JPH1045924A - シート状ポリウレタン成形体の製造方法 - Google Patents

シート状ポリウレタン成形体の製造方法

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JPH1045924A
JPH1045924A JP9116744A JP11674497A JPH1045924A JP H1045924 A JPH1045924 A JP H1045924A JP 9116744 A JP9116744 A JP 9116744A JP 11674497 A JP11674497 A JP 11674497A JP H1045924 A JPH1045924 A JP H1045924A
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polyurethane
isocyanate
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prepolymer
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JP9116744A
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Dietrich Dr Scherzer
ディートリヒ、シェルツァー
Ludwig Jung
ルートヴィッヒ、ユング
Bernd Dr Bruchmann
ベルント、ブルフマン
Hans Dr Renz
ハンス、レンツ
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BASF SE
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    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
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    • D06M15/564Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術の欠点を回避し得る、簡単かつ廉価
な、シート状ポリウレタン成形体の製造方法を開発する
こと。 【解決手段】 多孔性シートをポリウレタン形成材料で
含浸させ、次いで加熱可能の成形型中において反応させ
てポリウレタンをもたらすと同時に成形することにより
シート状ポリウレタン成形体を製造する方法であって、
使用されるポリウレタン形成材料が、遊離イソシアナー
ト基と、可逆的にブロックされた対イソシアナート反応
性基を、あるいは対遊離イソシアナート反応性基と、可
逆的にブロックされたイソシアナート基を含有するプレ
ポリマーであることを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、シート状の多孔性ポリウレタン
材料をそのプレポリマーで含浸させ、次いでプレポリマ
ーを反応させてポリウレタン化することを特徴とするシ
ート状ポリウレタン成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】シート状ポリウレタン成形体は、ことに自
動車の内装に使用されている。これらの成形体は、シー
ト状多孔性材料を、ポリウレタン形成材料で含浸させ、
次いでこの形成材料をポリウレタン化することにより製
造され得る。使用され得るポリウレタン形成材料は、例
えば分散液の形態におけるイソシアナート、またはイソ
シアナート基を含有するプレポリマーであって、このイ
ソシアナート基は水と反応せしめられる。この反応のた
めの水としては、大気中の湿気および/またはシート状
多孔性材料中に含有されている水分で充分である。従来
慣用の方法では、シート状多孔性材料は、まず成形型内
に装填され、型内であらかじめ混合されているポリウレ
タン形成材料で含浸せしめられる。
【0003】ここで使用され得るシート状多孔性材料
は、可撓性の、または半硬質の合成樹脂発泡体、あるい
はガラス繊維布またはフェルト、植物繊維布のような布
状材料である。
【0004】成形のため、または反応を加速するため
に、これらのシート状材料は、含浸後、加熱された型内
に入れられる。この工程の間に、成形体にはフィルム、
マットのような材料が積層され得る。これにより、サン
ドイッチ状構造がもたらされ得る。
【0005】しかしながら、このような公知のシート状
ポリウレタン成形体の製造方法には欠点がある。すなわ
ち、イソシアナート溶液を使用する場合、溶媒が放散さ
