專利名稱：軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境污染少、比以往的聚酯類軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的耐水解性優(yōu)良的聚酯類軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，軟質(zhì)聚氨酯泡沫體因其彈性特性、輕質(zhì)性等優(yōu)良而用于汽車的緩沖材料、家具、床上用品、地毯、衣物類、體育用品等各種領(lǐng)域。特別是使用了聚酯多元醇的軟質(zhì)聚氨酯泡沫體(以下簡(jiǎn)稱為酯類聚氨酯泡沫體)與通常使用了聚醚多元醇的軟質(zhì)聚氨酯泡沫體(以下簡(jiǎn)稱為醚類聚氨酯泡沫體)相比，由于所謂的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等機(jī)械物性優(yōu)良，而且耐熱性也優(yōu)良，因此，大多用于產(chǎn)業(yè)機(jī)械材料、汽車座位的表皮材料等要求耐久性的部位。
但是，分子內(nèi)含有許多酯鍵的酯類聚氨酯泡沫體，在潮濕的環(huán)境下使用，在人們的汗水等水分直接接觸的用途等，時(shí)間一長(zhǎng)，存在酯鍵發(fā)生水解、物性急劇下降的問(wèn)題。例如，使用采用了二乙二醇的聚酯多元醇得到的酯類聚氨酯泡沫體，由于二乙二醇部分的親水性，容易使水分進(jìn)入泡沫體內(nèi)，在70℃、相對(duì)濕度90％的高溫高濕的氛圍氣下，經(jīng)過(guò)約30天左右，物性急劇下降，約50天后，則完全分解至不能維持形狀。
為了改良這樣的問(wèn)題，專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2提出了水解抑制劑中使用碳化二亞胺類化合物。另外，專利文獻(xiàn)3提出使用了利用2-甲基-1，3-丙二醇(以下，略稱為2MPD)的聚酯多元醇的軟質(zhì)聚氨酯泡沫體。
特開平9-208649號(hào)公報(bào) 特開平5-194356號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開2002-105163號(hào)公報(bào)但是，上述技術(shù)還不能達(dá)到市場(chǎng)上要求的耐水解性的要求水準(zhǔn)，期待耐水解性更優(yōu)良的酯類聚氨酯泡沫體的出現(xiàn)。另外，對(duì)泡沫體制造時(shí)和泡沫體使用時(shí)的環(huán)境也沒(méi)有加以考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可以提供一種軟質(zhì)聚氨酯泡沫體，與以往的酯類聚氨酯泡沫體相比，其環(huán)境污染少，耐久性、阻燃性優(yōu)良。
本發(fā)明通過(guò)特定用于原料多元醇的聚酯多元醇的種類、制造條件、水解抑制劑、催化劑，提供一種環(huán)境污染少，具有以往所沒(méi)有的高耐久性的軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的制造方法。
亦即，本發(fā)明的內(nèi)容涉及一種軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的制造方法，使有機(jī)聚異氰酸酯(A)和多元醇(B)在發(fā)泡劑(C)、催化劑(D)、整泡劑(E)、水解抑制劑(F)的存在下反應(yīng)，其特征在于，多元醇(B)是使用二醇成分中具有碳數(shù)1～5的烷基的非醚類脂肪族二醇的、酸值低于0.3mgKOH/g的聚酯多元醇(B1)構(gòu)成的物質(zhì)；催化劑(D)含有異氰酸酯反應(yīng)性叔胺類化合物(D1)；水解抑制劑(F)含有碳化二亞胺類化合物(F1)；反應(yīng)開始時(shí)的異氰酸酯指數(shù)超過(guò)100。
具體實(shí)施例方式
用于本發(fā)明的有機(jī)聚異氰酸酯(A)，沒(méi)有特別限制，可以使用通常用于聚氨酯泡沫體制造的公知的聚異氰酸酯化合物。具體來(lái)講，可以適當(dāng)選擇使用芳香族類、脂環(huán)族類、脂肪族類的聚異氰酸酯及其這些聚氨酯改性體、脲基甲酸酯改性體、異氰酸酯二聚體改性體、三聚異氰酸酯改性體、碳化二亞胺改性體、脲酮亞胺(uretone imine)改性體、尿素改性體、縮二脲改性體等改性聚異氰酸酯的一種或兩種以上。
