JP6470707B2 - Method for producing flexible polyurethane mold foam - Google Patents
Method for producing flexible polyurethane mold foam Download PDFInfo
- Publication number
- JP6470707B2 JP6470707B2 JP2016121522A JP2016121522A JP6470707B2 JP 6470707 B2 JP6470707 B2 JP 6470707B2 JP 2016121522 A JP2016121522 A JP 2016121522A JP 2016121522 A JP2016121522 A JP 2016121522A JP 6470707 B2 JP6470707 B2 JP 6470707B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyol
- weight
- foam
- content
- flexible polyurethane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明は、軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、車両用座席のクッション等の用途に適した軟質ポリウレタンモールドフォームを得るための製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a flexible polyurethane mold foam, and more particularly to a production method for obtaining a flexible polyurethane mold foam suitable for applications such as a cushion for a vehicle seat.
軟質ポリウレタンモールドフォームは、自動車等の車両座席クッションに一般的に使用されている。軟質ポリウレタンモールドフォームを製造する場合、多様な金型形状での成形が求められている。多様な金型形状では、ヘッドレスト部などの、中型へのまわり込み成形や、端末部の薄肉成形など、反応後期での泡の合一によるエアーボイドの発生や、ガス抜け後の沈みによるヒケなどの成形不良が発生しやすい。
フォームの安定性を高めることで、良好な成形性が得られるが、独立気泡性が強くなり、物性の低下による耐久性の悪化や、脱型のしにくさによる生産性の低下といった問題が発生する。
このため、成形性が良好で、かつ独立気泡性の低い軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法が望まれているが、従来の方法では、その両立は困難であった(非特許文献1参照)。
A flexible polyurethane mold foam is generally used for a vehicle seat cushion such as an automobile. When producing a flexible polyurethane mold foam, molding in various mold shapes is required. In various mold shapes, air voids due to coalescence of bubbles in the late reaction, sinking after gas release, etc. This tends to cause molding defects.
By improving the stability of the foam, good moldability can be obtained, but the closed cell properties become stronger, causing problems such as deterioration in durability due to deterioration in physical properties and reduction in productivity due to difficulty in demolding. To do.
For this reason, a method for producing a flexible polyurethane mold foam having good moldability and low closed cell properties is desired, but it has been difficult to achieve both by conventional methods (see Non-Patent Document 1).
本発明の目的は、成形性が良好かつ独立気泡性が低い軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a flexible polyurethane mold foam having good moldability and low closed cell property.
本発明者はこれらの問題点を解決すべく鋭意検討の結果、特定の構造を有するポリオール成分を用い、反応性型アミン触媒と非反応性型アミン触媒を併用することにより、成形性が良好かつ独立気泡性が低い軟質ポリウレタンモールドフォームを製造できることを見出し、本発明に達した。
すなわち本発明は、ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)とを、発泡剤(C)及び触媒(D)の存在下に反応させる軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法において、ポリオール成分(A)が、ポリオール(a)中でラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモノマー(v)が重合されて得られた重合体ポリオール(A1)、及び(A1)以外のポリオール(A2)を含有し、ポリオール(A2)中に下記ポリオール(a1)を含有し、ポリオール(a)及びポリオール(A2)の少なくとも一方中に下記ポリオール(a2)を含有し、ポリオール(a)及びポリオール(A2)の少なくとも一方中に下記ポリオール(a3)を含有し、触媒(D)が非反応性型アミン触媒(D1)及び反応性型アミン触媒(D2)[前記ポリオール成分(A)を除く]を含有することを特徴とする軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法である。
ポリオール(a1):下記一般式(1)で表されるアミン系ジオール。
As a result of intensive studies to solve these problems, the inventor of the present invention uses a polyol component having a specific structure and uses a reactive amine catalyst and a non-reactive amine catalyst in combination. The present inventors have found that a flexible polyurethane mold foam having low closed cell properties can be produced, and the present invention has been achieved.
That is, the present invention relates to a method for producing a flexible polyurethane mold foam in which a polyol component (A) and an organic polyisocyanate component (B) are reacted in the presence of a foaming agent (C) and a catalyst (D). ) Contains a polyol (A2) other than the polymer polyol (A1) obtained by polymerizing the vinyl monomer (v) in the presence of a radical polymerization initiator in the polyol (a), and (A1), The polyol (A2) contains the following polyol (a1), and at least one of the polyol (a) and polyol (A2) contains the following polyol (a2), and at least one of the polyol (a) and polyol (A2) The following polyol (a3) is contained therein, and the catalyst (D) is a non-reactive amine catalyst (D1) and a reactive amine catalyst (D2) [ It is a manufacturing method of the flexible polyurethane mold foam characterized by including the said polyol component (A) is excluded] .
Polyol (a1): An amine-based diol represented by the following general formula (1).
[但し、R1およびR2は独立して炭素数1〜4のアルキル基であり、R3は独立して水素
、またはメチル基であり、Gは炭素数2〜4の直鎖アルキレン基であり、nは平均が1〜4となる数である。]
ポリオール(a2):活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物であって、エチレンオキサイド単位の含有量が18重量%を超えて30重量%以下であり、末端に位置する水酸基の70%以上が1級水酸基であり、水酸基価(mgKOH/g)が20〜45、不飽和度が0.12meq/g以下であるポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオール(a3):活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物であって、エチレンオキサイド単位の含有量が5〜18重量%であり、末端に位置する水酸基の70%以上が1級水酸基であり、水酸基価(mgKOH/g)が20〜45、不飽和度が0.12meq/g以下であるポリオキシアルキレンポリオール。
[However, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 is independently hydrogen or a methyl group, and G is a linear alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Yes, n is a number with an average of 1-4. ]
Polyol (a2): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound, wherein the content of ethylene oxide units exceeds 18% by weight and is 30% by weight or less, and 70% or more of the terminal hydroxyl groups are primary. A polyoxyalkylene polyol which is a hydroxyl group, has a hydroxyl value (mgKOH / g) of 20 to 45 and an unsaturation degree of 0.12 meq / g or less.
Polyol (a3): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound, wherein the content of ethylene oxide units is 5 to 18% by weight, and 70% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl groups, A polyoxyalkylene polyol having a value (mgKOH / g) of 20 to 45 and an unsaturation degree of 0.12 meq / g or less.
本発明の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法によれば、従来の方法によるものに比べて、独立気泡性が低く、多様な形状の金型で良好な成形性が得られる軟質ポリウレタンフォームを得ることが出来る。 According to the method for producing a flexible polyurethane mold foam of the present invention, it is possible to obtain a flexible polyurethane foam having a low closed cell property and good moldability with various shapes of molds as compared with the conventional method. I can do it.
本発明における軟質ポリウレタンモールドフォーム製造に用いるポリオール成分(A)は、ポリオール(a)中でラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモノマー(v)が重合されて得られた重合体ポリオール(A1)、及び(A1)以外のポリオール(A2)を含有する。 The polyol component (A) used for producing the flexible polyurethane mold foam in the present invention is a polymer polyol (A1) obtained by polymerizing the vinyl monomer (v) in the presence of a radical polymerization initiator in the polyol (a), And polyol (A2) other than (A1) is contained.
ポリオール(A2)中には、ポリオール(a1)を含有する。
ポリオール(a1)は、下記一般式(1)で表されるアミン系ジオールであり、通常、N,N−ジアルキル(炭素数1〜4)アミノアルキル(炭素数2〜4)アミンにエチレンオキシド(以下EOと略称する。)および/またはプロピレンオキシド(以下POと略称する。)が付加されて得られる。
The polyol (A2) contains the polyol (a1).
The polyol (a1) is an amine-based diol represented by the following general formula (1). Usually, N, N-dialkyl (1 to 4 carbon atoms) aminoalkyl (2 to 4 carbon atoms) amine oxide (hereinafter referred to as ethylene oxide) It is obtained by adding EO and / or propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO).
但し、R1およびR2は、独立して炭素数1〜4のアルキル基(メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基等)であり、好ましくはメチル基およびエチル基である。R3は独立して水素、またはメチル基である。Gは炭素数2〜4の直鎖ア
ルキレン基(エチレン基、プロピレン基等)であり、好ましくは炭素数2〜3のアルキレン基である。nは平均が1〜4となる数であり、好ましくは1〜3である。
(a1)の具体例としては、N,N−ジメチルアミノプロピルアミンのPO2〜4モル付加物、N,N−ジメチルアミノプロピルアミンのEO2〜4モル付加物、N,N−ジエチルアミノプロピルアミンのPO2〜4モル付加物、N,N−ジエチルアミノプロピルアミンのEO2〜4モル付加物 N,N−ジメチルアミノエチルアミンのPO2〜4モル付加物、N,N−ジメチルアミノエチルアミンのEO2〜4モル付加物が挙げられ、好ましくは、N,N−ジメチルアミノプロピルアミンのPO2モル付加物である。
However, R 1 and R 2 are independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, etc.), preferably methyl group and ethyl It is a group. R 3 is independently hydrogen or a methyl group. G is a linear alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (ethylene group, propylene group, etc.), preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms. n is a number with an average of 1 to 4, preferably 1 to 3.
Specific examples of (a1) include N, N-dimethylaminopropylamine PO2-4 mol adduct, N, N-dimethylaminopropylamine EO2-4 mol adduct, N, N-diethylaminopropylamine PO2 -4 mol adduct, EO 2-4 mol adduct of N, N-diethylaminopropylamine EO 2-4 mol adduct of N, N-dimethylaminoethylamine, EO 2-4 mol adduct of N, N-dimethylaminoethylamine Preferable is a PO2 molar adduct of N, N-dimethylaminopropylamine.
ポリオール成分(A)において、さらに、重合体ポリオール(A1)の原料であるポリオール(a)、及び(A1)以外のポリオール(A2)の少なくとも一方中に下記ポリオール(a2)を含有し、(a)と(A2)の少なくとも一方中に下記ポリオール(a3)を含有する。
ポリオール(a2)及びポリオール(a3)は、それぞれ、ポリオール(a)、ポリオール(A2)のいずれに含有されていてもよく、両方に含有されていてもよいが、ポリオール(a2)がポリオール(A2)中に含有され、ポリオール(a3)がポリオール(a)中に含有されるのが好ましい。
ポリオール(a2):活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物であって、エチレンオキサイド単位の含有量が18重量%を超えて30重量%以下であり、末端に位置する水酸基の70%以上が1級水酸基であり、水酸基価(mgKOH/g)が20〜45、不飽和度が0.12meq/g以下であるポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオール(a3):活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物であって、エチレンオキサイド単位の含有量が5〜18重量%であり、末端に位置する水酸基の70%以上が1級水酸基であり、水酸基価(mgKOH/g)が20〜45、不飽和度が0.12meq/g以下であるポリオキシアルキレンポリオール。
In the polyol component (A), the following polyol (a2) is further contained in at least one of the polyol (a) which is a raw material of the polymer polyol (A1) and the polyol (A2) other than (A1), (a ) And (A2) contain the following polyol (a3) in at least one of them.