れる。この欠点を回避するために、ヨーロッパ特願公開
276465号公報には、多孔性材料を含浸させるため
イソシアナートの水性分散液を使用することが提案され
ている。しかしながら、この方法では、水の蒸散に長時
間を要するので、比較的長い離型時間を必要とする。
【0006】シート状成形体製造のためのポリウレタン
形成材料を使用する場合、多孔性材料を完全に含浸させ
る前の発泡を回避するため、この材料は充分に長い可使
時間、ポットライフを有することが必要である。しかし
ながら、このような材料は通常、極めて高い粘度を示
す。その結果、ことに植物繊維を基礎とするシート状材
料を使用する場合、ポリウレタン形成材料による含浸が
不充分になるおそれがある。この流動性の問題は型内の
含浸の場合に生起する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
ないしこの分野の技術的課題は、上述した従来技術の欠
点を回避し得る、簡単かつ廉価な、シート状ポリウレタ
ン成形体の製造方法を開発することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】しかるに上述の課題ない
し目的は、多孔性シートをポリウレタン形成材料で含浸
させ、次いで加熱可能の成形型中において反応させてポ
リウレタンをもたらすと同時に成形することによりシー
ト状ポリウレタン成形体を製造する方法であって、使用
されるポリウレタン形成材料が、遊離イソシアナート基
と、可逆的にブロックされた対イソシアナート反応性基
を、あるいは対遊離イソシアナート反応性基と、可逆的
にブロックされたイソシアナート基を含有するプレポリ
マーであることを特徴とする方法により解決ないし達成
され得ることが本発明者らにより見出された。
【0009】この対イソシアナート反応性基は、ツェレ
ヴィティノフ水素原子を有する基、ことにヒドロキシル
基、1級および2級アミノ基である。
【0010】本発明方法に使用されるイソシアナート遊
離基および可逆的にブロックされたヒドロキシル基を有
するプレポリマーは、少なくとも2官能性のイソシアナ
ートと、少なくとも1個のヒドロキシル基が可逆的にブ
ロックされている、少なくとも2官能性のアルコールと
の反応により得られる。この反応において、遊離ヒドロ
キシル基が、イソシアナート基と反応する。この反応に
より得られるプレポリマーのヒドロキシル基がブロック
されていない場合、遊離状体のプレポリマーヒドロキシ
ル基は、プレポリマーのイソシアナート基と反応してポ
リウレタンを形成する。
【0011】ヒドロキシル基のブロック剤は、ブロック
の解除が、シート状成形体の成形時に、熱および水蒸気
の供与により生起し得るように選定されるのが有利であ
る。ケトン、ことにアセトンとの反応によるヒドロキシ
ル基のブロックが、ことに有利であることが実証されて
いる。このケトンとの反応において、隣接する2個のヒ
ドロキシル基が1個のケトンと反応するので、少くとも
3官能性を有し、少くとも2個の隣接するヒドロキシル
基を有するアルコールが必要である。このアルコールと
してはトリオール、ことにグリセロールおよびトリメチ
ロールプロパン(TMP)が好ましい。
【0012】トリオールとアセトンの反応は、極めて円
滑に進行する。この反応は、例えばグリセロールとアセ
トンの反応として、以下の反応式により示される。
【0013】
【化1】 このようにしてブロックされたトリオールは、モノオー
ルのようなイソシアナートと反応する。イソプロピリジ
ン基は、水および熱で処理することにより、アセトンの
脱離と共に2個のヒドロキシル基に再転化され、これら
の両ヒドロキシル基は、プレポリマーの遊離イソシアナ
ート基と反応する。このイソピリジン基の分解は、ルイ
ス酸ないしブレンステッド酸の添加により加速され得
る。ブロックされたポリオール基のプレポリマーにおけ
る遊離イソシアナート基に対する割合は、化学量論的反
応が生起するように設定するのが有利である。
【0014】本発明において使用されるプレポリマー
は、本質的に無期限の貯蔵寿命を有し、取扱いが極めて
簡単である。有利に使用され得る化合物の場合、その使
用量が少量であるために、公害をもたらさず、また製造
方法に悪い影響を及ぼすことがない。
【0015】使用され得るイソシアナート化合物は、公
知であり、市販されているトルイレンジイソシアナー
ト、ジフェニルメタンジイソシアナート単量体、ジフェ
ニルメタンジイソシアナート重合体である。本発明によ
り使用されるポリウレタン化合物を製造するためには、
高い架橋性の故を以て、粗MDIとして周知の高分子ジ
フェニルメタンジイソシアナートがことに好ましい。
