JPH10182780A - 硬質ポリウレタン樹脂の製造法 - Google Patents
硬質ポリウレタン樹脂の製造法Info
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- JPH10182780A JPH10182780A JP8348114A JP34811496A JPH10182780A JP H10182780 A JPH10182780 A JP H10182780A JP 8348114 A JP8348114 A JP 8348114A JP 34811496 A JP34811496 A JP 34811496A JP H10182780 A JPH10182780 A JP H10182780A
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- polyurethane resin
- carbon atoms
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフ
ォームを製造できる方法を提供する。 【解決手段】 イソシアネート化合物と活性水素含有化
合物とを反応させて硬質ポリウレタン樹脂を製造する際
に、前記活性水素含有化合物の少なくとも一部として下
記一般式(I)で表される第3級アミノアルコール
(a)を用い、且つ前記反応を下記一般式(II)で表さ
れる化合物(b)の存在下に行う。 【化1】 〔R1は炭素数1〜24の直鎖または分岐アルキル基等、m
は重量平均で3〜50の数、R2は炭素数2〜20の直鎖もし
くは分岐アルキレン基等を示す。〕 R3(-X)n (II) 〔R3はn価の炭化水素基であり、X は同一もしくは異な
る陰イオン性の脱離基を表し、かつnは2以上の整数で
ある。〕
ォームを製造できる方法を提供する。 【解決手段】 イソシアネート化合物と活性水素含有化
合物とを反応させて硬質ポリウレタン樹脂を製造する際
に、前記活性水素含有化合物の少なくとも一部として下
記一般式(I)で表される第3級アミノアルコール
(a)を用い、且つ前記反応を下記一般式(II)で表さ
れる化合物(b)の存在下に行う。 【化1】 〔R1は炭素数1〜24の直鎖または分岐アルキル基等、m
は重量平均で3〜50の数、R2は炭素数2〜20の直鎖もし
くは分岐アルキレン基等を示す。〕 R3(-X)n (II) 〔R3はn価の炭化水素基であり、X は同一もしくは異な
る陰イオン性の脱離基を表し、かつnは2以上の整数で
ある。〕
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は硬質ポリウレタン樹
脂の製造法に関するものである。更に詳しくは低温寸法
安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームの製造法に関
するものである。
脂の製造法に関するものである。更に詳しくは低温寸法
安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームの製造法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリイソシアネート成分とポリオール
(活性水素含有化合物)成分とを、発泡剤の存在下に反
応させてポリウレタンフォームを製造することは広く行
われている。ポリウレタン樹脂は、その構造、原料、製
造法等によって一般に軟質、半硬質、硬質のポリウレタ
ンフォームに区分されている(必要に応じて更に分類を
細分化する場合もある)。これらの中で、特に硬質ポリ
ウレタンフォームは、冷蔵庫、冷凍倉庫等の断熱材料と
して広範囲に用いられている。これら断熱材としての断
熱特性は硬質ポリウレタンフォームが発泡剤としてトリ
クロロフルオロメタン(以下、R−11と称する)を使用
していることが大きな理由である。
(活性水素含有化合物)成分とを、発泡剤の存在下に反
応させてポリウレタンフォームを製造することは広く行
われている。ポリウレタン樹脂は、その構造、原料、製
造法等によって一般に軟質、半硬質、硬質のポリウレタ
ンフォームに区分されている(必要に応じて更に分類を
細分化する場合もある)。これらの中で、特に硬質ポリ
ウレタンフォームは、冷蔵庫、冷凍倉庫等の断熱材料と
して広範囲に用いられている。これら断熱材としての断
熱特性は硬質ポリウレタンフォームが発泡剤としてトリ
クロロフルオロメタン(以下、R−11と称する)を使用
していることが大きな理由である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、大気中のオゾン
層保護のためクロロフルオロカーボンの使用が規制さ
れ、R−11もこの規制対象に含まれるため、これに変わ
る発泡剤の開発が急がれていた。その結果、諸物性から
みて、1,1 −ジクロロ−2,2,2 −トリフルオロエタン
(以下、R−123 と称する)や、2,2 −ジクロロ−2−
フルオロエタン(以下R−141bと称する)もしくはシク
ロペンタンが代替物の有力候補と考えられ、他にも水に
よる炭酸ガス発泡が考えられている。しかしながら、発
泡剤としてこれらの化合物を用いると低温寸法安定性が
劣る点で性能が低下することが確認されている。以上の
点を解決する手段として高密度化が考えられるが、コス
トアップにもつながり実用的な硬質ポリウレタンの製造
方法とは言い難い。
層保護のためクロロフルオロカーボンの使用が規制さ
れ、R−11もこの規制対象に含まれるため、これに変わ
る発泡剤の開発が急がれていた。その結果、諸物性から
みて、1,1 −ジクロロ−2,2,2 −トリフルオロエタン
(以下、R−123 と称する)や、2,2 −ジクロロ−2−
フルオロエタン(以下R−141bと称する)もしくはシク
ロペンタンが代替物の有力候補と考えられ、他にも水に
よる炭酸ガス発泡が考えられている。しかしながら、発
泡剤としてこれらの化合物を用いると低温寸法安定性が
劣る点で性能が低下することが確認されている。以上の
点を解決する手段として高密度化が考えられるが、コス
トアップにもつながり実用的な硬質ポリウレタンの製造
方法とは言い難い。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題点を
解決するため鋭意検討を重ねた結果、分子骨格に3つ以
上の第三級アミノ基を持ち、分子両末端にイソシアネー
ト基と反応しうるヒドロキシル基を有する第三級アミノ
アルコールと、分子内に少なくとも2つ以上の陰イオン
性脱離基を持つ炭化水素を併用することによって、ポリ
ウレタンの分子内に架橋構造を導入し物性の向上を図る
ことができ、優れた断熱性能と低温寸法安定性を示す硬
質ポリウレタンフォームが得られることを見出し、本発
明に到達した。
解決するため鋭意検討を重ねた結果、分子骨格に3つ以
上の第三級アミノ基を持ち、分子両末端にイソシアネー
ト基と反応しうるヒドロキシル基を有する第三級アミノ
アルコールと、分子内に少なくとも2つ以上の陰イオン
性脱離基を持つ炭化水素を併用することによって、ポリ
ウレタンの分子内に架橋構造を導入し物性の向上を図る
ことができ、優れた断熱性能と低温寸法安定性を示す硬
