JPH0645711B2 - 軟質ポリウレタンフォームの製造法 - Google Patents
軟質ポリウレタンフォームの製造法Info
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- JPH0645711B2 JPH0645711B2 JP2122197A JP12219790A JPH0645711B2 JP H0645711 B2 JPH0645711 B2 JP H0645711B2 JP 2122197 A JP2122197 A JP 2122197A JP 12219790 A JP12219790 A JP 12219790A JP H0645711 B2 JPH0645711 B2 JP H0645711B2
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕 本発明は、軟質ポリウレタンフォームの製造方法、より
詳述すれば、特定のポリヒドロキシ化合物とポリイソシ
アネート化合物を触媒、発泡剤及び特定の気泡安定剤の
存在下で反応させる軟質ポリウレタンフォームの製造方
法に関するものである。 〔従来の技術〕 軟質ポリウレタンフォームは、優れた弾力性を有してい
るため、家具や自動車等のクッション及び背当材等に幅
広く使用されているが、モールドフォームはほとんど自
動車用である。 軟質ウレタンのモールドフォームを生産する技術は、コ
ールドキュア法とホットキュア法に大別されるが、これ
らはそれぞれ、下記の如く、一長一短がある。即ち、コ
ールドキュア法で得られるフォームは通称ＨＲ(High Re
silience)フォームと呼ばれ、高い反発弾性やＳＡＧ係
数等の優れた物性を有し、しかも、成型面では低温でキ
ュアリングでき、かつキュアリングタイムが短い、ま
た、フォームにクラックや収縮が起り難く、製品の歩留
り（収率）が高いという特長を持つ反面、特にフォーム
を低密度化すると、ウェットセットが極端に悪くなるの
で、高密度のクッション用にしか使用できないという欠
点がある。 他方、ホットキュア法では、成型時のキャアリング温度
が高く、時間は長く必要であり、触媒量の過不足、金型
の温度変化、及び型状変化によって、クラック、収縮、
ルーズスキンといった欠陥が発生しやすく、製品の歩留
りが低いという欠点があるが、コールドキュア法により
圧縮永久歪（特にウェットセット）に優れた低密度製品
が得られる特長がある。 従って、この方法で得られるフォームは、低密度フォー
ムは背当材に、中〜高密度フォームはクッション用に各
々利用されている。 近年の傾向として、自動車用のクッション及び背当材
は、車内の居住性、快適性を限りなく追求するあまり、
製品収率が低下しており、特に成型性のやや劣るホット
キュアでは、歩留り向上が大きな課題となってきた。収
率低下の原因は、各種のインサート材が数多く使用さ
れ、加えて製品型状が益々複雑化したことと、特に三つ
割タイプの金型に見られる同一型内における型温が部分
的にバラつくことに起因すると考えられる。 また、背当材に使用される低密度低硬度フォームは、ほ
とんどがフロン（クロロフルオロカーボン、ＣＦＣ）を
配合して生産されてきたため、フロンの使用規制の実施
に伴って、フロンを使用しない（又はその使用量を大幅
に削減できる）製法の開発が重要なテーマとなってきて
いる。また、低密度低硬度フォームを得るためには、長
いキュアリングタイムが必要であり、ウエットセットが
悪くなるという問題点もあった。 そこで、その如き性能を兼ね備えた、即ち (1)複雑型状製品でも良好な収率が得られ、 (2)キュアリングタイムが短く、 (3)低密度化してもフォーム物性（特にウェットセッ
ト）が良好で、 (4)低密度フォームの生産において、フロンを使用しな
いか又はその使用を大幅に消滅でき、 (5)原料注入時の型温を上昇して、生産工程の省力化及
び低密度化が可能な、 (6)また、反対にクッション用として、高密度・高硬度
化も可能な、 軟質ポリウレタンフォームの製造方法が開発できれば、
工業的に多大のメリットが期待できる。 上記(1)〜(6)に関して、各々単独の課題については、こ
れまでにも、いくつかの解決法が提案されている（例え
ば、(1)については特開昭50−1197号公報、同昭57−571
5号公報、(2)については特開昭54−37198 号公報、(3)
については特公平1-31536 号公報、(4)については特開
昭57−162714号公報、特開平1-115919号公報、(5)につ
いては特開昭56-67330号公報、同昭57-195725 号公報及
び同59-100125 号公報、(6)については特公昭46-24255
