JPH02272012A - 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２ポリウレタンフオームの製造方法、殊に硬度
の低い軟質ポリウレタンモールドフオームの製造方法に
関する。

（従来の技術） 一般に、ポリウレタンモールドフォームは、ポリヒドロ
キシ化合物、ポリイソシアネート、気泡安定剤、発泡触
媒及び発泡剤等を配合してモールドに注入し、加熱・反
応させることにより製造される、このものは、軽く、し
かも優れた弾力性を有するため、家具或いは自動車用ク
ツション材として広範囲に使用されている。

通常、本成形物のシートクツションは腰掛用と背当て用
に大別され、目的に応じて各々異なった硬度のフオーム
を選定するのが普通である。

即ち、高硬度フオームはＩｌｌｌ月掛、また低硬度、即
ち柔いフオームは背当て用として使われる。

ところで、前述の低硬度フオームの製造においては、フ
ロン１１等の弗素系低沸点発泡剤の使用が最も有効な方
法であって、更に必要に応じＮＣ０１０Ｈインデツクス
を低くして発泡する技術や二官ス艶ポリオールをポリヒ
ドロキシ化合物の一部として使う技術等が組合わせて利
用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のフロン１１等の弗素系
発泡剤の使用による低硬度軟質ポリウレタンフォームの
製造においては、放出されるフロンガスによる大気上層
中のオゾン層破壊が問題となる。このため、現にＵＭＥ
Ｐ　（国連環境計画）等でフロンガスの使用規制措置が
検討され、オゾン保護層保護条約のモントリオール議定
書に従って本年７月より実施される運びとなった。

またＮＧＯ１０Ｈインデックスを低くし発泡する技術や
２官藺ポリオールをポリヒドロキシル化合物の一部とし
て使う技術は、硬度低下の効果がわずかであり、もし硬
度低下率を大きくしようとするならば、フォームエ量の
増加や硬化速度の低下、圧縮永久歪が悪くなる等、フロ
インガスを発泡剤として使用した従来の低硬度ポリウＩ
／タンフオーム製造法の代替技術とならない。

従って、フロンガスを使用しない低硬度軟質ポリウレタ
ンフォームの製造方法の早期技術確立は。

地球的視点で重要である。

なお、フロンガスを発泡剤として用いた場合。

本ガスを使わない場合と比較して一般に硬化に要する燃
料費が多くなる傾向がある。

以上の状況に鑑み１本発明はフロンガスを全く使用する
ことなく低硬度の軟質ポリウレタンフォームの製造法を
開発することを課題とする。

（課題を解決するための手段） ［概要］ 木発１１に係るＪＩＳに−６４０１による硬度１３ｋｇ
以下の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ポリヒ
ドロキシ化合物、ポリイソシアネート、発泡剤、気泡安
定剤、発泡触媒及びその他の添加剤から軟質ポリウレタ
ンフォームを製造するに際し５該ポリヒドロキシ化合物
が、平均室上基数が２．８以上で、エチレンオキサイド
とプロピレンオキサイドをブロック状又はランダム状に
付加し、水酸；ｉｆ債当りの分子量が１０００〜１５０
０で、エチレンオキサイドの含量が５〜３０ｉ１１％で
２かつ末端水酸基のうち第１級水酸基が２０％以下のポ
リエーテルポリオール（以下、ポリエーテルポリオール
Ａと言う）と、平均室上基数が２〜３で、水ｒ！Ｉ＃基
ｌ°個当りの分子量が１００〜６００で、末端水酸基の
うち第１級水酸基が１０％以下のポリエーテルポリオー
ル（以下、ポリエーテルポリオールＢと言う）を、ポリ
エーテルポリオール入／ポリエーテルポリオールＢ　（
ｆｆｌｉ比）＝９５〜７０１５〜３０の割合で混合し、
かつ混合物の平均官俺基数が２．５〜３であるポリエー
テルポリオールであり１発泡剤が水で、かつフロンガス
を用いないことを要旨とする。

以下５発ＩｊＩを構成する諸条件につき説ＩＩする。

［ポリヒドロキシ化合物］ 本発明に使用するポリヒドロキシ化合物は２種類のポリ
エーテルポリオールからなる。

第１番目のポリエーテルポリオールＡはエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビト−ル、
庶糖等の多官ス克ポリオールを平均室上基数が２．８以
上となるように１種又は２種以上混合した物を開始剤に
して、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドをブ
ロック状又はランダム状に付加したもので、水酸基１個
当りの分子量が１０００−１５００・で、その内エチレ
ンオキサイドの含量が５〜３０ｉ量％でかつ、末端水酸
基のうちｒ：５１級水酸基が２０％以下となるものであ
る。

