JP4216868B2 - ポリオール組成物および高弾力性ポリウレタンフォームの調製におけるその使用 - Google Patents
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Description
(1)高官能価ポリオール若しくはポリオールブレンドであって、ポリアルキレンオキシドポリオール若しくはそのブレンド(例えば、非還元糖または糖誘導体のポリアルキレンオキシド付加物またはそのブレンド)であり、8〜25%のエチレンオキシド含有分を有し、1000〜4000の当量および3.2〜6(好ましくは3.2〜5.8、最も好ましくは3.2〜5.5)の平均の公称官能価を有し、ポリオール組成物の合計重量を基準にして80〜99.8重量%(好ましくは91〜99.5、最も好ましくは94〜99重量%)の量で存在する、および、
(2)8以下の官能価を有し、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む補助のポリアルキレンオキシド(以下、単に「ポリアルキレンオキシド」と言うこともある)であって、前記ポリアルキレンオキシドは300〜6000の当量および存在するアルキレンオキシドの30重量%より多量(好ましくは60重量%より多量)のポリ(オキシエチレン)含有分を有し、前記ポリアルキレンオキシドはポリオール組成物の合計重量を基準として0.2〜20重量%(0.5〜20、より好ましくは1〜9重量%)の量で存在する、ここで、(1)および(2)の混合物の平均の公称官能価は3.2〜6(好ましくは3.2〜5.8、最も好ましくは3.2〜5.5)であり、但し、前記ポリアルキレンオキシドが1,500以下の当量および少なくとも4の平均の公称官能価を有するときには、前記ポリアルキレンオキシドは、ポリオール組成物の合計重量を基準として0.2〜5重量%未満の量で存在する、
を含むポリオール組成物であることを特徴とする方法を提供する。
(1)高官能価ポリオール若しくはポリオールブレンド(例えば、非還元糖または糖誘導体のポリアルキレンオキシド付加物またはそのブレンド)であって、8〜25%のエチレンオキシド含有分を有し、1000〜4000の当量および3.2〜6(好ましくは3.2〜5.8、最も好ましくは3.2〜5.5)の平均の公称官能価を有し、ポリオール組成物の合計重量を基準にして50〜98重量%の量で存在する、
(2)8以下の官能価を有し、少なくとも1個のヒドロキシル基を含む補助のポリアルキレンオキシド(以下、単に「ポリアルキレンオキシド」と言うこともある)であって、前記ポリアルキレンオキシドは300〜6000の当量およびアルキレンオキシドの30重量%より多量(好ましくは60重量%より多量)のポリ(オキシエチレン)含有分を有し、前記ポリアルキレンオキシドはポリオール組成物の合計重量の0.2〜0.6重量%(例えば、0.4〜0.6重量%)の量で存在する、および、
(3)前記高官能価ポリオールおよび/または前記ポリアルキレンオキシド中に安定的に分散したポリマーであって、ここで、前記分散したポリマーは、ポリオール組成物の合計重量を基準にして2〜50重量%の量で存在するか、または、ポリオールまたはポリオールのブレンド中に安定的に分散したポリマーであって、分散したポリマーがポリオール組成物の合計重量の2〜50重量%のポリマーを提供するような量である、安定的に分散したポリマー、
を含み、ここで、(1)および(2)の混合物の平均の公称官能価が3.2〜6(好ましくは3.2〜5.8、最も好ましくは3.2〜5.5)である組成物を提供する。
上記のポリアルキレンオキシドに加えて、ポリオール組成物は、ヒドロキシル末端ポリブタジエンを含んでよい。また、アルケン酸グラフト化ポリアルキレンオキシドポリエーテルを少量で添加することは、反応性制御および気泡連続性を補助するために使用されてよい。
HN-206 : (a)1,700の当量および17% のEO含有分を有するエチレンオキシドでキャップされたポリオールをベースとするポリマーポリオール(70/30 SAN, 21% 固体分) および(b)1,700の当量および14% EO含有分を有するグリセリン開始されたエチレンオキシドでキャッピングされたポリオールの30/70 重量% ブレンドであって、前記ブレンドは6.3 重量% 固体含有分および3 の公称官能価を有し、The Dow Chemical CompanyからVORALUX HN 206の商標で販売されている。
密度 :DIN 53420 法により決定される。
CFD :DIN53577 により決定された圧縮荷重- 撓み。
IFD :40%BS4443、パート2A-88 法により決定された40% 圧縮時の荷重( 押込荷重値) 。
引張強さ :ASTM D-3574-91法により決定された引張強さ。
伸び率:ASTM D-3574-91 法により決定。
引裂強さ :ASTM D-3574-91法により決定。
レジリエンス:ASTM D-3574-91 法により決定。
圧縮永久歪み:DIN 53572-11-86法により決定した圧縮永久歪み。
湿潤圧縮 :BS-44443、パート7-92法により決定された湿潤圧縮永久歪み。
Cal.117A :California Bulletin 117A難燃性試験
Cal.117D :California Bulletin 117D難燃性試験
Crib 5 :家具( 火災安全のための改正) 規則、1989年、スケジュール1 、パート1 、難燃性試験。
例1 〜28および比較例C-1 〜C-6
例1 〜20および比較例C-1 〜C-4 のHRおよびCMHRフォームを、高圧混合ヘッドを有する実験室用スラブ材発泡機械を使用して、表I 〜IVに示した成分を混合すること、得られた発泡性混合物をディスペンスすることおよびそれを発泡させ、そして硬化させることにより調製した。機械操作条件は次の通りである。
ポリオール成分アウトプット:20kg/分
ポリオールおよびイソシアネート成分の温度:20 ℃〜25℃
エアインジェクションレベル:1〜2 l/分
ヘッド圧力:1バール未満
例 C-1 1 2 3 4
配合比
HN-206(pbw) 100 - - - -
PP-91.1008(pbw) - 100 100 100 100
水( 合計)(pbw) 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1
DEOA 100%(pbw) 1.1 1.25 2.0 2.0 5.0
T80 index 110 110 110 110 110
Amgard TDCP(pbw) 2 2 2 2 2
XZ-94557(pbw) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
フォーム特性:
ブローオフ + ++ ++ +++ +++
密度(kg/m3) 29.4 30.0 29.2 29.2 32.1
CFD DIN 40% (kPa) 2.62 1.94 1.81 1.8 1.65
IFD 40% (N) 107 72 74 70 67
R 25%/25% 87.3 89.5 89.3 89.0 90.3
SAGファクター 2.54 2.68 2.63 2.8 3.2
引張強さ(kPa) 93 63 64 67 67
伸び率(%) 137 111 109 102 91
引裂強さ(N/m) 197 158 111 107 93
レジリエンス(%) 58 65 65 66 69
圧縮永久歪み 75% (%) 2.8 3.4 2.9 3.9 3.8
圧縮永久歪み 90% (%) 4.0 4.4 3.4 4.0 4.2
湿潤圧縮 70% (%) 10.2 11.0 13.1 14.1 16.0
Cal. 117A 燃焼長さ 合格 合格 合格 不合格 合格
燃焼後 合格 合格 不合格 不合格 合格
California 117D 合格 不合格 不合格 合格 合格
* 比較例C-1 は本発明の実施例でない。
HRフォームのグレード 23kg/m3
例 C-2* C-3* 5 6 7 8 9 10
配合比
HN-206(pbw) 100 100 - - - - - -
PP-91.1008(pbw) - - 100 100 100 100 100 100
水( 合計)(pbw) 3.9 3.9 4.0 4.0 4.0 3.9 3.9 3.9
DEOA 100%(pbw) 2.5 2.5 2.5 2.0 1.5 2.5 2.5 2.5
T80 index 85 103 100 100 100 103 103 113
Amgard TDCP(pbw) 2 2 2 2 2 2 - -
XZ-94557(pbw) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
フォーム特性:
ブローオフ ++ + +++ +++ +++ +++ +++ +++
密度(kg/m3) 24.9 23.7 22.9 23.9 22.8 24.2 23.8 23.1
CFD DIN 40%(kPa) 1.17 1.57 1.1 1.11 1.28 1.51 1.35 1.65
IFD 40% (N) 45 59 47 42 45 59 52 63
R 25%/25% 88.1 85.6 84.6 85.1 85.3 85.7 86.2 86.7
SAGファクター 2.8 2.78 2.97 2.73 2.68 2.94 2.91 2.74
引張強さ(kPa) 93 106 70 75 74 73 71
伸び率(%) 176 177 155 160 138 125 113
引裂強さ(N/m) 295 287 215 159 211 207 135
レジリエンス(%) 59 56 55 57 56 58 64
圧縮永久歪み
75% (%) 6.1 6.4 9.5 6.7 7.0 6.2 7.8 3.1
圧縮永久歪み
90% (%) 23 7.7 28 7.2 12.1 8.7 10.1 3.9
湿潤圧縮 70% (%) 52 72 73 80 59 36 51 13
Cal. 117A 燃焼長さ○ × × ○ × × × ×
燃焼後 × × × ○ × × × ×
California 117D ○ ○ × × ○ ○ ○ ○
○…合格、×…不合格
* 比較例C-2 およびC-3 は本発明の実施例でない。
CMHRフォームのグレード25〜28kg/m3
例 C-4* 11 12 13 14 15 16
配合比
HN-206(pbw) 100 - - - - - -
PP-91.1008(pbw) - 70 70 70 70 70 70
HF-501(pbw) - 30 30 30 30 30 30
メラミン(pbw) 25 25 25 25 25 25 25
水( 合計)(pbw) 4 4 4 4 4.4 4.4 4.4
DEOA 100%(pbw) 1.5 2 2.52 2 2 2 2
T80 index 105 110 110 110 110 110 110
Amgard TDCP(pbw) 6 6 3 -2 6 3 -
XZ-94557(pbw) - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
*C-4は本発明の実施例でない。
CMHRフォームのグレード25〜28kg/m3
例 C-4* 11 12 13 14 15 16
フォーム特性:
ブローオフ +
密度(kg/m3) 24.1 27 27.5 26.1 24.8 24.5 25.3
CFD DIN 40%(kPa) 2.3 2.26 2.07
IFD 40% (N) 91 70 67
R 25%/25% 84.6
SAGファクター 3.0 2.93 2.61
引張強さ(kPa) 81 62 52
伸び率(%) 121 93 91
引裂強さ(N/m) 308 182 173
レジリエンス(%) 42 57 55
圧縮永久歪み
75% (%) 18.5 5.2 5.8
湿潤圧縮 70% (%) 84 35 51
Crib 5 × ○ ○ × × × ×
Cal. 117A 燃焼長さ ○ × ×
燃焼後 × × ×
California 117D ○ ○ ○
○…合格、×…不合格
* 比較例C-4 は本発明の実施例でない。
CFC 自由HRフォーム配合物
例 17 18 19 C-7*
HN-206 pbw - - - 100
PP-92.3047 pbw 100 80 60 -
XZ-94816 pbw - 20 40 -
XZ-94557 pbw 0.5 0.5 0.5 0.5
水 pbw 4.0 4.0 4.0 4.0
DEOA 100% pbw 2.0 2.0 2.0 2.0
NIAXA-1 pbw 0.03 0.03 0.03 0.03
DABCO33LV pbw 0.09 0.09 0.09 0.09
B 8681 pbw 0.5 0.5 0.5 0.5
SO pbw 0.1 0.1 0.1 0.1
DBTL pbw 0.1 0.1 0.1 0.1
Amgard TDCP pbw 2.0 2.0 2.0 2.0
T80 index 110 110 110 110
*C-7は本発明の実施例でない。
様々なポリオール官能価および固体含有分のHRフォーム
試料番号 C-5* 21 C-6* 22 23
配合比
PP-92.3047 (pbw) 82 82 60
HF 501 (pbw) - - -
XZ-94816.00(pbw) 18 18 40
HN 206 (pbw) 100 - 100 - -
水 (pbw) 4 4 3.1 3.1 3.1
DEOA 100% (pbw) 2.4 2 1.1 2.0 1.2
CP 1421 (pbw) - 0.5 - 0.5 0.5
DABCO33LV (pbw) 0.12 0.1 0.08 0.1 0.1
B 8681 (pbw) 0.3 0.4 0.5 0.4 0.4
DBTL (pbw) 0.05 0.05 0.07 0.07
Amgard TDCP(pbw) 2 2 2 2 6
XZ-94557.00(pbw) 0.5 - - - -
DHD-911.01 (pbw) - - - - -
S.O. 0.15 0.15 0.15 0.1 0.1
T80 index 100 100 110 110 110
*C-5およびC-6 は本発明の実施例でない。
様々なポリオール官能価および固体含有分のHRフォーム
試料番号 C-5* 21 C-6* 22 23
フォーム特性:
密度(kg/m3) 23.7 23.7 28.2 30.6 28.6
CFD DIN 40%(kPa) 1.57 1.66 2.98 2.74 3.68
IFD 40% (N) 59 63 130 110 144
SAGファクター 2.78 2.64 2.41 2.76 2.73
引張強さ(kPa) 106 79 97 78 103
伸び率(%) 177 123 145 89 101
引裂強さ(N/m) 287 231 273 185 225
レジリエンス(%) 56 57 56 62 49
圧縮永久歪み 90% CT 7.7 10.4 4.2 3.8 4.2
湿潤圧縮 70% CD 72 28.9 9.2 8.9 10.3
* 比較例C-5 およびC-6 は本発明の実施例でない。
様々なポリオール官能価および固体含有分を有するHRフォーム
試料番号 24 25 26 27 28
配合比
PP-92.3047 (pbw) 50 50 65 65 65
HF 501 (pbw) 50 50
XZ-94816.00(pbw) - - 35 35 35
HN 206 (pbw) - - - - -
水( 合計) (pbw) 3.1 4.0 3.1 3.1 3.1
DEOA 100% (pbw) 1.7 2.0 1.4 1.6 1.6
CP 1421 (pbw) 0.5 0.5 - - -
DABCO33LV (pbw) 0.05 0.05 0.08 0.08 0.08
B 8681 (pbw) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
DBTL (pbw) 0.1 0.05 0.1 0.1 0.1
Amgard TDCP(pbw) 2 2 - - -
XZ-94557.00(pbw) - - 0.5 - -
DHD-911.01 (pbw) - - - 2 -
S.O. 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
T80 index (110) (100) (115) (115) (115)
*C-5およびC-6 は本発明の実施例でない。
様々なポリオール官能価および固体含有分のHRフォーム
試料番号 24 25 26 27 28
フォーム特性:
密度(kg/m3) 29.8 23.9
CFD DIN 40%(kPa) 2.24 1.29
IFD 40% (N) 98 53
SAGファクター 2.76 3.05
引張強さ(kPa) 70 85
伸び率(%) 112 179
引裂強さ(N/m) 161 263
レジリエンス(%) 61 54
圧縮永久歪み 90% CT 6.2 10.2
ブローオフ ++ ++ -
* 比較例C-5 およびC-6 は本発明の実施例でない。
Claims (13)
- ポリオール、75〜120のイソシアネートインデックスを与える2,4及び/又は2,6−トルエンジイソシアネート、1〜5phpの水、5php以下の量のジエタノールアミン、フォーム配合物中のウレタン架橋の形成のための触媒および界面活性剤を含むフォーム配合物を調製すること、その後、このフォーム配合物を発泡させそして硬化させることを含む高弾力性ポリウレタンフォームの製造方法であって、前記ポリオールは、
(1)高官能価ポリオール若しくはポリオールブレンドであって、非還元糖または糖誘導体のポリアルキレンオキシド付加物またはそのブレンドであり、8〜25%のエチレンオキシド含有分を有し、1000〜4000の当量および3.2〜6の平均の公称官能価を有し、ポリオール組成物の合計重量を基準にして80〜99.8重量%の量で存在する、および、
(2)8以下の官能価を有し、少なくとも1個のヒドロキシル基を含むポリアルキレンオキシドであって、前記ポリアルキレンオキシドは300〜6000の当量および存在するアルキレンオキシドの30重量%より多量のポリ(オキシエチレン)含有分を有し、前記ポリアルキレンオキシドはポリオール組成物の合計重量を基準として0.2〜20重量%の量で存在する、ここで、(1)および(2)の混合物の平均の公称官能価は3.2〜6であり、但し、前記ポリアルキレンオキシドが1,500以下の当量および少なくとも4の平均の公称官能価を有するときには、前記ポリアルキレンオキシドは、ポリオール組成物の合計重量を基準として0.2〜5重量%未満の量で存在する、
を含むポリオール組成物であることを特徴とする方法。 - 前記高官能価ポリオールは1000〜3000の当量および3.2〜6の平均の公称官能価を有するポリアルキレンオキシドポリオールまたはそのブレンドである請求項1記載の方法。
- 前記ポリアルキレンオキシドポリオールまたはそのブレンドがポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)ポリオールまたはポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)ポリオールのブレンドである請求項2記載の方法。
- 前記ポリアルキレンオキシド(2)が500〜6000の当量および60重量%より多量のポリ(オキシエチレン)含有分を有する請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリアルキレンオキシド(2)がポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)ポリオールである請求項4記載の方法。
- (3)前記高官能価ポリオール、ポリアルキレンオキシド又はそれらの混合物中に安定的に分散したビニルポリマー若しくはコポリマー、ポリ尿素タイプのポリマーまたは多官能価グリコール若しくはグリコールアミンとジイソシアネートの縮合生成物であるポリマーをさらに含み、ここで、前記ポリマーはポリオール組成物の合計重量を基準にして2重量%未満の量で存在する、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 高弾力性ポリウレタンフォームの製造における、75〜120のイソシアネートインデックスを与えるポリイソシアート、1〜5phpの水および5php以下の量のジエタノールアミンとともに使用されるためのポリオール組成物であって、
(1)高官能価ポリオール若しくはポリオールブレンドであって、非還元糖または糖誘導体のポリアルキレンオキシド付加物またはそのブレンドであり、8〜25%のエチレンオキシド含有分を有し、1000〜4000の当量および3.2〜6の平均の公称官能価を有し、ポリオール組成物の合計重量を基準にして50〜98重量%の量で存在する、
(2)8以下の官能価を有し、少なくとも1個のヒドロキシル基を含むポリアルキレンオキシドであって、前記ポリアルキレンオキシドは300〜6000の当量およびアルキレンオキシドの30重量%より多量のポリ(オキシエチレン)含有分を有し、前記ポリアルキレンオキシドはポリオール組成物の合計重量の0.2〜0.6重量%の量で存在する、および、
(3)前記高官能価ポリオールおよび/または前記ポリアルキレンオキシド(2)中に安定的に分散したビニルポリマー若しくはコポリマー、ポリ尿素タイプのポリマーまたは多官能価グリコール若しくはグリコールアミンとジイソシアネートの縮合生成物であるポリマーであって、ポリオール組成物の合計重量を基準にして2〜50重量%の量で存在する、安定的に分散したポリマー、
を含み、ここで、(1)および(2)の混合物の平均の公称官能価が3.2〜6である組成物。 - 前記高官能価ポリオールがポリアルキレンオキシドポリオールまたはポリアルキレンオキシドポリオールブレンドであり、1000〜3000の当量および3.2〜6の平均の公称官能価を有する請求項7記載のポリオール組成物。
- 前記ポリアルキレンオキシドポリオールまたはポリオールブレンドがポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)ポリオールまたはポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)ポリオールブレンドである請求項8記載のポリオール組成物。
- 前記ポリアルキレンオキシド(2)が500〜6000の当量および60重量%より多量のポリ(オキシエチレン)含有分を有する請求項7〜9のいずれか1項記載のポリオール組成物。
- 前記ポリアルキレンオキシド(2)がポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)ポリオールである請求項7〜9のいずれか1項記載のポリオール組成物。
- 高弾力性ポリウレタンフォームの製造方法であって、
ポリオール、75〜120のイソシアネートインデックスを与えるポリイソシアネート、1〜5phpの水、5php以下の量のジエタノールアミン、フォーム配合物中にウレタン結合を生成するための触媒および界面活性剤を含むフォーム配合物を調製する工程、および、その後、前記フォーム配合物を発泡させそして硬化させる工程を含み、
前記ポリオールが請求項7記載のポリオール組成物であることを特徴とする方法。 - 請求項12記載の方法により調製される高弾力性ポリウレタンフォーム。
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