芳香族類聚異氰酸酯例如有亞芐基二異氰酸酯(包含各種異構(gòu)物的單質(zhì)及混合物。另外，以下略稱為TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(包含各種異構(gòu)物的單質(zhì)及混合物。另外，以下略稱為MDI)、萘二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯(包含各種異構(gòu)物的單質(zhì)及混合物。另外，以下略稱為XDI)、四甲基苯二甲二異氰酸酯(包含各種異構(gòu)物的單質(zhì)及混合物。另外，以下略稱為TMXDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(以下略稱為P-MDI)等。
脂環(huán)族類聚異氰酸酯例如有環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、加氫MDI、加氫TDI、加氫XDI、加氫TMXDI等。另外，脂肪族類聚異氰酸酯例如有六亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯等。
在這些聚異氰酸酯化合物中，本發(fā)明從得到容易、反應(yīng)性、得到的酯類聚氨酯泡沫體的物性等方面考慮，優(yōu)選MDI、TDI、MDI和P-MDI的混合物，特別優(yōu)選TDI。
用于本發(fā)明的多元醇(B)，使用的是二醇成分中具有碳數(shù)1～5的烷基的非醚類脂肪族二醇，(B)中含有50～100質(zhì)量％的酸值低于0.3mgKOH/g的聚酯多元醇(B1)。(B)中的(B1)含量低于下限時(shí)，得到的酯類聚氨酯泡沫體的耐水解性和機(jī)械強(qiáng)度難以均衡。另外，(B1)的酸值超過(guò)上限時(shí)，酯鍵的水解速度急劇升高，難以控制。
(B1)的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為1,000～10,000，特別優(yōu)選為1,500～6,000。其數(shù)均分子量低于1,000時(shí)，得到的酯類聚氨酯泡沫體的硬度明顯升高，柔軟性下降。其超過(guò)10,000時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度不充分。另外，(B1)的平均官能團(tuán)數(shù)優(yōu)選為2～6。平均官能團(tuán)數(shù)低于2時(shí)，得到的酯類聚氨酯泡沫體的硬度不充分，而且長(zhǎng)時(shí)間在泡沫體上施加應(yīng)力時(shí)，除去應(yīng)力后也不能恢復(fù)形狀，容易發(fā)生所謂變形殘存的問(wèn)題。超過(guò)6時(shí)，難以使酸值低于0.3mgKOH/g，或者(B1)的數(shù)均分子量變低。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中所謂的多元醇的平均官能團(tuán)數(shù)，是指從用于多元醇制造時(shí)的原料的官能團(tuán)數(shù)和摩爾數(shù)計(jì)算的，(B1)中，是從羧酸成分的官能團(tuán)數(shù)和摩爾數(shù)、醇成分的官能團(tuán)數(shù)和摩爾數(shù)計(jì)算的。
(B1)是通常通過(guò)含有具有碳數(shù)1～5的烷基的非醚類脂肪族二醇的低分子多元醇和多元羧酸(包含酸酐、酸鹵化物)的縮聚得到的。在此，所謂低分子多元醇是指分子量為62～500的多元醇。