The polyol (a2) and the polyol (a3) may be contained in either the polyol (a) or the polyol (A2), respectively, and may be contained in both, but the polyol (a2) is the polyol (A2). It is preferable that the polyol (a3) is contained in the polyol (a).
Polyol (a2): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound, wherein the content of ethylene oxide units exceeds 18% by weight and is 30% by weight or less, and 70% or more of the terminal hydroxyl groups are primary. A polyoxyalkylene polyol which is a hydroxyl group, has a hydroxyl value (mgKOH / g) of 20 to 45 and an unsaturation degree of 0.12 meq / g or less.
Polyol (a3): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound, wherein the content of ethylene oxide units is 5 to 18% by weight, and 70% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl groups, A polyoxyalkylene polyol having a value (mgKOH / g) of 20 to 45 and an unsaturation degree of 0.12 meq / g or less.
上記ポリオール(a2)及びポリオール(a3)は、活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物である。活性水素化合物としては、水酸基含有化合物、アミノ基含有化合物、チオール基含有化合物、リン酸化合物;分子内に2種以上の活性水素含有官能基を有する化合物;及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 The polyol (a2) and polyol (a3) are alkylene oxide adducts of active hydrogen-containing compounds. Examples of the active hydrogen compound include a hydroxyl group-containing compound, an amino group-containing compound, a thiol group-containing compound, a phosphate compound; a compound having two or more active hydrogen-containing functional groups in the molecule; and a mixture of two or more of these. It is done.
水酸基含有化合物としては、水、2〜8価の多価アルコール、多価フェノール等が挙げられる。具体的には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、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン及び1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等の2価アルコール;グリセリン及びトリメチロールプロパン等の3価アルコール;ペンタエリスリト―ル、ソルビト―ル及びショ糖等の4〜8価のアルコ―ル;ピロガロ―ル、カテコール及びヒドロキノン等の多価フェノ―ル;ビスフェノ―ルA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等のビスフェノ―ル;ポリブタジエンポリオール;ひまし油系ポリオール;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体及びポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数2〜100)ポリオール等が挙げられる。
なお、(メタ)アクリレートとは、メタクリレート及び/又はアクリレートを意味し、以下において同様である
Examples of the hydroxyl group-containing compound include water, divalent to octavalent polyhydric alcohols, and polyhydric phenols. Specifically, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane and 1,4-bis (hydroxyethyl) Dihydric alcohols such as benzene; trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane; 4- to 8-valent alcohols such as pentaerythritol, sorbitol and sucrose; pyrogallol, catechol and hydroquinone Polyphenols; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S; polybutadiene polyols; castor oil-based polyols; hydroxyalkyl (meth) acrylate (co) polymers and polyfunctionals such as polyvinyl alcohol (for example, Functional group 2 to 100) a polyol, and the like.
(Meth) acrylate means methacrylate and / or acrylate, and the same applies hereinafter.
アミン基含有化合物としては、アルカノールアミン、ポリアミン及びモノアミンが挙げられる。
アルカノールアミンとしては、炭素数2〜20のモノ−、ジ−及びトリ−アルカノールアミン(例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン及びイソプロパノールアミン)等が挙げられる。
ポリアミン(1,2級アミノ基の数:2〜8個)としては、脂肪族アミンとして、炭素数2〜6のアルキレンジアミン(例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン及びヘキサメチレンジアミン)、炭素数4〜20のポリアルキレンポリアミン(アルキレン基の
炭素数が2〜6のジアルキレントリアミン〜ヘキサアルキレンヘプタミン、例えば、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン)等が挙げられる。
また、炭素数6〜20の芳香族ポリアミン(例えば、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、メチレンジアニリン及びジフェニルエーテルジアミン);炭素数4〜20の脂環式ポリアミン(例えば、イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン及びジシクロヘキシルメタンジアミン);炭素数4〜20の複素環式ポリアミン(例えば、ピペラジン及びアミノエチルピペラジン)等が挙げられる。
モノアミンとしては、アンモニア;脂肪族アミンとして、炭素数1〜20のアルキルアミン(例えば、n−ブチルアミン及びオクチルアミン);炭素数6〜20の芳香族モノアミン(例えば、アニリン及びトルイジン);炭素数4〜20の脂環式モノアミン(例えば、シクロヘキシルアミン);炭素数4〜20の複素環式モノアミン(例えば、ピペリジン)等が挙げられる。
Examples of amine group-containing compounds include alkanolamines, polyamines, and monoamines.
Examples of the alkanolamine include mono-, di- and tri-alkanolamines having 2 to 20 carbon atoms (for example, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and isopropanolamine).
As a polyamine (the number of primary and secondary amino groups: 2 to 8), as an aliphatic amine, an alkylenediamine having 2 to 6 carbon atoms (for example, ethylenediamine, propylenediamine and hexamethylenediamine), 4 to 20 carbon atoms. Polyalkylene polyamines (dialkylene triamine having 2 to 6 carbon atoms in the alkylene group to hexaalkylene heptamine, for example, diethylenetriamine and triethylenetetramine).
Also, aromatic polyamines having 6 to 20 carbon atoms (for example, phenylenediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, diethyltoluenediamine, methylenedianiline and diphenyletherdiamine); alicyclic polyamines having 4 to 20 carbon atoms (for example, Isophoronediamine, cyclohexylenediamine, and dicyclohexylmethanediamine); heterocyclic polyamines having 4 to 20 carbon atoms (for example, piperazine and aminoethylpiperazine) and the like.
As monoamine, ammonia; as aliphatic amine, alkylamine having 1 to 20 carbon atoms (for example, n-butylamine and octylamine); aromatic monoamine having 6 to 20 carbon atoms (for example, aniline and toluidine); -20 alicyclic monoamine (for example, cyclohexylamine); C4-C20 heterocyclic monoamine (for example, piperidine) and the like.
多価(2〜8価)フェノールとしては、ピロガロール、ハイドロキノン及びフロログルシン等の単環多価フェノール;ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールスルホン等のビスフェノール;フェノールとホルムアルデヒドの縮合物(ノボラック);たとえば米国特許第3265641号明細書に記載のポリフェノール等が挙げられる。 Polyvalent (2-8 valent) phenols include monocyclic polyphenols such as pyrogallol, hydroquinone and phloroglucin; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol sulfone; condensates of phenol and formaldehyde (novolaks); Examples include polyphenols described in Japanese Patent No. 3265641.
ポリカルボン酸としては、炭素数4〜18の脂肪族ポリカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸等)、炭素数8〜18の芳香族ポリカルボン酸(フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等)及びこれらの2種以上の混合物があげられる。
これらの活性水素含有化合物は2種以上を併用してもよい。これらの中で好ましくは多価アルコールである。
Examples of the polycarboxylic acid include aliphatic polycarboxylic acids having 4 to 18 carbon atoms (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, etc.), and aromatic polycarboxylic acids having 8 to 18 carbon atoms (phthalic acid, Terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, etc.) and mixtures of two or more thereof.
Two or more of these active hydrogen-containing compounds may be used in combination. Of these, polyhydric alcohols are preferred.
上記活性水素含有化合物に付加させるアルキレンオキサイド(以下AOと記載する。)としては、PO及びEOが好ましい。AOは、これらのみを含有することが好ましいが、AO中10重量%以下(特に5重量%以下)の範囲で他のAOを併用してもよい。他のAOとしては、炭素数4〜8のものが好ましく、1,2−、1,3−、1,4−及び2,3−ブチレンオキシド並びにスチレンオキシド等が挙げられ、2種以上用いてもよい。 As the alkylene oxide (hereinafter referred to as AO) to be added to the active hydrogen-containing compound, PO and EO are preferable. AO preferably contains only these, but other AO may be used in combination within a range of 10% by weight or less (particularly 5% by weight or less) in AO. Other AOs are preferably those having 4 to 8 carbon atoms, such as 1,2-, 1,3-, 1,4- and 2,3-butylene oxide and styrene oxide. Also good.
ポリオール(a2)及びポリオール(a3)の数平均官能基数は2〜4が好ましく、さらに好ましくは3〜4である。この範囲以外の官能基数のものが含まれていても、数平均官能基数が2〜4となればよい(他のポリオールの数平均官能基数についても同様)。なお、本発明において、ポリオールの官能基数は、出発物質の官能基数と同一であるとみなす。
(a2)及び(a3)の数平均官能基数が2以上では硬化時間が短くなり生産性が向上し、4以下であるとフォームの伸び物性が向上する。
The number average functional group number of the polyol (a2) and the polyol (a3) is preferably 2 to 4, and more preferably 3 to 4. Even if the number of functional groups outside this range is included, the number average functional group number may be 2 to 4 (the same applies to the number average functional group number of other polyols). In the present invention, the number of functional groups of the polyol is considered to be the same as the number of functional groups of the starting material.
When the number average functional group number of (a2) and (a3) is 2 or more, the curing time is shortened and the productivity is improved, and when it is 4 or less, the elongation property of the foam is improved.
ポリオール(a2)およびポリオール(a3)の水酸基価(mgKOH/g)は、フォームの成形性の観点から20〜45であり、好ましくは25〜42、さらに好ましくは30〜40である。水酸基価が20以上ではフォーム硬さが向上し、45以下ではフォームの独立気泡が少なくなり、フォームが収縮しにくくなる。
なお、本発明における水酸基価は、JIS K0070(1992年版)に規定の方法で測定される。
The hydroxyl value (mgKOH / g) of the polyol (a2) and the polyol (a3) is 20 to 45, preferably 25 to 42, more preferably 30 to 40 from the viewpoint of moldability of the foam. When the hydroxyl value is 20 or more, the foam hardness is improved, and when it is 45 or less, the foam has less closed cells and the foam is difficult to shrink.
In addition, the hydroxyl value in this invention is measured by the method prescribed | regulated to JISK0070 (1992 edition).
