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JPH0959335A - Production of polyurethane foam - Google Patents

Production of polyurethane foam

Info

Publication number
JPH0959335A
JPH0959335A JP7243698A JP24369895A JPH0959335A JP H0959335 A JPH0959335 A JP H0959335A JP 7243698 A JP7243698 A JP 7243698A JP 24369895 A JP24369895 A JP 24369895A JP H0959335 A JPH0959335 A JP H0959335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane foam
polyol
fine particles
weight
foam
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.)
Granted
Application number
JP7243698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3270307B2 (en
Inventor
Motonao Kaku
基直 賀久
Hajime Akiyama
一 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority to JP24369895A priority Critical patent/JP3270307B2/en
Publication of JPH0959335A publication Critical patent/JPH0959335A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3270307B2 publication Critical patent/JP3270307B2/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively produce a polyurethane foam having high air permeability by using a dispersion obtained by stably dispersing fine particles of a metal oxide into a polyol. SOLUTION: In this method for producing a polyurethane foam by reacting a polyol with an organic polyisocyanate in the presence of a catalyst using water as a foaming agent, 0.01-15wt.% fine particles of a metal oxide having <=10000nm particle diameter are added and dispersed into the polyol and a surfactant comprising a partially esterified material of a polyhydric alcohol with a fatty acid is used as a dispersant of the fine particles to the polyol.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はポリオールに金属酸
化物の微粒子を安定分散させ、このポリオール成分を用
いて連通性の高いポリウレタンフォームを製造する方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for stably dispersing fine particles of a metal oxide in a polyol, and using the polyol component to produce a polyurethane foam having high interconnectivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、添加剤を用いて連通性の高いポリ
ウレタンフォームを製造する方法としては、ポリオール
に金属酸化物の微粒子を分散する方法(特開昭54−1
54498)、ポリオールに金属酸化物の微粒子または
ゾルを分散する方法(特開平5−239169)、ポリ
オールにアルミナゾルを分散する方法(特開平5−59
143)等が知られている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a method for producing a polyurethane foam having high interconnectivity by using an additive, a method of dispersing fine particles of a metal oxide in a polyol (JP-A-54-1).
54498), a method of dispersing metal oxide fine particles or sol in a polyol (JP-A-5-239169), and a method of dispersing alumina sol in a polyol (JP-A-5-59).
143) and the like are known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ポリオールに金属酸化物の微粒子を分散する方法では金
属酸化物の微粒子が均一分散せずに分離沈降し、保存容
器の底部に再分散困難なハードケーキが生じるという問
題点があった。一方金属酸化物のゾルをポリオールに分
散する方法では分離沈降の問題は解決されているが、金
属酸化物のゾルが金属酸化物の微粒子に比べて高価であ
るという問題点がある。
However, in the method of dispersing fine particles of a metal oxide in the above-mentioned polyol, the fine particles of a metal oxide are not uniformly dispersed but are separated and settled, which makes it difficult to re-disperse them on the bottom of the storage container. There was a problem that cakes were produced. On the other hand, the method of dispersing the metal oxide sol in the polyol has solved the problem of separation and sedimentation, but has the problem that the metal oxide sol is more expensive than the metal oxide fine particles.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決するポリウレタンフォームの製造方法につ
いて鋭意検討した結果、ポリオールの添加剤として金属
酸化物の微粒子を使用し、且つ金属酸化物の微粒子のポ
リオールへの分散剤として多価アルコールの部分エステ
ルの中から選ばれる界面活性剤を使用することで、金属
酸化物の微粒子の分離沈降を防止し、このポリオール成
分を用いて連通性の高いポリウレタンフォームを製造で
きることを見いだし、本発明に到達した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have made extensive studies as to a method for producing a polyurethane foam which solves these problems, and as a result, use fine particles of a metal oxide as an additive for a polyol and By using a surfactant selected from the partial esters of polyhydric alcohols as a dispersant for the fine particles of the product in the polyol, separation and settling of the fine particles of the metal oxide is prevented, and the polyol component is used to maintain the compatibility. It has been found that a polyurethane foam having a high cost can be produced, and the present invention has been completed.