具有碳數(shù)1～5的烷基的脂肪族二醇例如有1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2-戊二醇、1，3-戊二醇、1，4-戊二醇、2，3-戊二醇、2，4-戊二醇、2-甲基-1，4-丁二醇、1，2-二甲基-1，3-丙二醇、1，2，2-三甲基-1，2-乙二醇、3-甲基-1，2-丁二醇、3-乙基-1，3-丙二醇、新戊二醇、1，2-己二醇、1，3-己二醇、1，4-己二醇、1，5-己二醇、2，3-己二醇、2，4-己二醇、2，5-己二醇、3，4-己二醇、2-甲基-1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2-甲基-2，5-戊二醇、2-甲基-1，3-戊二醇、3-甲基-1，4-戊二醇、3-甲基-2，4-戊二醇、2，2-二甲基-1，4-丁二醇、2，3-二甲基-1，4-丁二醇、2-乙基-1，4-丁二醇、2-甲基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丙基-1，3-丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、2，2，4-三甲基-1，5-戊二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2-甲基-1，8-辛二醇、2，4-二甲基-1，5-戊二醇、2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇、2，2-二丙基-1，3-丙二醇等。本發(fā)明中優(yōu)選的物質(zhì)，從影響酯化反應(yīng)時(shí)和氨基甲酸乙酯化反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)性、耐水解性和強(qiáng)度的酯基濃度、烷基濃度等考慮，是只有1級(jí)羥基、碳數(shù)1～5的含支鏈烷基脂肪族二醇，特別優(yōu)選2-甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇。
(B1)中，可以同時(shí)使用除具有碳數(shù)1～5的烷基的非醚類脂肪族二醇以外的其它低分子多元醇。該其它低分子多元醇例如有乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇等直鏈脂肪族二醇類；環(huán)己二醇、環(huán)己二甲醇等脂環(huán)族二醇類；二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等含醚基二醇類；丙三醇、三羥甲基丙烷等三醇類；N-甲基二乙醇胺、N-苯基二丙醇胺、三乙醇胺等氨基醇類；赤丁四醇、木糖、阿戊糖、核酮糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等單糖類等。
在本發(fā)明中，(B1)中的二醇成分中的具有碳數(shù)1～5的烷基的脂肪族二醇含量?jī)?yōu)選為50摩爾％以上，特別優(yōu)選為70摩爾％以上。低于50摩爾％時(shí)，容易導(dǎo)致得到的酯類聚氨酯泡沫體的耐水解性不充分。
(B1)中的酸成分例如有草酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、苯二酸、異苯二酸、對(duì)苯二酸、六氫化鄰苯二酸、富馬酸、馬來(lái)酸、檸檬酸、谷氨酸、天冬氨酸、苯偏三酸等。在本發(fā)明中，當(dāng)考慮酯基濃度不變大、得到的聚酯的粘度時(shí)，優(yōu)選己二酸、癸二酸、壬二酸。
本發(fā)明中可以使用(B1)以外的其它多元醇(以下稱為其它多元醇)。其它多元醇的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為1,000～10,000，特別優(yōu)選為1,500～6,000。其數(shù)均分子量低于1,000時(shí)，得到的酯類聚氨酯泡沫體的硬度明顯升高，柔軟性下降。其超過(guò)10,000時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度不充分。另外，其平均官能團(tuán)數(shù)優(yōu)選為2～6。平均官能團(tuán)數(shù)低于2時(shí)，得到的酯類聚氨酯泡沫體的硬度不充分，而且長(zhǎng)時(shí)間在泡沫體上施加應(yīng)力時(shí)，除去應(yīng)力后也不能恢復(fù)形狀，容易發(fā)生所謂變形殘存的問(wèn)題。超過(guò)6時(shí)，得到的酯類聚氨酯泡沫體的硬度容易升高。
