JPH0730200B2 - 発泡性ポリウレタン樹脂組成物 - Google Patents

発泡性ポリウレタン樹脂組成物

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JPH0730200B2
JPH0730200B2 JP4355102A JP35510292A JPH0730200B2 JP H0730200 B2 JPH0730200 B2 JP H0730200B2 JP 4355102 A JP4355102 A JP 4355102A JP 35510292 A JP35510292 A JP 35510292A JP H0730200 B2 JPH0730200 B2 JP H0730200B2
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寿郎 島田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱により発泡体を形
成する発泡性ポリウレタン樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】末端イソシアネート基をブロックしたウ
レタンプレポリマー、ポリアルキレンポリアミン化合物
の硬化剤と加熱分解型発泡剤および溶剤からなる発泡性
ポリウレタン樹脂組成物が知られている(例えば特開昭
60−147448号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものは、発泡性ポリウレタン樹脂組成物の貯蔵安定性が
不十分であるという問題点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
のない発泡性ポリウレタン樹脂組成物を得るべく鋭意検
討した結果、特定のポリアミン化合物を用いることによ
り本発明に到達した。すなわち本発明は、有機ポリイソ
シアネート(a)がブロック化剤によりブロックされた
ブロック化ポリイソシアネート(A)と、下記構造式で
示されるアミノ基を1個以上含有するポリアミン化合物
(B)と、加熱分解型発泡剤(C)とからなり、加熱に
より発泡させることを特徴とする発泡性ポリウレタン樹
脂組成物である。 (式中、R1、R2は炭素数1以上の炭化水素基である
か、あるいはR1とR2が結合して環を形成してもよ
い。)
【0005】本発明の有機ポリイソシアネート(a)と
しては脂肪族、脂環式、芳香族、芳香脂肪族ポリイソシ
アネートおよびこれらの変性物、さらに、末端イソシア
ネート基を含有するウレタンプレポリマーが挙げられ
る。脂肪族ポリイソシアネートとしてはヘキサメチレン
ジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート(TMDI)、リジンジイソシアネ
ート(LDI)など;脂環式ポリイソシアネートとして
はジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMD
I)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,
4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)、水
添キシリレンジイソシアネート(HXDI)、水添トリ
レンジイソシアネート(HTDI)など;芳香族ポリイ
ソシアネートとしてはトリレンジイソシアネート(TD
I)、4,4′(または2,4′)−ジフェニルメタン
ジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネ
ート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XD
I)、トリジンジイソシアネート(TODI)、p−フ
ェニレンジイソシアネート(PPDI);芳香脂肪族ポ
リイソシアネートとしてはα,α,α´,α´−テトラ
メチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)など
が挙げられる。
【0006】芳香脂肪族、脂肪族、脂環式もしくは芳香
族ポリイソシアネート化合物の変性物としては、上述の
