と同一の配合でモールド注入をおこな
つた。モールドはアルミ製300×150×50mm(厚
さ)の金型でモールド温度45℃に保持し、原液を
注入した。注入後蓋をして55℃にセツトされたプ
レスで6分間保持し脱型したところ、表面表皮状
態は良好で、均一なセルを有し、膨れもなく、脱
型後クラツシングもせずに良好なモールドフオー
ムが得られた。このモールドフオームの密度は70
Kg/m3でDIN65%圧縮強度0.25Kg/cm2、ヒステリ
シスロス36%、引張強度1.18Kg/cm2、伸び67%、
引裂強度0.61Kg/cm2、反撥弾性率59%、50%圧縮
永久歪は5.3%であつた。 実施例 3〜5 実施例1と同様の方法で第1表に示すようにジ
エタノールアミンの量を変化させた配合でポリウ
レタンフオームを製造し物性を調べた。 実施例 6〜8 実施例1と同様の方法で第1表に示すように
IXOL B−251の量を変化させた配合でポリウレ
タンフオームを製造し、物性を調べた。
【表】 実施例 9〜13 実施例1と同様の方法で第2表に示すようにト
リエタノールアミンの量を変化させ、さらにポリ
オールの種類を変化させた配合でポリウレタンフ
オームを製造し物性を調べた。
【表】
【表】 比較例 1〜2 実施例1において第3表に示すようにハロゲン
化ポリエーテルポリオールを使用しない配合でポ
リウレタンフオームを製造し物性の比較をおこな
つた。得られたフオームはセル形状が不均一で
DIN65%圧縮強度が低く、難燃性もグレードの
低いものであつた。 比較例 3〜5 実施例1において第3表に示すようにハロゲン
化ポリエーテルポリオールの代わりに他の反応型
あるいは添加型難燃剤を使用した配合でポリウレ
タンフオームを製造した。得られたフオームはセ
ル形状が不均一でDIN65%圧縮強度が低いもの
であつた。またフオーム化できないものもあつ
た。
【表】
【表】 実施例 14 実施例5と同様の配合でポリイソシアネートと
してTDI−80およびC−MDIを重量比で80/20
の割合で混合したものを81部使用してポリウレタ
ンフオームを得た。反応性はクリームタイム11
秒、ゲルタイム39秒であつた。このフオームの密
度は50.4Kg/m3でDIN65%圧縮強度0.41Kg/cm2
ヒステリシスロス50%、引張強度0.95Kg/cm2、伸
び53%、引裂強度0.55Kg/cm2、反撥弾性率53%、
50%圧縮永久歪は6.2%でASTMD1692燃焼試験
は自己消火性で燃焼距離は32mmであつた。 実施例 15〜16 実施例2と同様の方法で実施例5、12の配合で
モールドフオームを作成した。得られたフオーム
は実施例2と同様に7分以下で脱型可能で表面表
皮状態は良好で細かなセル構造を有し、膨れもな
く、脱型後クラツシングもせずに放置しても収縮
しない良好なモールドフオームであつた。 実施例 17 実施例1と同様な方法でIxol B−254の代わり
にIxol M−125を使用した。配合はアクトコール
MF−05 100g、ジエタノールアミン8g、Ixol
M−125 30g、純水2.5g、シリコーンF−121
0.6g、ダブコ33LV0.65g、スタノクト0.05g、
TDI−80 63g(NCO index1.05)で、その反応
性はクリームタイム10秒、ゲルタイム60秒、ライ
ズタイム90秒であつた。得られたフオームは細か
なセル構造を持ち密度44.6Kg/m3、DIN65%圧縮
強度0.16Kg/cm2、ヒステリシスロス39%、引張強
度1.03Kg/cm2、伸び95%、引裂強度0.52Kg/cm2
反撥弾性率54%、ASTMD−1692難燃性試験で
は、燃焼距離35mmで自己消火性であつた。 比較例 6〜9 実施例2と同様の方法で比較例1、2、3、5
の配合でモールドフオームを作成した。得られた
フオームは7分以下の脱型では膨れを生じ、10分
以上の保持が必要でかつ、脱型後クラツシングし
ないと収縮した。セル構造も不均一であり圧縮強
度が非常に低いものであつた。 以上の実施例と比較例とを比べることにより実
施例では高硬度、高弾性、難燃性かつモールド性
にすぐれたポリウレタンフオームが得られること
があきらかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (1) 一般式 〔式中、xは0〜7の数、yは2〜3の数、A
    は官能基数yの飽和または不飽和の臭素化ポリ
    オール残基を、Rは水素または炭素数が1〜5
    のアルキル基を表わす〕で表わされるハロゲン
    化ポリエーテルポリオール (2) 官能基数が2〜8、プロピレンオキシドとエ
    チレンオキシドの付加量が重量比で75〜95/25
    〜5の範囲にあり、かつ水酸基価が約15〜100
    mgKOH/gのポリエーテルポリオールおよび (3) 脂肪族アルカノールアミンをポリオール成分
    とし、これとポリイソシアネートとを発泡剤お
    よび触媒の存在下に反応させることを特徴とす
    るポリウレタンフオームの製造法。
JP57087001A 1982-05-21 1982-05-21 ポリウレタンフオ−ムの製造法 Granted JPS58204019A (ja)

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CN118005882B (zh) * 2024-03-07 2024-10-29 江苏三旌科技材料有限公司 一种高阻燃的聚氨酯硬泡保温材料及其制备方法

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