本發(fā)明中使用的發(fā)泡劑(C)以水為主要成分。水和異氰酸酯基反應(yīng)生成二氧化碳，該二氧化碳有助于發(fā)泡。此外，可以同時(shí)使用環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷、二氯甲烷、HFC-245fa、HFC-365mfc等低沸點(diǎn)有機(jī)化合物、和/或同時(shí)使用采用充氣裝置的空氣、氮?dú)?、二氧化碳?br> 本發(fā)明中使用的催化劑(D)是一種含有異氰酸酯反應(yīng)性叔胺類化合物(D1)的物質(zhì)。在此所謂的“異氰酸酯反應(yīng)性”是指例如分子骨架中具有活性氫基，或者通過(guò)水解反應(yīng)生成活性氫基等。亦即，是指最終與異氰酸酯基以某種形式進(jìn)行反應(yīng)，化學(xué)性地?fù)饺刖郯滨ヅ菽w。(D)的(D1)含量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量％以上。這種(D1)型的催化劑，聚氨酯泡沫體成形反應(yīng)后的催化劑活性低(為此聚酯多元醇的水解得到抑制)，另外，通過(guò)進(jìn)一步摻入反應(yīng)體系內(nèi)，臭氧、氨(催化劑)的揮發(fā)和放氣變少。
(D1)例如有N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二甲基異丙醇胺、N，N-二甲胺基乙氧基乙醇、N，N-二甲基-N’-(2-羥乙基)乙二胺、N，N-二甲基-N’-(2-羥乙基)丙二胺、二(N，N-二甲胺基丙基)胺、二(N，N-二甲胺基丙基)異丙醇胺、N，N-二甲基己醇胺、N-甲基-N’-(2-羥乙基)哌嗪、1-(2-羥乙基)咪唑、1-(2-羥丙基)咪唑、1-(2-羥乙基)-2-甲基咪唑、1-(2-羥丙基)-2-甲基咪唑、N，N’，N”-三(二甲胺基丙基)六氫-s-三嗪等。含有(D1)成分的具體商品例如存TOYOCAT(注冊(cè)商標(biāo))HX-63、HX-70、RX-20、RX-21、HP(東曹制)、カオ一ライザ一(注冊(cè)商標(biāo))No.25(花王制)、DABCO(注冊(cè)商標(biāo))DMEA、POLYCAT(注冊(cè)商標(biāo))No.17(エア一·プロダクツ&ケミカルズ制)等。這些催化劑可以單獨(dú)使用，也可以將兩種以上組合使用。
另外，本發(fā)明中可以同時(shí)使用的催化劑例如有1，8-二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7、二(2-二甲胺基乙基)醚、N，N，N’，N’-四甲基六亞甲基二胺、三乙二胺、三乙胺、三丙胺、三異丙胺、三丁胺、三辛胺、N-甲基嗎啉酮、N-乙基嗎啉、二甲基哌嗪、N，N-二甲胺基乙氧基乙醇、N，N，N’，N”，N”-五甲基二丙三胺、1，2-二甲基咪唑、1-乙基-2-甲基咪唑、1-丁基-2-甲基咪唑、及這些物質(zhì)的有機(jī)酸鹽等，還有辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鉛、醋酸鉀、異戊酸鉀、辛酸鉀、辛酸錫、月桂酸錫。這些催化劑可以單獨(dú)使用，也可以將兩種以上組合使用。
用于本發(fā)明的整泡劑(E)，可以使用目前已知的有機(jī)硅類表面活性劑。可以使用的那樣的有機(jī)硅類表面活性劑例如有日本ユニカ一制的L-520、L-532、L-540、L-544、L-3550、L-5740S、L-5740M、L-6202等；東麗·ダウコ一ニング·シリコ一ン制的SH-190、SH-192、SH-193、SH-194、SRX-290、SRX-294A、SRX-298等；信越化學(xué)工業(yè)制的F-114、F-121、F-122、F-230、F-258、F-260B、F-317、F-341、F-601、F-606ゴ一ルドシユミツト制的TEGOSTAB(注冊(cè)商標(biāo))B8002、B4900、B8040、B8233、B8229、B8110、B8300、B8317、B8324等。這些整泡劑可以單獨(dú)使用，也可以將兩種以上組合使用。在本發(fā)明中，為了防止整泡劑從泡沫體的揮發(fā)和蒸發(fā)，優(yōu)選具有活性氫基的、或除去了低分子低聚物的沸點(diǎn)為100℃以上的物質(zhì)。