ポリオール(a2)の重量を基準とするEO単位の含有量は、ポリウレタンの機械物性の観点から18重量%を超えて30重量%以下であり、好ましくは18.5〜25重量%である。また、ポリオール(a3)の重量を基準とするEO単位の含有量は、ポリウレタンの機械物性の観点から5〜18重量%であり、好ましくは7〜16重量%である。 The content of the EO unit based on the weight of the polyol (a2) is more than 18% by weight and 30% by weight or less, preferably 18.5 to 25% by weight, from the viewpoint of mechanical properties of the polyurethane. Further, the content of the EO unit based on the weight of the polyol (a3) is 5 to 18% by weight, preferably 7 to 16% by weight from the viewpoint of the mechanical properties of the polyurethane.
ポリオール(a2)及びポリオール(a3)の全末端水酸基に占める1級水酸基の割合(1級水酸基率)は、フォームの振動特性の観点から70%以上であり、好ましくは75%以上である。 The ratio of primary hydroxyl groups (primary hydroxyl group ratio) in all terminal hydroxyl groups of polyol (a2) and polyol (a3) is 70% or more, preferably 75% or more from the viewpoint of the vibration characteristics of the foam.
本発明において、1級水酸基率は、予め試料をエステル化の前処理した後に、1H−N
MR法により測定し、算出する。
In the present invention, the primary hydroxyl group ratio is determined by 1 H—N after pre-treatment of the sample in advance of esterification.
Measure and calculate by MR method.
1級水酸基率の測定方法を以下に具体的に説明する。
<試料調製法>
測定試料約30mgを直径5mmのNMR用試料管に秤量し、約0.5mlの重水素化溶媒を加え溶解させる。その後、約0.1mlの無水トリフルオロ酢酸を添加し、分析用試料とする。上記重水素化溶媒としては、例えば、重水素化クロロホルム、重水素化トルエン、重水素化ジメチルスルホキシド及び重水素化ジメチルホルムアミド等であり、試料を溶解させることのできる溶媒を適宜選択する。
<NMR測定>
通常の条件で1H−NMR測定を行う。
The method for measuring the primary hydroxyl group ratio will be specifically described below.
<Sample preparation method>
About 30 mg of a measurement sample is weighed into an NMR sample tube having a diameter of 5 mm, and about 0.5 ml of deuterated solvent is added and dissolved. Thereafter, about 0.1 ml of trifluoroacetic anhydride is added to obtain a sample for analysis. Examples of the deuterated solvent include deuterated chloroform, deuterated toluene, deuterated dimethyl sulfoxide, and deuterated dimethylformamide, and a solvent that can dissolve the sample is appropriately selected.
<NMR measurement>
1 H-NMR measurement is performed under normal conditions.
<1級水酸基率の計算方法>
上に述べた前処理の方法により、ポリオキシアルキレンポリオールの末端の水酸基は、添加した無水トリフルオロ酢酸と反応してトリフルオロ酢酸エステルとなる。その結果、1級水酸基が結合したメチレン基由来の信号は4.3ppm付近に観測され、2級水酸基が結合したメチン基由来の信号は5.2ppm付近に観測される(重水素化クロロホルムを溶媒として使用)。1級水酸基率は次の計算式により算出する。
1級水酸基率(%)=[a/(a+2×b)]×100
但し、式中、aは4.3ppm付近の1級水酸基の結合したメチレン基由来の信号の積分値;bは5.2ppm付近の2級水酸基の結合したメチン基由来の信号の積分値である。
<Calculation method of primary hydroxyl group ratio>
By the pretreatment method described above, the terminal hydroxyl group of the polyoxyalkylene polyol reacts with the added trifluoroacetic anhydride to become a trifluoroacetic acid ester. As a result, a signal derived from a methylene group bonded with a primary hydroxyl group was observed at around 4.3 ppm, and a signal derived from a methine group bonded to a secondary hydroxyl group was observed at around 5.2 ppm (deuterated chloroform was used as a solvent). Used as). The primary hydroxyl group ratio is calculated by the following calculation formula.
Primary hydroxyl group ratio (%) = [a / (a + 2 × b)] × 100
In the formula, a is an integral value of a signal derived from a methylene group to which a primary hydroxyl group is bonded in the vicinity of 4.3 ppm; b is an integrated value of a signal derived from a methine group to which a secondary hydroxyl group is bonded in the vicinity of 5.2 ppm. .
ポリオール(a2)及びポリオール(a3)の不飽和度(meq/g)は、ポリウレタンの機械物性の観点から、0〜0.12の範囲であり、好ましくは0〜0.09である。
本発明における不飽和度の測定方法および単位を以下に示す。
不飽和度:JIS K1557−3に準拠、単位はmeq/g
The unsaturation degree (meq / g) of the polyol (a2) and the polyol (a3) is in the range of 0 to 0.12, preferably 0 to 0.09, from the viewpoint of the mechanical properties of the polyurethane.
The measurement method and unit of unsaturation in the present invention are shown below.
Unsaturation degree: Conforms to JIS K1557-3, unit is meq / g
ポリオール(a2)及び(a3)の数平均分子量は、ポリオール成分の用途、例えば製造するポリウレタンフォームの要求物性により適宜選択され、特に限定はされないが、ポリウレタンの機械物性の観点から、400〜100,000が好ましく、更に好ましくは400〜20,000である。 The number average molecular weights of the polyols (a2) and (a3) are appropriately selected depending on the use of the polyol component, for example, the required physical properties of the polyurethane foam to be produced, and are not particularly limited, but from the viewpoint of mechanical properties of the polyurethane, 400 to 100, 000 is preferable, and 400 to 20,000 is more preferable.
ポリオール(a2)及び(a3)の具体例としては、水のPO付加物、グリセリンのPO付加物、水のPO・ブチレンオキサイド共重合付加物、水のPO・ブチレンオキサイドの共重合付加物、グリセリンのPO・ブチレンオキサイドの共重合付加物及びペンタエリスリトールのPO・EO共重合付加物等が挙げられる。 Specific examples of the polyols (a2) and (a3) include water PO adducts, glycerin PO adducts, water PO / butylene oxide copolymer adducts, water PO / butylene oxide copolymer adducts, and glycerin. And PO / butylene oxide copolymer adducts of pentaerythritol and PO / EO copolymer adducts of pentaerythritol.
ポリオール(a2)及び(a3)を合成するための触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、炭酸カリウム、トリエチレンジアミン等の塩基性触媒;三フッ化ホウ素、塩化スズ、トリエチルアルミニウム、へテロポリ酸、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン及びトリス(ペンタフルオロフェニル)アルミニウム等の酸触媒;亜鉛ヘキサシアノコバルテート;フォスファゼン化合物等が挙げられる。これらの中では塩基性触媒が好ましい。 As a catalyst for synthesizing polyols (a2) and (a3), basic catalysts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, cesium hydroxide, potassium carbonate, triethylenediamine; boron trifluoride, tin chloride, triethylaluminum And acid catalysts such as heteropolyacid, tris (pentafluorophenyl) borane and tris (pentafluorophenyl) aluminum; zinc hexacyanocobaltate; phosphazene compound and the like. Of these, basic catalysts are preferred.
触媒の使用量は特に限定されないが、製造するAO付加物に対して0.0001〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.0005〜1重量%である。 Although the usage-amount of a catalyst is not specifically limited, 0.0001-10 weight% is preferable with respect to the AO adduct to manufacture, More preferably, it is 0.0005-1 weight%.
重合体ポリオール(A1)は、ポリオール(a)中で、ラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモノマー(v)を通常の方法で重合して製造することができる。重合方法の具体例としては、米国特許第3383351号明細書、特公昭39−25737号公報等に記載の方法が挙げられる。 The polymer polyol (A1) can be produced by polymerizing the vinyl monomer (v) by an ordinary method in the presence of a radical polymerization initiator in the polyol (a). Specific examples of the polymerization method include those described in US Pat. No. 3,383,351, Japanese Examined Patent Publication No. 39-25737, and the like.
ラジカル重合開始剤としては、遊離基を生成して重合を開始させるものが使用でき、例えば、2,2’−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)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物;ジベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーイキサイド及び過コハク酸等の有機過酸化物;過硫酸塩及び過ホウ酸塩等の無機過酸化物等が挙げられる。なお、これらは2種以上を併用することができる。 As the radical polymerization initiator, those that generate a free radical to initiate polymerization can be used, for example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). ), Azo compounds such as 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile); organic peroxides such as dibenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and persuccinic acid; Examples thereof include inorganic peroxides such as persulfate and perborate. In addition, these can use 2 or more types together.
ビニルモノマー(v)としては、芳香族ビニル単量体(v1)、不飽和ニトリル(v2)、(メタ)アクリル酸エステル(v3)、その他のビニル単量体(v4)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(v1)としては、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、クロルスチレン等が挙げられる。
(v2)としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられる。
(v3)としては、C、H及びO原子から構成されるもの、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭素数が1〜24)〔例えば、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレート〕、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜5)(メタ)アクリレート〔例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート〕及びヒドロキシポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート〔例えば、アルキレン基の炭素数2〜4、ポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量200〜1000〕が挙げられる。
As vinyl monomer (v), aromatic vinyl monomer (v1), unsaturated nitrile (v2), (meth) acrylic acid ester (v3), other vinyl monomers (v4), and two or more of these Of the mixture.
Examples of (v1) include styrene, α-methylstyrene, hydroxystyrene, chlorostyrene, and the like.
Examples of (v2) include acrylonitrile and methacrylonitrile.
(V3) includes those composed of C, H and O atoms, for example, (meth) acrylic acid alkyl ester (alkyl group having 1 to 24 carbon atoms) [for example, methyl (meth) acrylate, butyl (meta ) Acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, eicosyl (meth) acrylate, docosyl (meth) acrylate], hydroxyalkyl (2 to 5 carbon atoms) (meth) acrylate [for example, Hydroxyethyl (meth) acrylate] and hydroxypolyoxyalkylene mono (meth) acrylate [for example, an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms and a polyoxyalkylene chain having a number average molecular weight of 200 to 1000].
(v4)としては、エチレン性不飽和カルボン酸及びその誘導体、具体的には(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド等;脂肪族もしくは脂環式炭化水素単量体、具体的にはアルケン(エチレン、プロピレン、ノルボルネン等)、アルカジエン(ブタジエン等)等;フッ素系ビニル単量体、具体的には、フッ素含有(メタ)アクリレート(パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルアクリレート等)等;塩素系ビニル単量体、具体的には塩化ビニリデン等;上記以外の窒素含有ビニル単量体、具体的には窒素含有(メタ)アクリレート(ジアミノエチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート等)等;及びビニル変性シリコーン等が挙げられる。
これら(v)中で好ましいものは、(v1)及び(v2)であり、とくにスチレン及び/又はアクリロニトリルである。
(V4) includes ethylenically unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, specifically (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, etc .; aliphatic or alicyclic hydrocarbon monomers, specifically alkenes ( Ethylene, propylene, norbornene, etc.), alkadienes (butadiene, etc.); fluorinated vinyl monomers, specifically fluorine-containing (meth) acrylates (perfluorooctylethyl methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, etc.), etc .; chlorine -Based vinyl monomers, specifically vinylidene chloride, etc .; nitrogen-containing vinyl monomers other than those mentioned above, specifically nitrogen-containing (meth) acrylates (diaminoethyl methacrylate, morpholinoethyl methacrylate, etc.); and vinyl-modified silicones Etc.