例示した化合物のイソシアネート基の一部または全部が
カーボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、
ビューレット基、イソシアヌレート基などに変性された
化合物が挙げられる。これら二種以上併用してもよい。
これらのうちで好ましいものはHDI、HMDIおよび
IPDIから誘導されるビューレット変性およびイソシ
アヌレート変性ポリイソシアネートである。
【0007】さらに、末端イソシアネート基を含有する
ウレタンプレポリマーとしては、上述の有機ポリイソシ
アネート(a)とポリオール類から誘導されるウレタン
プレポリマーが挙げられる。この際に用いるポリオール
類は、通常使われるポリエーテルポリオール、ポリエス
テルポリオール、ポリマーポリオール、ポリカーボネー
トポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリオレフィ
ンポリオールおよびこれら二種以上の混合物が用いら
れ、反応に際しては公知のウレタン重合触媒を添加して
反応を促進させることができる。
【0008】本発明におけるブロック化ポリイソシアネ
ート(A)を得るために使用されるブロック化剤として
は、オキシム化合物(アセトオキシム、メチルエチルケ
トオキシム、メチルイソブチルケトオキシムなど);ラ
クタム類(ε−カプロラクタムなど);アルキルフェノ
ール化合物[モノアルキルフェノール(クレゾール、ノ
ニルフェノールなど)、ジアルキルフェノール(3,5
−キシレノール、ジ−t−ブチルフェノールなど)、ト
リアルキルフェノール(トリメチルフェノールなど)な
ど];活性メチレン化合物[マロン酸ジエステル(マロ
ン酸ジエチルなど)、アセチルアセトン、アセト酢酸エ
ステル(アセト酢酸エチルなど)など];アルコール
(メタノール、エタノール、n−ブタノールなど);水
酸基含有エーテル(メチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブなど);水酸基含有エステル(乳酸エチル、乳酸アミ
ルなど);メルカプタン類(ブチルメルカプタン、ヘキ
シルメルカプタンなど);酸アミド類(アセトアニリ
ド、アクリルアマイド、ダイマー酸アマイドなど);イ
ミダゾール類(イミダゾール、2−エチルイミダゾール
など);酸イミド類(コハク酸イミド、フタル酸イミド
など)など;およびこれらの二種以上の混合物が挙げら
れる。これらのうちで好ましいものはオキシム化合物、
ラクタム類であり、特に好ましいものは、メチルエチル
ケトオキシム、ε−カプロラクタムである。これらのう
ちで貯蔵安定性に優れ、且つ充分な発泡体を得るための
ブロック化剤は、イソシアネート基を再生する解離温度
が一般に80〜140℃の範囲内にあるものである。
【0009】ブロック化剤の添加量は、有機ポリイシシ
アネート(a)のイソシアネート基に対して、通常1〜
2当量、好ましくは1.05〜1.5当量である。ブロ
ック化の反応温度は、通常50〜150℃である。反応
に際して公知のウレタン重合触媒を添加して反応を促進
させることができる。
【0010】本発明に使用される特定の構造を持つアミ
ノ基1個以上含有するポリアミン化合物(B)として
は、ジシクロヘキシルメタンジアミン(HMDA)、イ
ソホロンジアミン(IPDA)、1,4−シクロヘキサ
ンジアミン(CHDA)、水添キシリレンジアミン(H
XDA)、水添トリレンジアミン(HTDA)、3,
3′−ジメチル−4,4′−ジアミノジシクロヘキシル
メタン(MCHDA)、3,3′−ジクロロ−4,4′
−ジアミノジシクロヘキシルメタン(MOCA)、イソ
プロピリデンジシクロヘキシル−4,4′−ジアミンな
どの脂環式ジアミン;3置換炭素に直結したアミノ基を
末端に有するジアミン[ポリオキシプロピレンジアミン
(テキサコケミカル社製、ジェファーミンD−230、
D−400、D−2000)など];3置換炭素に直結
したアミノ基を末端に有するトリアミン{エチルトリス
[アミノポリ(イソプロピルオキシメチル)]メタン
(テキサコケミカル社製、ジェファーミンT−403)
など}など;およびこれらの二種以上の混合物が挙げら
れる。これらのうちで特に好ましいものはHMDA、M
CHDAおよびIPDAである。
