聚氨酯泡沫体及其制造方法技术

通过聚氨酯泡沫体原料的反应、发泡和固化而得到聚氨酯泡沫体，该聚氨酯泡沫体原料包含多元醇、多异氰酸酯、发泡剂和催化剂。将无机化合物的水合物以及选自苯并噻唑化合物、二硫代氨基甲酸酯化合物和亚磺酰胺化合物中的至少一种有机化合物与该聚氨酯泡沫体原料混合。相对于１００质量份多元醇，该有机化合物的混合比例优选为０．１至３．０质量份。所述的无机化合物的水合物优选为硫酸盐水合物，且相对于１００质量份的多元醇的混合比例优选为３．０至３０．０质量份。该发泡剂优选为水，且相对于１００质量份的多元醇的混合比例优选为３．５至９．０质量份。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于诸如床上用品、吸音材料和减震材料的并且具有优异的诸如拉伸强度、撕裂强度和伸长率等机械性能的。
技术介绍
在传统技术中，当在制造表观密度小于或等于25kg/m3的软聚氨酯泡沫体的过程中单独使用水作为发泡剂时，必须向原料中加入较大量的水。这推进了发泡反应并将发泡时的放热温度升高到170℃或更高。因此，氧化降解(焦化)可能会导致聚氨酯的自燃，而且这样的焦化会导致所得到的软聚氨酯的变色。为了避免这种问题，已知将二氯甲烷或液化的二氧化碳作为发泡助剂加入原料中并保持通常的用水量的技术。然而，由于二氯甲烷是对环境有害的物质，因此存在限制使用二氯甲烷的法规。另一方面，使用液化二氧化碳进行发泡需要用于在高压下供给液化二氧化碳的专用设备。因此，为了平稳地进行发泡，不仅要严格控制生产条件，还会增加生产成本。鉴于此，为了吸收热量，已经提出了将诸如聚乙烯粉末等聚烯烃粉末加入原料的技术(见日本特开2002-532596号公报以及日本特开平6-199973号公报)。然而，在上述的将聚烯烃粉末加入原料的传统技术中，尽管发现聚烯烃粉末可以有效地降低发泡、固化时的放热温度，但是为了有效地降低发热值，必须增加聚烯烃粉末的量。在此情况中，由于增加了聚烯烃粉末的量，所得的软聚氨酯泡沫体的表观密度变得极高，并且使诸如压缩残余应变等性能劣化。因此，为了避免这种性能的劣化，不能在原料中加入足够量的聚烯烃粉末。所以，不能有效地降低发泡和固化时的放热温度，结果，存在不能防止因焦化所致的着色等问题。鉴于此，可能的方法是将无机化合物的水合物与聚氨酯泡沫体原料混合，并且通过聚氨酯泡沫体发泡时的升温来分解无机化合物的水合物以生成水；然后，通过所生成的水的蒸发来降低放热温度。然而，在这种方法中，所生成的水与多异氰酸酯反应，从而推进了发泡反应，结果，聚氨酯泡沫体变脆并且诸如拉伸强度、撕裂强度和伸长率等机械性能变差。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供，该聚氨酯泡沫体的诸如拉伸强度、撕裂强度和伸长率等机械性能可以得到改善并且可以防止变色。为了实现上述及其他目的，根据本专利技术的目的，提供了通过聚氨酯泡沫体原料的反应、发泡和固化而制得的聚氨酯泡沫体，所述聚氨酯泡沫体原料包含多元醇、多异氰酸酯、发泡剂和催化剂。将无机化合物的水合物以及选自苯并噻唑化合物、二硫代氨基甲酸酯化合物和亚磺酰胺化合物中的至少一种有机化合物与所述聚氨酯泡沫体原料混合。而且，本专利技术提供了聚氨酯泡沫体的制造方法。所述的方法包括将无机化合物的水合物以及选自苯并噻唑化合物、二硫代氨基甲酸酯化合物和亚磺酰胺化合物中的至少一种有机化合物与聚氨酯泡沫体原料混合，并且使所述的聚氨酯泡沫体原料反应、发泡和固化，所述的聚氨酯泡沫体原料包含多元醇、多异氰酸酯、发泡剂和催化剂。通过后面的描述、结合附图、以示例的方式说明本专利技术的原则，将使得本专利技术的其他方面和优点变得显而易见。具体实施例方式下文中，将详细描述本专利技术的实施方案。按下述方法得到本专利技术的实施方案的聚氨酯泡沫体(此后简称为泡沫体)。具体来说，通过使包含多元醇、多异氰酸酯、发泡剂和催化剂的泡沫体原料反应、发泡和固化而得到所述泡沫体。在该工艺中，将无机化合物的水合物以及选自苯并噻唑化合物、二硫代氨基甲酸酯化合物和亚磺酰胺化合物的至少一种有机化合物与泡沫体原料混合。在泡沫体原料反应和发泡的步骤中，无机化合物的水合物分解并生成水，并且所生成的水带走了汽化潜热，可防止泡沫体的升温。有机化合物与无机化合物的水合物一起，起到提高泡沫体的机械性能的作用。现在描述泡沫体原料。使用聚醚多元醇或者聚酯多元醇作为多元醇。在它们之中，聚醚多元醇是优选的，因为它与多异氰酸酯的反应性优异，并且它不会像聚酯多元醇一样发生水解。