【0016】本発明において使用される、遊離イソシア
ナート基と、可逆的ブロックアミノ基を有するプレポリ
マーは、同様の反応機構により製造され得る。アミノ基
の可逆的ブロックは、アルデヒドまたはケトンとの反応
により行なわれ得る。
【0017】本発明方法において、末端ヒドロキシル基
と、可逆的ブロックイソシアナート基を有するプレポリ
マーを使用することも可能である。イソシアナート基の
可逆的ブロックは、例えばウレトジオン基の形成により
行なわれる。
【0018】イソシアナート基とヒドロキシル基との間
の反応を促進するために、慣用のウレタン形成触媒、例
えば3級アミン、有機金属化合物、ことにジメチルヘキ
シルアミン、トリエチレンジアミン、ジブチル錫ジラウ
ラート、鉛ジオクトアートをプレポリマーに添加し得
る。これらは、ブロック解除後においてのみ活性であ
り、プレポリマーの貯蔵安定性に悪影響を及ぼすことは
ない。
【0019】シート状ポリウレタン成形体には被覆層
(積層)を設けることができる。これは、一般的に、含
浸シートを装填する前に型内に積層フィルム内に敷くこ
とにより行なわれ得る。多孔性シートを単に部分的に含
浸させ、あるいは非含浸層と共に含浸層を型内に装填す
ることも可能である。
【0020】本発明方法の出発材料に関して以下に詳述
する。
【0021】使用され得る多孔性シートは、合成材料で
も天然材料でもよい。合成材料としては、可撓性の、あ
るいは半硬質的な発泡体、ことにポリウレタン発泡体が
重要である。充分な含浸をもたらすために充分な開気胞
を有することが必要である。この条件は、ことにポリウ
レタン発泡体により充足され得る。
【0022】グラスファイバーマットも、この多孔性シ
ートとして使用可能であり、従来から使用されているマ
ットは500g/m3 の秤量を示す。
【0023】近年、天然繊維シートの重要性が増大して
いる。ことに亜麻、サイザル草、ジュート麻などの植物
の繊維から成るマットが有利に使用され得る。このよう
な植物繊維マットを使用する場合、本発明方法は従来方
法にくらべてことに秀れた結果を示す。これらマットは
ポリウレタン形成材料に対して、ことに高い流動抵抗を
示すからである。従来方法においては、ポリウレタン形
成材料を使用する場合、反応開始前においては、充分な
浸透が不可能であり、しばしば型内において不均斉な成
形体が成形される。
【0024】多孔性シートの含浸は、手作業により、例
えばブラシ、ハンドローラを使用し、あるいは機械的
に、例えば噴霧、カレンダ処理により行なわれ得る。
【0025】含浸処理後、シートは加熱可能の型内に置
かれる。型内でブロックが解除され、ポリウレタン反応
が生起する。型内温度は80−130℃、ことに90−
120℃になされる。多孔性シートは、型の寸法に合わ
せて、含浸処理前またはその前において裁断され得る。
離型性を良好ならしめるために、内用離型剤を使用し、
あるいはシートを置く前に型に離型剤を噴霧する。
【0026】また従来からしばしば行なわれていたよう
に、シート状ポリウレタン成形体に積層を設けることも
可能である。使用可能の積層は、例えば開気胞もしくは
閉気胞発泡フィルム、繊維マット、織成布、プラスチッ
クないしこれに類する材料製フィルムで形成され得る。
積層は、シート状ポリウレタン成形体のいずれかの面
に、あるいは両面に施こされ得る。積層は一般的にまず
積層形成用フィルムを型内に置き、次いで含浸処理した
シート状材料をその上に置き、次いで加熱によりポリウ
レタンを形成させることにより行なわれる。これにより
積層材料の接着およびサンドイッチ構造の形成がもたら
される。この場合、ことに積層材料としてフィルムを使
用する場合、離型剤を使用するのが好ましい。
【0027】本発明方法によりもたらされるシート状成
形体は、均斉な構造、良好な強度および均質な表面を有
する。
【0028】
【実施例】実施例1 イソプロピリデングリセロールを粗MDIからの1組成
分ポリウレタン形成材料の製造 加熱撹拌反応器中において、24.4kgのイソプロピ
リデングリセロールを、1時間にわたり、75.6kg
の粗MDI(BASF社、Lupranat(登録商
標))に添加した。
【0029】この間、温度を80℃に維持し、さらに1
時間に、反応混合物を冷却した。NCO分は15.6重
量%であった。
【0030】イソプロピリデングリセロールは商業的に
入手可能であり、またグリセロールとアセトンの反応に
より容易に製造され得る。
【0031】実施例2 シート状成形体の製造方法 秤量1000g/m2 のシーザル草繊維マットを、50
0×200×2mm寸法の加熱プレート型内に入れ、実