【0011】本発明に使用される加熱分解型発泡剤
(C)としては、アゾビスホルムアミド、アゾビスイソ
ブチロニトリル、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)、ジアゾベンゼン、ジアゾアミノ
ベンゼン、アゾジカルボンアミドなどのアゾ化合物;
(パラトルエンスルフォニルアセトンヒドラゾーン、
N,N′−ジメチル−N,N′−ジニトロソ−テレフタ
ルアミド、N,N′−ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミンなど)のN−ニトロソ化合物;[ベンゼンスルフォ
ニルヒドラジッド、パラトルエンスルフォニルヒドラジ
ッド、4,4′−オキシビス(ベンゼンスルフォニルヒ
ドラジッド)、4,4′−ジフェニルメタンスルフォニ
ルヒドラジッドなど]のスルフォニルヒドラジッド化合
物など;およびこれらの二種以上の混合物が挙げられ
る。これらのうちで好ましいものは4,4′−オキシビ
ス(ベンゼンスルフォニルヒドラジッド)およびアゾジ
カルボンアミドである。これらの加熱分解型発泡剤
(C)の使用量は、通常ブロック化ポリイソシアネート
(A)100重量部に対して0.5〜10重量部、好ま
しくは1〜8重量部である。
【0012】本発明の発泡性ポリウレタン樹脂組成物に
は必要により、ブロック化剤解離触媒(D)を併用する
ことにより加熱処理時間を短くさせることができる。本
発明に使用されるブロック化剤解離触媒(D)として
は、有機錫化合物[ジブチル錫ジラウレート、ジブチル
錫ジマレエート、ジオクチル錫ジマレエート、ジブチル
ジブトキシ錫、ビス(2−エチルヘキシル)錫オキサイ
ド、1,1,3,3−テトラブチル−1,3−ジアセト
キシジスタノキサンなど];アルキル硫酸、アルキルホ
スホン酸などの有機酸のカリウム、ナトリウム金属塩、
炭素数8〜20の脂肪酸のナトリウム、カリウム、ニッ
ケル、コバルト、カドミウム、バリウム、カルシウム、
亜鉛などの塩;およびこれらの二種以上の混合物が挙げ
られる。これらのうちで好ましいものはジブチル錫ジラ
ウレート、ジオクチル錫ジマレエートが挙げられる。ブ
ロック化剤解離触媒(D)の使用量は、通常ブロック化
ポリイソシアネート(A)100重量部に対して0.0
05〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部であ
る。
【0013】さらに、ポリウレタン発泡フィルムおよび
シートの加工性、風合い、低温特性を向上させる目的か
ら、可塑剤(E)を併用させることができる。この場
合、通常ブロック化ポリイソシアネート(A)またはブ
ロック化ウレタンプレポリマーを可塑剤(E)で希釈し
て使用するか、またはブロック化する前に使用する。こ
のための可塑剤(E)としては、フタル酸エステル型可
塑剤(ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオ
クチルフタレート、ジラウリルフタレート、ジステアリ
ルフタレート、ジイソノニルフタレートなど);脂肪酸
エステル型可塑剤(ジオクチルアジペート、ジオクチル
セバケート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタ
ンジオールジイソブチレートなど);リン酸エステル型
可塑剤(トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニ
ルホスフェート、トリアリルホスフェート、イソデシル
ジフェニルホスフェートなど)など;およびこれら二種
以上の混合物が挙げられる。これらのうちで特に好まし
いものは、ジステアリルフタレート、ジイソノニルフタ
レートおよびイソデシルジフェニルホスフェートであ
る。
【0014】可塑剤(E)の使用量は、ブロック化ポリ
イソシアネート(A)100部に対して100部以下が
好ましい。
【0015】また本発明の発泡性ポリウレタン樹脂組成
物には、必要に応じて補助材料を加えることができる。
例えば装飾的な色づけの目的で無機顔料、有機顔料、有
機蛍光顔料または真珠箔、金粉、銀粉などの着色剤;感
触を変化と経済性改良の目的から炭酸カルシウム、無水
硅酸、タルク、酸化チタンなどの無機充填剤;風合い、