聚醚多元醇的实例包括聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、由通过将氧化丙烯和氧化乙烯加成聚合到多元醇中而得到的聚合物组成的聚醚多元醇及它们的改性物。多元醇的实例包括丙三醇和二丙二醇。由通过将氧化丙烯和氧化乙烯加成聚合到多元醇中而得到的聚合物组成的聚醚多元醇的具体实例包括通过将氧化丙烯加成聚合到丙三醇中并且再向其中加成聚合氧化乙烯而得到的三元醇；通过将氧化丙烯加成聚合到二丙二醇并且再向其中加成聚合氧化乙烯而得到的二元醇。聚醚多元醇中的聚氧化乙烯单元的含量为10摩尔％至30摩尔％。与含量低时相比，当聚氧化乙烯单元的含量高时，聚醚多元醇更具亲水性。因此，提高了聚醚多元醇、高极性分子和多异氰酸酯的混合性，结果，聚醚多元醇的反应性变高。例如，通过控制原料组分的种类、分子量或者缩合度，可以改变多元醇的羟基官能团数目或羟基值。聚酯多元醇的实例包括通过使多元羧酸与多元醇、内酯聚酯多元醇(lactone polyester polyol)和聚碳酸酯多元醇反应而得到的缩合聚酯多元醇。多元羧酸的实例包括己二酸和苯二甲酸。与多元羧酸反应的多元醇的实例包括乙二醇、二甘醇、丙二醇和丙三醇。与上述的多元醇反应的多异氰酸酯含有多个异氰酸酯基团。该异氰酸酯的具体实例包括甲代亚苯基二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、1，5-萘二异氰酸酯(NDI)、三苯基甲烷三异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)及其改性产物。多异氰酸酯可以具有小于或等于100的异氰酸酯指数，或者高于100的异氰酸酯指数，其异氰酸酯指数通常为90～130，优选为100～110。所述异氰酸酯指数是多异氰酸酯的异氰酸酯基团相对于活性氢基团的当量百分比。因此，超过100的异氰酸酯指数表示，泡沫体原料中的多异氰酸酯的含量相对于例如多元醇的含量过量。含活性氢基团的物质的实例包括多元醇和作为发泡剂的水。发泡剂使聚氨酯树脂发泡以提供所述泡沫体。发泡剂的具体实例包括水，以及戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、二氯甲烷和二氧化碳气体。水是优选的发泡剂，因为在发泡反应中它具有高反应性，并且容易操作。当使用水作为发泡剂时，相对于100质量份的多元醇，以优选3.5至9.0质量份的比例添加水，以控制泡沫体的表观密度为15至25kg/m3。当水的比例低于3.0质量份时，发泡体积较低并且泡沫体的表观密度趋向高于25kg/m3。当水的比例高于9.0质量份时，发泡和固化时泡沫体的温度容易升高并且很难降低温度。催化剂可促进多元醇和多异氰酸酯的氨基甲酸酯形成反应。催化剂的具体实例包括叔胺、有机金属化合物、乙酸盐和碱金属醇化物。叔胺的实例包括三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺和N，N′，N′-三甲基氨基乙基哌嗪。有机金属化合物的实例包括辛酸锡(辛酸亚锡)。对于该催化剂，优选组合使用胺催化剂和金属催化剂，所述的胺催化剂根据滴定法的树脂化活性常数为0.22×10至2.0×10，发泡活性常数相对于树脂化活性常数的比率为0.4×10-1至3.0×10-1。具体来说，当无机化合物的水合物的含量相对于100质量份的多元醇为20至30质量份时，相对其他情况该泡沫体的应变性能较差，因此优选使用上述的催化剂体系。使胺催化剂的树脂化活性常数以及发泡活性常数相对于树脂化活性常数的比率落入上述的范围之内，以抑制凝胶化反应和发泡反应，并且调节各反应之间的平衡。优选地，胺催化剂具有0.22×10至1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚氨酯泡沫体，该聚氨酯泡沫体通过聚氨酯泡沫体原料的反应、发泡和固化而制得，所述聚氨酯泡沫体原料包含多元醇、多异氰酸酯、发泡剂和催化剂，其特征在于，将无机化合物的水合物以及选自苯并噻唑化合物、二硫代氨基甲酸酯化合物和亚磺酰胺化合物中的至少一种有机化合物与所述的聚氨酯泡沫体原料混合。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：永住亮，齐藤进，折田直俊，
申请(专利权)人：井上株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]