施例1において製造されたプレポリマー450gで含浸
させた。含浸はハンドローラを使用して行なった。次い
で含浸マットに水を噴霧し、型温度を120℃とし、5
分間型を押圧した。
【0032】成形体シートは、秀れた機械特性および極
めて平滑な表面を示した。
【0033】実施例3 シート状成形体の製造方法 実施例1から得られたプレポリマー400gと、NCO
含有分23重量%の、4,4′−粗MDIおよびポリプ
ロピレンから得られるプレポリマー40gから成る混合
物を使用したほかは、実施例2と全く同様の処理を反覆
した。型温度を130℃とし、3分間型押圧した後、成
形体シートを型から取出した。成形体は秀れた機械特性
と、極めて平滑な表面を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント、ブルフマン ドイツ、67251、フラインスハイム、バー ンホーフシュトラーセ、58 (72)発明者 ハンス、レンツ ドイツ、67149、メッケンハイム、ガルテ ンシュトラーセ、45

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔性シートをポリウレタン形成材料で
    含浸させ、次いで加熱可能の成形型中において反応させ
    てポリウレタンをもたらすと同時に成形することにより
    シート状ポリウレタン成形体を製造する方法であって、
    使用されるポリウレタン形成材料が、遊離イソシアナー
    ト基と、可逆的にブロックされた対イソシアナート反応
    性基を、あるいは対遊離イソシアナート反応性基と、可
    逆的にブロックされたイソシアナート基を含有するプレ
    ポリマーであることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 対イソシアナート反応性基がヒドロキシ
    基であることを特徴とする、請求項(1)の方法。
  3. 【請求項3】 対イソシアナート反応性基が、1級もし
    くは2級アミノ基であることを特徴とする、請求項
    (1)の方法。
  4. 【請求項4】 ヒドロキシル基が、ケトンとの反応によ
    りブロックされることを特徴とする、請求項(2)の方
    法。
  5. 【請求項5】 ヒドロキシル基が、アセトンによりブロ
    ックされることを特徴とする、請求項(4)の方法。
  6. 【請求項6】 イソシアナート基が、ウレトジオンとの
    反応によりブロックされることを特徴とする、請求項
    (1)の方法。
  7. 【請求項7】 遊離イソシアナート基または対イソシア
    ナート反応性基が、可逆的にブロックされたイソシアナ
    ート基または対イソシアナート反応性基に対して、化学
    量論的量において存在することを特徴とする、請求項
    (1)の方法。
  8. 【請求項8】 ポリウレタンをもたらすプレポリマーの
    反応が、ウレタン成形触媒の存在下に行なわれることを
    特徴とする、請求項(1)の方法。
  9. 【請求項9】 他のポリウレタン先駆物質と共にプレポ
    リマーが使用されることを特徴とする、請求項(1)の
    方法。
JP9116744A 1996-05-08 1997-05-07 シート状ポリウレタン成形体の製造方法 Withdrawn JPH1045924A (ja)

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DE19618390.1 1996-05-08
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Country Status (6)

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US (1) US6007752A (ja)
EP (1) EP0806444A3 (ja)
JP (1) JPH1045924A (ja)
KR (1) KR970074814A (ja)
CA (1) CA2204781A1 (ja)
DE (1) DE19618390A1 (ja)

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EP0806444A2 (de) 1997-11-12
DE19618390A1 (de) 1997-11-13
EP0806444A3 (en) 1997-12-29
KR970074814A (ko) 1997-12-10
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