物性、経済性改良の目的から塩化ビニル樹脂、ABS樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂なども用いること
ができる。更に目的に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、帯電防止剤、難燃化剤、増粘剤、レベリング剤、整
泡剤などが添加できる。
【0016】本発明のブロック化ポリイソシアネート
(A)、上述の構造式で示されるアミノ基1個以上含有
するポリアミン化合物(B)、加熱分解型発泡剤
(C)、ブロック化剤解離触媒(D)および可塑剤
(E)の配合方法としては特に制限はないが、好ましく
は通常ブロック化ポリイソシアネート(A)と上述の構
造式で示されるアミノ基1個以上含有するポリアミン化
合物(B)の配合物に加熱分解型発泡剤(C)とブロッ
ク化剤解離触媒(D)および可塑剤(E)を加え、その
後ディスパーなどによる機械的強制分散を行う。配合お
よび機械的強制分散工程は、通常50℃以下で行う。加
熱発泡処理を行う前には脱泡しておく必要がある。本発
明の発泡性ポリウレタン樹脂組成物は通常50℃以下、
好ましくは40℃以下で貯蔵する。
【0017】加熱発泡処理前の発泡性ポリウレタン樹脂
組成物の粘度が、25℃で10ポイズ未満または100
0ポイズを越える場合は十分な発泡体が得られない。
【0018】本発明の発泡性ポリウレタン樹脂組成物を
発泡フィルムまたはシートにする方式としては、浸漬、
ロールコート、ナイフコーター、エアードクターコータ
ーなどのコーテイング加工装置を用いて、複合基材の一
部をなす基体上か、あるいはシリコーン離型紙あるいは
スチールシリコーンベルト上に塗布流延したのち、ブロ
ック化ポリイソシアネート(A)の解離温度かつ加熱分
解型発泡剤(C)の分解温度より高温に加熱された加熱
炉を通すことにより、ポリウレタン樹脂の硬化と並行し
て加熱分解型発泡剤(C)より発生する分解ガスによっ
て架橋構造を伴った発泡フィルムまたはシートを得るこ
とができる。
【0019】本発明の発泡性ポリウレタン樹脂組成物か
ら得られる発泡フィルムまたはシートは、耐熱性、耐水
性、耐溶剤性、クッション性を利用して衣料、自動車、
家電、家具(カーペットなど)、皮革代替品、両面テー
プおよび履物などの材料として有用である。
【0020】
【実施例】以下、試験例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。試験例中
の部は重量部である。
【0021】製造例1 (1)内容量1Lのガラスフラスコにヘキサメチレンジ
イソシアネートから変性されたイソシアヌレート変性ポ
リイソシアネート322部(旭化成社製、TPA−10
0、NCO含量23.4%)、ジイソノニルフタレート
215部を仕込んだ。攪拌下窒素ガスをパスさせなが
ら、冷却下メチルエチルケトオキシム163部を分割し
て仕込み、60℃で1時間ブロック化反応を行い、NC
O含量0.001%のブロック化ポリイソシアネートを
得た。 (2)このブロック化ポリイソシアネート100部に対
してイソホロンジアミン21.6部、4,4′−オキシ
ビス(ベンゼンスルフォニルヒドラジッド)3部(三協
化成社製、セルマイクS)とを充分に混合分散させたの
ち減圧下脱泡を行った。この配合物の25℃での粘度は
370ポイズであった。このものの貯蔵安定性は、40
℃で10日保存後の粘度増加率は1.1倍であった。 (3)40℃で10日保存した混合液を離型紙上に0.
5mmに塗布したのち、140℃のオーブンで20分間
加熱して、発泡倍率約3倍で柔軟性のある発泡ウレタン
シートを得た。
【0022】製造例2 (1)製造例1(1)で得られたブロック化ポリイソシ
アネート100部に対して3,3′−ジメチル−4,
4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン30.3部、ア
ゾジカルボンアミド3部(三協化成社製、セルマイク
C)とを充分に混合分散させたのち減圧下脱泡を行っ
た。この配合物の25℃での粘度は340ポイズであっ
た。このものの貯蔵安定性は、40℃で10日保存後の
粘度増加率は1.2倍であった。 (2)40℃で10日保存した混合液を離型紙上に0.