Preferred among these (v) are (v1) and (v2), particularly styrene and / or acrylonitrile.
ビニルモノマー(v)中の、(v1)、(v2)、(v3)及び(v4)の重量比率は、要求されるポリウレタンの物性等に応じて変えることができ、特に限定されていないが、一例を示すと次の通りである。
(v1)及び(v2)の合計は、好ましくは50〜100重量%、さらに好ましくは90〜100重量%である。(v1)と(v2)の重量比はとくに限定されないが、好ましくは10/90〜100/0である。(v3)は、好ましくは0〜50重量%、さらに好ましくは0〜20重量%である。(v4)は、好ましくは0〜10重量%、さらに好ましくは0〜5重量%である。
また、(v)中に、これらの単官能モノマー以外に、少量(好ましくは0.05〜1重量%)の2官能以上(好ましくは2〜8官能)の多官能ビニルモノマー(v5)を用いることにより、重合体の強度をさらに向上させることができる。(v5)としては、例えば、ジビニルベンゼン、エチレンジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜8、重合度:2〜10)グリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The weight ratio of (v1), (v2), (v3) and (v4) in the vinyl monomer (v) can be changed according to the required physical properties of the polyurethane and is not particularly limited. An example is as follows.
The total of (v1) and (v2) is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 90 to 100% by weight. The weight ratio of (v1) and (v2) is not particularly limited, but is preferably 10/90 to 100/0. (V3) is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight. (V4) is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight.
In addition to these monofunctional monomers, a small amount (preferably 0.05 to 1% by weight) of a bifunctional or higher (preferably 2 to 8 functional) polyfunctional vinyl monomer (v5) is used in (v). As a result, the strength of the polymer can be further improved. Examples of (v5) include divinylbenzene, ethylene di (meth) acrylate, polyalkylene (alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, degree of polymerization: 2 to 10) glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol triallyl ether, Examples include methylolpropane tri (meth) acrylate.
(v)中のスチレンの含有量は、フォームの難燃性の観点から、(v)の重量を基準として、10〜100重量%であり、好ましくは15〜90重量%、さらに好ましくは26〜80重量%である。 The content of styrene in (v) is 10 to 100% by weight, preferably 15 to 90% by weight, more preferably 26 to 60% by weight, based on the weight of (v), from the viewpoint of flame retardancy of the foam. 80% by weight.
重合体ポリオール(A1)において、(v)の重合体の含有量は、(A1)の重量を基準として、25〜60重量%であり、好ましくは、26〜50重量%である。重合体の含有量が25重量%未満では十分なフォーム硬さが発現できず、60重量%を超えると(A1)の粘度が低くなり取扱いが難しい。 In the polymer polyol (A1), the content of the polymer (v) is 25 to 60% by weight, preferably 26 to 50% by weight, based on the weight of (A1). If the content of the polymer is less than 25% by weight, sufficient foam hardness cannot be exhibited, and if it exceeds 60% by weight, the viscosity of (A1) becomes low and handling is difficult.
(A1)において、重合体粒子の体積平均粒子径(R)は、フォームの機械物性の観点から、0.9μm以下であるのが好ましい。0.9μm以下であるとフォームの成形性が良好である。
重合体粒子の体積平均粒子径(R)をより小さくする方法としては、重合体粒子を構成するビニルモノマー(v)中の、(v2)の比率を高くする方法等が挙げられる。
In (A1), the volume average particle diameter (R) of the polymer particles is preferably 0.9 μm or less from the viewpoint of the mechanical properties of the foam. If it is 0.9 μm or less, the moldability of the foam is good.
Examples of a method of reducing the volume average particle diameter (R) of the polymer particles include a method of increasing the ratio of (v2) in the vinyl monomer (v) constituting the polymer particles.
重合体粒子の体積平均粒子径(R)の測定方法を以下に具体的に説明する。
得られた重合体ポリオールを、レーザー光の透過率が70〜90%となるように、それに用いたポリオールで希釈し、下記の粒度分布測定装置にて10μm以上の粒子の含有量(体積%)及び体積平均粒子径(μm)を測定した。
装置:堀場製作所製 LA−750
測定原理:Mie散乱理論
測定範囲:0.04μm〜262μm
溶液注入量:He−Neレーザー
測定時間:20秒
A method for measuring the volume average particle diameter (R) of the polymer particles will be specifically described below.
The obtained polymer polyol was diluted with the polyol used so that the transmittance of the laser beam was 70 to 90%, and the content (volume%) of particles of 10 μm or more was measured with the following particle size distribution analyzer. And the volume average particle diameter (μm) was measured.
Equipment: LA-750, manufactured by HORIBA, Ltd.
Measurement principle: Mie scattering theory Measurement range: 0.04 μm to 262 μm
Solution injection amount: He-Ne laser Measurement time: 20 seconds
<体積平均粒子径>
以下の式による。
体積平均粒子径(μm)=Σ〔q(J)×X(J)〕/Σ〔q(J)〕
J:粒子径分割番号(1〜85)
q(J):頻度分布値(体積%)
X(J):粒子径分割番号J番目の粒子径(μm)
<Volume average particle diameter>
According to the following formula.
Volume average particle diameter (μm) = Σ [q (J) × X (J)] / Σ [q (J)]
J: Particle size division number (1 to 85)
q (J): Frequency distribution value (volume%)
X (J): Particle size division number J-th particle size (μm)
ポリオール成分(A)のポリオール(A2)中には、ポリオール(a1)、(a2)および(a3)以外に、さらに必要により、他のポリオール(a4)及び/又は(a5)を含有してもよい。 In the polyol (A2) of the polyol component (A), in addition to the polyols (a1), (a2) and (a3), if necessary, other polyols (a4) and / or (a5) may be contained. Good.
ポリオール(a4)は、数平均官能基数が2〜8であり、水酸基価が20〜130mgKOH/gであり、オキシアルキレン基の炭素数が2及び3であり、オキシエチレン単位(EO付加物の場合はEO単位)の含有量が50〜80重量%であるポリオキシアルキレンポリオールである。 The polyol (a4) has a number average functional group number of 2 to 8, a hydroxyl value of 20 to 130 mgKOH / g, an oxyalkylene group having 2 and 3 carbon atoms, and an oxyethylene unit (EO adduct). Is a polyoxyalkylene polyol having an EO unit content of 50 to 80% by weight.
ポリオール(a4)としては、前記活性水素含有化合物のうち2〜8価のものにAOが付加された構造の化合物が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
AOとしてはPOとEOのみを含有するものが好ましいが、AO中10重量%以下(とくに5重量%以下)の範囲で前記の他のAOを含有してもよい。
PO及びEOの付加形式としては、PO、EOのブロック付加であってもランダム付加であってもよいが、ランダム付加が好ましい。
Examples of the polyol (a4) include compounds having a structure in which AO is added to divalent to octavalent compounds among the active hydrogen-containing compounds, and two or more kinds may be used in combination.
As AO, those containing only PO and EO are preferable, but other AOs may be contained within a range of 10% by weight or less (particularly 5% by weight or less) in AO.
The addition format of PO and EO may be PO or EO block addition or random addition, but random addition is preferable.
ポリオール(a4)の数平均官能基数は2〜8であり、好ましくは3〜4である。(a4)の数平均官能基数が2以上では、硬化時間が短くなり生産性が向上し、8以下であると、フォームの伸び物性が向上する。 The number average functional group number of a polyol (a4) is 2-8, Preferably it is 3-4. When the number average functional group number of (a4) is 2 or more, the curing time is shortened and the productivity is improved, and when it is 8 or less, the stretch physical property of the foam is improved.
(a4)の水酸基価(mgKOH/g)は20〜130であり、好ましくは21〜120、さらに好ましくは22〜100、とくに好ましくは22〜40である。水酸基価が20以上ではフォーム硬さが向上し、130以下であると、フォームの独立気泡が少なくなり、フォームが収縮しにくくなる。 The hydroxyl value (mgKOH / g) of (a4) is 20 to 130, preferably 21 to 120, more preferably 22 to 100, and particularly preferably 22 to 40. When the hydroxyl value is 20 or more, the foam hardness is improved. When the hydroxyl value is 130 or less, the number of closed cells in the foam decreases and the foam is difficult to shrink.
(a4)のオキシエチレン単位の含有量は50〜80重量%であり、好ましくは55〜78重量%、さらに好ましくは60〜76重量%である。EO単位の含有量が50重量%以上であると硬化時間が短くなり、80重量%以下であると、フォームの独立気泡が少なくなり、フォームが収縮しにくくなる。 The content of the oxyethylene unit in (a4) is 50 to 80% by weight, preferably 55 to 78% by weight, and more preferably 60 to 76% by weight. When the content of the EO unit is 50% by weight or more, the curing time is shortened, and when it is 80% by weight or less, the foam has less closed cells and the foam is difficult to shrink.
ポリオ−ル(a4)のうち、フォーム通気性の観点から、オキシエチレン単位の含有量が50〜80重量%であり、EO/POランダム付加物であるポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。 Among the polyols (a4), a polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene unit content of 50 to 80% by weight and an EO / PO random adduct is preferred from the viewpoint of foam breathability.
本発明において、ポリオール(a5)としては、脂肪族アミンのAO付加物(a5−1)、多価アルコール、多価フェノール、及びそれらのAO付加物(a5−2)、ポリエステルポリオール(a5−3)から選ばれる、(a1)、(a2)、(a3)および(a4)以外のポリオール等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。 In the present invention, the polyol (a5) includes aliphatic amine AO adducts (a5-1), polyhydric alcohols, polyhydric phenols, and their AO adducts (a5-2), polyester polyols (a5-3). And polyols other than (a1), (a2), (a3) and (a4), and the like may be used in combination.