【0005】すなわち本発明は、ポリオール(a)と有
機ポリイソシアネート(b)とを、水を発泡剤に用いて
整泡剤(c)と触媒(d)の存在下で反応させてポリウ
レタンフォームを製造する方法において、(a)中に、
平均粒径10000nm以下の金属酸化物の微粒子
(e)を、(a)の重量に対して0.01〜15重量%
添加分散せしめ、且つ該(e)の(a)への分散剤とし
て多価アルコールと炭素数10以上の脂肪酸との部分エ
ステル化物からなる界面活性剤(f)を使用することを
特徴とするポリウレタンフォームの製造方法である。
That is, according to the present invention, a polyurethane foam is obtained by reacting a polyol (a) and an organic polyisocyanate (b) with water as a foaming agent in the presence of a foam stabilizer (c) and a catalyst (d). In the manufacturing method, in (a),
0.01 to 15% by weight of metal oxide fine particles (e) having an average particle diameter of 10,000 nm or less based on the weight of (a).
A polyurethane characterized in that it is added and dispersed, and a surfactant (f) comprising a partial esterification product of a polyhydric alcohol and a fatty acid having 10 or more carbon atoms is used as a dispersant for (a) in (e). It is a method of manufacturing a foam.

【0006】本発明に用いられるポリオール(a)とし
ては、ポリウレタンに通常使用できるものが用いられ、
例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ル、ひまし油およびこれらのポリオール中でビニルモノ
マーを重合させて得られる重合体ポリオールが挙げられ
る。
As the polyol (a) used in the present invention, those usually used for polyurethane are used.
Examples thereof include polyether polyols, polyester polyols, castor oil, and polymer polyols obtained by polymerizing vinyl monomers in these polyols.

【0007】ポリエーテルポリオールとしては、例え
ば、アルコール類、アミン類、アンモニア等のアルキレ
ンオキシド付加物が挙げられる。アルコール類として
は、例えば、1価アルコール類(メタノール、エタノー
ル、ブタノール等);2価アルコール類(エチレングリ
コール、プロピレングリコール、1、6−ヘキサンジオ
ール等);3価アルコール類(グリセリン、トリメチロ
ールプロパン等);4価アルコール類(ペンタエリスリ
トール、メチルグルコシド等);8価アルコール類(シ
ョ糖等)等が挙げられる。アミン類としては、1価アミ
ン類(ジメチルアミン、ジエチルアミン等);2価アミ
ン類(メチルアミン、エチルアミン、アニリン等);3
価アミン類(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、イソプロパノールアミン
等);4価アミン類(エチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン等)等が挙げられる。アルキレンオキシドと
しては、エチレンオキシドと、プロピレンオキシド、
1,2−、1,4−および2,3−ブチレンオキシドお
よびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
Examples of the polyether polyol include alcohols, amines, and alkylene oxide adducts such as ammonia. Examples of alcohols include monohydric alcohols (methanol, ethanol, butanol, etc.); dihydric alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, 1,6-hexanediol, etc.); trihydric alcohols (glycerin, trimethylolpropane). Etc.); tetrahydric alcohols (pentaerythritol, methyl glucoside, etc.); octahydric alcohols (sucrose, etc.) and the like. As amines, monovalent amines (dimethylamine, diethylamine, etc.); divalent amines (methylamine, ethylamine, aniline, etc.); 3
Examples include valent amines (monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, isopropanolamine, etc.); tetravalent amines (ethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.). As the alkylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide,
1,2-, 1,4- and 2,3-butylene oxide and a combination of two or more of these.

【0008】ポリエステルポリオールとしては、低分子
ポリオール類[前記の2価アルコール、トリメチロール
プロパン、グリセリン等]とポリカルボン酸[コハク
酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸等]とを反応
させて得られる縮合ポリエステルポリオール、ラクトン
類[ε−カプロラクタム等]の開環重合により得られる
ポリエステルポリオールおよびポリエステル樹脂成形品
を分解して得られる回収ポリエステルポリオールが挙げ
られる。
Polyester polyols are obtained by reacting low molecular weight polyols [the above-mentioned dihydric alcohols, trimethylolpropane, glycerin, etc.] with polycarboxylic acids [succinic acid, adipic acid, phthalic acid, terephthalic acid, etc.]. Examples include condensed polyester polyols, polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of lactones [ε-caprolactam, etc.], and recovered polyester polyols obtained by decomposing polyester resin molded products.

【0009】重合体ポリオールとしては、上記に例示し
たポリオールの少なくとも一種中で、ラジカル開始剤存
在下、アクリロニトリル、スチレン等のビニルモノマー
を重合し安定分散させたものが挙げられる。重合体ポリ
オール中のビニルポリマーの含有量は、通常10〜50
重量%である。
Examples of the polymer polyol include those obtained by polymerizing and stably dispersing vinyl monomers such as acrylonitrile and styrene in at least one of the above-exemplified polyols in the presence of a radical initiator. The content of the vinyl polymer in the polymer polyol is usually 10-50.
% By weight.