号公報、同昭48-8880 号公報等）が、(1)〜(6)の課題を
すべて同時に解決できる方法は全く提案されていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前述の如き(1)〜(6)の課題を全て解決し、製
品形状や用途に関係なく、フォーム物性に優れた軟質ポ
リウレタンフォームを、極めて効率よく製造できる方法
を提供することを課題とする。
詳述すれば、特定のポリヒドロキシ化合物とポリイソシ
アネート化合物を触媒、発泡剤及び特定の気泡安定剤の
存在下で反応させる軟質ポリウレタンフォームの製造方
法に関するものである。 〔従来の技術〕 軟質ポリウレタンフォームは、優れた弾力性を有してい
るため、家具や自動車等のクッション及び背当材等に幅
広く使用されているが、モールドフォームはほとんど自
動車用である。 軟質ウレタンのモールドフォームを生産する技術は、コ
ールドキュア法とホットキュア法に大別されるが、これ
らはそれぞれ、下記の如く、一長一短がある。即ち、コ
ールドキュア法で得られるフォームは通称ＨＲ(High Re
silience)フォームと呼ばれ、高い反発弾性やＳＡＧ係
数等の優れた物性を有し、しかも、成型面では低温でキ
ュアリングでき、かつキュアリングタイムが短い、ま
た、フォームにクラックや収縮が起り難く、製品の歩留
り（収率）が高いという特長を持つ反面、特にフォーム
を低密度化すると、ウェットセットが極端に悪くなるの
で、高密度のクッション用にしか使用できないという欠
点がある。 他方、ホットキュア法では、成型時のキャアリング温度
が高く、時間は長く必要であり、触媒量の過不足、金型
の温度変化、及び型状変化によって、クラック、収縮、
ルーズスキンといった欠陥が発生しやすく、製品の歩留
りが低いという欠点があるが、コールドキュア法により
圧縮永久歪（特にウェットセット）に優れた低密度製品
が得られる特長がある。 従って、この方法で得られるフォームは、低密度フォー
ムは背当材に、中〜高密度フォームはクッション用に各
々利用されている。 近年の傾向として、自動車用のクッション及び背当材
は、車内の居住性、快適性を限りなく追求するあまり、
製品収率が低下しており、特に成型性のやや劣るホット
キュアでは、歩留り向上が大きな課題となってきた。収
率低下の原因は、各種のインサート材が数多く使用さ
れ、加えて製品型状が益々複雑化したことと、特に三つ
割タイプの金型に見られる同一型内における型温が部分
的にバラつくことに起因すると考えられる。 また、背当材に使用される低密度低硬度フォームは、ほ
とんどがフロン（クロロフルオロカーボン、ＣＦＣ）を
配合して生産されてきたため、フロンの使用規制の実施
に伴って、フロンを使用しない（又はその使用量を大幅
に削減できる）製法の開発が重要なテーマとなってきて
いる。また、低密度低硬度フォームを得るためには、長
いキュアリングタイムが必要であり、ウエットセットが
悪くなるという問題点もあった。 そこで、その如き性能を兼ね備えた、即ち (1)複雑型状製品でも良好な収率が得られ、 (2)キュアリングタイムが短く、 (3)低密度化してもフォーム物性（特にウェットセッ
ト）が良好で、 (4)低密度フォームの生産において、フロンを使用しな
いか又はその使用を大幅に消滅でき、 (5)原料注入時の型温を上昇して、生産工程の省力化及
び低密度化が可能な、 (6)また、反対にクッション用として、高密度・高硬度
化も可能な、 軟質ポリウレタンフォームの製造方法が開発できれば、
工業的に多大のメリットが期待できる。 上記(1)〜(6)に関して、各々単独の課題については、こ
れまでにも、いくつかの解決法が提案されている（例え
ば、(1)については特開昭50−1197号公報、同昭57−571
5号公報、(2)については特開昭54−37198 号公報、(3)
については特公平1-31536 号公報、(4)については特開
昭57−162714号公報、特開平1-115919号公報、(5)につ
いては特開昭56-67330号公報、同昭57-195725 号公報及
び同59-100125 号公報、(6)については特公昭46-24255
号公報、同昭48-8880 号公報等）が、(1)〜(6)の課題を
すべて同時に解決できる方法は全く提案されていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前述の如き(1)〜(6)の課題を全て解決し、製
品形状や用途に関係なく、フォーム物性に優れた軟質ポ
リウレタンフォームを、極めて効率よく製造できる方法