5mmに塗布したのち、140℃のオーブンで20分間
加熱して、発泡倍率約3倍で柔軟性のある発泡ウレタン
シートを得た。
【0023】製造例3 (1)内容量1Lのガラスフラスコにポリエーテルポリ
オール533部(三洋化成工業社製、サンニックスジオ
ールPP−2000、分子量2,000)、イソホロン
ジイソシアネート118部、ジブチル錫ジラウレート
0.05部を仕込んだ。攪拌下窒素ガスをパスさせなが
ら、徐々に90℃まで加熱し、その後90℃で5時間反
応させてNCO含量3.4%のウレタンプレポリマーを
得た。更に冷却下メチルエチルケトオキシム49部を分
割して仕込み、50℃で1時間ブロック化反応を行い、
NCO含量0.001%のブロック化ウレタンプレポリ
マーを得た。 (2)このブロック化ポリイソシアネート100部に対
してイソホロンジアミン6.4部、4,4′−オキシビ
ス(ベンゼンスルフォニルヒドラジッド)3部(三協化
成社製、セルマイクS)とを充分に混合分散させたのち
減圧下脱泡を行った。この配合物の25℃での粘度は1
30ポイズであった。このものの貯蔵安定性は、40℃
で10日保存後の粘度増加率は1.1倍であった。 (3)40℃で10日保存した混合液を離型紙上に0.
5mmに塗布したのち、140℃のオーブンで20分間
加熱して、発泡倍率約3.5倍で柔軟性のある発泡ウレ
タンシートを得た。
【0024】製造例4 (1)製造例3(1)で得られたブロック化ウレタンプ
レポリマー100部に対して3,3′−ジメチル−4,
4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン9.0部、アゾ
ジカルボンアミド3部(三協化成社製、セルマイクC)
とを充分に混合分散させたのち減圧下脱泡を行った。こ
の配合物の25℃での粘度は110ポイズであった。こ
のものの貯蔵安定性は、40℃で10日保存後の粘度増
加率は1.2倍であった。 (2)40℃で10日保存した混合液を離型紙上に0.
5mmに塗布したのち、140℃のオーブンで20分間
加熱して、発泡倍率約4倍で柔軟性のある発泡ウレタン
シートを得た。
【0025】製造例5 (1)製造例1(1)で得られたブロック化ポリイソシ
アネート100部に対してエチルトリス(アミノプロピ
ルオキシメチル)メタン(テキサコケミカル社製、ジェ
ファーミンT−403)39部、アゾジカルボンアミド
3部(三協化成社製、セルマイクC)とを充分に混合分
散させたのち減圧下脱泡を行った。この配合物の25℃
での粘度は320ポイズであった。このものの貯蔵安定
性は、40℃で10日保存後の粘度増加率は1.3倍で
あった。 (2)40℃で10日保存した混合液を離型紙上に0.
5mmに塗布したのち、140℃のオーブンで20分間
加熱して、発泡倍率約3倍で柔軟性のある発泡ウレタン
シートを得た。
【0026】比較製造例1 (1)内容量1Lのガラスフラスコにポリエチレンアジ
ペート449部(分子量2000)、トリレンジイソシ
アネート78部、キシレン132部およびジブチル錫ジ
ラウレート0.05部を仕込んだ。攪拌下窒素ガスをパ
スさせながら、徐々に80℃まで加熱し、その後80℃
で5時間反応させ固形分80%でNCO含量2.8%の
ウレタンプレポリマーを得た。その後50℃まで冷却し
て、メチルエチルケトオキシム40部を分割して仕込
み、50℃で1時間ブロック化反応を行い、NCO含量
0.001%のブロック化ウレタンプレポリマーを得
た。 (2)このブロック化ウレタンプレポリマー100部に
対してジエチレントリアミン1.3部、4,4′−オキ
シビス(ベンゼンスルフォニルヒドラジッド)3部(三
協化成社製、セルマイクS)とを充分に混合分散させた
のち減圧下脱泡を行った。このものの貯蔵安定性は、4
0℃保管5日後には完全に固化しており、粘度は測定で
きなかった。
【0027】比較製造例2 (1)比較製造例1(1)と同様な装置にポリテトラメ
チレングリコール423部(三洋化成工業社製:PTM
G−2000、分子量2000)、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート106部、ジメチルホルムア