【0010】以上(a)として例示したもののうち好ま
しいものは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオール、重合体ポリオールおよびこれらの2種以上の
併用である。
Among the examples exemplified as (a) above, preferred are polyether polyols, polyester polyols, polymer polyols and combinations of two or more of these.

【0011】有機ポリイソシアネート(b)としては、
ポリウレタンに通常使用される公知のもの、例えば炭素
数(NCO基中の炭素数を除く)6〜20の芳香族ポリ
イソシアネート[2,4−もしくは2,6−トリレンジ
イソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−も
しくは4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)、粗製MDI等];炭素数2〜18の脂肪族
イソシアネート(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);炭素数4〜15の脂環式ポ
リイソシアネート(イソフォロンジイソシアネート、ジ
シクロヘキシルジイソシアネート等);これらのポリイ
ソシアネートの変性物(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、ウレトジオン基、ビ
ュウレット基、ウレトンイミン基、イソシアヌレート
基、オキサゾリドン基含有変性物等);およびこれらの
2種以上の併用が挙げられる。
As the organic polyisocyanate (b),
Known polyurethanes usually used in polyurethane, for example, aromatic polyisocyanate having 6 to 20 carbon atoms (excluding the carbon number in the NCO group) [2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI , 2,4'- or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI, etc.]; Aliphatic isocyanate having 2 to 18 carbon atoms (hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, etc.); Alicyclic ring having 4 to 15 carbon atoms Formula polyisocyanates (isophorone diisocyanate, dicyclohexyl diisocyanate, etc.); modified products of these polyisocyanates (containing urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, uretdione group, buret group, uretonimine group, isocyanurate group, oxazolidone group) Gender, etc.); and combinations of two or more of these.

【0012】これら(b)として例示したもののうち好
ましいものは、TDI、MDI、粗製MDIおよびこれ
らの2種以上の併用である。
Preferred among these (b) are TDI, MDI, crude MDI and a combination of two or more thereof.

【0013】整泡剤(c)としてはポリウレタンに通常
使用できるものが用いられ、具体例としてはジメチルシ
ロキサン系整泡剤、例えば、日本ユニカー(株)製の
「L−5309」、「SZ−1306」、「L−52
0」および「L−540」;トーレ・ダウコーニング・
シリコーン(株)製の「SH−190」、「SH−19
3」および「SRX−274C」などが挙げられる。
As the foam stabilizer (c), those usually used in polyurethane are used, and specific examples thereof include dimethylsiloxane-based foam stabilizers such as "L-5309" and "SZ-" manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. 1306 "," L-52
0 "and" L-540 "; Torre Dow Corning
"SH-190", "SH-19" manufactured by Silicone Co., Ltd.
3 ”and“ SRX-274C ”.

【0014】触媒(d)としては、ポリウレタンに通常
使用される公知のもの、例えばカルボン酸の金属塩(酢
酸ナトリウム、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、ナフテ
ン酸コバルト、スタナスオクトエート等);アルカリ金
属もしくはアルカリ土類金属のアルコキシドもしくはフ
ェノキシド(ナトリウムメトキシド、ナトリウムフェノ
キシド等);3級アミン類(トリエチルアミン、トリエ
チレンジアミン、N−メチルモルホリン、ジメチルアミ
ノメチルフェノール、ピリジン等);4級アンモニウム
塩(テトラエチルヒドロキシルアンモニウム等);イミ
ダゾール類(イミダゾール、2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール等);並びに、スズ、アンチモン等の金属を
含有する有機金属化合物(テトラフェニルスズ、トリブ
チルアンチモンオキサイド等)等が挙げられる。これら
のうち好ましいものは、3級アミン類およびスズまたは
アンチモンを含有するカルボン酸の金属塩または有機金
属化合物である。
As the catalyst (d), known ones usually used in polyurethane, for example, metal salts of carboxylic acids (sodium acetate, lead octylate, zinc octylate, cobalt naphthenate, stannas octoate, etc.); alkali Metal or alkaline earth metal alkoxides or phenoxides (sodium methoxide, sodium phenoxide, etc.); tertiary amines (triethylamine, triethylenediamine, N-methylmorpholine, dimethylaminomethylphenol, pyridine, etc.); quaternary ammonium salt (tetraethyl Hydroxylammonium, etc.); imidazoles (imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, etc.); and organometallic compounds containing metals such as tin and antimony (tetraphenyltin, tributylantimono). Side, etc.) and the like. Of these, preferred are metal salts or organic metal compounds of carboxylic acids containing tertiary amines and tin or antimony.