用于本發(fā)明的整泡劑(E)，可以使用目前已知的有機(jī)硅類表面活性劑?？梢允褂玫哪菢拥挠袡C(jī)硅類表面活性劑例如有日本ユニカ一制的SE-232、L-520、L-532、L-540、L-544、L-3550、L-5740S、L-5740M、L-6202等；東麗·ダウコ一ニング·シリコ一ン制的SH-190、SH-192、SH-193、SH-194、SRX-290、SRX-294A、SRX-298、PRX-607等；信越化學(xué)工業(yè)制的F-114、F-121、F-122、F-230、F-258、F-260B、F-317、F-341、F-601、F-606ゴ一ルドシユミツト制的TEGOSTAB(注冊(cè)商標(biāo))B8002、B4900、B8040、B8233、B8229、B8110、B8300、B8301、B8317、B8324等。這些整泡劑可以單獨(dú)使用，也可以將兩種以上組合使用。在本發(fā)明中，為了防止整泡劑從泡沫體的揮發(fā)和蒸發(fā)，優(yōu)選具有活性氫基的、或除去了低分子低聚物的沸點(diǎn)為100℃以上的物質(zhì)。
本發(fā)明的特征在于，其水解抑制劑(F)含有碳化二亞胺類化合物(F1)。碳化二亞胺類化合物(F1)中存在的碳化二亞胺基，存在于聚酯多元醇的末端，并且與通過(guò)酯基的水解產(chǎn)生的羧基瞬間進(jìn)行反應(yīng)。另外，碳化二亞胺基也和水反應(yīng)。碳化二亞胺類化合物(F1)通過(guò)利用這樣的反應(yīng)機(jī)理，有助于酯類聚氨酯泡沫體的耐水解性的提高。另外，本發(fā)明確認(rèn)通過(guò)進(jìn)一步添加碳化二亞胺類化合物(F1)，可以有效提高耐熱性。還可以有效提高阻燃性。這認(rèn)為是碳化二亞胺基和異氰酸酯反應(yīng)或碳化二亞胺基之間反應(yīng)形成了交聯(lián)結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，水解抑制劑(F)中的碳化二亞胺類化合物(F1)的含量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量％以上。
這樣的碳化二亞胺類化合物(F1)，是通過(guò)使有機(jī)異氰酸酯化合物在環(huán)磷烯氧化物等碳化二亞胺化催化劑的存在下脫二氧化碳反應(yīng)得到的。還例如有從有機(jī)單異氰酸酯得到的單碳化二亞胺、將有機(jī)二異氰酸酯的一部分用單醇或單胺覆蓋了的聚碳化二亞胺、同時(shí)使用有機(jī)單異氰酸酯和有機(jī)二異氰酸酯而得到的聚碳化二亞胺等。有機(jī)異氰酸酯化合物例如有苯基異氰酸酯、特丁基-1-苯基異氰酸酯等有機(jī)單異氰酸酯，前述有機(jī)聚異氰酸酯。具體商品例如有DIPC(川口化學(xué))、スタバツクゾ一ル(注冊(cè)商標(biāo))I(バイエル)、カルボジライト(注冊(cè)商標(biāo))HMV-8CA(日清紡織)、エラストスタブ(注冊(cè)商標(biāo))H01(エラストグランAG)等。本發(fā)明中，當(dāng)考慮多元醇的相溶性等，優(yōu)選TMXDI類的碳化二亞胺類化合物。
另外，本發(fā)明中，可以使用其它添加劑，例如有阻燃劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、著色劑、顏料、抗菌劑、脫臭劑、消臭劑、芳香劑等。
通常，調(diào)制使有機(jī)聚異氰酸酯(A)以外的各成分預(yù)先配合過(guò)的多元醇預(yù)混料，使其和有機(jī)聚異氰酸酯(A)混合、發(fā)泡，得到酯類聚氨酯泡沫體，但整泡劑(E)和添加劑中沒(méi)有活性氫基的物質(zhì)也可以配合于有機(jī)聚異氰酸酯(A)中。另外，由于碳化二亞胺類化合物(F1)有時(shí)隨時(shí)間變化和異氰酸酯基反應(yīng)，因此，優(yōu)選(F1)配合于多元醇預(yù)混料中。
將如上所述的有機(jī)聚異氰酸酯(A)和多元醇(B)配合發(fā)泡劑(C)、催化劑(D)、整泡劑(E)、水解抑制劑(F)各成分的比例，沒(méi)有特別限制。
有機(jī)聚異氰酸酯(A)以外的各成分的優(yōu)選配合比為相對(duì)多元醇(B)100質(zhì)量份，發(fā)泡劑(C)為0.01～5質(zhì)量份、特別優(yōu)選為0.2～3質(zhì)量份，催化劑(D)為0.5～10質(zhì)量份、特別優(yōu)選為1～8質(zhì)量份，整泡劑(E)為0.1～4質(zhì)量份、特別優(yōu)選為0.4～2.0質(zhì)量份，水解抑制劑(F)為0.1～5質(zhì)量份、特別優(yōu)選為0.3～3質(zhì)量份。