を提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕 本発明は、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート
化合物を、触媒、発泡剤及び気泡安定剤の存在下で反応
させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、特定のポリヒドロキシ化合物及び特定の気泡安定剤
を使用することによって、上記課題を解決した。 即ち、本発明では、 Ａ．ポリヒドロキシ化合物として、 水酸基価 35〜75mgKOH/g エチレンオキサイド含量 25〜60重量％ 全OH基中、末端一級OH基 40モル％以上 を満足する混合ポリエーテルポリオール又はその変性物
を使用し、 Ｂ．気泡安定剤として下記式で表される化合物 を上記混合ポリエーテルポリオール100 重量部当り0.3
重量部以上の割合で使用することを特徴とする。 本発明で使用するポリヒドロキシ化合物は、２種以上の
ポリエーテルポリオールを含む混合ポリエーテルポリオ
ール又はその変性物からなる。即ち、本発明の混合ポリ
エーテルポリオール又はその変性物としては、２個以上
の活性水素を有する出発物質に、塩基性触媒の存在下、
アルキレンオキサイドをランダム又はブロック状に付加
重合して得られる個々のポリエーテルポリオールを２種
以上混合した化合物、 個々の出発物質を２種以上混合した混合物に前記と同様
な方法でアルキレンオキサイドを付加重合して得られる
化合物、又はこれらにエチレン性不飽和モノマーをグラ
フト重合させた変性物（以下、ポリマーポリオールとも
いう）等が挙げられる。前記出発物質としては、例え
ば、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタ
ンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリス
リトール、ジグリセリン、ソルビトール、シュガー等の
多価アルコール類、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、
トリエチレンジアミン等のアミン類等がいずれも使用で
きる。特に好ましい出発物質は、グリセリンやトリメチ
ロールプロパン等のように活性水素を３個有する化合物
である。次に、アルキレンオキサイドとしては、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサ
イド、スチレンオキサイド等がいずれも使用できるが、
最も好ましい例はエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略
す）と、プロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略す）で
ある。 また、前記変性物としては、前記出発物質と前記アルキ
レンオキサイドとから得られるポリエーテルポリオール
に適宜アクリロニトリル（以下、ＡＮと略す）やスチレ
ン（以下、ＳＴと略す）等のエチレン性不飽和モノマー
をグラフト重合させたものが使用できる。そして、これ
らの混合ポリエーテルポリオール又はその変性物は、以
下の要件を満足することが必要である。すなわち、水酸
基価が35〜75mgKO/gであり、ＥＯと他のアルキレンオキ
サイドの重量比率は25〜60：75〜40であり、また全OH基
40モル％以上、好ましくは50〜85モル％が末端一級OH基
となるように調製することが必要である。 水酸基価については35mgKOH/g より低い場合、フォーム
の外観は良好であるが、圧縮永久歪が悪くなり、クッシ
ョン材として適したフォームが得られない。逆に水酸基
価が75mgKOH/g より高い場合は、セルオープン性、反発
弾性、圧縮永久歪が悪く、これもまた良いフォームが得
られない。 さらに、エチレンオキサイド含量が25重量％より少ない
場合には、得られるフォームは独泡となり、圧縮永久歪
や反発弾性が悪く、またエチレンオキサイド含量が60重
量％より多い場合には、フォームのセルが粗くなり、と
きには崩壊する。 さらに、末端一級OH基が40モル％より少ない場合、フォ
ームのスキンが弱く、キュアリングタイムも長くなり、
実用性に乏しいものとなる。 次に、本発明では、下記一般式で表される特定の化合物
が気泡安定剤として使用される。 ｛[R2SiO]a ［Ｑ］｝ｂ 上記一般式中、[R2SiO]aの分子量が500 〜10000 で、含
有率が20〜50重量％であるのが好ましく、また、Ｑが分
子量300 〜10000 で、含有率は、80〜50重量％の割合で
含まれるのが好ましい。上記Ｒは、脂肪族不飽和結合を
含まない一価の炭化水素で炭素数１〜20のもの、特にCH
