JPH0230506A

JPH0230506A - ポリウレタンフォームの製造法

Info

Publication number: JPH0230506A
Application number: JP63181140A
Authority: JP
Inventors: Sadao Kumasaka; 貞男熊坂; Satomi Tada; 多田　郷見; Koretoshi Katsuki; 是利香月; Osamu Fujii; 修藤井; Shigeo Kuga; 茂夫久我
Original assignee: Human Industry Corp
Current assignee: Human Industry Corp
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1990-01-31

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）この発明は、ポリウレタン発泡体の製造方法に関する。

特に、均一なセルを有する発泡体の製造方法に関する。

（従来の技術）ポリウレタン発泡体の製法には１段法と２段法があるか
、ワンショット法といわれる１段法が生産性その他の理
由から多く採用されている。この従来法の概略を示すと
第３図の通りである。同図において、１は一方の主原料
であるポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）２を収容し
た第１原料槽、３はいま一方の主原料である有機イソシ
アネ−１・、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ
）４を収容した第２原料槽である。これらの第１及び第
２の原料槽には、それぞれ移送管５．６が連結されてい
て、原料槽１．２の各原料２．４がこれらでもってミキ
シングヘッド７へ送られるようになっている。この移送
管５．６には、それぞれ途中に調整弁８．９が設けられ
おり、この調整弁を調整することによって、原料槽１．
２からの原料の供給量を必要によって調整できるように
なっている。さらに、移送管５．６には、それぞれポン
プ］０．１１が介装されており、これを駆動することに
よって、原料槽内の原料２．４をミキシグヘッド７へ送
り出すようにしている。ミキシングヘッド７には、別に
シリコン（Ｓ）、触媒（Ｃ）とともに、図示されていな
いその他の原料が供給され、ここでこれらか全て混合さ
れて発泡性原液がつくられる。この液はその後ミキシン
グヘッド７から成形型の中に吐出される。

上記の装置を使用してのポリウレタンフォームの成形は
、調整弁８．９を開方向で調整しながら、ＰＰＧ及びＴ
ＤＩを所定比で連続的に、原料槽からポンプ１０．１１
を稼働させながらミキシングへラド７へ送り出す。同時
に、ミキシングヘッド７へ触媒、整泡剤（シリコン）、
その他の水、低沸点物質などを」−記とは別系統で連続
的に供給し、ミキシングヘッド７でこれらの全ての原料
をよく混合し、その吐出口から発泡性原液を成形型内に
吐出する。型内に吐出された発泡性原液は、吐出後ただ
ちに発泡を開始し、つづいてゲル化してポリウレタンフ
ォームか形成される。

しかしながら、こうした従来のポリウレタンフォームの
製法では、ミキシングヘッドでの原料混合が必ずしも充
分でなく、それに起因したトラブルが各種牛じていた。

即ち、従来法では原料のＰＰＧ、ＴＤＩ、水、ゲル化触
媒、発泡触媒、整泡剤その他の原料の全てを、ミキシン
グヘッドの１箇所に集めて、撹伴、混合、吐出を連続的
に行なうもので、このミキシングヘッドでの混合が必ず
しも充分ではなかった。

ミキシングヘッドで原料の撹伴が充分に行なわれるよう
に、撹伴に時間をかけて行なうと、ミキシングヘッドの
中で原料の反応が開始されて原液の粘度が上かってしま
うので、それも現実には出来ない。このために、どうし
ても短時間で効率的な撹伴を行なわざるを得なかった。

これまでも、ミキシングヘッドの構造を改善して原料液
の撹伴能率の向上に努めてきたか、必ずしも満足すべき
状態ではなく、なお問題を残しているのが現実である。

このため、従来方法によるときは、発泡時の化学反応か
アンバランスとなることがあり、得られた発泡体に亀裂
が発生したり、スコーチを起こさせるような異常反応を
起こす恐れかあった。こうしたことで、これまでは低密
廃品で高硬度のフオームを得ることは出来なかった。

なお、ウレタンフオームの製法には、外にプレポリマー
法があるが、この方法によるとＰＰＧとＴＤＩとの反応
か終了しているために粘度が高く、これと触媒、水など
と予定通り容易には反応せず、そのためにこれにＴＤＩ
などを加えて反応調整をする必要があり、生産性が低く
コスト高となっていた。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、ポリウレタン生成物の主要原料であるポリ
オールと有機イソシアネートを、あらかしめ移送管で熟
成槽に導き、この槽でこの混合液を撹伴しながら槽内に
保持して原料の均一な混合と熟成を行なうことによって
、発泡のアンバランスを解消し、もって亀裂やスコーチ
といった異常反応から生じると考えられる欠陥のない良
好なポリウレタンフォームを得ようとするものである。