質ポリウレタンフォームが得られることを見出し、本発
明に到達した。
【0005】すなわち、本発明は、イソシアネート化合
物と活性水素含有化合物とを反応させて硬質ポリウレタ
ン樹脂を製造するに際して、前記活性水素含有化合物の
少なくとも一部として下記一般式(I)で表される第3
級アミノアルコール(a)を用い、且つ前記反応を下記
一般式(II)で表される化合物(b)の存在下に行うこ
とを特徴とする硬質ポリウレタン樹脂の製造法を提供す
るものである。
物と活性水素含有化合物とを反応させて硬質ポリウレタ
ン樹脂を製造するに際して、前記活性水素含有化合物の
少なくとも一部として下記一般式(I)で表される第3
級アミノアルコール(a)を用い、且つ前記反応を下記
一般式(II)で表される化合物(b)の存在下に行うこ
とを特徴とする硬質ポリウレタン樹脂の製造法を提供す
るものである。
【0006】
【化2】
【0007】〔R1は炭素数1〜24の直鎖または分岐アル
キル基またはアラルキル基を示し、mは重量平均で3〜
50の数を示し、R2は炭素数2〜20の直鎖もしくは分岐ア
ルキレン基、脂環式アルキレン基、アラルキレン基、ま
たは-(CH2CH2O)p-(CH2CH2)q-(但し、pは1〜15の数で
あり、qは1〜15の数である)を示す。〕 R3(-X)n (II) 〔R3はn価の炭化水素基であり、X は同一もしくは異な
る陰イオン性の脱離基を表し、かつnは2以上の整数で
ある。〕。
キル基またはアラルキル基を示し、mは重量平均で3〜
50の数を示し、R2は炭素数2〜20の直鎖もしくは分岐ア
ルキレン基、脂環式アルキレン基、アラルキレン基、ま
たは-(CH2CH2O)p-(CH2CH2)q-(但し、pは1〜15の数で
あり、qは1〜15の数である)を示す。〕 R3(-X)n (II) 〔R3はn価の炭化水素基であり、X は同一もしくは異な
る陰イオン性の脱離基を表し、かつnは2以上の整数で
ある。〕。
【0008】<(a)成分>本発明において、第3級ア
ミノアルコールは、ポリオール成分の少なくとも一部と
して用いられる。好ましくはポリオール成分の2〜50重
量%、好ましくは5〜20重量%の範囲で用いられる。本
発明に使用する第3級アミノアルコールとしては、一般
式(I)に示す構造を有するものであって条件を満たす
ものはいずれも使用できる。R1は炭素数1〜24の直鎖ま
たは分岐アルキル基またはアラルキル基を示し、mは重
量平均で3〜50の数を示し、R2は炭素数2〜20の直鎖も
しくは分岐アルキレン基、脂環式アルキレン基、アラル
キレン基、または-(CH2CH2O)p-(CH2CH2)q- (但し、p
は1〜15の数であり、qは1〜15の数である)である。
更に好ましくはR1が炭素数にして1〜4の直鎖または分
岐のアルキル基であり、最も好ましくはR1がメチル基で
ある。R2について更に好ましくは炭素数にして3から9
の直鎖または分岐のアルキレン基であり、最も好ましく
はヘキサメチレン基である。mについて更に好ましくは
重量平均で3から18の数である。R1、R2の炭素数やmが
上記の数値よりも大きいと粘度が高くなるため、使用し
難くなるし、mが重量平均で3より小さいと一分子中の
架橋点が減少し十分な強度が得られなくなる。
ミノアルコールは、ポリオール成分の少なくとも一部と
して用いられる。好ましくはポリオール成分の2〜50重
量%、好ましくは5〜20重量%の範囲で用いられる。本
発明に使用する第3級アミノアルコールとしては、一般
式(I)に示す構造を有するものであって条件を満たす
ものはいずれも使用できる。R1は炭素数1〜24の直鎖ま
たは分岐アルキル基またはアラルキル基を示し、mは重
量平均で3〜50の数を示し、R2は炭素数2〜20の直鎖も
しくは分岐アルキレン基、脂環式アルキレン基、アラル
キレン基、または-(CH2CH2O)p-(CH2CH2)q- (但し、p
は1〜15の数であり、qは1〜15の数である)である。
更に好ましくはR1が炭素数にして1〜4の直鎖または分
岐のアルキル基であり、最も好ましくはR1がメチル基で
ある。R2について更に好ましくは炭素数にして3から9
の直鎖または分岐のアルキレン基であり、最も好ましく
はヘキサメチレン基である。mについて更に好ましくは
重量平均で3から18の数である。R1、R2の炭素数やmが
上記の数値よりも大きいと粘度が高くなるため、使用し
難くなるし、mが重量平均で3より小さいと一分子中の
架橋点が減少し十分な強度が得られなくなる。
【0009】上記一般式(I)で表される第3級アミノ
アルコールは、例えば二価アルコールと第1級アミンと
を反応させることにより得られる。二価のアルコールと
しては、直鎖状分岐状の炭素数2から24を有するものが
用いられ、例えば、1,3−ブタンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−
デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、
1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
また、第一級アミンとしては、分子内に2個の活性水素
を持つ直鎖もしくは分岐の炭素数1から24の第一級アミ
ンあるいは芳香族アミンが挙げられ、例えばメチルアミ
ン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミ
ン、2−エチルヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オク
チルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチルア
ミン、ステアリルアミン、ドコシルアミン、オレイルア
ミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン等を挙げるこ
とができる。これらは銅−貴金属を主成分とする触媒
(例えば銅−ニッケル−白金)の存在下、反応により生
成する水を連続的あるいは断続的に反応系外に除去しな
がら大気圧あるいは加圧下で 150〜 250℃の温度で攪拌
して混合させることによって得られる。一般式(I)に
該当する化合物については、予めもしくは発泡直前にポ
リオール溶液に混合して用いられる。通常は、一般式
(I)で表される第3級アミノアルコールは重合度の異
なる化合物の混合物として得られ、mは平均重合度(重
量平均)である。
アルコールは、例えば二価アルコールと第1級アミンと
を反応させることにより得られる。二価のアルコールと
しては、直鎖状分岐状の炭素数2から24を有するものが
用いられ、例えば、1,3−ブタンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−
デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、
1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
また、第一級アミンとしては、分子内に2個の活性水素
を持つ直鎖もしくは分岐の炭素数1から24の第一級アミ