3 などの低級アルキル基又はフェニル基であるのが好ま
しい。 また、Ｑは、(C2H4O)y1、(C3H6O)y2又はそれらの組合せ
からなるオキシアルキレン基であり、特に （y1、y2；１以上で、y1＋y2＝４以上）で構成されるの
が好ましい。かかる気泡安定剤の分子量は65000 以上で
あるのが好ましく、上限は特に限定されない。ただし、
あまり高分子量である場合には、高粘度化してしまうた
め、目的のフォーム物性は得られるものの、作業面で実
用性に乏しいものとなる。 なお、一般式中のＲ、ａ、y1、y2，ｂが前記規定の範囲
から外れた場合は、フォーム表面の荒れ、クラック、崩
壊、収縮等を生じたり、正常なフォームが得られない
か、仮に良好なフォームが得られても、反発弾性や圧縮
永久歪が悪くなるなど、実用性に欠けるフォームしか得
られない。 次に、上記気泡安定剤の配合量は、前記混合ポリエーテ
ルポリオール100 重量部当り0.3 重量部以上で、0.5 〜
３重量部であるのが好ましい。0.3 重量部以下ではフォ
ームのセルが粗くなったり、クラック、崩壊等が起こ
る。 なお、この発明で用いる前記一般式で表される気泡安定
剤には、必要に応じて当業界で一般に用いられる気泡安
定剤を併用することができる。この併用される気泡安定
剤としては、例えば、下記一般式で表される化合物を挙
げることができる。 本発明に使用されるポリイソシアネート化合物として
は、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等があり、
触媒としてはトリエチレンジアミン及びそのギ酸塩、ジ
メチルエタノールアミン、テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリ
ン等のアミン系触媒、スタナスオクトエート、ジブチル
チンジラウレート等の錫系触媒が挙げられる。また、発
泡剤としては通常水を用いるが、場合によってはトリク
ロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、メチレ
ンクロライド等の低沸点溶剤を配合することも可能で、
その他、必要により顔料、難燃剤、帯電防止剤、架橋剤
等の添加剤も加えることができ、ポリエーテルポリオー
ルと気泡安定剤以外の原料及び成型方法については、特
に限定されるものではない。 軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、従来公知の方
法がいずれも適用できる。 このようにして、本発明で得られるポリウレタンフォー
ムは、圧縮永久歪（特にウェットセット）が極めて良好
であるので、従来のホットキュア法より更に低密度化で
き、また、硬度を低くすることもできるのでフロンを全
く使用しないか、又はその使用を大幅に消滅しても実用
性ある低硬度フォームの生産が可能となる。 また、反対に配合成分として前述のポリマーポリオール
を使用することにより高硬度化も可能であり、配合組成
や配合比の変更により幅広い物性が得られる。 更に、本発明は従来法に比べ触媒範囲や原料注入時の金
型温度範囲が極めて広いため、従来法の如く触媒量や金
型温度の厳密な管理が不要となり、作業性に優れている
だけでなく、キュアリングタイムが早いので生産性が大
幅に向上する。 〔実施例〕 以下、実施例及び比較例により発明具体化の例及び効果
について述べるが、例示は単に説明用のもので、発明思
想の限定を意図したものではない。また、以下に部又は
％として示す値は、特に断わらない限り重量部又は重量
％を示す。 実施例１〜10及び比較例１〜11 実施例及び比較例で使用する各種のポリエーテルポリオ
ール、ポリマーポリオール及び気泡安定剤（表１、２及
び３参照）を、公知の方法により調製した。 次に、各種のポリエーテルポリオール 100部、気泡安定
剤1.2 部、水5.0 部、TEDA-L33（東ソー製、トリエチレ
ンジアミンの33％ジプロピレングリコール溶液）0.3
部、スタナスオクトエート0.13部の割合で容器に入れ、
容器内の温度を22℃に調節した。次にタービン型攪拌機
を用い3500rpm で40秒間予備混合した後、22℃のTDI-80
（三菱化成製トリレンジイソシアネート）を化学量論量
（NCOindex 100）加え、５秒間攪拌し、予め40℃に温調
した400(W)×400(L)×100(H)mmのアルミニウム製金型に
注入してフォーム化した。 TDI-80を添加して約 100秒後に、金型への充填を終了し
た。次いで 170℃の熱風オーブンに該金型を８分間入れ
てキュアリングを行い、軟質ポリウレタンモールドフォ
