[发明专利]软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用来自天然油脂的原料制造软质聚氨酯泡沫塑料的方法。

背景技术

一般作为软质聚氨酯泡沫塑料的原料使用的聚醚多元醇通过使例如环氧乙烷及环氧丙烷等烯化氧开环聚合于具有活性氢原子的引发剂而制得。

这些聚醚多元醇及通过该聚醚多元醇和异氰酸酯化合物的反应而得的软质聚氨酯泡沫塑料是来源于石油的化学产品，因此如果实施最终焚烧处理，则会增加空气中的二氧化碳气体。

近年，基于对地球温室效应的考虑，要求形成为即使经过废弃处理也不会增加自然界的二氧化碳气体的产品。

例如，已知如果以作为将空气中的二氧化碳气体固定化而得的化合物的动植物油为原料来制造聚氨酯产品，则在对该产品进行焚烧处理时，来自动植物的碳燃烧而产生的那部分的二氧化碳气体不会增加自然界的二氧化碳气体。

天然动植物油中具备羟基的油脂只有蓖麻油。下述专利文献1揭示了在复合金属氰化物配位催化剂的存在下，将蓖麻油及/或改性蓖麻油作为引发剂使单环氧化物开环聚合而制造聚醚类的方法。但是，由于蓖麻油的价格高，因此难以实用化。

所以，提出了通过化学反应对不具备羟基的天然油脂加成羟基的方法。

例如，在下述专利文献2中揭示了以下方法：通过导入氧及/或空气而对天然油脂的双键赋予羟基，从而改性获得含羟基高分子量化合物及其衍生物，使该化合物及其衍生物与异氰酸酯化合物反应而制得聚氨酯产品。

这里，将通过氧及/或空气的注入而赋予羟基的改性大豆油(一般也被称为曝气大豆油)直接用于与异氰酸酯化合物的反应，未记载对曝气大豆油加成烯化氧而使用的方法。

下述专利文献3中，作为制造官能团有所增加的多元醇的方法，记载了通过氧及/或空气的注入对天然油脂赋予羟基后，用胺类或氢氧化钾等金属催化剂将烯化氧开环聚合于酯改性而得的改性多元醇的方法。此外，虽然有关于软质聚氨酯泡沫塑料的制造的记载，但对于表示该泡沫塑料的特性的物性值完全没有记载。

下述专利文献4中揭示了植物油(Vegetable oil)的精制方法。记载了将未精制油分离为油相和胶质相后，通过对油相注入空气的方式进行精制的方法，所得的精制油被认为可用于聚氨酯泡沫塑料，但对于该泡沫塑料的制造方法没有具体的记载。

下述专利文献5中记载了软质聚氨酯泡沫塑料、半硬质聚氨酯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料的制造方法。但是，实施例中例示的软质聚氨酯泡沫塑料未使用石油系多元醇而是仅使用植物油作为多元醇来制造聚氨酯泡沫塑料。此外，明确记载所得软质聚氨酯泡沫塑料的密度达到非常高的192～720kg/m³，如果密度降至48～64kg/m³，则机械强度劣化，但对于机械强度并没有具体的评价。

下述专利文献6中记载了在金属催化剂的存在下使一氧化碳及氢与植物油反应而赋予羟基的改性植物油。但是，没有记载对植物油加成烯化氧而使用的方法。

下述专利文献7中记载了软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法：以羟基加成的环氧大豆油为引发剂，采用作为阴离子聚合引发剂的氢氧化钾为聚合催化剂，使环氧丙烷及环氧乙烷共聚于该引发剂而获得多元醇，再使该多元醇和多异氰酸酯反应。所述羟基加成的环氧大豆油通过在过量的醇的存在下将环氧化大豆油开环而赋予羟基。

专利文献1：日本专利特开平5-163342号公报

专利文献2：日本专利特表2002-524627号公报

专利文献3：美国专利申请公开第2003/0191274号说明书

专利文献4：美国专利第6476244号说明书

专利文献5：美国专利第6180686号说明书

专利文献6：国际公开第2005/033167号文本

专利文献7：日本专利特开2005-320431号公报

发明的揭示

专利文献2、3、4所记载的通过氧及/或空气的注入而赋予羟基的改性大豆油(曝气大豆油)或专利文献7所记载的环氧化大豆油都是比蓖麻油价廉的原料，特别是曝气大豆油可以低成本制得。

但是，在制造软质聚氨酯泡沫塑料时，即使将以往的来源于石油的原料的一部分用来源于天然油脂的原料替换，也有无法很好地成形的情况或即使成形特性也发生劣化的情况。

献7的[0045]记载了通过模制发泡制造软质聚氨酯泡沫塑料的实施例，但作为所得泡沫塑料的缓冲性指标的回弹性为33～44％左右，根据用途有进一步提高缓冲性的要求。

本发明是鉴于以上情况完成的发明，其目的是提供可用来自天然油脂的原料成形具有良好的缓冲性的软质聚氨酯泡沫塑料的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法。