尚、ポリエーテルポリオールＡは個別に合成したポリエ
ーテルポリオールを混合してもその混合物の構造及び組
成が前述の範囲であれば代替は可俺であり、またポリエ
ーテルポリオールＡのプロピレンオキサイドの一部をブ
チレンオキサイド等のエチレンオキサイド以外のアルキ
レンオキサイドに代替してもよい。

第２番目のポリエーテルポリオール グリコール、プロピレングリコール、グリセリン　トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ンルビト
ール，庶糖等の多官能ポリオールやアンモニア、トリエ
タノールアミン、エチレンジアミン、アニリン等のアミ
ン化合物を平均官能基数が２〜３になるように１種又は
２種以上混合した物を開始剤にして，水酸基１個当りの
分子量がｌＯＯ〜６００、末端水酸基のうち第１級水酸
基が１０％以下となるように，プロピレンオキサイドや
エチレンオキサイド等のフルキレンオキサイドを付加せ
しめたものである。

尚，前述と同様にポリエーテルポリオールＢも個別に合
成したポリエーテルポリオールを混合してもその混合物
の構造及び！ｌ成が前述の範囲であれば代替は可溌であ
る。

本発明のポリヒドロキシ化合物は、前述ｚＩｉ類のポリ
エーテルポリオールＡ及びＢをポリエーテルポリオール
入／ポリエーテルポリオールＢ　（重量比）；９５〜７
０１５〜３０の割合で平均官能基数が２．５〜３となる
混合物を使用する。

前述の範囲外のポリエーテルポリオールを使用すると、
いずれも本目的である低硬度軟質モールドポリウレタン
フォームの製造法として適さない．例えば、ポリエーテ
ルポリオールＡの末端水酸基のうち，第１級水酸基が２
０％を越えると硬度が増加し、本発ＩｊＩの目的である
低硬度軟質モールドポリウレタンフォームは得られない
。

同様にポリエーテルポリオールＢの末端水酸基のうち，
第１級水酸基が１０％を越えると硬度が増）ＪＯシ低硬
度軟質モールドポリウレタンフォームは得られない。

又、ポリエーテルポリオールＡのエチレンオキサイドの
含量が５％未満であれば硬化に要する時間が増大し、フ
ロンガスを使用する従来技術の代替法として適さない。

ポリエーテルポリオールＢを使用せずにポリエーテルポ
リオールＡ単独でも，硬化に要する時間が増大する為に
、従来技術の代替法として適さないし、またポリエーテ
ルポリオールＡを使用せずにポリエーテルポリオールＢ
単独では弾性等軟質ポリウレタンフォームの有する特性
が得られない。

［発泡触媒〕 本発明に使用する発泡触媒は軟質ポリウレタンフォーム
に広く使用されているものである．即ちトリエチレンジ
アミン、テトラメチルへキサメチレンジアミン、トエチ
ルモルフオリン等のアミン化合物やスタナスジオクトエ
ート、ジブチルチンジラウレート等の有機金属化合物を
使用する。

［発泡剤コ 本発す１に用いる発泡剤は水である．その使用量は、前
述ポリヒドロキシ化合物１００部に対して２〜７部の範
囲である。

［ポリイソシアネート］ 未発［５１に用いられるポリインシアネートは、２。

４−トリレンジインシアネート（２．４−ＴＤ　Ｉ　）
、　２。

Ｓ−トリレンジイソシアネート（２．６−ＴＤ　Ｉ　）
　、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート（
粗ＭＤＩ）、カルポジミド変性ジフェニルメタンジイン
シアネート（液状ＭＤＩ）、及びイソシアネート成分の
一部をヒ１０キシル基と反応させた末端イソシアネート
基を有するプレポリマー化合物等であって、これらは単
独で又は混合して使用される。

し気泡安定剤等］ 未発１５１に用いられる気泡安定剤は、公知のシロキサ
ン慟オキシアルキレン共工合体等のシリコン系整泡剤で
ある。

本発明により得られるフオームには、着色剤、難燃剤、
安定剤等各種添加剤を添加することが出来る。

［成形法１ 本発明方法によるモールディングは、公知の方法に従っ
て行われる。実験室的な一例を示すと。

ポリイソシアネート化合物以外の各原料を紙コツプ中で
混合したものに、ポリイソシアネート化合物を加え、素
早く５〜ｌＯ秒間混合した後、所望の形状の型内に注ぎ
、加熱硬化せしめフオーム体を得ることが出来る。また
、工業的には、混合手段として２ｒ＆分以上の低圧式ま
たは高圧式混合吐出機を用い製造するのがよい。

尚１本発明の方法は、従来のフロンガスを用いる低硬度
フオームの製造法と組合わせても実施できる。

（作用） 本発明で得られたポリウレタンモールドフォームは、Ｊ
ＩＳ　Ｋ−６４０１法に従って硬度を測定したときいず
れも１３に８以下と硬度が低く、かつフオームの外観・
セル状思共に良好である。しかもフロンガスを使った場
合と比較して、製造時の硬化温度の低下乃至硬化時間の
短縮が可能であるため、工業的に非常に価値が高い。

（実施例） 以下に参考例、実施例及び比較例を掲げて本発明をより
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。

参考例。

ポリエーテルポリオール（１）〜（８）の製造：実施例
及び比較例で使用するポリエーテルポリオールは表−１
に示す化合物を原料にして。

公知のポリエーテルポリオールの製造技術に従って製造
した。

実施例−１ ポリエーテルポリオール（１）２２５ａｌｌ、ポリエー
テルポリオール（４）　７５８１１、水　１３．５部２
　　シリコーン整泡剤Ｌ−５７４０Ｍ（日本ユニカー＠
Ｉ）３．８ｍ、スタナスジオクトエート　０．４５部、
トリエチレンジアミンｏ　、　３　ｆＪ　、及びＮ−エ
チルモルフォリン　０．９部を２文の紙コツプに採り３
０秒間撹拌した後、ＴＤＩ−８０（２，４−トリレンジ
イソシアネートと２．６−）リレンジイソシアネートの
８対２混合物、ＭＤ化虞■製）をＮＧＯｌｏ）！インデ
ックスが１００となるように加え５秒ｒｕｕｎ拌した後
、予め４０℃に設定された縦３５０ｍｍ会１３５０ｍｍ
・高さ１００鳳−のアルミ製モールドに注入しフオーム
化を行った。ついでこのモールドを１６０℃に設定した
オーブン内で８分間加熱、硬化させた。

得られたフオームの硬度は表−２に記す如く、従来の水
発泡の軟質モールドポリウレタンフォームに相当する比
較例−１に比べ著しく低く且つ他のフオーム諸特性も良
好であり２発泡剤に水と共にフロンガスを使用した比較
例−２と同じレベルであった。

実施例−２ 実施例−１のポリエーテルポリオール（１）２２５部を
ポリエーテルポリオール（２）２２５部に、ポリエーテ
ルポリオール（０７５部をポリエーテルポリオール（ｓ
）７ｓＢ％に変えた以外はすべて実施例−１と同じ方法
で成型した。得られたフオームは表−２に記す如く、実
施例−１と同じく低硬度であった。

比較例−１ 実施例−五のポリエーテルポリオール（１）２２５部と
ポリエーテルポリオール（４）７５部をポリエーテルポ
リオール（３）３００部に変えた以外は、すべて実施例
−１と同じ方法でｒＩｔ型した。結果を表−２に示す。

比較例−２ 比較例−１の発泡剤を、水１３．５部の外にフロン１１
を１８部使用した以外はすべて比較例−１と同じ方法で
成型した。結果を表−２に示す。

比較例−３ 実施例−１のポリエーテルポリオール（［）２２５部と
ポリエーテルポリオール（０７５部をポリエーテルポリ
オール（２）３００部に変えた以外はすべて実施例−１
と同じ方法で実施したところ硬化不足の為に、フオーム
がモールドに付着し脱型できなかった。

比較例−４ 実施例−１のポリエーテルポリオール（１）２２５部を
ポリエーテルポリオール（２）２２５部に５ポリエーテ
ルポリオール（４）７５６１をポリエーテルポリオール
（Ｂ）７５部に変えた以外はすべて実施例−１と同じ方
法で成型した。結果を表−２に示す。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明は、弗素系発泡剤を使用する
ことなしに優れた品質の軟質ポリウレタンフォームを製
造する方法を提供しえたことにより、ａ業界のみならず
環境保全に寄与しうる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシアネート、発
   泡剤、気泡安定剤、発泡触媒及びその他の添加剤から軟
   質ポリウレタンフォームを製造するに際し、 該ポリヒドロキシ化合物が、平均官能基数が２．８以上
   で、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドをブロ
   ック状又はランダム状に付加し、水酸基１個当りの分子
   量が１０００〜１５００で、エチレンオキサイドの含量
   が５〜３０重量％で、かつ末端水酸基のうち第１級水酸
   基が２０％以下のポリエーテルポリオール（以下、ポリ
   エーテルポリオールＡと言う）と、平均官能基数が２〜
   ３で、水酸基１個当りの分子量が１００〜６００で、末
   端水酸基のうち第１級水酸基が１０％以下のポリエーテ
   ルポリオール（以下、ポリエーテルポリオールＢと言う
   ）を、ポリエーテルポリオールＡ／ポリエーテルポリオ
   ールＢ（重量比）＝９５〜７０／５〜３０の割合で混合
   し、かつ混合物の平均官能基数が２．５〜３であるポリ
   エーテルポリオールであり、 該発泡剤が水であることを特徴とするＪＩＳＫ−６４０
   １による硬度１３Ｋｇ以下の殊にフロンガスを用いずし
   て硬度の低い軟質ポリウレタンモールドフォームの製造
   方法。