ームを得た。 このフォームをJIS K-6401に従いフォーム物性を測定
し、フォームの状態を調べた。その結果を表−４、５に
示す。 実施例11〜18−触媒量の試験− 触媒量以外は実施例２と同じ方法でフォーム化を行い、
触媒量とフォーム物性、及びフォーム状態の関係を求め
た結果を表−６に示した。 比較例12〜17−触媒量の試験− 触媒量以外は比較例１と同じ方法にてフォーム化を行
い、触媒量とフォーム物性及びフォーム状態の関係を求
めた結果を表−７に示した。 実施例19〜23比較例18〜21−金型温度幅の試験− 実施例２及び比較例１と同じ条件にて原料注入時の金型
温度のみ変化しフォーム化を行った。得られたフォーム
は外観とさらに切断し、コアの状態のみ調べ、その結果
を表−８に示した。 実施例24〜25、比較例22−キュア性試験− 実施例２及び17、比較例３と同じ条件にてキュアリング
タイムのみ変化し、フォーム化を行った。金型より脱型
したときのフォーム状態のみ調べ表−９に示した。 実施例26〜29比較例23−気泡安定剤の混合試験− 気泡安定剤の種類及び量以外は、実施例１と同じ方法に
てフォーム化を行い、フォーム物性及びフォーム状態を
調べ、表−10に示した。 実施例30及び比較例24−成型性試験− 発泡機を用いて、発泡用金型を最も良好フォームが得ら
れにくい複雑型状タイプに代えて成型性テストを行い、
得られたフォームの不良率を調べ、その結果を表−11に
示した。 以上、表４〜11の結果から、次のことがわかる。 (1)フォーム物性 実施例１〜10、比較例１〜11（表４、５）本発明に従っ
た実施例の中、ポリマーポリオールを配合しない場合に
は硬度が４〜５kg低く、圧縮永久歪（特にウェットセッ
ト）が極めて優れた製品を得ることができ、ノンフロン
化又はフロンの使用が大幅削減可能となり、更に低密度
化も可能となる。低密度処方の実施例でのウェットセッ
ト値は従来技術によるとコア密度値で35Kg/m3 に相当す
る。 また、ポリマーポリオールを配合すると、高度度フォー
ムも得ることができる。 (2)触媒量の管理幅 実施例11〜18、比較例12〜17（表−６、７） 本発明の方法では、従来法より比較にならない程広いこ
とが分かる。 (3)金型温度の管理幅 実施例19〜23、比較例18〜21（表−８） 従来法では40℃前後に限られるのに対し、本発明の方法
では、30〜60℃という広範な温度範囲で良好な結果が得
られている。 (4)キュアリング性 実施例24〜25、比較例22（表−９） 本発明の実施例では、従来法より約1/2 の時間で脱型可
能、工程のスピード化が図れる。 (5)成型性（歩留り） 実施例30、比較例24（表−11） 従来法では約半数に何等かの欠陥あるフォームが出来た
のに対し、本発明の方法では不良率が僅か２％以下とな
り、極めて優れていた。
化合物を、触媒、発泡剤及び気泡安定剤の存在下で反応
させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、特定のポリヒドロキシ化合物及び特定の気泡安定剤
を使用することによって、上記課題を解決した。 即ち、本発明では、 Ａ．ポリヒドロキシ化合物として、 水酸基価 35〜75mgKOH/g エチレンオキサイド含量 25〜60重量％ 全OH基中、末端一級OH基 40モル％以上 を満足する混合ポリエーテルポリオール又はその変性物
を使用し、 Ｂ．気泡安定剤として下記式で表される化合物 を上記混合ポリエーテルポリオール100 重量部当り0.3
重量部以上の割合で使用することを特徴とする。 本発明で使用するポリヒドロキシ化合物は、２種以上の
ポリエーテルポリオールを含む混合ポリエーテルポリオ
ール又はその変性物からなる。即ち、本発明の混合ポリ
エーテルポリオール又はその変性物としては、２個以上
の活性水素を有する出発物質に、塩基性触媒の存在下、
アルキレンオキサイドをランダム又はブロック状に付加
重合して得られる個々のポリエーテルポリオールを２種
以上混合した化合物、 個々の出発物質を２種以上混合した混合物に前記と同様
な方法でアルキレンオキサイドを付加重合して得られる
化合物、又はこれらにエチレン性不飽和モノマーをグラ
フト重合させた変性物（以下、ポリマーポリオールとも
いう）等が挙げられる。前記出発物質としては、例え
ば、プロピレングリコール、エチレングリコール、ブタ
ンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリス
リトール、ジグリセリン、ソルビトール、シュガー等の
多価アルコール類、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、
トリエチレンジアミン等のアミン類等がいずれも使用で