本發(fā)明的具體的酯類聚氨酯泡沫體的具體制造順序，平板泡沫體的場(chǎng)合，例如使用具有葉輪旋轉(zhuǎn)式和高壓碰撞混合方式的混合管的多成分型的發(fā)泡機(jī)，將混合管內(nèi)和間歇式的混合槽內(nèi)全部成分進(jìn)行混合后，將混合液供給發(fā)泡用容器和傳送帶上，使其發(fā)泡的方法。模塑泡沫體的場(chǎng)合，例如在備有機(jī)械攪拌裝置的低壓發(fā)泡機(jī)內(nèi)，將混合管內(nèi)的全部成分進(jìn)行混合后，在模內(nèi)使混合液注入、發(fā)泡的方法；用高壓發(fā)泡機(jī)使異氰酸酯和多元醇在混合管內(nèi)通過(guò)高壓進(jìn)行碰撞混合、發(fā)泡的方法等。需要說(shuō)明的是，優(yōu)選模的溫度預(yù)先調(diào)整至30～120℃。
在本發(fā)明中，反應(yīng)開始時(shí)的異氰酸酯指數(shù)超過(guò)100是必要條件，優(yōu)選為102～110。在此所謂的異氰酸酯指數(shù)是指異氰酸酯基的摩爾數(shù)除以含有水的異氰酸酯反應(yīng)性活性氫基的合計(jì)摩爾數(shù)的值乘以100的值。如果異氰酸酯指數(shù)過(guò)低，則有時(shí)泡沫體的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)降低，另外，有時(shí)壓縮殘留變形會(huì)變大。而且，使聚酯多元醇中微量存在、且和異氰酸酯基的反應(yīng)性比羥基小的羧基存在于酯類聚氨酯泡沫體中，該殘存羧基作為水解催化劑發(fā)揮作用，會(huì)損害泡沫體的耐水解性。需要說(shuō)明的是，異氰酸酯指數(shù)不必要地太高時(shí)，泡沫體有變硬的傾向，容易發(fā)生手感劣化、沖擊吸收性能下降等問(wèn)題。
這樣得到的酯類聚氨酯泡沫體的密度為80kg/m3以下，優(yōu)選為60kg/m3以下。通常酯類聚氨酯泡沫體和同密度的醚類聚氨酯泡沫體相比，由于強(qiáng)度和硬度等機(jī)械物性大，因此可以低密度化。
實(shí)施例下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例及比較例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。不作特別說(shuō)明，實(shí)施例中的「％」分別表示「質(zhì)量％」。
合成例1～14在備有攪拌機(jī)、氮?dú)鈱?dǎo)入管、冷凝管的反應(yīng)器中，加入表1、2所示的原料，在以下所示的反應(yīng)條件，合成了聚酯多元醇PES-1～14。
·常壓反應(yīng)用9小時(shí)使反應(yīng)溫度從130℃升溫至200℃(全部多元醇共同)。需要說(shuō)明的是，內(nèi)壓為常壓(101.3kPa)。
·減壓反應(yīng)常壓反應(yīng)后，進(jìn)行減壓反應(yīng)。減壓反應(yīng)條件如下所述。
PES-1、2、6→加入相當(dāng)于總加入量的10ppm量的四丁基鈦酸酯，邊使反應(yīng)溫度保持在200℃，邊用9小時(shí)從常壓減壓至1.3kPa。
上述以外的聚酯多元醇→加入相當(dāng)于總加入量的10ppm量的四丁基鈦酸酯，邊使反應(yīng)溫度保持在200℃，邊用14小時(shí)從常壓減壓至1.3kPa。
表1

表2

合成例1～14、表1～2中，DEG 二乙二醇DPG 二丙二醇13BD 1，3-丁二醇2M13PD 2-甲基-1，3-丙二醇3M15PD 3-甲基-1，5-戊二醇224TM15PD2，2，4-三甲基-1，5-戊二醇NPG 新戊二醇14BD 1，4-丁二醇TMP 三羥甲基丙烷AdA 己二酸SeA 癸二酸〔酯類聚氨酯泡沫體的制造·評(píng)價(jià)〕實(shí)施例1～8、比較例1～7用表3、4所示的配合調(diào)制酯類聚氨酯泡沫體的原料液，通過(guò)同表的異氰酸酯指數(shù)制造平板泡沫體。其它的反應(yīng)條件如下所述。反應(yīng)后，將得到的酯類聚氨酯泡沫體在23℃×50％RH放置24小時(shí)后，切割成規(guī)定的樣品形狀，一部分立即進(jìn)行物性測(cè)定，一部分放入恒溫恒濕器中，規(guī)定期間后取出樣品，在23℃×50％RH放置24小時(shí)后，測(cè)定物性。耐久試驗(yàn)條件如下所述。需要說(shuō)明的是，耐久性是用拉伸強(qiáng)度、拉深伸度成為初期測(cè)定值的一半的值的日期進(jìn)行評(píng)價(jià)的，半衰期為某測(cè)定日之間時(shí)，通過(guò)其前后的測(cè)定日中的測(cè)定值間引一條直線，確定為在圖上表示初期測(cè)定值的半值的日期。
·發(fā)泡條件原料溫度25℃攪拌速度3000rpm攪拌時(shí)間10秒·耐久試驗(yàn)條件溫度70℃
濕度90RH％測(cè)定頻率每7天拉伸試驗(yàn)JIS K6400·阻燃性試驗(yàn)JIS K6400表3

表4

表3、4中，CAT-1氨混合催化劑的DPG溶液C1/C2/DPG＝20/50/30(質(zhì)量比)C1→異氰酸酯非反應(yīng)性叔胺類化合物C2→異氰酸酯反應(yīng)性叔胺類化合物DPG→二丙二醇CAT-2異氰酸酯非反應(yīng)性叔胺類化合物(咪唑類)
CAT-3嗎啉類催化劑CAT-4金屬鹽類催化劑SUR-1含羥基硅類整泡劑，羥值＝100mgKOH/gSUR-2含羥基硅類整泡劑，羥值＝50mgKOH/gSUR-3硅類整泡劑，不含羥基CAR-1碳化二亞胺低聚物商品名スタバツクゾ一ル一I(バイエル制)CAR-2TMXDI類碳化二亞胺商品名エラストスタブH01(エラストグラン制)TDI-12，4-TDI/2，6-TDI＝80/20混合物MDI-14，4’-MDI/非4，4’-MDI＝70/30混合物PMDI-1MDI/P-MDI＝65/35混合物4，4’-MDI/非4，4’-MDI＝70/30異氰酸酯含量＝31.5％※非4，4’-MDI→2，2’-MDI及2，4’-MDI的總和從表3可知，通過(guò)本發(fā)明得到的軟質(zhì)聚氨酯泡沫體，作為酯類聚氨酯泡沫體，是耐水解性優(yōu)良、而且阻燃性優(yōu)良的物質(zhì)。但是，不符合聚酯多元醇的必要條件的比較例1～4，其拉伸物性的半衰期短，耐水解性不充分。另外，不使用碳化二亞胺類化合物的比較例1～3、5、6的阻燃性不充分。另外，異氰酸酯指數(shù)小的比較例5、7，是泡沫體的初期物性低、而且物性的半衰期也短的物質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的制造方法，使有機(jī)聚異氰酸酯(A)和多元醇(B)在發(fā)泡劑(C)、催化劑(D)、整泡劑(E)、水解抑制劑(F)的存在下反應(yīng)，其特征在于，多元醇(B)是使用二醇成分中具有碳數(shù)1～5的烷基的非醚類脂肪族二醇的，酸值低于0.3mgKOH/g的聚酯多元醇(B1)構(gòu)成的物質(zhì)；催化劑(D)含有異氰酸酯反應(yīng)性叔胺類化合物(D1)；水解抑制劑(F)含有碳化二亞胺類化合物(F1)；反應(yīng)開始時(shí)的異氰酸酯指數(shù)超過(guò)100。
全文摘要
本發(fā)明提供一種與目前的酯類聚氨酯泡沫體相比，環(huán)境污染少、耐久性、阻燃性優(yōu)良的軟質(zhì)聚氨酯泡沫體。采用軟質(zhì)聚氨酯泡沫體的制造方法解決，該方法是使有機(jī)聚異氰酸酯(A)和多元醇(B)在發(fā)泡劑(C)、催化劑(D)、整泡劑(E)、水解抑制劑(F)的存在下反應(yīng)，其特征在于，多元醇(B)是使用了二醇成分中具有碳數(shù)1～5的烷基的脂肪族二醇的、酸值低于0.3mgKOH/g的聚酯多元醇(B1)在(B)中的含量為50～100質(zhì)量％的物質(zhì)，催化劑(D)含有含活性氫基叔胺類化合物(D1)，水解抑制劑(F)含有碳化二亞胺類化合物(F1)，反應(yīng)開始時(shí)的異氰酸酯指數(shù)超過(guò)100。
文檔編號(hào)C08G101/00GK1827663SQ200610054970
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者吉井直哉 申請(qǐng)人:日本聚氨酯工業(yè)株式會(huì)社