ミド132部およびジブチル錫ジラウレート0.05部
を仕込んだ。攪拌下窒素ガスをパスさせながら、徐々に
80℃まで加熱し、その後80℃で5時間反応させてN
CO含量2.5%のウレタンプレポリマーを得た。その
後50℃まで冷却して、メチルエチルケトオキシム39
部を分割して仕込み、50℃で1時間ブロック化反応を
行い、NCO含量0.001%のブロック化ウレタンプ
レポリマーを得た。 (2)このブロック化ウレタンプレポリマー100部に
対してイミノビスプロピルアミン1.5部(BASF社
製、ラロミンA−327)、4,4′−オキシビス(ベ
ンゼンスルフォニルヒドラジッド)2部(三協化成社
製、セルマイクS)、アゾジカルボンアミド1部(三協
化成社製、セルマイクC)とを充分に混合分散させたの
ち減圧下脱泡を行った。このものの貯蔵安定性は、40
℃保管5日後には完全に固化しており、粘度は測定でき
なかった。
【0028】製造例および比較製造例の貯蔵安定性の評
価結果を表1に記載した。
【0029】
【表1】 貯蔵安定性:40℃保存下、5日および10日後の粘度
増加率 (保存後の粘度/初期粘度、B型粘度計使用)
【0030】
【発明の効果】本発明は下記の効果を奏する。 (1)本発明の組成物は、貯蔵安定性に優れているた
め、製造に際して組成物を貯蔵タンクで保存可能とする
ものであり、作業の開始および終了に発生するラインの
抜取り洗浄がなくなり製造効率が大幅に改善される。 (2)従来、この用途に使用される組成物は溶剤を含む
ため、加熱時に飛散する有機溶剤による引火への危険性
および臭気発生防止のための有機溶剤の回収問題を改善
したものである。 (3)本発明の発泡性ウレタン樹脂組成物から得られる
発泡フィルムまたはシートは、耐熱性、耐水性、耐溶剤
性、クッション性を利用して衣料、自動車、家電、家具
(カーペットなど)、皮革代替品、両面テープおよび履
物などの材料として有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機ポリイソシアネート(a)がブロッ
    ク化剤によりブロックされたブロック化ポリイソシアネ
    ート(A)と、下記構造式で示されるアミノ基を1個以
    上含有するポリアミン化合物(B)と、加熱分解型発泡
    剤(C)とからなり、加熱により発泡させることを特徴
    とする発泡性ポリウレタン樹脂組成物。 (式中、R1、R2は炭素数1〜4の炭化水素基である
    か、あるいはR1とR2が結合して環を形成してもよ
    い。)
  2. 【請求項2】 該ポリアミン化合物(B)が、脂環式ジ
    アミン類およびポリオキシプロピレンポリアミン類から
    成る群より選ばれる請求項1記載の発泡性ポリウレタン
    樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 該ブロック化ポリイソシアネート(A)
    のブロック化剤がオキシム化合物またはラクタム類であ
    る請求項1または2記載の発泡性ポリウレタン樹脂組成
    物。
  4. 【請求項4】 さらにブロック化剤解離触媒(D)を含
    有する請求項1〜3いずれか記載の発泡性ポリウレタン
    樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 さらに可塑剤(E)を含有する請求項1
    〜4いずれか記載の発泡性ポリウレタン樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 ブロック化ポリイソシアネート(A)、
    該ポリアミン化合物(B)、加熱分解型発泡剤(C)、
    ブロック化剤解離触媒(D)および可塑剤(E)組成物
    の粘度が、25℃で10〜1000ポイズである請求項
    1〜5いずれか記載の発泡性ポリウレタン樹脂組成物。
JP4355102A 1992-12-16 1992-12-16 発泡性ポリウレタン樹脂組成物 Expired - Fee Related JPH0730200B2 (ja)

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