(a5−1)の脂肪族アミンとしては、1級及び/又は2級アミンが挙げられ、1級及び/又は2級アミノ基の数は、1〜4個が好ましく、更に好ましくは1〜3個であり、アミノ基に由来する活性水素の数は、2〜8個が好ましく、更に好ましくは2〜4個である。
(a5−1)として具体的には、アルカノールアミン;C1〜20のアルキルアミン、C2〜6のアルキレンジアミン及びアルキレン基のCが2〜6のポリアルキレンポリアミン(重合度2〜8)のAO付加物等が挙げられる。(a5−1)としては、アルカノールアミン及びアルキレンジアミンのAO付加物が好ましい。
(a5−1)において付加するAOとして、軟質ポリウレタンフォームの機械物性の観点から、PO及び/又はEOを主成分とし、必要により20重量%以下の他のAOを含むものが好ましく、特に好ましくはPO及びPOとEOとの併用である。
Examples of the aliphatic amine (a5-1) include primary and / or secondary amines, and the number of primary and / or secondary amino groups is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3. The number of active hydrogens derived from amino groups is preferably 2-8, and more preferably 2-4.
Specifically, as (a5-1), alkanolamine; A1 addition of C1-20 alkylamine, C2-6 alkylenediamine and alkylene group C = 2-6 polyalkylene polyamine (degree of polymerization 2-8) Thing etc. are mentioned. (A5-1) is preferably an AO adduct of alkanolamine and alkylenediamine.
As the AO to be added in (a5-1), from the viewpoint of mechanical properties of the flexible polyurethane foam, those containing PO and / or EO as the main component and optionally containing other AO of 20% by weight or less are particularly preferable. PO and a combination of PO and EO.
(a5−2)の多価アルコールおよび多価フェノールとしては、(a2)及び(a3)と同様のものが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol and polyhydric phenol (a5-2) include the same as (a2) and (a3).
他のポリオール(a5)の水酸基価(mgKOH/g)は、軟質ポリウレタンフォームの機械物性の観点から10〜2000が好ましく、さらに好ましくは20〜1900、とくに好ましくは100〜1850である。 The hydroxyl value (mgKOH / g) of the other polyol (a5) is preferably from 10 to 2000, more preferably from 20 to 1900, particularly preferably from 100 to 1850, from the viewpoint of mechanical properties of the flexible polyurethane foam.
本発明に用いるポリオール成分(A)の合計重量〔ビニルモノマー(v)の重合体の重量を除く〕を基準とするEO単位の含有量は、歪特性や耐久特性の観点から、好ましくは0〜18重量%であり、さらに好ましくは5〜16重量%である。 The content of the EO units based on the total weight of the polyol component (A) used in the present invention (excluding the weight of the polymer of the vinyl monomer (v)) is preferably 0 to 0 from the viewpoint of strain characteristics and durability characteristics. It is 18 weight%, More preferably, it is 5-16 weight%.
ポリオール成分(A)〔ビニルモノマー(v)の重合体の重量を除く〕中の、ポリオール(a1)、ポリオール(a2)及びポリオール(a3)の合計重量に基づく各ポリオールの含有量に関しては、以下のとおりである。
ポリオール(a1)は、成形性の観点から、好ましくは0.01〜5重量%、さらに好ましくは0.03〜2重量%、とくに好ましくは0.05〜0.8重量%である。ポリオール(a2)は、成形性の観点から、好ましくは40〜88重量%、さらに好ましくは50〜78重量%である。ポリオール(a3)は、機械物性の観点から、好ましくは10〜58重量%、さらに好ましくは20〜48重量%である。ポリオール(a4)は、成形性の観点から、好ましくは0〜10重量%、さらに好ましくは0.1〜5重量%である。ポリオール(a5)は、機械物性の観点から、好ましくは0〜20重量%、さらに好ましくは0.1〜10重量%である。
Regarding the content of each polyol based on the total weight of polyol (a1), polyol (a2) and polyol (a3) in the polyol component (A) [excluding the weight of the polymer of vinyl monomer (v)] It is as follows.
The polyol (a1) is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.03 to 2% by weight, and particularly preferably 0.05 to 0.8% by weight from the viewpoint of moldability. The polyol (a2) is preferably 40 to 88% by weight, more preferably 50 to 78% by weight, from the viewpoint of moldability. The polyol (a3) is preferably 10 to 58% by weight, more preferably 20 to 48% by weight, from the viewpoint of mechanical properties. The polyol (a4) is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, from the viewpoint of moldability. The polyol (a5) is preferably 0 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, from the viewpoint of mechanical properties.
ポリオール成分(A)〔ビニルモノマー(v)の重合体の重量を除く〕の重量を基準とするポリオール(a2)および(a3)の合計含有量は、軟質ポリウレタンフォームの機械物性の観点から50〜99.99重量%が好ましく、さらに好ましくは70〜99重量%、とくに好ましくは80〜98重量%である。 The total content of the polyols (a2) and (a3) based on the weight of the polyol component (A) [excluding the weight of the polymer of the vinyl monomer (v)] is 50 to 50 from the viewpoint of the mechanical properties of the flexible polyurethane foam. preferably 99.9 9 wt%, more preferably 70 to 99 wt%, particularly preferably 80 to 98 wt%.
本発明の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法に用いる有機ポリイソシアネート成分(B)としては、従来からポリウレタン製造に使用されているものが使用できる。このようなイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、これらの変性物(例えば、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、又はオキサゾリドン基含有変性物等)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 As the organic polyisocyanate component (B) used in the method for producing the flexible polyurethane mold foam of the present invention, those conventionally used for polyurethane production can be used. Examples of such isocyanates include aromatic polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, and modified products thereof (for example, urethane groups, carbodiimide groups, allophanate groups, urea groups, burettes). Group, an isocyanurate group, or an oxazolidone group-containing modified product) and a mixture of two or more thereof.
芳香族ポリイソシアネートとしては、C(NCO基中の炭素を除く;以下のイソシアネートも同様)6〜16の芳香族ジイソシアネート、C6〜20の芳香族トリイソシアネート及びこれらのイソシアネートの粗製物等が挙げられる。具体例としては、1,3−及び/又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−及び/又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−及び/又は4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(粗製MDI)、等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、C6〜10の脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。具体例としては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the aromatic polyisocyanate include C (excluding carbon in the NCO group; the same as the following isocyanates) 6 to 16 aromatic diisocyanates, C6 to 20 aromatic triisocyanates, and crude products of these isocyanates. . Specific examples include 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 2,4′- and / or 4, 4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (crude MDI), and the like.
Examples of the aliphatic polyisocyanate include C6-10 aliphatic diisocyanate. Specific examples include 1,6-hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate.
脂環式ポリイソシアネートとしては、C6〜16の脂環式ジイソシアネート等が挙げられる。具体例としては、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、C8〜12の芳香脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。具体例としては、キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
変性ポリイソシアネートの具体例としては、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI等が挙げられる。
これらの中で好ましいものは、芳香族ポリイソシアネート及びその変性物である。
Examples of the alicyclic polyisocyanate include C6-16 alicyclic diisocyanate. Specific examples include isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, and norbornane diisocyanate.
Examples of the araliphatic polyisocyanate include C8-12 araliphatic diisocyanate. Specific examples include xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, and the like.
Specific examples of the modified polyisocyanate include urethane-modified MDI and carbodiimide-modified MDI.
Among these, aromatic polyisocyanates and modified products thereof are preferable.
本発明の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法においては、ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)の他に、発泡剤(C)を用いる。必要により、その他の添加剤を用いてもよい。
発泡剤(C)としては、水を含有し、他に公知の発泡剤を含有するのが好ましい。公知の発泡剤としては、例えば、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素及び液化炭酸ガス等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
水素原子含有ハロゲン化炭化水素の具体例としては、塩化メチレンやHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)タイプのもの(例えばHCFC−123及びHCFC−141b);HFC(ハイドロフルオロカーボン)タイプのもの(例えば、HFC−245fa及びHFC−365mfc);HFO(ハイドロフルオロオレフィン)タイプのもの(例えば、HFO−1336mzzZ)等が挙げられる。
低沸点炭化水素は、沸点が通常−5〜70℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンが挙げられる。
In the method for producing a flexible polyurethane mold foam of the present invention, a foaming agent (C) is used in addition to the polyol component (A) and the organic polyisocyanate component (B). If necessary, other additives may be used.
As a foaming agent (C), it is preferable to contain water and to contain a well-known foaming agent. Examples of known foaming agents include hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbons, low-boiling hydrocarbons, and liquefied carbon dioxide, and two or more of them may be used in combination.
Specific examples of the hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon include methylene chloride and HCFC (hydrochlorofluorocarbon) type (for example, HCFC-123 and HCFC-141b); HFC (hydrofluorocarbon) type (for example, HFC-245fa). And HFC-365mfc); HFO (hydrofluoroolefin) type (for example, HFO-1336mzzZ) and the like.
The low boiling point hydrocarbon is a hydrocarbon having a normal boiling point of −5 to 70 ° C., and specific examples thereof include butane, pentane, and cyclopentane.
ポリオール成分(A)の重量に基づく水の使用量は、フォームの成形性及び密度の観点から、ポリオール成分(A)の重量に基づいて、1.0〜6.0重量%が好ましく、さらに好ましくは2.0〜5.0重量%である。 The amount of water used based on the weight of the polyol component (A) is preferably 1.0 to 6.0% by weight, more preferably based on the weight of the polyol component (A), from the viewpoint of moldability and density of the foam. Is 2.0 to 5.0% by weight.
本発明の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法においては、触媒(D)を用いる。
触媒(D)としては、フォギング及びポリカーボネートへの汚染性及びウレタンフォームの成形性の点から、非反応性型アミン触媒(D1)と反応性型アミン触媒(D2)を併用する。(D1)を用いないと、フォームを成形することができない。(D2)を使用しないと泡化反応が十分に進行せず、キュアー性が悪化し、フォームの成形が困難になる。
In the method for producing a flexible polyurethane mold foam of the present invention, a catalyst (D) is used.
As the catalyst (D), a non-reactive amine catalyst (D1) and a reactive amine catalyst (D2) are used in combination from the viewpoints of fogging, polycarbonate contamination, and urethane foam moldability. If (D1) is not used, the foam cannot be molded. If (D2) is not used, the foaming reaction does not proceed sufficiently, the curing property is deteriorated, and the molding of the foam becomes difficult.
非反応性型アミン触媒(D1)としては、ビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エーテル、トリエチレンジアミン及びN,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N−エチルモルホリン、テトラメチルエチレンジアミン、ジアミノビシクロオクタン、1,2−ジメチルイミダゾール、1−メチルイミダゾール及び1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−ウンデセン−7等の、活性水素を含有しない3級アミン触媒が挙げられる。これらの中で、トリエチレンジアミン、及びビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エーテルが好ましい。 Examples of the non-reactive amine catalyst (D1) include bis (N, N-dimethylamino-2-ethyl) ether, triethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, and N-ethylmorpholine. , Tertiary amine catalysts containing no active hydrogen, such as tetramethylethylenediamine, diaminobicyclooctane, 1,2-dimethylimidazole, 1-methylimidazole and 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -undecene-7 Is mentioned. Of these, triethylenediamine and bis (N, N-dimethylamino-2-ethyl) ether are preferred.