きる。特に好ましい出発物質は、グリセリンやトリメチ
ロールプロパン等のように活性水素を３個有する化合物
である。次に、アルキレンオキサイドとしては、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサ
イド、スチレンオキサイド等がいずれも使用できるが、
最も好ましい例はエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略
す）と、プロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略す）で
ある。 また、前記変性物としては、前記出発物質と前記アルキ
レンオキサイドとから得られるポリエーテルポリオール
に適宜アクリロニトリル（以下、ＡＮと略す）やスチレ
ン（以下、ＳＴと略す）等のエチレン性不飽和モノマー
をグラフト重合させたものが使用できる。そして、これ
らの混合ポリエーテルポリオール又はその変性物は、以
下の要件を満足することが必要である。すなわち、水酸
基価が35〜75mgKO/gであり、ＥＯと他のアルキレンオキ
サイドの重量比率は25〜60：75〜40であり、また全OH基
40モル％以上、好ましくは50〜85モル％が末端一級OH基
となるように調製することが必要である。 水酸基価については35mgKOH/g より低い場合、フォーム
の外観は良好であるが、圧縮永久歪が悪くなり、クッシ
ョン材として適したフォームが得られない。逆に水酸基
価が75mgKOH/g より高い場合は、セルオープン性、反発
弾性、圧縮永久歪が悪く、これもまた良いフォームが得
られない。 さらに、エチレンオキサイド含量が25重量％より少ない
場合には、得られるフォームは独泡となり、圧縮永久歪
や反発弾性が悪く、またエチレンオキサイド含量が60重
量％より多い場合には、フォームのセルが粗くなり、と
きには崩壊する。 さらに、末端一級OH基が40モル％より少ない場合、フォ
ームのスキンが弱く、キュアリングタイムも長くなり、
実用性に乏しいものとなる。 次に、本発明では、下記一般式で表される特定の化合物
が気泡安定剤として使用される。 ｛[R2SiO]a ［Ｑ］｝ｂ 上記一般式中、[R2SiO]aの分子量が500 〜10000 で、含
有率が20〜50重量％であるのが好ましく、また、Ｑが分
子量300 〜10000 で、含有率は、80〜50重量％の割合で
含まれるのが好ましい。上記Ｒは、脂肪族不飽和結合を
含まない一価の炭化水素で炭素数１〜20のもの、特にCH
3 などの低級アルキル基又はフェニル基であるのが好ま
しい。 また、Ｑは、(C2H4O)y1、(C3H6O)y2又はそれらの組合せ
からなるオキシアルキレン基であり、特に （y1、y2；１以上で、y1＋y2＝４以上）で構成されるの
が好ましい。かかる気泡安定剤の分子量は65000 以上で
あるのが好ましく、上限は特に限定されない。ただし、
あまり高分子量である場合には、高粘度化してしまうた
め、目的のフォーム物性は得られるものの、作業面で実
用性に乏しいものとなる。 なお、一般式中のＲ、ａ、y1、y2，ｂが前記規定の範囲
から外れた場合は、フォーム表面の荒れ、クラック、崩
壊、収縮等を生じたり、正常なフォームが得られない
か、仮に良好なフォームが得られても、反発弾性や圧縮
永久歪が悪くなるなど、実用性に欠けるフォームしか得
られない。 次に、上記気泡安定剤の配合量は、前記混合ポリエーテ
ルポリオール100 重量部当り0.3 重量部以上で、0.5 〜
３重量部であるのが好ましい。0.3 重量部以下ではフォ
ームのセルが粗くなったり、クラック、崩壊等が起こ
る。 なお、この発明で用いる前記一般式で表される気泡安定
剤には、必要に応じて当業界で一般に用いられる気泡安
定剤を併用することができる。この併用される気泡安定
剤としては、例えば、下記一般式で表される化合物を挙
げることができる。 本発明に使用されるポリイソシアネート化合物として
は、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等があり、
触媒としてはトリエチレンジアミン及びそのギ酸塩、ジ
メチルエタノールアミン、テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリ
ン等のアミン系触媒、スタナスオクトエート、ジブチル
チンジラウレート等の錫系触媒が挙げられる。また、発
泡剤としては通常水を用いるが、場合によってはトリク
ロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、メチレ