（課題を解決するための手段）この発明は、ポリオール、有機イソシアネート、発泡剤
、触媒、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充填剤な
とをミキシングヘッドへ供給し混合、撹伴して吐出しポ
リウレタンフォームを製造するに当り、ポリオールと有
機イソシアネートの所定量をタンクから熟成槽に導き、
この熟成槽で上記両液を撹伴しながら槽内に保持して熟
成し、その後この混合液を槽内から移送管で取り出し、
移送する途中に設けられたブレンダーで上記とは別の系
統で送給される錫触媒と混合し、さらにこれら３者の混
合液をミキシングヘッドに導き、ここに更に他の原料を
送給し、これらを撹伴、混合して吐出し、発泡、架橋さ
せることを特徴とするポリウレタンフォームの製造法（
請求項１）、及びポリオール、有機イソンアネ−１・、
発泡剤、触媒、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充
填剤などをミキシングヘッドへ供給し混合、撹伴して吐
出しポリウレタンフォームを製造するに当り、ポリオー
ルと有機イソシアネートの所定量をタンクから移送管で
取り出す途中で、これらの液をあらかじめブレンダーで
混合しその後この混合液を熟成槽に導き、この熟成槽で
上記混合液を撹伴しながら槽内に保持して熟成し、その
後この混合液を槽内から移送管で取り出し、移送する途
中に設けられたブレンダーで上記とは別の系統で送給さ
れる錫触媒と混合し、さらにこれら３者の混合液をミキ
シングヘッドに導き、ここに更に他の原料を送給し、こ
れらを撹伴、混合して吐出し、発泡、架橋させることを
特徴とするポリウレタンフォームの製造法（請求項２）
である。以下に、これらの発明をさらに説明する。

第１図は、本願の請求項１に記載の発明の１実施例を示
したものである。この発明で使用する原料は従来と変わ
りなく、主原料はポリオールとイソシアネートで、外に
ゲル化触媒としての錫触媒、整泡剤などの他原料であり
、これらは従来と同様である。これらの原料の内、主原
料のポリオール１とイソシアネート２を、ぞれぞれの調
整弁３１．３２を開にし、ポンプ４１．４２てもって各
々のタンクから所定比で抽出し、これを移送管５１．５
２でもって熟成槽６へ送る。この熟成槽６ては、撹伴機
７でポリオールとイソシアネートの混合かなされるとと
もに、この貯溜槽６でこの混合液を撹伴しながら一定時
間保持して、この混合液の熟成を行なう。ここでの混合
液の保持時間は、例えば２４〜４８時間のとする。この
ようにして熟成された混合液は、熟成槽６から調整弁３
３を開として、ポンプ４３で抽出して移送管５３でブレ
ンダ−８に送られる。ブレンダ−８には、別に錫触媒９
が調整弁３４を開としてポンプ４４で、所定量送り込ま
れる。これによってポリオール、イソシアネート、錫触
媒の三者の混合液が形成されることになる。この混合液
は、そのまままミキシングヘッド］０へ送られる。ミキ
シングヘッド］０では、さらに別の他原料１１．．１１
２が混合される。

これらの他原料としては、例えばアミン触媒、整泡剤、
水、その他充填剤などである。ミキシングヘッド１０で
はこれらの原料が最終的に混合され、発泡性原液となっ
てその吐出口から型の中に吐出される。

第２図に示したものは、本願の請求項２の発明の実施例
を示したものである。同図では、第１図と同一部材は同
一番号で示した。同図で主原料のポリオール１とイソシ
アネート２を、ぞれそれの調整弁３１．３２を開とし、
ポンプ４１．４２てもって各々のタンクから所定比で抽
出し、これを移送管５１．５２でもって移送する途中に
ブレンダ８１を介して混合し、その後この混合液を熟成
槽６へ送る。この熟成槽６では、撹伴機７でポリオール
とインシアネートの混合がなされるとともに、この貯溜
槽６ではこの混合液をさらに撹伴しながら一定時間保持
して、この混合液の熟成を行なう。ここでの混合液の保
持時間は、例えば２４〜４８時間のとする。その後の工
程は第１図の場合と同様である。即ち、熟成された混合
液は、熟成槽６から調整弁３３を開として、ポンプ４３
で抽出して移送管５３でブレンダ−８２に移送される。

ブレンダー８２には、別に錫触媒９が調整弁３４を開と
してポンプ４４で、所定量送り込まれる。

これによってポリオール、イソシアネート、錫触媒の三
者の混合液か形成されることになる。この混合液は、そ
のまままミキシングヘッド１０へ送られる。ミキシング
ヘッド１０ては、さらに別の他原料１１１．１１２・・
・・・・が混合される。

これらの他原料としては、例えばアミン触媒、整泡剤、
水、その他充填剤などである。ミキシングヘッド１０で
はこれらの原料が最終的に混合され、発泡性原液となっ
てその吐出口から型の中に吐出される。請求項２の発明
は、ポリオールとイソシアネートを貯溜槽に送り込むに
当って、ブレンダー８１を介して予め混合する工程を付
加した点が請求項１と相違するものである。従って、請
求項２の発明によればポリオールとイソシアネートの混
合は、より一層均−化されたものとなる。

（発明の効果）以上の本発明によれば、主原料のポリオールとイソシア
ネートとの均一な混合と充分な熟成がなされるので、こ
れと触媒その他の副原料が混合された最終混合液である
発泡性原液は、きわめて良好なものとすることが出来る
。そのために、この発泡性原液を使用しての発泡反応は
、全体的に均］］ −に行なわれ、セルムラのない均整なセルを有するフオ
ーム体が得られるようになった。また、この発明による
ときは、フオーム体に亀裂やスコチの発生という不具合
をおこすこともなくなって、製品の歩留りを著しく向上
出来るようになった。

さらに、本発明によって得られたフオーム体は物性的に
も優れ、低比重にもかがイつらず高硬度のもが得られる
。以下に、この発明の実施例をあげてさらに説明する。

実施例１第１図に示すような原料供給ラインをもつ装置で、各原
料タンクから下記配合処方となるように、原料をミキシ
ングヘッドに連続的に供給した。

分子量３０００、ＯＨＨＢＯ２３官能ポリエーテルポリ
オトリレンジイソシアネート（Ｔ−８０）トリエチレン
ジアミン（アミン触媒）ノルマルエチルモルホリン（アミン触媒）水ジブチルチンジラウレート（錫触媒）シリコーン油（整泡剤）ル　　　１００重量部８９．００．０７０．７００．９１．８図に示す装置で、ポンプ４□、４□を稼働しながら調整
弁３＋　、３２を開方向で調整し、ポリエテルポリオー
ルとトリレンジイソシアネートを上記の所定比で移送管
内５１．５２を通して貯溜槽６に導入した。ここに使用
した貯溜槽６の容積は２０００．ＩＩ’とした。貯溜槽
６では、撹伴機７て撹伴し、この撹伴状態のままで２４
時間保持し混合液の熟成をした。その後撹伴機の稼働を
停止して、貯溜槽６の下部から混合液を引出した。即ち
、調整弁３３を開とし、ポンプ４３を稼働して、貯溜槽
内の混合液を移送管５３で連続的に引き出し、ブレンダ
ー８を経てミキシングヘッド１０へ送り出した。この間
、ブレンダ−８では、錫触媒９を添加、混合し、またミ
キシングヘッド１０てはその他の原料を混合した。ここ
におけるその他の原料としては、トリエチレンジアミン
、ノルマルエチルモルホリン（以上いずれもアミン触媒
）、水、シリコーン油（整泡剤）である。こうして出来
た最終の発泡性原液は、ミキシングヘッドから型内に連
続的に吐出した。なお、ミキシングヘッドからの発泡性
原液の吐出量は、９４ｋｇ／　ｍｉｎとし、常法による
連続移動式の溝型コンベアに連続的に吐出して、ポリウ
レタフォームのスラブを形成した。

ここに得られたフオームの密度をａｌｌｌ定したところ
、１９ｋｇ／ｍ３であった。また、このもののセルは非
常に細かく均一であった。

実施例２゜第２図に示すような原料供給ラインをもつ装置で、各原
料タンクから下記配合処方となるように、原料をミキシ
ングヘッドに連続的に供給した。

分子量３０００、ＯＨＨＢＯ２３官能ポリエーテルポリ
オール　　　１００重量部トリレンジイソシアネート（
Ｔ−８０）　　　　　　　　　　　　　９７．０トリエ
チレンジアミン（アミン触媒）　　　　　　　　　　　
　　　　０．０７ノルマル工チルモルホリン（アミン触
媒）　　　　　　　　　　　　　０．７５水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７．２ジブチルチンジラウレート（錫触媒）　　　　
　　　　　　　　　、　　０．９５シリコーン油（整泡
剤）１，９図に示す装置で、ポンプ４１．４２を稼働しながら調整
弁３１．３２を開方向で調整し、ポリエテルポリオール
とトリレンジイソシアネートを、上記の所定比で移送管
内５１．５２によって引き出した後、ブレンダ−８１で
混合して貯溜槽６に導入した。ここに使用した貯溜槽６
の容積は２０００、ｆ？とした。貯溜槽６ては、撹伴機
７て撹伴し、この撹伴状態のままで４８時間保持し混合
液の熟成をした。その後撹伴機の稼働を停止して、貯溜
槽６の下部から混合液を引出した。即ち、調整弁３３を
開とし、ポンプ４３を稼働して、貯溜槽内の混合液を移
送管５３て連続的に引き出し、ブレンダー８２を経てミ
キシングヘッド１０へ送り出した。この間、ブレンダー
８２では、錫触媒９を添加、混合し、またミキシングヘ
ッド１０ではその他の原料を混合した。ここにおけるそ
の他の原料としては、トリエチレンジアミン、ノルマル
エチルモルホリン（以上いずれもアミン触媒）、水、シ
リコーン／ｌ′ｔ］（整泡剤）である。こうして出来た
最終の発泡性原液は、ミキシングヘッドから吐出した。

なお、ミキシングヘッドからの発泡性原液の吐出量は、
９４ｋｇ／ｍｉｎとし、自動車用クツションの型に吐出
して、ポリウレタフォームを形成した。ここに得られた
フオームの密度を測定したところ、１６ｋｇ／ｍ３であ
った。また、このもののセルは非常に細かく均一であっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項１の発明の１実施例の原料流路の系統
図、第２図は、請求項２の発明の１実施例の原料流路の
系統図を示す。第３図は従来のポリウレタンフォームの
整泡を示す系統図である。１・・・・・・ポリオール、２・・・イソシアネート、
３、〜３６　　・・調整弁、４□〜４６・・　ポンプ、
５□〜５６・・・・・・移送管、６・・・・・熟成槽、
７・・・・撹伴機、８１〜８２・・・・・・ブレンダー
　９・・・・・・錫触媒１０・・・・・・ミキシングヘ
ッド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリオール、有機イソシアネート、発泡剤、触媒
、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充填剤などをミ
キシングヘッドへ供給し混合、撹伴して吐出しポリウレ
タンフォームを製造するに当り、ポリオールと有機イソ
シアネートの所定量をタンクから熟成槽に導き、この熟
成槽で上記両液を撹伴しながら槽内に保持して熟成し、
その後この混合液を槽内から移送管で取り出し、移送す
る途中に設けられたブレンダーで上記とは別の系統で送
給される錫触媒と混合し、さらにこれら３者の混合液を
ミキシングヘッドに導き、ここに更に他の原料を送給し
、これらを撹伴、混合して吐出し、発泡、架橋させるこ
とを特徴とするポリウレタンフォームの製造法。
（２）ポリオール、有機イソシアネート、発泡剤、触媒
、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充填剤などをミ
キシングヘッドへ供給し混合、撹伴して吐出しポリウレ
タンフォームを製造するに当り、ポリオールと有機イソ
シアネートの所定量をタンクから移送管で取り出す途中
で、これらの液をあらかじめブレンダーで混合しその後
この混合液を熟成槽に導き、この熟成槽で上記混合液を
撹伴しながら槽内に保持して熟成し、その後この混合液
を槽内から移送管で取り出し、移送する途中に設けられ
たブレンダーで上記とは別の系統で送給される錫触媒と
混合し、さらにこれら３者の混合液をミキシングヘッド
に導き、ここに更に他の原料を送給し、これらを撹伴、
混合して吐出し、発泡、架橋させることを特徴とするポ
リウレタンフォームの製造法。