反応性型アミン触媒(D2)としては、活性水素(例えば、水酸基、チオール基、カルボキシル基、好ましくは水酸基)を有する3級アミン触媒が挙げられ、具体例としては、ジメチルエタノールアミンジエチルエタノールアミン、ジメチルヘキサノールアミン、エアプロダクツジャパン(株)社製「DABCO NE300」、「DABCO1070」、花王(株)社製「カオライザーNo23NP」、「カオライザーNo25」、「カオライザーNo26」、「カオライザーNo27」、「カオライザーNo28」、「カオライザーP−200」、東ソー(株)社製「TOYOCAT HX63」、「TOYOCAT HX70」、「TOYOCAT RX20」、「TOYOCAT RX21」、「TOYOCAT RX24」、「RZETA」等が挙げられる。これらの中で、ポリカーボネートへの汚染性の観点から「DABCO NE300」を使用することが好ましい。 Examples of the reactive amine catalyst (D2) include tertiary amine catalysts having active hydrogen (for example, a hydroxyl group, a thiol group, a carboxyl group, and preferably a hydroxyl group). Specific examples include dimethylethanolamine, diethylethanolamine, Dimethylhexanolamine, “DABCO NE300”, “DABCO1070” manufactured by Air Products Japan Co., Ltd., “Kaorizer No23NP”, “Kaorizer No25”, “Kaorizer No26”, “Kaorizer No27”, “Kaorizer No28” manufactured by Kao Corporation ”,“ Kaorizer P-200 ”,“ TOYOCAT HX63 ”,“ TOYOCAT HX70 ”,“ TOYOCAT RX20 ”,“ TOYOCAT RX21 ”,“ TOYOCAT RX24 ”,“ RZE ”manufactured by Tosoh Corporation A ", and the like. Among these, it is preferable to use “DABCO NE300” from the viewpoint of contamination to polycarbonate.
触媒(D)としては、上記非反応性型アミン触媒(D1)及び反応性型アミン触媒(D2)以外に、ウレタン化反応を促進する通常の触媒はすべて使用でき、例として、3級アミンのカルボン酸塩、有機金属化合物(D3)が挙げられる。
(D3)としては、オクチル酸第一スズ、ジラウリル酸ジブチル第二スズ及びオクチル酸鉛等が挙げられる。
As the catalyst (D), in addition to the non-reactive amine catalyst (D1) and the reactive amine catalyst (D2), all the usual catalysts for promoting the urethanization reaction can be used. Examples thereof include carboxylates and organometallic compounds (D3).
Examples of (D3) include stannous octylate, dibutylstannic dilaurate, and lead octylate.
触媒(D)の使用量は、機械物性(引張強度、引裂強度、圧縮硬さ)向上の観点から、ウレタンフォーム製造時に使用するポリオール成分(A)100重量部に対して、0.01〜5.0重量部が好ましく、さらに好ましくは0.1〜2.0重量部である。
触媒(D)のうち非反応性型アミン触媒(D1)の使用量は、フォギング及びポリカーボネートへの汚染性の観点から、ポリオール成分(A)100重量部に対して、0.001〜0.20重量部が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.17重量部である。
反応性型アミン触媒(D2)の使用量は、ポリオール成分(A)100重量部に対して、0.009〜4.8重量部が好ましく、さらに好ましくは0.09〜1.83重量部である。
The amount of the catalyst (D) used is 0.01 to 5 with respect to 100 parts by weight of the polyol component (A) used in the production of the urethane foam from the viewpoint of improving mechanical properties (tensile strength, tear strength, compression hardness). 0.0 part by weight is preferable, and 0.1 to 2.0 parts by weight is more preferable.
Of the catalyst (D), the non-reactive amine catalyst (D1) is used in an amount of 0.001 to 0.20 with respect to 100 parts by weight of the polyol component (A) from the viewpoint of fogging and contamination to polycarbonate. Part by weight is preferable, and 0.01 to 0.17 part by weight is more preferable.
The amount of the reactive amine catalyst (D2) used is preferably 0.009 to 4.8 parts by weight, more preferably 0.09 to 1.83 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol component (A). is there.
その他の添加剤としては、整泡剤(ジメチルシロキサン系、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系等)、着色剤(染料及び顔料)、可塑剤(フタル酸エステル及びアジピン酸エステル等)、有機充填剤(合成短繊維、熱可塑性又は熱硬化性樹脂からなる中空微小球等)、難燃剤(リン酸エステル及びハロゲン化リン酸エステル等)、老化防止剤(トリアゾール及びベンゾフェノン等)、抗酸化剤(ヒンダードフェノール及びヒンダードアミン等)等が挙げられ、これらの公知の添加剤の存在下で反応させることができる。 Other additives include foam stabilizers (dimethylsiloxanes, polyether-modified dimethylsiloxanes, etc.), colorants (dyes and pigments), plasticizers (phthalates, adipates, etc.), organic fillers (synthesis) Short fibers, hollow microspheres made of thermoplastic or thermosetting resins, etc.), flame retardants (phosphate esters and halogenated phosphate esters, etc.), anti-aging agents (triazoles, benzophenones, etc.), antioxidants (hindered phenols) And hindered amines), and the like, and can be reacted in the presence of these known additives.
ポリオール成分(A)の重量に基づくその他の添加剤の使用量に関しては、整泡剤は、10重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.5〜5重量%である。着色剤は、1重量%以下が好ましい。可塑剤は、10重量%以下が好ましく、さらに好ましくは5重量%以下である。有機充填剤は、50重量%以下が好ましく、さらに好ましくは30重量%以下である。難燃剤は、30重量%以下が好ましく、さらに好ましくは5〜20重量%である。老化防止剤は、1重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.5重量%である。抗酸化剤は、1重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.5重量%である。他の添加剤の合計使用量は、50重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.2〜30重量%である。 Regarding the use amount of the other additives based on the weight of the polyol component (A), the foam stabilizer is preferably 10% by weight or less, more preferably 0.5 to 5% by weight. The colorant is preferably 1% by weight or less. The plasticizer is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. The organic filler is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less. The flame retardant is preferably 30% by weight or less, more preferably 5 to 20% by weight. The anti-aging agent is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.01 to 0.5% by weight. The antioxidant is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.01 to 0.5% by weight. The total amount of other additives used is preferably 50% by weight or less, more preferably 0.2 to 30% by weight.
本発明の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法において、フォーム製造の際のイソシアネート指数(NCO INDEX)[(NCO基/活性水素原子含有基)の当量比×100]は、60〜150が好ましく、さらに好ましくは70〜135、特に好ましくは80〜120である。 In the method for producing a flexible polyurethane mold foam of the present invention, the isocyanate index (NCO INDEX) [(equivalent ratio of NCO group / active hydrogen atom-containing group) × 100] during foam production is preferably 60 to 150, more preferably. Is 70 to 135, particularly preferably 80 to 120.
また、ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)を反応させる条件は、通常用いられる公知の条件でよい。
一例を示せば、まず、ポリオール成分(A)、発砲剤、及び必要により他の添加剤を所定量混合する。次いで、ポリウレタン低圧又は高圧注入発泡機又は撹拌機を使用して、この混合物(ポリオールプレミックス)とイソシアネート成分とを急速混合する。得られた混合液を密閉型もしくは開放型のモールド(金属製又は樹脂製)に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型してポリウレタンフォームを得る。
Moreover, the conditions which make a polyol component (A) and an organic polyisocyanate component (B) react may be the well-known conditions normally used.
As an example, first, a predetermined amount of the polyol component (A), a foaming agent, and other additives as required is mixed. The mixture (polyol premix) and the isocyanate component are then rapidly mixed using a polyurethane low pressure or high pressure injection foamer or stirrer. The obtained mixed liquid is poured into a closed mold or an open mold (made of metal or resin) to cause urethanization reaction, and after curing for a predetermined time, it is demolded to obtain a polyurethane foam.
本発明の製造方法で得られる軟質ポリウレタンモールドフォームは、コア密度が35〜60kg/m3であるのが好ましい。コア密度の測定は、ポリウレタンフォームの物性の
測定に関するJIS K6401の方法に基づいて行うことができる。
反発弾性(%)は、車両座席用クッション材としたときのクッション感の観点から、65%以上であることが好ましい。伸び率(%)は、フォームの機械物性の観点から、100%以上であることが好ましい。湿熱圧縮残留歪み(%)は、車両座席用クッション材としたときの機械物性の観点から20%以下が好ましい。
The flexible polyurethane mold foam obtained by the production method of the present invention preferably has a core density of 35 to 60 kg / m 3 . The core density can be measured based on the method of JIS K6401 relating to the measurement of physical properties of polyurethane foam.
The rebound resilience (%) is preferably 65% or more from the viewpoint of cushion feeling when the vehicle seat cushion material is used. The elongation (%) is preferably 100% or more from the viewpoint of the mechanical properties of the foam. The wet heat compression residual strain (%) is preferably 20% or less from the viewpoint of mechanical properties when used as a cushion material for a vehicle seat.
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中において、部及び%は、特にことわりのない限り、それぞれ重量部及び重量%を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited by this. In Examples and Comparative Examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively, unless otherwise specified.
〔実施例1〜9及び比較例1〜6〕
表1に示す部数のポリオールプレミックス(有機ポリイソシアネート以外の成分の混合物)に、NCOインデックス100となるよう所定量の有機ポリイソシアネートBを加えて、ホモディスパー(特殊機化社製攪拌機)にて4000rpmで6秒攪拌後、65℃に温度調節した300mm(長さ)×300mm(幅)×100mm(高さ)のアルミ製モールドに注入し、キュアー時間(原料の注入から脱型までの時間)4分30秒にて成形した。
各フォームの物性値等の測定結果を表1に示す。なお、コア密度はフォームの中心部から100mm×100mm×50mmの大きさに切り出して測定した密度である。
[Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6]
A predetermined amount of organic polyisocyanate B is added to the number of parts of the polyol premix (mixture of components other than organic polyisocyanate) shown in Table 1 so as to have an NCO index of 100. After stirring at 4000 rpm for 6 seconds, it was poured into a 300 mm (length) x 300 mm (width) x 100 mm (height) aluminum mold whose temperature was adjusted to 65 ° C, and curing time (time from raw material injection to demolding) Molded in 4 minutes 30 seconds.