ンクロライド等の低沸点溶剤を配合することも可能で、
その他、必要により顔料、難燃剤、帯電防止剤、架橋剤
等の添加剤も加えることができ、ポリエーテルポリオー
ルと気泡安定剤以外の原料及び成型方法については、特
に限定されるものではない。 軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、従来公知の方
法がいずれも適用できる。 このようにして、本発明で得られるポリウレタンフォー
ムは、圧縮永久歪（特にウェットセット）が極めて良好
であるので、従来のホットキュア法より更に低密度化で
き、また、硬度を低くすることもできるのでフロンを全
く使用しないか、又はその使用を大幅に消滅しても実用
性ある低硬度フォームの生産が可能となる。 また、反対に配合成分として前述のポリマーポリオール
を使用することにより高硬度化も可能であり、配合組成
や配合比の変更により幅広い物性が得られる。 更に、本発明は従来法に比べ触媒範囲や原料注入時の金
型温度範囲が極めて広いため、従来法の如く触媒量や金
型温度の厳密な管理が不要となり、作業性に優れている
だけでなく、キュアリングタイムが早いので生産性が大
幅に向上する。 〔実施例〕 以下、実施例及び比較例により発明具体化の例及び効果
について述べるが、例示は単に説明用のもので、発明思
想の限定を意図したものではない。また、以下に部又は
％として示す値は、特に断わらない限り重量部又は重量
％を示す。 実施例１〜10及び比較例１〜11 実施例及び比較例で使用する各種のポリエーテルポリオ
ール、ポリマーポリオール及び気泡安定剤（表１、２及
び３参照）を、公知の方法により調製した。 次に、各種のポリエーテルポリオール 100部、気泡安定
剤1.2 部、水5.0 部、TEDA-L33（東ソー製、トリエチレ
ンジアミンの33％ジプロピレングリコール溶液）0.3
部、スタナスオクトエート0.13部の割合で容器に入れ、
容器内の温度を22℃に調節した。次にタービン型攪拌機
を用い3500rpm で40秒間予備混合した後、22℃のTDI-80
（三菱化成製トリレンジイソシアネート）を化学量論量
（NCOindex 100）加え、５秒間攪拌し、予め40℃に温調
した400(W)×400(L)×100(H)mmのアルミニウム製金型に
注入してフォーム化した。 TDI-80を添加して約 100秒後に、金型への充填を終了し
た。次いで 170℃の熱風オーブンに該金型を８分間入れ
てキュアリングを行い、軟質ポリウレタンモールドフォ
ームを得た。 このフォームをJIS K-6401に従いフォーム物性を測定
し、フォームの状態を調べた。その結果を表−４、５に
示す。 実施例11〜18−触媒量の試験− 触媒量以外は実施例２と同じ方法でフォーム化を行い、
触媒量とフォーム物性、及びフォーム状態の関係を求め
た結果を表−６に示した。 比較例12〜17−触媒量の試験− 触媒量以外は比較例１と同じ方法にてフォーム化を行
い、触媒量とフォーム物性及びフォーム状態の関係を求
めた結果を表−７に示した。 実施例19〜23比較例18〜21−金型温度幅の試験− 実施例２及び比較例１と同じ条件にて原料注入時の金型
温度のみ変化しフォーム化を行った。得られたフォーム
は外観とさらに切断し、コアの状態のみ調べ、その結果
を表−８に示した。 実施例24〜25、比較例22−キュア性試験− 実施例２及び17、比較例３と同じ条件にてキュアリング
タイムのみ変化し、フォーム化を行った。金型より脱型
したときのフォーム状態のみ調べ表−９に示した。 実施例26〜29比較例23−気泡安定剤の混合試験− 気泡安定剤の種類及び量以外は、実施例１と同じ方法に
てフォーム化を行い、フォーム物性及びフォーム状態を
調べ、表−10に示した。 実施例30及び比較例24−成型性試験− 発泡機を用いて、発泡用金型を最も良好フォームが得ら
れにくい複雑型状タイプに代えて成型性テストを行い、
得られたフォームの不良率を調べ、その結果を表−11に
示した。 以上、表４〜11の結果から、次のことがわかる。 (1)フォーム物性 実施例１〜10、比較例１〜11（表４、５）本発明に従っ
た実施例の中、ポリマーポリオールを配合しない場合に
は硬度が４〜５kg低く、圧縮永久歪（特にウェットセッ
ト）が極めて優れた製品を得ることができ、ノンフロン
化又はフロンの使用が大幅削減可能となり、更に低密度
化も可能となる。低密度処方の実施例でのウェットセッ
ト値は従来技術によるとコア密度値で35Kg/m3 に相当す
る。 また、ポリマーポリオールを配合すると、高度度フォー
ムも得ることができる。 (2)触媒量の管理幅 実施例11〜18、比較例12〜17（表−６、７） 本発明の方法では、従来法より比較にならない程広いこ