ンあるいは芳香族アミンが挙げられ、例えばメチルアミ
ン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミ
ン、2−エチルヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オク
チルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチルア
ミン、ステアリルアミン、ドコシルアミン、オレイルア
ミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン等を挙げるこ
とができる。これらは銅−貴金属を主成分とする触媒
(例えば銅−ニッケル−白金)の存在下、反応により生
成する水を連続的あるいは断続的に反応系外に除去しな
がら大気圧あるいは加圧下で 150〜 250℃の温度で攪拌
して混合させることによって得られる。一般式(I)に
該当する化合物については、予めもしくは発泡直前にポ
リオール溶液に混合して用いられる。通常は、一般式
(I)で表される第3級アミノアルコールは重合度の異
なる化合物の混合物として得られ、mは平均重合度(重
量平均)である。
【0010】<(b)成分>本発明では、ポリウレタン
反応を前記の一般式(II)で表される化合物の存在下に
行う。一般式(II)の化合物は、2つ以上の陰イオン性
の脱離基で置換された炭化水素であり、一般式(II)の
条件を満たすものであればいずれも使用できるが、好ま
しくはR3は2価の基(即ちn=2)であり、特に炭素数
3〜20の直鎖もしくは分岐アルキレン基、脂環式アルキ
レン基、アラルキレン基、または一般式 -(CH2CH2O)r-
(CH2CH2)s- 〔但し、rは1〜15の数であり、sは1〜1
5の数である〕で表される炭化水素基が好ましい。より
好ましくは構造上安定な原子数にして5〜6個の鎖長で
あり、最も好ましくはヘキサメチレン基である。一般式
(II)中のX は、同一もしくは異なる陰イオン性の脱離
基を示す。X としては具体的には塩素、臭素、ヨウ素等
のハロゲン、或いはメタンスルホン酸、エタンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレ
ンスルホン酸等のスルホン酸化合物から誘導される基等
が挙げられる。脱離基としての能力は上記例中において
スルホン酸化合物およびヨウ素が高く、反応がやや速く
なる。ポリイソシアネートおよびポリオール溶液からウ
レタン樹脂を製造する場合、射出、充填のプロセスを経
由するため、反応速度的に最も好ましくは臭素である。
これらのことから、本発明において、一般式(II)で表
される化合物として最も好ましいのは1,6 −ジブロモヘ
キサンである。なお一般式(II)に該当する化合物につ
いては、予めポリイソシアネート溶液にもしくは発泡直
前に一般式(I)に示される化合物と共に、ポリオール
溶液に混合して用いられる。
反応を前記の一般式(II)で表される化合物の存在下に
行う。一般式(II)の化合物は、2つ以上の陰イオン性
の脱離基で置換された炭化水素であり、一般式(II)の
条件を満たすものであればいずれも使用できるが、好ま
しくはR3は2価の基(即ちn=2)であり、特に炭素数
3〜20の直鎖もしくは分岐アルキレン基、脂環式アルキ
レン基、アラルキレン基、または一般式 -(CH2CH2O)r-
(CH2CH2)s- 〔但し、rは1〜15の数であり、sは1〜1
5の数である〕で表される炭化水素基が好ましい。より
好ましくは構造上安定な原子数にして5〜6個の鎖長で
あり、最も好ましくはヘキサメチレン基である。一般式
(II)中のX は、同一もしくは異なる陰イオン性の脱離
基を示す。X としては具体的には塩素、臭素、ヨウ素等
のハロゲン、或いはメタンスルホン酸、エタンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレ
ンスルホン酸等のスルホン酸化合物から誘導される基等
が挙げられる。脱離基としての能力は上記例中において
スルホン酸化合物およびヨウ素が高く、反応がやや速く
なる。ポリイソシアネートおよびポリオール溶液からウ
レタン樹脂を製造する場合、射出、充填のプロセスを経
由するため、反応速度的に最も好ましくは臭素である。
これらのことから、本発明において、一般式(II)で表
される化合物として最も好ましいのは1,6 −ジブロモヘ
キサンである。なお一般式(II)に該当する化合物につ
いては、予めポリイソシアネート溶液にもしくは発泡直
前に一般式(I)に示される化合物と共に、ポリオール
溶液に混合して用いられる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる一般式(I)
で表される第3級アミノアルコール(a)は、その分子
中に3〜50個含まれる第三級アミノ基と、一般式(II)
で表される2つ以上の陰イオン脱離基で置換された化合
物(b)とで、第四級アンモニウム塩構造を形成して架
橋するため、樹脂の強度が向上する。一般式(I)のア
ミノ基に対して一般式(II)の陰イオン脱離基の当量を
調節することによって架橋度を自由に設定することが可
能である。更には第三級アミノ基はウレタン化に対して
優れた触媒能を示すため、一般式(II)の陰イオン脱離
基当量を一般式(I)のアミノ基当量に対して上回るよ
うに添加すれば、触媒としての効果も期待できる。その
際の効果については特願平3−105675号に記載の如く、
硬質ウレタン樹脂のモールドへの充填性を向上させ、優
れた断熱性能を得ることを可能とする。
で表される第3級アミノアルコール(a)は、その分子
中に3〜50個含まれる第三級アミノ基と、一般式(II)
で表される2つ以上の陰イオン脱離基で置換された化合
物(b)とで、第四級アンモニウム塩構造を形成して架
橋するため、樹脂の強度が向上する。一般式(I)のア
ミノ基に対して一般式(II)の陰イオン脱離基の当量を
調節することによって架橋度を自由に設定することが可
能である。更には第三級アミノ基はウレタン化に対して
優れた触媒能を示すため、一般式(II)の陰イオン脱離
基当量を一般式(I)のアミノ基当量に対して上回るよ
うに添加すれば、触媒としての効果も期待できる。その
際の効果については特願平3−105675号に記載の如く、
硬質ウレタン樹脂のモールドへの充填性を向上させ、優
れた断熱性能を得ることを可能とする。
【0012】本発明の硬質ポリウレタンの製造法は、上
記の一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で
表される化合物を存在させる以外は、ポリイソシアネー
ト成分とポリオール成分とを反応させる通常の方法に準
じて行うことができる。
記の一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で
表される化合物を存在させる以外は、ポリイソシアネー
ト成分とポリオール成分とを反応させる通常の方法に準
じて行うことができる。
【0013】また、本発明に用いられるポリオール溶液
は、前記した第3級アミノアルコールを含み、その他に
任意の活性水素含有化合物や、この種の反応に用いられ