Table 1 shows the measurement results such as physical property values of each foam. The core density is a density measured by cutting out from the center of the foam into a size of 100 mm × 100 mm × 50 mm.
実施例及び比較例におけるポリウレタンフォーム原料は次の通りである。
1.ポリオール成分(A)
(1)ポリオール(a2−1):グリセリンに水酸化カリウムを触媒として用いてPOを付加し、次いでEOを付加させて得られた、水酸基価33.5、末端EO単位の含有量20%、末端水酸基の1級水酸基率78%、不飽和度0.05meq/gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
(2)ポリオール(a2−2): グリセリンに水酸化カリウムを触媒として用いてPOを付加し、次いでEOを付加させて得られた、水酸基価32.5、末端EO単位の含有量18.5%、末端水酸基の1級水酸基率79%、不飽和度0.06meq/gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
(3)重合体ポリオール(A1−1):ペンタエリスリトールに水酸化カリウムを触媒として用いてPOとEOをブロック付加させて得られた、官能基数4.0、水酸基価32、末端EO単位の含有量12%、末端水酸基の1級水酸基率75%、不飽和度0.08meq/gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(a3−1)、及びグリセリンに水酸化カリウムを触媒として用いてPOとEOをブロック付加させて得られた官能基数3.0、水酸基価34、末端EO単位の含有量14%、末端水酸基の1級水酸基率82%、不飽和度0.07meq/gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(a3−2)である2種のポリオール(a3)の混合物(重量比:20/80)中で、ビニルモノマー(v−1)であるスチレンとアクリロニトリル(重量比:30/70)を共重合させた重合体ポリオール(重合体含量33.5%)、重合体粒子の体積平均粒子(R)0.4μm。
(4)重合体ポリオール(A1−2): グリセリンに水酸化カリウムを触媒として用いてPOを付加し、次いでEOを付加させて得られた、水酸基価33.5、末端EO単位の含有量15%、末端水酸基の1級水酸基率80%、不飽和度0.05meq/gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(a3−3)であるポリオール(a3)中で、ビニルモノマー(v−1)であるスチレンとアクリロニトリル(重量比:30/70)を共重合させた重合体ポリオール(重合体含量33.5%)、重合体粒子の体積平均粒子(R)0.4μm。
(5)重合体ポリオール(A1−3):グリセリンに水酸化カリウムを触媒として用いてPOを付加し、次いでEOを付加させて得られた、水酸基価33.5、末端EO単位の含有量20%、末端水酸基の1級水酸基率78%、不飽和度0.05meq/gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(a2−1)であるポリオール(a2)中で、ビニルモノマー(v−1)であるスチレンとアクリロニトリル(重量比:30/70)を共重合させた重合体ポリオール(重合体含量33.5%)、重合体粒子の体積平均粒子(R)0.4μm。
(6)ポリオール(a1−1):N,N−ジメチルアミノプロピルアミンのPO2モル付加物。
The polyurethane foam raw materials in Examples and Comparative Examples are as follows.
1. Polyol component (A)
(1) Polyol (a2-1): obtained by adding PO to glycerin using potassium hydroxide as a catalyst and then adding EO, hydroxyl value 33.5, content of terminal EO unit 20%, Polyoxyethylene polyoxypropylene polyol having a primary hydroxyl group ratio of 78% and a degree of unsaturation of 0.05 meq / g.
(2) Polyol (a2-2): Hydroxyl value 32.5, content of terminal EO unit 18.5 obtained by adding PO to glycerin using potassium hydroxide as a catalyst and then adding EO %, 79% of primary hydroxyl groups of terminal hydroxyl groups, polyoxyethylene polyoxypropylene polyol having an unsaturation degree of 0.06 meq / g.
(3) Polymer polyol (A1-1): obtained by blocking addition of PO and EO to pentaerythritol using potassium hydroxide as a catalyst, having a functional group number of 4.0, a hydroxyl value of 32, and a terminal EO unit PO and EO using 12% polyoxyethylene polyoxypropylene polyol (a3-1) having an amount of 12%, a terminal hydroxyl group ratio of 75%, an unsaturation of 0.08 meq / g, and glycerol with potassium hydroxide as a catalyst. Polyoxyethylene poly having a functional group number of 3.0, a hydroxyl value of 34, a terminal EO unit content of 14%, a terminal hydroxyl group ratio of 82%, and an unsaturation of 0.07 meq / g. In a mixture (weight ratio: 20/80) of two types of polyol (a3) which is oxypropylene polyol (a3-2), vinyl monomer (v-1) That styrene and acrylonitrile (weight ratio: 30/70) polymer polyols obtained by copolymerizing (polymer content 33.5%), the volume average particle (R) 0.4 .mu.m of the polymer particles.
(4) Polymer polyol (A1-2): Hydroxyl value 33.5, content of terminal EO unit 15 obtained by adding PO to glycerin using potassium hydroxide as a catalyst and then adding EO 15 %, In the polyol (a3) which is a polyoxyethylene polyoxypropylene polyol (a3-3) having a primary hydroxyl group ratio of 80% and a degree of unsaturation of 0.05 meq / g, the vinyl monomer (v-1) Polymer polyol (polymer content 33.5%) obtained by copolymerization of a certain styrene and acrylonitrile (weight ratio: 30/70), volume average particle (R) 0.4 μm of polymer particles.
(5) Polymer polyol (A1-3): hydroxyl group value 33.5, content of terminal EO unit 20 obtained by adding PO to glycerin using potassium hydroxide as a catalyst and then adding EO 20 %, In the polyol (a2) which is a polyoxyethylene polyoxypropylene polyol (a2-1) having a primary hydroxyl group ratio of 78% and a degree of unsaturation of 0.05 meq / g, the vinyl monomer (v-1) Polymer polyol (polymer content 33.5%) obtained by copolymerization of a certain styrene and acrylonitrile (weight ratio: 30/70), volume average particle (R) 0.4 μm of polymer particles.
(6) Polyol (a1-1): PO 2 mol adduct of N, N-dimethylaminopropylamine.
(7)ポリオール(a4−1):グリセリン1モルに水酸化カリウムを触媒として、EO11.5モル付加し、その後、EO99.9モルとPO34.6モルをランダム付加し、常法により水酸化カリウムを除去して得られたポリエーテルポリオールである。水酸基価=24、EO単位の含有量=70.0%。
(8)ポリオール(a5−1):トリエタノールアミン。水酸基価=1130。
(9)ポリオール(a5−2):ソルビトールに水酸化カリウムを触媒として用いてPOを付加させて得られた、官能基数6.0、水酸基価490、末端水酸基の1級水酸基率2%のポリプロピレンポリオール。
(7) Polyol (a4-1): 1 mol of EO was added to 1 mol of glycerol using potassium hydroxide as a catalyst, and then 99.9 mol of EO and 34.6 mol of PO were randomly added. Is a polyether polyol obtained by removing. Hydroxyl value = 24, EO unit content = 70.0%.
(8) Polyol (a5-1): Triethanolamine. Hydroxyl value = 1130.
(9) Polyol (a5-2): Polypropylene obtained by adding PO to sorbitol using potassium hydroxide as a catalyst and having a functional group number of 6.0, a hydroxyl value of 490, and a terminal hydroxyl group having a primary hydroxyl group ratio of 2% Polyol.
2.発泡剤(C)
発泡剤(C−1):水
3.触媒(D)
触媒(D1−1):エアプロダクツジャパン(株)社製「DABCO 33LV」:(トリエチレンジアミンの33%ジプロピレングリコール溶液)
触媒(D2−1):エアプロダクツジャパン(株)社製「DABCO NE300」
4.整泡剤(E)
整泡剤(E−1):東レ・ダウコーニング社製「DOW CORNING TORAY SZ−1346E」(ポリシロキサン系整泡剤)
5.有機ポリイソシアネート成分(B)
ポリイソシアネート(B−1):TDI−80/粗製MDI=70/30(重量比)、NCO%=42.8
2. Foaming agent (C)
2. Foaming agent (C-1): water Catalyst (D)
Catalyst (D1-1): “DABCO 33LV” manufactured by Air Products Japan Co., Ltd .: (33% dipropylene glycol solution of triethylenediamine)
Catalyst (D2-1): “DABCO NE300” manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.
4). Foam stabilizer (E)
Foam stabilizer (E-1): “DOW CORNING TORAY SZ-1346E” (polysiloxane foam stabilizer) manufactured by Toray Dow Corning
5. Organic polyisocyanate component (B)
Polyisocyanate (B-1): TDI-80 / crude MDI = 70/30 (weight ratio), NCO% = 42.8
フォーム物性の測定方法及び単位を以下に示す。
コア密度 :JIS K6400に準拠、単位はkg/m3
フォーム硬さ(25%−ILD):JIS K6400に準拠、単位はN/314cm2
湿熱圧縮残留歪み:JIS K6400に準拠、温度50℃、湿度95%とした。単位は%
反発弾性:JIS K6400に準拠、単位は%
伸び率:JIS K6400に準拠、単位は%
ライズタイム:25℃で発泡させた時の、攪拌開始からフォームの最高の高さに達するまでの時間
キュアー性:フォーム脱型後、フォームに指を押し当て、5秒後離した後の押跡を確認し、以下の基準で評価した。
○:指跡が残らない。
×:指跡が残る。
The measurement method and unit of foam physical properties are shown below.
Core density: Conforms to JIS K6400, unit is kg / m 3
Foam hardness (25% -ILD): Conforms to JIS K6400, unit is N / 314 cm 2
Humid heat compression residual strain: Conforms to JIS K6400, temperature 50 ° C., humidity 95%. Units%
Rebound resilience: Conforms to JIS K6400, unit is%
Elongation: Conforms to JIS K6400, unit is%
Rise time: Time from the start of stirring to reaching the maximum height of foam when foaming is performed at 25 ° C. Curing property: After removing the foam, press the finger against the foam and leave the mark after 5 seconds. Was confirmed and evaluated according to the following criteria.
○: No finger marks remain.
X: Fingerprints remain.
成形性は、フリー発泡時のセトリング率を計測して評価した。
セトリングとは、成形したフォームが最高の高さに達した後に沈み込む現象を指し、セトリング率は下記式より算出した。
セトリング率(%)=[(A−B)/A]×100
ただし、式中、Aはフォーム最高高さ(mm)、Bはフォームが沈み込んだ時の高さ(mm)を意味する。セトリング率は、独立気泡率と相関し、この値が小さいほど、独立気泡率は高くなる。すなわち、セトリング率が小さくなるような配合処方は、成形性が良好なものとなり好ましい。セトリング率が5%以下であれば、セルの安定性が高く、成形性が良好なウレタンフォームであると判断し、5%を超えれば、セルが不安定で、成形性が不十分であると判断することができる。
Formability was evaluated by measuring the settling rate during free foaming.