とが分かる。 (3)金型温度の管理幅 実施例19〜23、比較例18〜21（表−８） 従来法では40℃前後に限られるのに対し、本発明の方法
では、30〜60℃という広範な温度範囲で良好な結果が得
られている。 (4)キュアリング性 実施例24〜25、比較例22（表−９） 本発明の実施例では、従来法より約1/2 の時間で脱型可
能、工程のスピード化が図れる。 (5)成型性（歩留り） 実施例30、比較例24（表−11） 従来法では約半数に何等かの欠陥あるフォームが出来た
のに対し、本発明の方法では不良率が僅か２％以下とな
り、極めて優れていた。
本発明の方法では、フォーム密度を低下すると、圧縮永
久歪（特にウェットセット）が悪くなるという当業界の
常識を破り、圧縮永久歪の良好な低密度軟質ポリウレタ
ンフォームの製造が可能となる。また、キュアリング性
の良いものは硬度が高くなり、触媒幅や型温幅が狭く、
かつ、製品歩留りが低下する等の常識も打破り、非常に
良好な物性を有するフォームを、短時間で安定して生産
できる。 更に、フロンを使用しないでも柔らかいフォームが得ら
れるので境界保全にも寄与できる。 また、反対にポリヒドロキシ化合物としてポリマーポリ
オールを使用すると高硬度化も可能であり、配合組成に
より幅広い物性が得られ、広い用途に対応できる。
久歪（特にウェットセット）が悪くなるという当業界の
常識を破り、圧縮永久歪の良好な低密度軟質ポリウレタ
ンフォームの製造が可能となる。また、キュアリング性
の良いものは硬度が高くなり、触媒幅や型温幅が狭く、
かつ、製品歩留りが低下する等の常識も打破り、非常に
良好な物性を有するフォームを、短時間で安定して生産
できる。 更に、フロンを使用しないでも柔らかいフォームが得ら
れるので境界保全にも寄与できる。 また、反対にポリヒドロキシ化合物としてポリマーポリ
オールを使用すると高硬度化も可能であり、配合組成に
より幅広い物性が得られ、広い用途に対応できる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 75:04
Claims (1)
- 【請求項１】ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネー
ト化合物を、触媒、発泡剤及び気泡安定剤の存在下で反
応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法にお
いて、 Ａ．ポリヒドロキシ化合物として、 水酸基価 35〜75mgKOH/g エチレンオキサイド含量 25〜60重量％ 全OH基中、末端一級OH基 40モル％以上 を満足する混合ポリエーテルポリオール又はその変性物
を使用し、 Ｂ．気泡安定剤として下記式で表される化合物 を上記混合ポリエーテルポリオール100 重量部当り0.3
重量部以上の割合で使用することを特徴とする軟質ポリ
ウレタンフォームの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122197A JPH0645711B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122197A JPH0645711B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0418434A JPH0418434A (ja) | 1992-01-22 |
| JPH0645711B2 true JPH0645711B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=14829968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2122197A Expired - Lifetime JPH0645711B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 軟質ポリウレタンフォームの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645711B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP2122197A patent/JPH0645711B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0418434A (ja) | 1992-01-22 |
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