る公知の発泡剤、整泡剤、触媒、その他の添加剤から構
成される。活性水素含有化合物としては、例えばエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、1,4 −ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,6 −ヘキサンジオ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6 −
ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等の低分子
ポリオールやエチレンジアミン、4,4'−メチレンビス2
−クロロアニリン等のアミン化合物、または低分子ポリ
オールにエチレンオキシドやプロピレンオキシド等のア
ルキレンオキシドを付加して得られるポリエーテルポリ
オールやポリテトラメチレングリコールを挙げることが
でき、さらに上記の低分子ポリオールとフタル酸、マレ
イン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、テレフタル
酸などの多塩基酸との縮重合物であって、末端に水酸基
を有するポリエステルポリオールやポリカプロラクトン
ポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポ
リオール、芳香族アミンポリオール、シュガー系ポリオ
ール、グリセリン系ポリオール等を挙げることができ
る。これらは単独あるいは任意の組み合わせで用いるこ
とができる。発泡剤としてはR−123 や、R−141b等の
クロロフルオロカーボン類、ハイドロカーボン(例えば
シクロペンタン)および水を単独もしくは組み合わせに
て用いることができる。これに反応触媒の具体例として
は例えば、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレ
ンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のアミン
化合物およびこれらの塩やジブチルスズジラウレート、
オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、オクチル酸鉛などの有
機金属化合物及びこれらの混合物等を用いることができ
るが、一般式(I)が優れた触媒活性を持つため、一般
使用量から適宜減量できる。加えて整泡剤としてシリコ
ン化合物および陰イオン系界面活性剤、その他の添加剤
としてヒンダードフェノール系酸化防止剤、ベンゾトリ
アゾール系紫外線吸収剤、亜燐酸系還元剤、ヒドラジド
化合物およびヒンダードアミン系紫外線吸収剤(HAL
S)等の安定剤、フィラー、炭酸カルシウム等の補強剤
等および顔料、染料を任意の組み合わせにて用いること
ができる。
は、前記した第3級アミノアルコールを含み、その他に
任意の活性水素含有化合物や、この種の反応に用いられ
る公知の発泡剤、整泡剤、触媒、その他の添加剤から構
成される。活性水素含有化合物としては、例えばエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、1,4 −ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,6 −ヘキサンジオ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6 −
ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等の低分子
ポリオールやエチレンジアミン、4,4'−メチレンビス2
−クロロアニリン等のアミン化合物、または低分子ポリ
オールにエチレンオキシドやプロピレンオキシド等のア
ルキレンオキシドを付加して得られるポリエーテルポリ
オールやポリテトラメチレングリコールを挙げることが
でき、さらに上記の低分子ポリオールとフタル酸、マレ
イン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、テレフタル
酸などの多塩基酸との縮重合物であって、末端に水酸基
を有するポリエステルポリオールやポリカプロラクトン
ポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポ
リオール、芳香族アミンポリオール、シュガー系ポリオ
ール、グリセリン系ポリオール等を挙げることができ
る。これらは単独あるいは任意の組み合わせで用いるこ
とができる。発泡剤としてはR−123 や、R−141b等の
クロロフルオロカーボン類、ハイドロカーボン(例えば
シクロペンタン)および水を単独もしくは組み合わせに
て用いることができる。これに反応触媒の具体例として
は例えば、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレ
ンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のアミン
化合物およびこれらの塩やジブチルスズジラウレート、
オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、オクチル酸鉛などの有
機金属化合物及びこれらの混合物等を用いることができ
るが、一般式(I)が優れた触媒活性を持つため、一般
使用量から適宜減量できる。加えて整泡剤としてシリコ
ン化合物および陰イオン系界面活性剤、その他の添加剤
としてヒンダードフェノール系酸化防止剤、ベンゾトリ
アゾール系紫外線吸収剤、亜燐酸系還元剤、ヒドラジド
化合物およびヒンダードアミン系紫外線吸収剤(HAL
S)等の安定剤、フィラー、炭酸カルシウム等の補強剤
等および顔料、染料を任意の組み合わせにて用いること
ができる。
【0014】本発明に用いられるポリイソシアネート化
合物としては、例えばトルエンジイソシアネート、m−
フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフェニルジイソシアネート、3,3'−ジメチル4,4'−
ビフェニレンジイソシアネート、3,3'−ジメチル4,4'−
ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3 −ジクロル4,
4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,5 −ナフタレン
ジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物或いは
この混合物、ポリメリック体もしくはカルボジイミド体
等の変成物またこれらによるプレポリマーが挙げられ
る。これらに一般式(II)で表される化合物を混合させ
ておいても良い。
合物としては、例えばトルエンジイソシアネート、m−
フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフェニルジイソシアネート、3,3'−ジメチル4,4'−
ビフェニレンジイソシアネート、3,3'−ジメチル4,4'−
ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3 −ジクロル4,
4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,5 −ナフタレン
ジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物或いは
この混合物、ポリメリック体もしくはカルボジイミド体
等の変成物またこれらによるプレポリマーが挙げられ
る。これらに一般式(II)で表される化合物を混合させ
ておいても良い。
【0015】一般式(I)および(II)で表される化合
物の仕込み比については特に限定はなく、未架橋アミノ
基の触媒能を期待して(I)のアミノ基当量が(II)の
脱離基当量を上回るよう設計しても良いし、(II)を表
面にブリードしない量(可塑剤量)で過剰に仕込んでも
物性上に何ら問題はないが、あまりに過剰に配合すると
一般式(II)のほとんどが臭気物質であるから好ましく
ない。
物の仕込み比については特に限定はなく、未架橋アミノ
基の触媒能を期待して(I)のアミノ基当量が(II)の
脱離基当量を上回るよう設計しても良いし、(II)を表
面にブリードしない量(可塑剤量)で過剰に仕込んでも
物性上に何ら問題はないが、あまりに過剰に配合すると
一般式(II)のほとんどが臭気物質であるから好ましく
ない。
【0016】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
具体的に説明するが本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。なお、実施例、比較例中「部」とある
のは全て重量部である。
具体的に説明するが本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。なお、実施例、比較例中「部」とある
のは全て重量部である。
【0017】下記の実施例及び比較例で用いた原料は以
下の通りである。 ・ポリオール:旭オーリン(株)の芳香族アミンポリオ
ール(OHV=450 )45部、住友バイエルウレタン
(株)のシュガー系ポリエーテルポリオール(OHV=
530 )45部、三井東圧化学(株)のグリセリン系ポリエ
ーテルポリオール(OHV=235 )10部の混合物 ・整泡剤:日本ユニカー(株)のL−5340 ・触媒:花王(株)のカオライザー No.1(KL-No.1) ・ポリイソシアネート成分:日本ポリウレタン工業のM
R−200 をNCO/OH(当量比)=1.05の比率で用い
た。
下の通りである。 ・ポリオール:旭オーリン(株)の芳香族アミンポリオ
ール(OHV=450 )45部、住友バイエルウレタン
(株)のシュガー系ポリエーテルポリオール(OHV=
530 )45部、三井東圧化学(株)のグリセリン系ポリエ
ーテルポリオール(OHV=235 )10部の混合物 ・整泡剤:日本ユニカー(株)のL−5340 ・触媒:花王(株)のカオライザー No.1(KL-No.1) ・ポリイソシアネート成分:日本ポリウレタン工業のM
R−200 をNCO/OH(当量比)=1.05の比率で用い
た。
【0018】実施例1 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに一般式(I)において、R1=CH3 、R2=C6H12 、m
(重量平均)=3.8 の第3級アミノアルコール(以下、
単に「第3級アミノアルコール」という)10部及び一般
式(II)で表される化合物として1,6 −ジブロモヘキサ
ン 2.5部を添加し、攪拌してポリオール溶液とした。こ
れにポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミキサー
により激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質
ベニヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とす
るウレタンフォームを得た(密度0.0271g/cm3 )。
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに一般式(I)において、R1=CH3 、R2=C6H12 、m
(重量平均)=3.8 の第3級アミノアルコール(以下、
単に「第3級アミノアルコール」という)10部及び一般
式(II)で表される化合物として1,6 −ジブロモヘキサ
ン 2.5部を添加し、攪拌してポリオール溶液とした。こ
れにポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミキサー
により激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質
ベニヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とす
るウレタンフォームを得た(密度0.0271g/cm3 )。
【0019】その後、ウレタンフォームを40mm×40mm×
40mm(試験片A・圧縮強度測定用)および 100×100 ×
100 mm(試験片B・低温収縮測定用)の大きさに切り出
し、ウレタンフォームの圧縮強度(垂直方向)および低
温収縮の評価を行った。ウレタンフォームの低温収縮
は、−30℃に2日間試験片Bを放置した後の試験片Bの
体積を試験前の体積と比較してどの程度収縮したかを体
積%で評価した。その結果を表1に示す。
40mm(試験片A・圧縮強度測定用)および 100×100 ×
100 mm(試験片B・低温収縮測定用)の大きさに切り出
し、ウレタンフォームの圧縮強度(垂直方向)および低
温収縮の評価を行った。ウレタンフォームの低温収縮
は、−30℃に2日間試験片Bを放置した後の試験片Bの
体積を試験前の体積と比較してどの程度収縮したかを体
積%で評価した。その結果を表1に示す。
【0020】実施例2 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部を
攪拌し、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合してお
いた。これに第3級アミノアルコール10部及び一般式
(II)で表される化合物として1,6 −ジブロモヘキサン
5部を添加し、攪拌してポリオール溶液とした。これに
ポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミキサーによ
り激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニ
ヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウ
レタンフォームを得た(密度0.0270g/cm3 )。その
後、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に
示す。
攪拌し、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合してお
いた。これに第3級アミノアルコール10部及び一般式
(II)で表される化合物として1,6 −ジブロモヘキサン
5部を添加し、攪拌してポリオール溶液とした。これに
ポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミキサーによ
り激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニ
ヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウ
レタンフォームを得た(密度0.0270g/cm3 )。その
後、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0021】実施例3 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに第3級アミノアルコール10部及び一般式(II)で表
される化合物として1,6 −ジブロモヘキサン10部を添
加、攪拌しポリオール溶液とした。これにポリイソシア
ネートを1.05倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌
し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型の中
で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフォー
ムを得た(密度0.0272g/cm3 )。その後、実施例1と
同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに第3級アミノアルコール10部及び一般式(II)で表
される化合物として1,6 −ジブロモヘキサン10部を添
加、攪拌しポリオール溶液とした。これにポリイソシア
ネートを1.05倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌
し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型の中
で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフォー
ムを得た(密度0.0272g/cm3 )。その後、実施例1と
同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0022】比較例1 ポリオール成分 100部、水2部、シリコン系整泡剤1
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合
しておいた。これを攪拌、混合しポリオール溶液とし
た。これにポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミ
キサーにより激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm
の材質ベニヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目
的とするウレタンフォームを得た(密度0.0288g/c
m3 )。その後、実施例1と同様の評価を行った。その
結果を表1に示す。
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合
しておいた。これを攪拌、混合しポリオール溶液とし
た。これにポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミ
キサーにより激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm
の材質ベニヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目
的とするウレタンフォームを得た(密度0.0288g/c
m3 )。その後、実施例1と同様の評価を行った。その
結果を表1に示す。
【0023】比較例2 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに第3級アミノアルコール10部を添加し、攪拌してポ
リオール溶液とした。これにポリイソシアネートを1.05
倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、内寸法 1
50×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型の中で上部に蓋を
せず発泡させ、目的とするウレタンフォームを得た(密
度0.0270g/cm3 )。その後、実施例1と同様の評価を
行った。その結果を表1に示す。
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに第3級アミノアルコール10部を添加し、攪拌してポ
リオール溶液とした。これにポリイソシアネートを1.05
倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、内寸法 1
50×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型の中で上部に蓋を
せず発泡させ、目的とするウレタンフォームを得た(密
度0.0270g/cm3 )。その後、実施例1と同様の評価を
行った。その結果を表1に示す。
【0024】比較例3 ポリオール成分80部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに第3級アミノアルコール10部とグリセリン10部を添
加し、攪拌してポリオール溶液とした。これにポリイソ
シアネートを1.05倍当量添加してミキサーにより激しく
攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型
の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフ
ォームを得た(密度0.0305g/cm3 )。その後、実施例
1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
発泡剤としてシクロペンタン13部を混合しておいた。こ
れに第3級アミノアルコール10部とグリセリン10部を添
加し、攪拌してポリオール溶液とした。これにポリイソ
シアネートを1.05倍当量添加してミキサーにより激しく
攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型
の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフ
ォームを得た(密度0.0305g/cm3 )。その後、実施例
1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0025】比較例4 ポリオール成分 100部、水2部、シリコン系整泡剤1
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合
しておいた。これに一般式(II)で表される化合物であ
る1,6 −ジブロモヘキサン10部を添加し、攪拌してポリ
オール溶液とした。これにポリイソシアネートを1.05倍
当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、目的とする
ウレタンフォームを得た(密度0.0283g/cm3 )。その
後、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に
示す。
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合
しておいた。これに一般式(II)で表される化合物であ
る1,6 −ジブロモヘキサン10部を添加し、攪拌してポリ
オール溶液とした。これにポリイソシアネートを1.05倍
当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、目的とする
ウレタンフォームを得た(密度0.0283g/cm3 )。その
後、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0026】比較例5 ポリオール成分 100部、水2部、シリコン系整泡剤1
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合
しておいた。これにN−メチルジエタノールアミン(N
−MDEA)6.67部及び一般構造式(II)で表される化
合物として1,6 −ジブロモヘキサン10部を添加し、攪拌
してポリオール溶液とした。これにポリイソシアネート
を1.05倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、内
寸法 150×150 ×200 mmの材質ベニヤ材の型の中で上部
に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフォームを得
た(密度0.0319g/cm3 )。その後、実施例1と同様の
評価を行った。その結果を表1に示す。
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン13部を混合
しておいた。これにN−メチルジエタノールアミン(N
−MDEA)6.67部及び一般構造式(II)で表される化
合物として1,6 −ジブロモヘキサン10部を添加し、攪拌
してポリオール溶液とした。これにポリイソシアネート
を1.05倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、内
寸法 150×150 ×200 mmの材質ベニヤ材の型の中で上部
に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフォームを得
た(密度0.0319g/cm3 )。その後、実施例1と同様の
評価を行った。その結果を表1に示す。
【0027】比較例6 ポリオール成分 100部、水2部、シリコン系整泡剤1
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン18部を混合
しておいた。これにグリセリン6.67部及び一般構造式
(II)で表される化合物として1,6 −ジブロモヘキサン
10部を添加し、攪拌してポリオール溶液とした。これに
ポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミキサーによ
り激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200 mmの材質ベニ
ヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウ
レタンフォームを得た(密度0.0271g/cm3 )。その
後、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に
示す。
部、触媒3部、発泡剤としてシクロペンタン18部を混合
しておいた。これにグリセリン6.67部及び一般構造式
(II)で表される化合物として1,6 −ジブロモヘキサン
10部を添加し、攪拌してポリオール溶液とした。これに
ポリイソシアネートを1.05倍当量添加してミキサーによ
り激しく攪拌し、内寸法 150×150 ×200 mmの材質ベニ
ヤ材の型の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウ
レタンフォームを得た(密度0.0271g/cm3 )。その
後、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0028】
【表1】
【0029】実施例4 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてHCFC−141b 25部を混合しておいた。
これに第3級アミノアルコール10部及び一般式(II)で
表される化合物である1,6 −ジブロモヘキサン10部を添
加し、攪拌してポリオール溶液とした。これにポリイソ
シアネートを1.05倍当量添加してミキサーにより激しく
攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型
の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフ
ォームを得た(密度0.0270g/cm3 )。その後、実施例
1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。 比較例7 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてHCFC−141b 25部を混合しておいた。
これに第3級アミノアルコール10部を添加し、攪拌して
ポリオール溶液とした。このものにポリイソシアネート
を1.05倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、内
寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型の中で上部
に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフォームを得
た(密度0.0271g/cm3 )。その後、実施例1と同様の
評価を行った。その結果を表2に示す。
発泡剤としてHCFC−141b 25部を混合しておいた。
これに第3級アミノアルコール10部及び一般式(II)で
表される化合物である1,6 −ジブロモヘキサン10部を添
加し、攪拌してポリオール溶液とした。これにポリイソ
シアネートを1.05倍当量添加してミキサーにより激しく
攪拌し、内寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型
の中で上部に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフ
ォームを得た(密度0.0270g/cm3 )。その後、実施例
1と同様の評価を行った。その結果を表2に示す。 比較例7 ポリオール成分90部、水2部、シリコン系整泡剤1部、
発泡剤としてHCFC−141b 25部を混合しておいた。
これに第3級アミノアルコール10部を添加し、攪拌して
ポリオール溶液とした。このものにポリイソシアネート
を1.05倍当量添加してミキサーにより激しく攪拌し、内
寸法 150×150 ×200mm の材質ベニヤ材の型の中で上部
に蓋をせず発泡させ、目的とするウレタンフォームを得
た(密度0.0271g/cm3 )。その後、実施例1と同様の
評価を行った。その結果を表2に示す。
【0030】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諌山 康敏 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内
Claims (10)
- 【請求項1】 イソシアネート化合物と活性水素含有化
合物とを反応させて硬質ポリウレタン樹脂を製造するに
際して、前記活性水素含有化合物の少なくとも一部とし
て下記一般式(I)で表される第3級アミノアルコール
(a)を用い、且つ前記反応を下記一般式(II)で表さ
れる化合物(b)の存在下に行うことを特徴とする硬質
ポリウレタン樹脂の製造法。 【化1】 〔R1は炭素数1〜24の直鎖または分岐アルキル基または
アラルキル基を示し、mは重量平均で3〜50の数を示
し、R2は炭素数2〜20の直鎖もしくは分岐アルキレン
基、脂環式アルキレン基、アラルキレン基、または-(CH
2CH2O)p-(CH2CH2)q-(但し、pは1〜15の数であり、q
は1〜15の数である)を示す。〕 R3(-X)n (II) 〔R3はn価の炭化水素基であり、X は同一もしくは異な
る陰イオン性の脱離基を表し、かつnは2以上の整数で
ある。〕 - 【請求項2】 一般式(I)中のR1が炭素数1〜4の直
鎖または分岐アルキル基、R2が炭素数6〜9の直鎖また
は分岐アルキレン基、mが重量平均で3〜18の数である
請求項1記載の硬質ポリウレタン樹脂の製造法。 - 【請求項3】 一般式(II)中のR3が2価の炭化水素基
である請求項1又は2記載の硬質ポリウレタン樹脂の製
造法。 - 【請求項4】 一般式(II)中のR3が、総炭素数3〜20
の2価の炭化水素基である請求項3記載の硬質ポリウレ
タン樹脂の製造法。 - 【請求項5】 一般式(II)中のR3が、総炭素数3〜20
の直鎖もしくは分岐アルキレン基、脂環式アルキレン
基、アラルキレン基、または一般式 -(CH2CH2O)r-(CH2C
H2)s- 〔但し、rは1〜15の数であり、sは1〜15の数
である〕で表される基である請求項4記載の硬質ポリウ
レタン樹脂の製造法。 - 【請求項6】 一般式(II)中のR3が、炭素数3〜20の
脂肪族アルキレン基である請求項5記載の硬質ポリウレ
タン樹脂の製造法。 - 【請求項7】 一般式(II)中のR3が、炭素数5〜8の
脂肪族アルキレン基である請求項5又は6記載の硬質ポ
リウレタン樹脂の製造法。 - 【請求項8】 一般式(II)中のR3が、ヘキサメチレン
基である請求項7記載の硬質ポリウレタン樹脂の製造
法。 - 【請求項9】 一般式(II)中のX が臭素である請求項
1〜8の何れか1項記載の硬質ポリウレタン樹脂の製造
法。 - 【請求項10】 一般式(II)で表される化合物が 1,6
−ジブロモヘキサンである請求項1〜9の何れか1項記
載の硬質ポリウレタン樹脂の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8348114A JPH10182780A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 硬質ポリウレタン樹脂の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8348114A JPH10182780A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 硬質ポリウレタン樹脂の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182780A true JPH10182780A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18394844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8348114A Withdrawn JPH10182780A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 硬質ポリウレタン樹脂の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10182780A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1826261A2 (en) | 2003-02-28 | 2007-08-29 | The Procter & Gamble Company | Foam-generating kit containing a foam-generating dispenser and a composition containing a high level of surfactant |
| JP2007285731A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Nisshinbou Engineering Kk | 発泡ウレタンの供試体作成方法。 |
| JP2018165362A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 三洋化成工業株式会社 | ポリウレタンフォーム製造用組成物及び軟質ポリウレタンフォーム |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP8348114A patent/JPH10182780A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1826261A2 (en) | 2003-02-28 | 2007-08-29 | The Procter & Gamble Company | Foam-generating kit containing a foam-generating dispenser and a composition containing a high level of surfactant |
| JP2007285731A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Nisshinbou Engineering Kk | 発泡ウレタンの供試体作成方法。 |
| JP2018165362A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 三洋化成工業株式会社 | ポリウレタンフォーム製造用組成物及び軟質ポリウレタンフォーム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040107 |