JPS58204019A - ポリウレタンフオ−ムの製造法 - Google Patents

ポリウレタンフオ−ムの製造法

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JPS58204019A
JPS58204019A JP57087001A JP8700182A JPS58204019A JP S58204019 A JPS58204019 A JP S58204019A JP 57087001 A JP57087001 A JP 57087001A JP 8700182 A JP8700182 A JP 8700182A JP S58204019 A JPS58204019 A JP S58204019A
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JP
Japan
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polyol
polyurethane foam
polyisocyanate
foam
polyether
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Kiyohiro Yuge
弓削 清博
Shoichi Fujita
藤田 尚一
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高硬度、高弾性でしかも離燃性とモールド性に
すぐれたポリウレタンフォームを製造fる方法に関する
。
従来よシ家具用、自動車等車輌用のクッション材に軟質
あるい拡半硬質のポリウレタンフォームが使用されてい
る。特に自動車用クッション材等はモールド発泡によ)
生産がおこなわれ、一般にはホットキュアー系モールド
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ュアー系モーyド技術が開発され
、次第に伸びつつある。一般にコールドキュアー系原料
として高反応性のポリエーテルポリオ−〜が使用され、
さらにはポリマー/ポリオール等のポリオ−y中で二重
結合を有する単盪体をラジカル重合させその一部をポリ
オ−〃とグラフト化させた変性ポリオ−yや、PHDポ
リオ−μと呼ばれるポリオ−μ中でポリイソシアネート
とポリアミン整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−N類を使うこ
とによプキュアーが早く、高弾性のポリウレタンフォー
ムを得ることが可能である。しかしながらコールドキュ
アー系ではキュアーを早める丸め、変性トリレンジイソ
シアネートヤ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)(C−MDI)の混合
物や変性シフエニー7v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1
、d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。一方ホットキュ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)
(TDエニー0)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、キュア一温度を20
0〜300℃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焼性のポリウレタンフォーム
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−μ、(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75〜95725〜5の範囲にあり、かつ
水酸基価が約15〜100WKOH/9 のポリエーテ
ルポリオール〉よヒ(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シ上述のような問
題5ぺが一挙に解決され、しか4%高硬度で高弾性のポ
リウレタンフォ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った。
すなわち、本発明は(1)一般式 〔式中、XはO〜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μ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−〜。
(2)官能基数が2〜B、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75〜95725〜5
の範囲にあり、かつ水酸基価が約15〜100 岬KO
H/9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
ォ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−μ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O〜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lリオー〃残基
を、Rは水素ま九は炭素数が1〜5のアμ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−y
は、たとえば次のような一般式〔式中、X、7.Aは前
記と同意義〕で表わされるエビクロ〃とドリンオリゴマ
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)で加水分解するかめるいは炭素数が1〜
5の一価脂肪族アルコール(例;メタノ−μ、二II/
−μ、プロパンーlニオ−/I’、第3M第3声ブチμ
アyコーμを用いてアルコ−リンスすることにより得ら
れる。
前記式で示されるエビクロ/&/にドリンオリゴマーの
ポリグリシジ声エーテ〃は、それ自体公知の方法で、臭
素化され九炭素原子数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)開始されるエピクロルヒド
リンのオリゴマー化によシ得られる末端クロルヒドリン
基を有するハ田ゲン化ポリエーテルポリオーμ類の脱塩
酸によって製造される。
たとえば、グリセリンモツプロムヒドリン、3.4−ジ
ブロム−ブタン−1,2−ジオ−μ、2.3−ジブロム
ブタン−1,4−ジオ−y、2゜3−ジブロムブドー2
−工ン1,4ジオ−μ類、3.4−ジブロムブドー2−
工ン−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−y>よび1,2.5.6テト
ラプロムヘキサン3,4ジオ−〃のごとき飽和ま九は不
飽和臭素化ジオ−μ類、プロふ化ペンタエリスリトール
などのトリオ−μ類によって開始されるエビクvxμヒ
ドリンのオリゴマー化によって得られ九ハロゲン化ポリ
エーテルポリオーy類を脱塩酸することによって得られ
るっ ハロゲン化ポリエーテpvrlリオー〃は後述するポリ
エーテルポリオ−/L’(23100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−μ、グロピレングリコ
ーμ、yエチレングリコ−y、グリセリン、トリメチロ
−声プロパン、トリエタノ−〃アミン、ベンタエリスリ
トー〜、α−メチルグ〜コシド、トルイレンジアミン、
 4 、4’ジフエニ〜メタンジアミン、キシリド−y
、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7
5〜95/25〜5、好ましくは80〜90/20〜1
0となるような量で付加重合された水酸基価約15〜1
00町KOH/fのポリエーテルポリオ−μ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ック状に重合したいわゆる“KO
チップ”タイプのものでも、エチレンオキシドの重合グ
ロックがプロピレンオキシド鋼中に分散サレテいるもの
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γμカッーμアミンと
してはたとえばジェタノールアミン、ジイソゾロパノー
ルアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノ−
μアミン、2−アミノ−2−メf!−1.3−デ四パン
ジオ−μ、2−アミノ二2−エチμm1.3−プロパン
ジオ−声、トリス(ヒドロキシメチlv)アミノメタン
なト、タト、tはエチレンジアミン、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yカノールアミ、ンも使用できる
が、これらの中で特にジェタノールアミン、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:Jのポリニー
y*、n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、
九とえばトリレンジイソシアネート、ジ′フェニルメタ
ンジイソシアネー)、1.5ナフチレンシイツクアネー
ト、Iリメチレンポリフエニレンポリイソシアネー)(
C−MDI)、組成のトリレンジイソシアネートなどシ
よびこれらとポリオ−μ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っこれら
のなかで特に好ましいポリイソシアネート成分ハトリレ
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(NG
Oインデックス)は特に限定されないが、通常、ポリオ
−μ成分の活性水素1当量に屑し、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会社この水とポリオ
−μ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μオ
ロメタン、ジクロロシフ声オロメタンなどの塩素化フッ
素化炭化水素などいずれを用いて本よい。
発泡剤として水を用いる場合、その量は(2)のボリエ
ーテ〃ポリオー*1oO!i部にxして約0゜1〜5M
景部程度用いられる。氷原外の発泡剤を用いる場合、そ
の(2)のポリエーテルポリオ−〜100重量部に対し
7て豹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、Mモ
fi7六リン、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μンクロヘキシルア
ミン、テトヲメ千μエチレンジアミン、テト雫メチμ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
、ペ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
ばヌタナスオクトエート、ジブチ/L’錫シラウリレー
トなどの有機金属化合物などがめげられる。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l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−1v100重食部に対し約0.001〜1
0.0重量部で使用されるう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
ォーふ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ydリオー*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シ加えてもよい。
反応は自体公知の手段、九とえばワンシミツト法、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
りシとなわれる。
本発明によれば、ポリオ−N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って軟質ないし半硬
質的な性状を有するポリウレタンフォームが容易に得ら
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、しかもキュア一温度が50〜6
0℃という低い条件で、7分以下の脱型時間で高硬度、
高弾性でしかも離燃性トモー〃ド性にすぐれたポリウレ
タンフォームが得られるうじかもコールドキュアー系モ
ー〜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丸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ト#−1?キ、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。
ま九、本発明の方法によシ得られるポリウレタンフォー
ム社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。本発明の方法によシ得られ九ぼりウ
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)、家具、車輌等のクフシミン材、断熱材、衝撃吸
収材、緩衝材等の各種スヲプ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
施例ウニXOI B−251,lX0I 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
シ、前記特公昭56−24654号公報記載の方法によ
シ製造されたものであ夛、次の性状をそなえている。工
xol B−251は0HH0,330MfKOH/g
、粘度、(25℃)6sooO,p3、Br含量、32
%、C1含最、7%の性状で、一方、工xol M−1
25は0HNo、 235flllJKOH/9、粘度
、(25℃)約2500cpsの性状で、Br含量33
優、C1含量711のハロゲン化ポリエーテルポリオ−
μである。
実施例/ 2Ilの納付ポリビーカーにアクトコ−/l’M1i’
−05(ジグリセリンベース、POfi85fft*、
KOJ115wt%、OH価32)1oo9.ジェタノ
ーμアミン5g、工XOI  B−25130g、シリ
コーンF121(信越化学製シリコーン整泡剤)0゜6
g、純水3.(1,ダブ:ff、33LV(日本乳化剥
製)0.5g、スタックド(吉富製薬製スタナスオクト
エート)o、osyを秤や取シ攪拌して均一にし丸後に
65gのトリレンジイソシアネー)(TDI−80)を
注ぎ込み均一に攪拌して25C1lX 25C!!X 
20CIIのボックス中へ注入し友。
各々の液温は20℃に調整してシ夛その反応性はクリー
ムタイム14秒、ゲルタイム54秒、ライスタイム65
秒でへ〜スバルプが見られ丸。得られ九フオームは細か
な七〜構造を持ち密度46.6kg7’a3. D 工
N 65%圧縮強度0 、19 kg/cm2゜ヒステ
リシスロス41%、 引張強度0.831c1cm2、
伸び9096.引裂強度0.46kg/cm2.50 
優圧縮永久歪(50%、70℃、22時間)4. 19
6、y撥弾性率58%、ムSTMD−1692@燃性試
験で、燃焼時間27秒、燃焼距M41au*で自己消火
性であった。
実施例λ 実施例1と同一の配合でモールド注入金おこなった。−
f:一ルドはアルミ製300x150x501(厚み)
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℃にセットされ九プレスで6分間
保持し脱型し九ところ、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友。このモールドフオ
ームの密度は71 kg/m 3でDI!ff65%圧
縮強度0.25kg/am” 、ヒステリシスロス36
優、引張強度1゜18 klcta” 、伸び67gl
6.引裂強度0.61kg7−2、反撥弾性率59%、
50%圧縮永久歪は5.3優であった。
実施例3〜j 実施例/と同様の方法で第1表に示すようにジェタノー
ルアミンの量を変化させた配合でポリウレタンフォーム
を製造し物性を調べた。
実施例6〜! 実施例/と同様の方法で第1!!に示すようにlX0L
 B−251の量を変化させ九配合でポリウレタンフォ
ームを製造し、物性を調べた。
第1表 アクト−x−#M′F′−05100too   10
0  100  100  100ニジエタノールアミ
ン   358558゛lX0LB−25130303
0154560゜シリコーンr−121、II)   
 10   10   Qj5   (160,6:。
純        水  ム  25   凹  aO
(9)  □□□ □ダブff  33LV  02 
04 04  O5O504・ス  タ  ノ  り 
 ト   (u9  0.19   (1160050
D5   o、xolクリームタイム 秒  1.1 
 12  13  10  14  16ゲルタイムe
l  60 50 49 67 53 54゜ライスタ
イム 秒  78 62 60 85  71  54
・DIN6Fs圧縮強%cxl’  O21023Q、
15 013 040 041 ’ヒステリシスロス*
   39  42  35  44  56  50
’引張強1tkg/c♂LO511)O’Q83 Q5
!5 ’ Li2122伸   び   !11  8
5  77  73  90  64  56’引9 
強mcv’cv?−056047039032ogl、
 osr50優圧縮永久歪優 ’7258   仙  
四 社  74  ・”JS−,38@ ’$ −mm
−−−、−34−、3鳴−1,47、−規−ニー 、%
6−’ 3i、 1実施例り〜/3゜ 実施例/と同様の方法で第2表(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ォームを製造し物性を
調べ丸。
1ンl下余自: 第2表 5”−“°ゝ ”°°”°°、。。・ ポリオ−〜Z  3) ) リf−1/−fi/1 ミy  ’  25   
 ′5.0    &OLZo   12.0 11X
OL  B−251303030303011ダフコ3
3I4  (1400,400,400,40oso;
ス  タ  )  り  ト   0.25   02
5   0.125テPジρhルヘキ号−ンジアミン 
                      α16
   0.10  □T D I 80 57 61 
6’j−−バー1良−::−マ邪−ηみii;′−−−
吊i−面−−−−105  □05105゜クリームタ
イふ 秒  10  10   9  13  12i
)y’yvlイム#lJ  55 63 47  55
 53jライスタイム −6173597570゜DI
N65%逆iα1g  α19  α30  (L26
  (122i、−燃−λ!u−;”y−リーーーA7
じ−11[μmニー3i−jl)トリメチロールプロパ
ン/ベンタエリス’?)−ルベース、po量90 wt
*、 K O量10vt%、OH価34 2)ソμピトーμベース p Q量90 wt%、EO
O120wt96,08価34 3)グリセリンベース、PO量90 wt%、EO量1
0wt*、OH価32 比較例/〜2 実施例/において第3表【示すようにハロゲン化ポリエ
ーテルポリオ−μを使用しない配合でポリウレタンフォ
ームを製造し物性の比較をおこなつ九。得られ九フオー
ムは−に〜形状が不均一でD■M65%圧縮強度が低く
、離溶性もグレードの低いものであつ九。
比較例3〜! 実施例/にシいて第3表に示すようにハロゲン化ポリエ
ーテルポリオ−μの代わ)に他の反応型     □あ
るいは添加型難燃剤を使用し九配合でポリウレタンフォ
ームを製造した。得られた7オームはセル形状が不均一
でDIN65*圧縮強度が低いものでめった。またフオ
ーム化できないものもあった。
(、′7^l′仏′口、 第3表 アクトコ−/l/MP’−05’  100  ”  
100  100  100ポリオールz ’   i
o。
、ジェタノールアミン   8      8  8 
 8フアイヤーシヤフト2)30 トリ2ンhゴロコダリレフリセスフココー)     
                20’  S/!J
:!−ン1F−121’ Q、6   0.6   0
.6   0.6   0.6純       水 2
5   λ0  鵠  鵠  鵠ダフコ33I4  α
30  Q、20 1160   変化 040ヌ タ
 ノ り ト 0.19  匁巧 0.15   変化
 0.15Nメチルモμホリン  α09  0.30
−ニー■−↓、−−一エ1−2 −=じ−,−,53−
、−、−、、−6z −、−6,6NCO1ndex 
、t5− 1s−−−−iL−、−%、−−−−、9.
8−クリームタイム ele   10   8   
9       12ゲルタイム @1)  52  
77 60   フ  541)ジメチIL’M、M−
ビス(2−ヒドロキシエチーヒドロキシエチル)ホスホ
ロアミデート(イハラケミカル工業、0Hfi400)
実施例/グ 実施例よと同様の配合でポリイソシアネートとしてTD
I−80およびC−MDIを重量比で80720の割合
で混合し丸ものを81部使用してポリウレタンフォーム
を得た。反応性はクリームタイム11秒、ゲルタイム3
9秒であった。このフオームの密度は50 、4 kg
/m  でDIN6596 EEIM 強度0.41−
” 、ヒステリシスロス50%、引張強度0.95kg
/cm2.伸び53優、引裂強度0.55−/12.反
撥弾性率53%、50%圧縮永久歪は6.2%でAST
M D1692燃焼試験は自己消火性で燃焼距離は32
mであった。
実施例73〜/乙 実施例λと同様の方法で実施例!、/2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
あつ九。
実施例/7 実施例/と同様な方法でIxol B−251の代わ)
に工XOI M−125を使用した。配合はアクトコ−
7%/MF’−05 10(1,ジェタノールアミン8
 f 、 lX0I M−125309、純水2.59
゜シリ:I−:/F’−1210,69、ダブ:f33
LVO,659,スタックド帆05g、TDI−806
39(NCO1ndex 1.05)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秒であった。得られ九フオームは細かなセル構造
を持ち密度44.6kg/m  、D I N65q6
圧縮強度0.16kman2.ヒステリシスロス39第
、引張強度1 + 03kg/cm” 、伸び9596
.引裂強度(L 52kg/cm” 、反撥弾性率54
%、A3TMD−169211燃性試験では、燃焼距f
i35naaで自己消火性であった。
比較例乙〜デ 実施例λと同様の方法で比較例/、2,3.!;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った。
以上の実施例と比較例とを比べることによ)実施例では
高硬度、高弾性、@燃性かつモールド性にすぐれたポリ
ウレタンフォームが得られることがあきらかである。
”:□〜

Claims (2)

    【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−1%/残基を
    、Rは水素または炭泰数が1〜5のアルキμ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. (2)  !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75〜95725〜
    5の範囲にあり、かつ水酸基価が約15〜100’F 
    KOEI/f Oボ9 x−furl IJ k−IV
    >ヨび (31flFj肪族アルカノ−〜アミンをポリオ−/L
    /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
    タンフォームの製造法。
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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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01259022A (ja) * 1987-12-30 1989-10-16 Union Carbide Corp 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP2011012230A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd ポリウレタンフォーム用発泡性組成物及びポリウレタンフォーム
CN118005882A (zh) * 2024-03-07 2024-05-10 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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CN118005882A (zh) * 2024-03-07 2024-05-10 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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