【0015】(a)中に添加分散される金属酸化物の微
粒子(e)としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸
化亜鉛、酸化アンチモン等の微粒子が挙げられ、これら
のうち好ましいものは、酸化アルミニウム、酸化珪素で
あり、とくに好ましいものは酸化アルミニウムである。
(e)の粒系は通常10000nm以下、好ましくは1
000nm以下である。粒系が10000nmを超える
とポリオール(a)への分散安定性が悪くなる。
Examples of the fine particles (e) of the metal oxide added and dispersed in (a) include fine particles of aluminum oxide, silicon oxide, zinc oxide, antimony oxide, etc. Among these, preferable ones are aluminum oxide. , Silicon oxide, and particularly preferred is aluminum oxide.
The particle size of (e) is usually 10000 nm or less, preferably 1
It is 000 nm or less. When the particle size exceeds 10,000 nm, the dispersion stability in the polyol (a) becomes poor.

【0016】(e)を安定分散させた(a)をポリオー
ル成分に用いて発泡させたポリウレタンフォームは連通
性が高いため、軟質ポリウレタンフォームでは成形収縮
率が小さい、反発弾性率が高い、圧縮残留ひずみ率およ
び湿熱残留ひずみ率が小さいといった効果があり、一方
硬質ポリウレタンフォームでは寸法安定性が良好である
という効果がある。
Polyurethane foam obtained by foaming (a) in which (e) is stably dispersed is used as a polyol component has high continuity. Therefore, flexible polyurethane foam has a small molding shrinkage ratio, a high rebound resilience, and a compression residue. The strain rate and the residual strain rate under wet heat are small, while the rigid polyurethane foam has an excellent dimensional stability.

【0017】(e)の(a)への分散剤として用いられ
る界面活性剤(f)としては、多価アルコール(ソルビ
ット、ソルビタン、ショ糖等)と炭素数10以上の脂肪
酸との部分エステル化物が挙げられ、これらのうち好ま
しいものはソルビタンと炭素数が10以上の脂肪酸との
部分エステル化物であり、特に好ましいものはソルビタ
ン1モルと炭素数16〜20の脂肪酸1モルとからなる
部分エステル化物である。
The surfactant (f) used as a dispersant for (e) to (a) is a partial esterified product of a polyhydric alcohol (sorbit, sorbitan, sucrose, etc.) and a fatty acid having 10 or more carbon atoms. Among these, preferred ones are partial esterified products of sorbitan and fatty acids having 10 or more carbon atoms, and particularly preferred ones are partially esterified products consisting of 1 mol of sorbitan and 1 mol of fatty acids having 16 to 20 carbon atoms. Is.

【0018】本発明において界面活性剤(f)を使用し
ない場合はポリオール中で(e)が均一分散せずに分離
沈降してしまい保存容器の底部にハードケーキが生じて
しまう。このハードケーキはポリオール成分を攪拌して
も再分散困難である。
In the present invention, when the surfactant (f) is not used, the (e) is not uniformly dispersed in the polyol but is separated and settled, and a hard cake is produced at the bottom of the storage container. This hard cake is difficult to redisperse even if the polyol component is stirred.

【0019】一方(f)を使用するとポリオール中に
(e)を均一分散でき分離沈降を防止できる。またこの
場合、万一(e)が分離沈降しても保存容器の底部に生
じるのはソフトケーキであり、このソフトケーキはポリ
オール成分を攪拌すると容易に再分散が可能である。ま
た、該(f)は水酸基を有するのでウレタン発泡反応段
階で(b)と反応し、フォームから経時的にブリードア
ウトすることがない。
On the other hand, when (f) is used, (e) can be uniformly dispersed in the polyol and separation and sedimentation can be prevented. Further, in this case, even if (e) is separated and settled, it is the soft cake that is generated at the bottom of the storage container, and this soft cake can be easily redispersed by stirring the polyol component. Further, since (f) has a hydroxyl group, it does not react with (b) in the urethane foaming reaction stage and does not bleed out from the foam over time.

【0020】本発明の方法において、必要により鎖延長
剤および/または架橋剤(g)を使用することができ
る。該(g)としては、ポリウレタンに通常使用できる
ものが用いられ、具体例としてはエチレングリコール、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、グリセリ
ン、トリオメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、D−ソルビット等が挙げられ、さらにはこれらのも
のに活性水素当量が150以下となるようにプロピレン
オキシドおよび/またはエチレンオキシドを付加させた
ものも包含される。
In the method of the present invention, a chain extender and / or a crosslinking agent (g) can be optionally used. What is usually used for polyurethane is used as the (g), and specific examples include ethylene glycol,
Examples include diethanolamine, triethanolamine, glycerin, triomethylolpropane, pentaerythritol, D-sorbit, and the like, to which propylene oxide and / or ethylene oxide are added so that the active hydrogen equivalent is 150 or less. Is also included.

【0021】本発明の製法における水、(b)、
(c)、(d)、(e)および(f)各成分の使用量は
次の通りである。水の量は、(a)100重量部当り通
常1〜8重量部であり、水の使用量によってポリウレタ
ンフォームの密度を調整できる。ただし1重量部未満で
は発熱量が小さいために硬化時間が長くなって生産性が
低下し、8重量部を超えると発泡が不安定となり実用に
適さない。(b)の量は、NCO指数[ポリオール成分
の活性水素1当量に対する(b)のイソシアネート基の
当量×100]が通常70〜500、好ましくは90〜
300となる量である。NCO指数が70未満では硬化
時間が長くなって生産性が低下したり、フォームの硬さ
が小さくなり、500を超えると発泡したポリウレタン
フォームが脆くなり実用に適さない。(c)の量は、
(a)100重量部当り通常0.1〜5重量部、好まし
くは0.3〜2.0重量部である。(d)の量は、
(a)100重量部当り通常0.1〜5重量部である。
(e)の量は、(a)100重量部当り通常0.01〜
15重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。
(e)が0.01重量部未満の場合は通気性向上の効果
が得られず、15重量部を超えるとポリウレタンフォー
ム発泡時にセルが不安定となり実用に適さない。(f)
の量は、(e)の量に対して通常の2〜100重量%で
ある。2重量%未満では(e)の安定分散効果が小さ
く、100重量%を超えると得られるポリウレタンフォ
ームの硬さが低下するなどフォーム物性に悪影響を及ぼ
す場合がある。
Water in the production method of the present invention, (b),
The amounts of the components (c), (d), (e) and (f) used are as follows. The amount of water is usually 1 to 8 parts by weight per 100 parts by weight of (a), and the density of the polyurethane foam can be adjusted by the amount of water used. However, if the amount is less than 1 part by weight, the amount of heat generated is small, so that the curing time becomes long and the productivity is lowered, and if it exceeds 8 parts by weight, foaming becomes unstable, which is not suitable for practical use. Regarding the amount of (b), the NCO index [equivalent of isocyanate group of (b) to 100 equivalent of active hydrogen of polyol component × 100] is usually 70 to 500, preferably 90 to.
The amount is 300. When the NCO index is less than 70, the curing time becomes long and the productivity is lowered, and the hardness of the foam becomes small, and when it exceeds 500, the foamed polyurethane foam becomes brittle and is not suitable for practical use. The amount of (c) is
(A) It is usually 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.3 to 2.0 parts by weight, per 100 parts by weight. The amount of (d) is
(A) It is usually 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight.
The amount of (e) is usually 0.01 to 100 parts by weight of (a).
It is 15 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight.
If (e) is less than 0.01 parts by weight, the effect of improving air permeability cannot be obtained, and if it exceeds 15 parts by weight, the cells become unstable during foaming of the polyurethane foam, which is not suitable for practical use. (F)
Is usually 2 to 100% by weight based on the amount of (e). If it is less than 2% by weight, the effect of stable dispersion of (e) is small, and if it exceeds 100% by weight, the physical properties of the foam may be adversely affected such that the hardness of the obtained polyurethane foam is lowered.

【0022】(a)、(c)、(d)、水、(e)およ
び(f)の各成分を所定量混合したものと(b)とを通
常の方法により攪拌、混合して発泡させることにより、
ポリウレタンフォームが得られる。
A mixture of predetermined amounts of the components (a), (c), (d), water, (e) and (f) and (b) are stirred and mixed by a conventional method to foam. By
A polyurethane foam is obtained.

【0023】本発明の方法を用いたポリウレタンフォー
ムの成形方式としてはスラブ発泡方式およびモールド発
泡方式が挙げられる。
The polyurethane foam molding method using the method of the present invention includes a slab foaming method and a mold foaming method.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】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、実施例および比較例中の発泡処方欄の数値
は重量部を示す。
Hereinafter, the present invention will be further described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the numerical value of the foaming prescription column in an Example and a comparative example shows a weight part.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

実施例1および比較例1 表1に示した発泡処方に従って、金型内で軟質ポリウレ
タンフォームをモールド発泡し、金型から取り出して、
一昼夜放置後ポリウレタンフォームを切断して、その物
性を測定した。その結果を表1に示す。
Example 1 and Comparative Example 1 According to the foaming recipe shown in Table 1, a flexible polyurethane foam was molded and foamed in a mold, and taken out from the mold.
After standing overnight, the polyurethane foam was cut and its physical properties were measured. Table 1 shows the results.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】実施例2および比較例2 表2に示した発泡処方に従って、箱内で硬質ポリウレタ
ンフォームをスラブ発泡し、箱から取り出して、一昼夜
放置後ポリウレタンフォームを切断して、その物性を測
定した。その結果を表2に示す。
Example 2 and Comparative Example 2 In accordance with the foaming formulation shown in Table 2, a rigid polyurethane foam was slab-foamed in a box, taken out of the box, left standing for a whole day and night, and then the polyurethane foam was cut to measure its physical properties. . The results are shown in Table 2.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】実施例3〜6および比較例3〜5 表3に示した配合処方に従って(a)に(e)を分散さ
せその分散安定性(外観判定;分散直後、20日後)お
よび分散性(実施例6と比較例5の比較)を測定した。
その結果を表3および表4にそれぞれ示す。なお、分散
性は粒度分布グラフは(株)堀場製作所製レーザー回析
/散乱式粒度分布測定装置「LA−700」にて測定し
た。
Examples 3 to 6 and Comparative Examples 3 to 5 According to the formulation shown in Table 3, (e) was dispersed in (a) and its dispersion stability (appearance judgment; immediately after dispersion, 20 days later) and dispersibility ( (Comparison between Example 6 and Comparative Example 5) was measured.
The results are shown in Table 3 and Table 4, respectively. The dispersibility was measured by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus "LA-700" manufactured by Horiba Ltd. in the particle size distribution graph.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】表3における分散安定性の評価基準は下記
の通りである。 ;白色均一分散 ;上層;白色均一分散、下層;ソフトケーキ(攪拌す
ると容易に均一に再分散できる) ;白色不均一分散(粗大粒子が多数視認される) ;上層;白色均一分散、下層;ハードケーキ(攪拌し
ても均一分散困難) ;上層;透明、中間層;白色均一分散、下層;ハード
ケーキ(攪拌しても均一分散困難)
The evaluation criteria of dispersion stability in Table 3 are as follows. White uniform dispersion; Upper layer; White uniform dispersion, lower layer; Soft cake (can be easily and uniformly re-dispersed by stirring); White non-uniform dispersion (a large number of coarse particles are visually recognized); Upper layer; White uniform dispersion, lower layer; Hard Cake (difficult to uniformly disperse even with stirring); upper layer; transparent, intermediate layer; white uniform dispersion, lower layer; hard cake (difficult to uniformly disperse with stirring)

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】表4から明らかなように、分散安定剤使用
の有無により初期分散性に顕著な差異が認められる。
As is clear from Table 4, there is a significant difference in the initial dispersibility depending on whether or not the dispersion stabilizer is used.

【0034】(使用原料の記号の説明) ポリエーテルポリオール(a) a−1:グリセリンのプロピレンオキシド−エチレンオ
キシド付加物、活性水素当量=1600、エチレンオキ
シドの末端含有量16重量% a−2:a−1中でアクリロニトリルおよびスチレンを
共重合して得た重合体ポリオール、アクリロニトリル含
有量20重量%、スチレン含有量20重量% a−3:ショ糖のプロピレンオキシド付加物、活性水素
当量=134 a−4:グリセリンのプロピレンオキシド付加物、活性
水素当量=1000 有機ポリイソシアネート(b) b−1:(TDI/粗製MDI=80/20混合物、N
CO%=44.7) b−2:日本ポリウレタン工業(株)製MR−200
(NCO%=31) 整泡剤(c) c−1:日本ユニカー(株)製L−5309 c−2:トーレダウコーニングシリコーン(株)製SH
−193 触媒(d) d−1:活剤ケミカル(株)製ミニコールL−1020
(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) d−2:東ソー(株)製TOYOCAT ET(ビス−
N,N−ジメチルアミノエチルエーテルの70%ジプロ
ピレングリコール溶液) 金属酸化物の微粒子(e) e−1:酸化アルミニウム、粒径400〜2000nm 界面活性剤(f) f−1:三洋化成工業(株)製イオネット S−80
(モノオレイン酸ソルビタン) 鎖延長剤、架橋剤(g) g−1:ジエタノールアミン その他の助剤(h) h−1:トリスクロロプロピルフォスフェート (モールド発泡条件) 金型形状:400mm×400mm×100mm 材質 :アルミニウム製 金型温度:62±2℃ 発泡方法:(a)、水、(c)、(d)、(e)、
(f)の各成分をプレックスした後、(b)を加えて6
秒間攪拌し金型に注入した。 ミキシング方法:ハンドミキシング 攪拌羽回転数:5000回転/分 原料温度:25±1℃ (スラブ発泡条件) 金型形状:300mm×300mm×250mm 材質 :アルミニウム製 発泡方法:(a)、水、(c)、(d)、(e)、
(f)の各成分をプレミックスした後、(b)を加えて
6秒間攪拌し金型に注入した。 ミキシング方法:ハンドミキシング 攪拌羽回転数:5000回転/分 原料温度:25±1℃
(Explanation of Symbols of Starting Materials) Polyether polyol (a) a-1: Propylene oxide-ethylene oxide adduct of glycerin, active hydrogen equivalent = 1600, ethylene oxide terminal content 16% by weight a-2: a- 1, a polymer polyol obtained by copolymerizing acrylonitrile and styrene in 1, acrylonitrile content 20% by weight, styrene content 20% by weight a-3: sucrose propylene oxide adduct, active hydrogen equivalent = 134 a-4 : Propylene oxide adduct of glycerin, active hydrogen equivalent = 1000 Organic polyisocyanate (b) b-1: (TDI / crude MDI = 80/20 mixture, N
CO% = 44.7) b-2: MR-200 manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.
(NCO% = 31) Foam stabilizer (c) c-1: L-5309 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. c-2: SH manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
-193 Catalyst (d) d-1: Minicoal L-1020 manufactured by Activator Chemical Co., Ltd.
(33% dipropylene glycol solution of triethylenediamine) d-2: TOYOCAT ET (bis-
70% dipropylene glycol solution of N, N-dimethylaminoethyl ether) Metal oxide fine particles (e) e-1: aluminum oxide, particle size 400 to 2000 nm Surfactant (f) f-1: Sanyo Chemical Industries ( Ionet S-80
(Sorbitan monooleate) Chain extender, cross-linking agent (g) g-1: Diethanolamine and other auxiliaries (h) h-1: trischloropropylphosphate (mold foaming conditions) Mold shape: 400 mm x 400 mm x 100 mm Material: Aluminum Mold temperature: 62 ± 2 ° C Foaming method: (a), water, (c), (d), (e),
After plexing each component of (f), add (b) and add 6
It was stirred for 2 seconds and poured into the mold. Mixing method: Hand mixing Rotation speed of stirring blade: 5000 rotations / minute Raw material temperature: 25 ± 1 ° C. (Slab foaming condition) Mold shape: 300 mm × 300 mm × 250 mm Material: Aluminum Foaming method: (a), water, (c) ), (D), (e),
After premixing each component of (f), (b) was added, and the mixture was stirred for 6 seconds and poured into a mold. Mixing method: Hand mixing Stirring blade rotation speed: 5000 rotations / min Raw material temperature: 25 ± 1 ° C

【0035】(表1〜3における物性欄の記号の説明) イ:軟質ポリウレタンフォームの見かけ密度を示す。単
位はkg/m3。 ロ:軟質ポリウレタンフォームの硬さを示す。単位はk
gf。 ハ:軟質ポリウレタンフォームの反発弾性率を示す。単
位は%。 ニ:軟質ポリウレタンフォームの圧縮残留ひずみ率を示
す。単位は%。 ホ:軟質ポリウレタンフォームの湿熱残留ひずみ率を示
す。単位は%。 (上記イ〜ホのフォーム物性の測定はJIS K 64
01に準拠した。ただし湿熱残留ひずみ率の測定は圧縮
残留ひずみ率測定時の条件70℃×22時間を50℃、
95%R.H.×22時間にして測定した。) ヘ:軟質ポリウレタンフォームの通気度を示す。単位は
ft3/min.。 (上記ヘのフォーム物性はダウ式エアーフローメーター
MODEL DAにて測定した。) ト:軟質ポリウレタンフォームの成形収縮率を示す。単
位は%。 (上記トの測定方法:脱型直後のウレタンフォームをク
ラッシングしたのち成形品中央部の厚みAmmを測定し
次式により計算した。 成形収縮率=(100−A)/100×100 ) チ:硬質ポリウレタンフォームの密度を示す。単位はk
g/m3。 リ:硬質ポリウレタンフォームの圧縮強度を示す。単位
はkgf/cm2。 (上記チ〜リのフォーム物性の測定はJIS A 95
14に準拠した。) ヌ:硬質ポリウレタンフォームの独泡率を示す。単位は
%。 (上記リのフォーム物性の測定はASTM D−285
6−70に準拠した。) ル:硬質ポリウレタンフォームの寸法安定性を示す。 (上記ヌの測定方法:発泡後30日間25℃で放置した
フォームサンプルの変形の有無を表す。変形無しを○、
変形有りを×で表した。)
(Explanation of Symbols in Physical Properties Column in Tables 1 to 3) A: Shows the apparent density of the flexible polyurethane foam. The unit is kg / m 3 . B: Indicates the hardness of flexible polyurethane foam. Unit is k
gf. C: Rebound resilience of flexible polyurethane foam. Units%. D: Shows the compression residual strain rate of the flexible polyurethane foam. Units%. E: Shows the wet heat residual strain rate of the flexible polyurethane foam. Units%. (Measurement of the physical properties of the foam of the above a to e is JIS K 64
Compliant with 01. However, the measurement of wet heat residual strain rate is 50 ° C under the condition of 70 ° C for 22 hours at the time of measuring compressive residual strain rate,
95% R.I. H. It was measured for 22 hours. ) F: Indicates the air permeability of flexible polyurethane foam. The unit is ft 3 / min. . (The above-mentioned physical properties of the foam were measured with a Dow type air flow meter MODEL DA.) G: Shows the molding shrinkage of the flexible polyurethane foam. Units%. (Measurement method of the above-mentioned G: After crushing the urethane foam immediately after demolding, the thickness Amm of the central part of the molded product was measured and calculated by the following equation: Molding shrinkage ratio = (100−A) / 100 × 100) The density of a rigid polyurethane foam is shown. Unit is k
g / m 3 . Re: Indicates the compressive strength of rigid polyurethane foam. The unit is kgf / cm 2 . (Measurement of physical properties of foams described above is conducted according to JIS A 95
14 was complied with. ) Nu: Indicates the closed cell rate of the rigid polyurethane foam. Units%. (Measurement of the physical properties of the foam in the above is according to ASTM D-285.
According to 6-70. ) Le: shows the dimensional stability of rigid polyurethane foam. (Measurement method of the above item: represents the presence or absence of deformation of the foam sample left at 25 ° C. for 30 days after foaming.
Deformation is indicated by x. )

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の方法を用いることにより、金属
酸化物の微粒子をポリオールに安定分散させることが可
能となる。金属酸化物の微粒子を安定分散させたポリオ
ールを用いて発泡されたポリウレタンフォームは連通性
が高いため、軟質ポリウレタンフォームでは成形収縮率
が小さい、反発弾性率が高い、圧縮残留ひずみ率および
湿熱残留ひずみ率が小さいといった効果があり、一方硬
質ポリウレタンフォームでは寸法安定性が良好であると
いう効果がある。
By using the method of the present invention, it becomes possible to stably disperse fine particles of a metal oxide in a polyol. Polyurethane foam foamed using a polyol in which fine particles of metal oxides are stably dispersed has high continuity, so flexible polyurethane foam has a low molding shrinkage ratio, high impact resilience, compressive residual strain rate and wet heat residual strain. The effect is that the ratio is small, while the rigid polyurethane foam has the effect that the dimensional stability is good.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリオール(a)と有機ポリイソシアネ
ート(b)とを、水を発泡剤に用いて整泡剤(c)と触
媒(d)の存在下で反応させてポリウレタンフォームを
製造する方法において、(a)中に、平均粒径1000
0nm以下の金属酸化物の微粒子(e)を、(a)の重
量に対して0.01〜15重量%添加分散せしめ、且つ
該(e)の(a)への分散剤として多価アルコールと炭
素数10以上の脂肪酸との部分エステル化物からなる界
面活性剤(f)を使用することを特徴とするポリウレタ
ンフォームの製造方法。
1. A method for producing a polyurethane foam by reacting a polyol (a) and an organic polyisocyanate (b) with water as a foaming agent in the presence of a foam stabilizer (c) and a catalyst (d). In (a), the average particle size is 1000
0.01 to 15% by weight of fine particles (e) of a metal oxide having a size of 0 nm or less are added and dispersed with respect to the weight of (a), and a polyhydric alcohol is used as a dispersant for (a) of (e). A method for producing a polyurethane foam, which comprises using a surfactant (f) comprising a partial esterified product of a fatty acid having 10 or more carbon atoms.
【請求項2】 (e)が酸化アルミニウムの微粒子であ
る請求項1記載の製造方法。
2. The production method according to claim 1, wherein (e) is fine particles of aluminum oxide.
【請求項3】 (f)がソルビタン1モルと炭素数16
〜18の脂肪酸1モルとの部分エステル化物からなる界
面活性剤である請求項1または2記載の製造方法。
3. (f) is 1 mol of sorbitan and 16 carbon atoms
The method according to claim 1 or 2, wherein the surfactant is a partial esterified product of 1 to 18 mol of fatty acid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011005373A (en) * 2009-06-24 2011-01-13 San Nopco Ltd Dispersant for inorganic powder slurry
JP2011184637A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Mitsui Chemicals Inc Water-based polyurethane for forming foam

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