Settling refers to the phenomenon that the molded foam sinks after reaching the maximum height, and the settling rate was calculated from the following formula.
Settling rate (%) = [(A−B) / A] × 100
However, in the formula, A means the maximum height (mm) of the foam, and B means the height (mm) when the foam sinks. The settling rate correlates with the closed cell rate, and the smaller the value, the higher the closed cell rate. In other words, a blended formulation with a low settling rate is preferable because of good moldability. If the settling rate is 5% or less, it is judged that the urethane foam has high cell stability and good moldability. If it exceeds 5%, the cell is unstable and the moldability is insufficient. Judgment can be made.
独立気泡性(独泡性)評価は以下のとおりで実施した。
脱型後のポリウレタンフォーム(テストピース)について、ローラー間隔40mmのクラッシングローラー間を通過させる破泡処理を2回行い、それぞれの荷重値(kN)を測定した。
1回目が1kN以下、2回目が5kN以下であれば、十分な破泡処理ができており、独泡性が低いと判断される。
The closed cell property (single cell property) was evaluated as follows.
The polyurethane foam (test piece) after demolding was subjected to foam breaking treatment that passed between crushing rollers with a roller interval of 40 mm twice, and each load value (kN) was measured.
If the 1st time is 1 kN or less, and the 2nd time is 5 kN or less, it is judged that sufficient foam breaking treatment has been performed and the single bubble property is low.
表1の結果から、同程度のコア密度(kg/m3)[(40.1〜42.2)の範囲]
で対比すると、実施例では、キュアー性を満足し、フリーフォームのセトリング率が低くセルの安定性が高く、成形性が良好である。さらに、実施例では、破泡時の荷重値が低く、独泡性が低いことがわかる。一方、比較例1、4及び6では、キュアー性、成形性は高いが、独泡性が高く、実型成形の際に脱型しにくく、厚みがある部位ではワレが生じるおそれがあることがわかる。また、比較例2、3及び5では、独泡性は低いものの、セルが不安定で、キュアー性が低く、生産効率を低下させる恐れがある。実施例のみにおいて、脱型時間に見合ったキュアー性をもち、良好な成形性が得られ、安定なセルをもっているが、その背反である独泡性は低いポリウレタンフォームが得られていることが分かる。
From the results of Table 1, the same core density (kg / m 3 ) [range of (40.1 to 42.2)]
In contrast, in the examples, the curing property is satisfied, the settling rate of the free foam is low, the stability of the cell is high, and the moldability is good. Furthermore, in an Example, it turns out that the load value at the time of bubble breaking is low, and a single bubble property is low. On the other hand, Comparative Examples 1, 4 and 6 have high curing properties and moldability, but have high self-foaming properties, are difficult to remove during actual molding, and there is a possibility that cracking may occur at thick portions. Recognize. In Comparative Examples 2, 3, and 5, although the cell foam is low, the cell is unstable, the curing property is low, and the production efficiency may be reduced. It can be seen that only in the examples, a polyurethane foam having a curing property commensurate with the demolding time, having good moldability and having a stable cell, but having a low self-foaming property, which is the contradiction, is obtained. .
本発明の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法により得られる軟質ポリウレタンモールドフォームは、従来の方法によるものに比べて、成形性が良好な安定なセルを持ち、独泡性が低い軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
上記効果を奏することから、本発明の製造方法により得られるポリウレタンフォームはシート材として有用である。特に車両用座席用クッション材として著しい有用性を発揮する。
The flexible polyurethane mold foam obtained by the method for producing a flexible polyurethane mold foam of the present invention has a stable cell with good moldability and a soft polyurethane foam having low foamability as compared with the conventional method. Can do.
Because of the above effects, the polyurethane foam obtained by the production method of the present invention is useful as a sheet material. It is particularly useful as a cushion material for vehicle seats.
Claims (5)
媒(D)の存在下に反応させる軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法において、
ポリオール成分(A)が、ポリオール(a)中でラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモ
ノマー(v)が重合されて得られた重合体ポリオール(A1)、及び(A1)以外のポリ
オール(A2)を含有し、ポリオール(A2)中に下記ポリオール(a1)を含有し、ポ
リオール(a)及びポリオール(A2)の少なくとも一方中に下記ポリオール(a2)を
含有し、ポリオール(a)及びポリオール(A2)の少なくとも一方中に下記ポリオール
(a3)を含有し、触媒(D)が非反応性型アミン触媒(D1)及び反応性型アミン触媒
(D2)[前記ポリオール成分(A)を除く]を含有することを特徴とする軟質ポリウレ
タンモールドフォームの製造方法。
ポリオール(a1):下記一般式(1)で表されるアミン系ジオール。
[但し、R1およびR2は独立して炭素数1〜4のアルキル基であり、R3は独立して水
素、またはメチル基であり、Gは炭素数2〜4の直鎖アルキレン基であり、nは平均が1
〜4となる数である。]
ポリオール(a2):活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物であって、エチ
レンオキサイド単位の含有量が18重量%を超えて30重量%以下であり、末端に位置す
る水酸基の70%以上が1級水酸基であり、水酸基価(mgKOH/g)が20〜45、
不飽和度が0.12meq/g以下であるポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオール(a3):活性水素含有化合物のアルキレンオキサイド付加物であって、エチ
レンオキサイド単位の含有量が5〜18重量%であり、末端に位置する水酸基の70%以
上が1級水酸基であり、水酸基価(mgKOH/g)が20〜45、不飽和度が0.12
meq/g以下であるポリオキシアルキレンポリオール。 In the method for producing a flexible polyurethane mold foam, the polyol component (A) and the organic polyisocyanate component (B) are reacted in the presence of the blowing agent (C) and the catalyst (D).
Polyol component (A) is a polymer polyol (A1) obtained by polymerizing vinyl monomer (v) in the presence of a radical polymerization initiator in polyol (a), and polyol (A2) other than (A1) The polyol (A2) contains the following polyol (a1), and at least one of the polyol (a) and polyol (A2) contains the following polyol (a2), and the polyol (a) and polyol (A2) ) Contains the following polyol (a3) in at least one of them, and the catalyst (D) contains a non-reactive amine catalyst (D1) and a reactive amine catalyst (D2) [excluding the polyol component (A)]. A method for producing a flexible polyurethane mold foam, comprising:
Polyol (a1): An amine-based diol represented by the following general formula (1).
[However, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 is independently hydrogen or a methyl group, and G is a linear alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Yes, n is 1 on average
It is a number that becomes ~ 4. ]
Polyol (a2): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound, wherein the content of ethylene oxide units exceeds 18% by weight and is 30% by weight or less, and 70% or more of the terminal hydroxyl groups are primary. A hydroxyl group and a hydroxyl value (mgKOH / g) of 20 to 45,
A polyoxyalkylene polyol having an unsaturation degree of 0.12 meq / g or less.
Polyol (a3): an alkylene oxide adduct of an active hydrogen-containing compound, wherein the content of ethylene oxide units is 5 to 18% by weight, and 70% or more of the hydroxyl groups located at the terminals are primary hydroxyl groups, Value (mgKOH / g) of 20 to 45, unsaturation of 0.12
A polyoxyalkylene polyol having a meq / g or less.
ール(a)中に含有される請求項1記載の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法。 The method for producing a flexible polyurethane mold foam according to claim 1, wherein the polyol (a2) is contained in the polyol (A2) and the polyol (a3) is contained in the polyol (a).
て、ポリオール成分(A)〔ビニルモノマー(v)の重合体の重量を除く〕中のポリオー
ル(a1)の含有量が0.01〜5重量%、ポリオール(a2)の含有量が40〜88重
量%、ポリオール(a3)の含有量が10〜58重量%、であり、(a2)および(a3
)の合計含有量が95〜99.99重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法。 Based on the total weight of polyol (a1), polyol (a2) and polyol (a3), the content of polyol (a1) in polyol component (A) [excluding the weight of the polymer of vinyl monomer (v)] 0.01 to 5% by weight, the content of polyol (a2) is 40 to 88% by weight, the content of polyol (a3) is 10 to 58% by weight, and (a2) and (a3
The process for producing a flexible polyurethane molded foam according total content in any of claims 1 to 3 is 95 to 99.9 9 weight percent).
性が65%以上かつ湿熱圧縮残留歪みが20%以下である請求項1〜4のいずれかに記載
の軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法。 The soft foam according to any one of claims 1 to 4, wherein the foam has a core density of 35 to 60 kg / m 3 , an elongation of 100% or more, a resilience of 65% or more, and a wet heat compression residual strain of 20% or less. Method for producing polyurethane mold foam.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015256897 | 2015-12-28 | ||
| JP2015256897 | 2015-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017119811A JP2017119811A (en) | 2017-07-06 |
| JP6470707B2 true JP6470707B2 (en) | 2019-02-13 |
Family
ID=59271802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016121522A Active JP6470707B2 (en) | 2015-12-28 | 2016-06-20 | Method for producing flexible polyurethane mold foam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6470707B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210017324A1 (en) * | 2017-11-10 | 2021-01-21 | Dow Global Technologies Llc | Polyurethane foam system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5670371B2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-02-18 | 三洋化成工業株式会社 | Method for producing flexible polyurethane foam |
-
2016
- 2016-06-20 JP JP2016121522A patent/JP6470707B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017119811A (en) | 2017-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4750369B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP3842262B2 (en) | Sheet pad material and method for producing flexible polyurethane foam used therefor | |
| JP4763677B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP4991585B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP2011144212A (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP4320027B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP6817985B2 (en) | Flexible polyurethane foam | |
| JP2010195943A (en) | Method for producing cold-cure soft polyurethane foam | |
| JP5275010B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP4109228B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam for headrest | |
| JP5670371B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP2014194009A (en) | Method for producing soft polyurethane foam | |
| JP6470707B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane mold foam | |
| JP6215285B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane mold foam | |
| JP2014133878A (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP6371261B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP2009203386A (en) | Method for producing polyol composition and semi-hard polyurethane foam | |
| JP5465691B2 (en) | Flexible polyurethane foam | |
| JP2015203050A (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP4010174B2 (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP2012214786A (en) | Method for producing soft polyurethane foam | |
| JP4348283B2 (en) | Polyurethane foam | |
| JP2010270195A (en) | Method for producing flexible polyurethane foam | |
| JP2018028058A (en) | Method for producing flexible polyurethane mold foam | |
| JP2019044034A (en) | Production method of soft polyurethane mold foam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180515 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180531 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180717 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6470707 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |