JPS60106822A - ポリウレタンフォ−ムの製法 - 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】 本発明は軟質モールドウレタンフオームの製法に関する
ものである。更に詳しくは良好な成型性を与える軟質モ
ールドウレタンフオームの製法に関するものである。

近年軟質ポリウレタンフォームに要求されている性能は
フオームの低密度化及び複雑なモールドでの成型性の向
」二による不良率の低減である。一般的にフオームを発
泡剤を増すことで低密度化するとフオームが不安定にな
り、クラック、スキン下の空洞等が発生し所謂成型性の
悪いフオームしか得られない様になる。

本発明者らはフオームを低密度化しても良好な成型性を
与える軟質モールドポリウレタンフォームの製法をＬｌ
ｊ出すべく鋭意検討した結果、本発明に達した。即ち本
発明は、有機ポリイソシアネートとポリエーテルポリオ
ールを触媒９発泡剤おまびｌ１８泡剤のひ在Ｆに反応さ
せて軟質モールドポリウレタンフォームを製造する方法
において、触媒として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および錫系触ｙ　％　併用
シ、ポリエーテルボリオールの少なくとも一部として末
端オキシエチレン鎮含量が３〜１５重里％、内部オキシ
エチレン鎖含量が０〜２０重量％、　０１１価が３０〜
９０で３官能以上の第１級水酸基含有ポリオキシエチレ
ン／ポリオキシプロピレンポリオール（イ）を用いるこ
とを特徴とする。軟質モールドポリウレタンフォームの
製法である。

本発明において使用される上記第１級水酸基含有ポリオ
犀ジエチレン／ポリオキシプロピレンポリオール（イ）
としては、３個以上の活性水素原子を有する化合物（以
下、活性水素化合物という）にプロピレンオキサイドｃ
以下ＰＯという）とエチレンオキサイド（以下ＥＯとい
う）をブロック付加させて得られるポリオール（チップ
ドポリオール）（Ａｌ）：内部オキシエチレン鎖を有す
るポリオール。

たとえば活性水素化合物にＰＯとＥＯを別々に交互にも
しくは同時に混合して付加し次いでＰＯ’ｔ：付加し最
後にＥＯを付加して得られるポリオール（バランスドポ
リオール）　（Ａ２　）　、　ＥＯ−’ＰＯ−ＥＯの順
にブロック付加して得られるポリオール（Ａ３）　、　
ＥＯ／　ＰＯ混合物−ＥＯの順に付加して得られるポリ
オール（Ａ４　）、ＰＯ−ＥＯ／　］’０７ＪｌｉｌＪ
合物−ＥＯまたはｐｏ　−ＥＯ／ＰＯ混合物−■）０−
ＥＯの順に（Ｊ加して得られるポリオール（Ａ５）など
；およびこれらの２打１１以上の混合物が挙げられる。

また、上記においてｐ□　Ｉｓ他のアルキレンオキサイ
ド（ブヂレンオキザイド、スチレンオキサイド等の炭ｆ
ｆ、数４以−１−のアルキレンオキサイド）を生爪（た
とえば５％以ｌζ）イ〕（用することもできる。これら
のうちで、好ましいのは（Ａｌ　）　、　（Ａ２　）お
よび（Ａ５〕である１、 活性水素化合物としては活性水素を３個以上有する多価
アルコール、アミンおよび多価フェノールがあげらλ；
る。多価アルコールとしては、エーテル酸素をａｆ了し
′Ｃいてもよいアルカンポリオール（グリセリン、トリ
メヂロールプロパン、１−リメチロールｊ−クン、ヘキ
→ノントリオールなどの１−リオール：ベノタゴ、リス
リｌ−−ル、ジグリセリン。

メチルグルコシド、ソルビトール、シュークローズなど
の、ｉ′に官能ポリオールなど）があげられる。

アミンとし−Ｃはアルカノールアミン（モノ−、ジーお
よび１−リーエタノールアミン、アミノエチルエタノー
ルアミンなど）、ポリアミン（エチレンジアミン、ジエ
チレントリアミンなど）および複素環ポリアミン（アミ
ノエチルピペラジンなど）があげられる。多価フェノー
ルとしてはピロガロール、フロログルシンなどがあげら
れる。これらの活性水素化−合物は二種以上の混合物と
して用いることもできる。これらの活性水素化合物のう
ちで好ましいものはエーテル酸素を含有していてもよい
官能基数が３〜８のアルカンポリオールであり、とくに
好ましいものは官能基数が４〜８のアルカンポリオール
およびこれらの二種以上の混合物である。

上記ポリオール（５）中の末端オキシエチレン鎖の含量
（以下末端ＥＯ量という）は通常３〜１５％（重量％、
以Ｆ同様）１好ましくは５〜１０％、内部オキシエチレ
ン鎖の含量（内部ＥＯＭ’）は通常０〜２０％好ましく
は５〜１５％、オキシエチレン鎖の合３１含量（全ＥＯ
量〕は通常３〜３５％好ましくは１０〜２５％である。

末端ＥＯ量が３％未満ではフオームのキュア性が悪くな
り、　１５％以上になると流れ性が悪くなり、かつ触媒
の１ｒＩ″谷使用範囲が狭くなる。全ＥＯ量が３５％を
こえると触媒の使用範囲が狭くなり永久圧縮歪が悪くな
る等性能上の低下をきたす。

（Ａ２）〜〔ん、）における内部ＥＯ量は５〜２０％が
好ましい。（Ａ、）における末端オキシエチレン鎖に隣
接したオキシプロピレン鎖の含量は５〜２０％とくに３
〜１５％が好ましい。（Ａｓ）　ｌこおけるランダムオ
キシエチレン・′オキシプロピレン鎖のオキシエチレン
基とオキシプロピレン基の重量比はＢ　常９ｏ　：　ｔ
。

〜８０ニア（１であり、該ランダムポリオキシアルキレ
ン鎖は余分ｊ’　１１ｊ　Ｏ）　５〜２５％を占め、全
分子ガ１の６（）％より末端に位置するのが好ましい。

（Ａ２）の例としては特公昭４５４０　ｆｌ　７５号公
報に記載のもの、（Ａ５）としてはｉ’；！ｊ　ＩノＩ
ノ昭５７−２０９９２０号公報記載のものが挙げられる
。

ポリオール（５）のＯ［１価は通常３０ないし９０．好
ましくは４０ないし７０である。ＯＨ価が３０未満また
は９ｏより大になるとフオームにした場合、良好な物性
が得られなくなる。（イ）の第１級水酸基含有率は通常
３〜１５％好ましくは５〜１０％である。

本発明において、上記ポリオールは必要により他のポリ
オールと併用してもよい。Ｉ）を用しうるポリオールに
は、内部オキシエチレン鎖を有していてもよい３官能以
上の第２級水酸基含有（末端ＥＯ量３％未満）のポリオ
キシプロピレンポリオール（Ｂ）が含まれる。ポリオー
ル［Ｆ］）としては活性水素化合物にＰＯをイ」加させ
て得られるポリオール（ｆ３＋）。

ＰＯ−１３０−ＰＯの順にブロック付加して得られるポ
リオール（Ｂ２　）　、　ＥＯ−ＰＯの順にブロック付
加して得られるポリオール（、Ｂ：＋）　、　ＥＯ／　
ＰＯ混合物をイ」加して得られるポリオール（Ｂ４　）
　、　ＰＯ−ＥＯ／　Ｉ’０混合物の順または逆の順序
で付加して得られるポリオール（Ｂｓ）。

ＥＯ−Ｉ）Ｏ−ＥＯ−Ｉ）Ｏの順にブロック付加して得
られるポリオール（Ｂ６）等が挙げられる。これらのう
ち。

好ましり、）のは（Ｂｌ　）、（Ｂ２）、（Ｂ５）であ
る。活性水素化合物としては前掲しく自）の原料〕のも
のが使用できる。

ポリオール巴）の内部ＥＯ量は通常０〜３０％好ましく
は２〜２５％とくに好ましくは５〜２０％である。分子
末端のオキシプロピレン鎖の含有量は通常１０％以上好
ましくは２０％以上である。含有量が１０％未満では発
泡初期の原液の流動性が悪くなる。（Ｂ）のＯＨ価は通
常３０ないし９０．好ましくは４０ないし７０である。

ＯＩＩ価が３０未満または９０より大になるとフオーム
にした場合、良好な物性が得られなくなる。

ポリエーテルポリオール中の（４）の割合は通常４０〜
ｌＯＯ％好ましくは５０〜９５％とくに好ましくは６０
〜９０％、０３）の割合は通常Ｏ〜６０％好ましくは５
′〜５０％とくに好ましくは１０〜４０％である。

ポリエーテルポリオール全体の末端ＥＯ量は通常３〜１
５％好ましくは５〜１０％である。末端ＥＯ量が３％未
満ではキュア（Ｉｌが悪くなり、生産上問題を生ずる。

本発明において触媒としてトリエチレンジアミン（１）
ＡＩＩＣＯ）　、テトラメチルヘキサメチレンジアミン
（以ト’Ｉ’Ｍｌｌｌ）Ａと略記）および錫系触媒を用
いることが必須の要件である。１’ＭＨＩ）Ａに代えて
他のアミン系触媒を用いたものでは、フオーム表１ｒＴ
１にルーズスキン、スキン１；のセルあれ等が発生し、
本発明の１］的、効宋が達成できない。トリエチレンジ
アミンはポリオール（ジプロピレングリコールなど）中
の溶液（ＤＡＢＣＯ８８ＬＶなど）の形で使用シテモよ
い。錫系触媒としてはジブチルチンジラウレート、ジブ
チルチンジー２−エチルへキソエ−１・、スタナスオク
トエート、スタナスオレエ−１・、その他１４−リウレ
タンズ、ケミストリー・アンド・テクノラジー、パート
Ｉ　、　ケＥ　スＨ〜リーＪ〔サランダースら著、　１
９７８年クリーり−・パブリッシング社発行）１６５〜
１６８頁に記載の各種錫化合物が挙げられる。これらの
うち好ましいのはスタナスオクトエートである。

これらの触媒の使用量は種々変えられるが、ポリエーテ
ルポリオール１００部（重量部、以１°同様〕当り、ト
リエチレンジアミンの爪は１１１１　常０．０４〜０１
４部好ましくは００５〜０１部、　ｉ’Ｍ１１ｒｌＡは
通常００２〜０５部好ましくは０．０８〜０３部であり
、アミン系触媒の合計としては通常０．０６〜０．６４
部好ま１、　＜　ハ０．０８〜０４部である。トリエチ
レンジアミンとＴｈ１ＨＤＡとの重量比は６〜９４　：
　９５−５とくに１０〜９０　：　９０〜１ｏが好まし
い。錫系触媒の使用量は通常０．０４〜０１５部好まし
くは０．０６〜０．１２部である。

本発明で使用される有機ポリイソシアネートは従来と同
様のものでよく、たとえば芳香族ポリイソシアネ−１・
＋−’Ｆｌ）ｌ　（トリレンジイソシアネ−１・）８０
　、　ｌ’ＩＮ　（ｉ５　、　’Ｉ’１．）Ｉ　１００
　、粗１’ＤＩ　、　ＭＤＩ　（４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアネート）、粗Ｍｌ）Ｉ。

ｉ性ＭＩＢ　、キシリレンジイソシアネートなど〕、脂
環式ポリイソシアネート〔水添ＭＤＩ　、イソホロンジ
イソシアネー１−など〕、脂肪族ポリイソシアネ−１−
１へキシリレンジイソシアネートなど〕およびこれらの
二種以上の混合物があげられる。

これらのうら、好ましいものはＴＤ　Ｉ−８０およびＴ
ＤＩ　６５である。

発泡剤としては水、フレオン類（トリクロロモノフルオ
ロメタンなど〕および両者の併用が挙げられるが、水お
よびとくに水とフレオン類の併用が好ましい。発泡剤の
（す３用量は発泡剤が水の場合はポリエーテルポリオー
ル１００部に対して通常１．０すいし５部、フロン−１
１の場合は１ないし３０部である。両者の併用の場合は
水２ないし５部。

１ フレオン−１１４”５ないし１５部である。フリー発泡
でのフオーム密度が１０〜８０ｋｇ、／ｍ３　となるよ
うな量の発泡剤を用いるのが好ましい。

また整泡剤としては、軟質ウレタンフオーム用に普通に
使用されているシリコーン油したとえば５ＲＸ−２９４
Ａ、　５ｌ（−１９０，５Ｈ−１９４，５ＲＸ−２８０
（）−レシリコーン社製品）　’＋　Ｌ−５２０（日本
ユニカー社製）〕があげられる。整泡剤の使用量は発泡
剤および整泡剤の種類により異なるが１ポリ工−テルポ
リオール１００部に対して通常０５ないし５部である。

その他必要により、着色剤（染料、顔料）、可塑剤、増
量剤、架橋剤、難燃化剤、安定剤などを使用することも
できる。

本発明において有機ポリイソシアネートとポリエーテル
ポリオールを含む活性水素化合物を反応させるに当り、
ＮＣＯ／活性水素含有基の当量比は通常０８〜１．２．
好ましくは０．９〜１．１である。

本発明で各種原料を使用して軟質モールドポリウレタン
フォームを製造する方法は従来と同様でよく１発泡原液
の調Ｎを行ない発泡原液の型への注入、キュアーおよび
離型によって製造される。

発泡原液の調製は全成分を同時に均一に混合するワンシ
ョット法でも、ポリエーテルポリオールと有機ポリイソ
シアネー１−のそれぞれ一部または全部を他の成分と混
合する前にあらかじめ反応させ−Ｃおくプレポリマー７
ノ郵（準プレポリマー法〕でもよい。この発泡原液をミ
キシング後、たマちに型（モールド、金Ｊｉｉｌ製また
はプラスチック製）に注入し、ノーｕ内で光／Ｆ、Ｉさ
せる。モールドは注入時のＩｓ、度は通常３０ないし５
０℃、好ましくは３５ないし４５℃である。づと／＋１
を完了せしめたのち、モールドごとオーブンで加熱しで
硬化させる。オーブンの〃１度は通常１（）０ないし２
００℃、好ましくは１２０ないし１５０℃である１１時
間はｌ晶度によつ−Ｃ種々変わるが通常５ないし０１分
である。硬化後離型し−Ｃ成早晶（軟質モールドポリウ
レタンフォーム）を得る。

本発明の方法はとくにホットモールド法軟質ポリウレタ
ンフォームの製造に適し−Ｃおり、この場合の成型条１
′１は次の通りである。モールドの注入時の型温は通常
２５ないし５０℃好ましくは３０℃ないし４０℃である
。発泡を完了せしめたのち、モールドごとオーブンで加
熱して硬化させる。オーブンの温度は通常１５０℃ない
し３００℃好ましくは２００℃〜２５０℃である。時間
は温度により異るが２通常５ないし１０分である。

本発明は下記の効果を有する。即ち、（１）フオームを
低密度（たとえば密度２０〜８５ｋｇ／…・り化した場
合のクラック、スキン下の空洞等を低減し成型性の良好
なモールドポリウレタンフォームが得られる。（２）キ
ュアー性が優れており、このｆコめ従来のホットキュア
一方式における温度Ｊ：りも低い錨。

度でモールドポリウレタンフォームを製造することがで
きる（たとえば従来、２００℃で１０分のキュアーする
場合、１５０℃で８分のキュアーが可能である）。

本発明により製造される軟質モールドポリウレタンフォ
ームは自動車シート、クッションや家具用クッション材
とし−Ｃすぐれ−Ｃいる。

以Ｆ実施例により本発明をさらに説明するが。

本発明はこれに限定されるものではない。

以下の実施例および比較例において使用した各成分は次
の通りである。

ポリオールＡ：グリセリン９２部に２３０８部のＰＯを
付加した後、６００部のＥＯを付加して得たＯＨ価５６
のポリエーテルポリオール。　− ポリオール１３：グリセリン９２部に２３０８部のＰＯ
次いで３００部のＥＯを付加した後４３００部のＰＯを
ｆ」加し−Ｃ得た（用価５６のポリエーテルポリオール
。

５ＲＸ−２９４Ａ　：　Ｉ・−レシリコーン社製軟質フ
オ゛−ム用シリコーン整泡剤。

サンフレーム［Ｉ　Ｆ−２：三洋化成工業（株）製難燃
化剤。

Ｄａｂｃｏ　ｉ’、　Ｉ）ａｌ〕ｔ：ｎ　ｉ土、　’１
）ａｌ）ｃｏ　ＸＤＭ：三共エアープロダクト社１１ｔ
！Ｉアミノ系触媒。

Ｕ　Ｃ１１Ｌ　２（ｉ旧〕：サシアホット（株）製アミ
ン系触媒。

実施例１〜４ 下記の発ｌＦ’、Ｊ処万に従つ−Ｃ、フオーム原液を１
図１　、２　ニアＪ’　サ１１．７）　モｉＬｒ　Ｆ　
［−内径８００Ｘ８００Ｘ５０ｍｍ３の箱型モールドで
あり、下塑（２）の内部に左壁より９５　ｍｍの位ｊｉ
’ｉにｔｏ（Ｉｌｌ）　Ｘ　１５０（長さ）Ｘ２５（高
さ）ｍｍ３の邪魔板（３）を有し、上蓋（１）に６ｍｍ
φの直径を有するベントホール（５）を７個有する。〕
内の（４）に注入して発泡させ、１５０℃で７分間加熱
キュアを行ない。

本発明による軟質ポリウレタンフォームを製造シた。

〔発泡処方〕

ポリオールＡ　７０部 ポリオールＢ　’　８０部 水　４．５部 ト１）エチレンジアミン　表１記載の量ＴＭＨＤＡ　表
１記載の量 スタナスオクトエート　０．１２部 ５ＲＸ−２９４Ａ　１．５部 すンフレームＵＦ−２１０部 フレオン−１１１５部 ＴＩ）Ｉ−８０５４，８部 ＮＧＯ指数　１０５ 得られた軟質ポリウレタンフォームを脱型後。

成型性の定量的評価を行なった。スキン下の空洞は、そ
の部分の全体に対する面積比で評価し；クラックはフオ
ーム下面より１ｃｍの所をカツトシ。

その部分にある空洞の面積の全体に対する面積比で評価
した。脱型性の評価は５段階法による。

（５は脱型性良好、ｌは脱型性不良・　ンその結果を表
１に示す。

表１ 比較例１″−１１ トリエチレンジアミンと０１用するアミン）１．！：し
てＴＭＩＩｌｌＡ　に代えて表２記載のものを用い−Ｃ
１実施例１〜４と同様にして軟質ポリウレタンフォーム
を製造し、成型性の評価を行なった〇その結果を表２に
４くす。

【図面の簡単な説明】

図１は断面図、図２は平面図である。図中、ｌは上蓋、
２は１′：型、３は邪魔板、４はフオームＩｊｌ液をｔ
ド人する場所、５はベントホールを示す。 図　１ 図　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　有機ポリイソシアネートとポリエーテルポリオー
   ルを触媒１発泡剤および整泡剤の存在Ｆに反応させて軟
   質モールドポリウレタンフォームを製造する方法におい
   て、触媒としてトリエチレンジアミン、テトラメチルベ
   キサメチレンジアミン及び錫系触媒を併用し、ポリエー
   テルポリオールの少くとも一部として末端オキシエチレ
   ン鎖含量が３〜１５重量％。 内部月・トシ工チレン鎖含量が０〜２０重量％。 （用価が３（０〜！）０で３官能以上の第１級水酸基含
   有ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンボリオー
   ル（Ａ）を用いることを特徴とする。 １１４Ｈｉｊモールドポリウレタンフオームの製法。 ２、　ポリエーテルポリオール１００部当りトリエチレ
   ンジアミンを０．０４〜０．１４部、テトラメチルへキ
   サメチレンジアミンを０．０２〜ｏ５部。 アミン系触媒の合計として０．０６〜０６４部の割合で
   用いる。特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３、　ポリエーテルポリオール全体の末端オキシエチレ
   ン鎖含量が３〜１５重量％である。特許請求の範囲第１
   又は２項記載の製法。 ４、　ポリエーテルポリオールが該ポリオキシエチレン
   ／ポリオキシプロピレンポリオール（５）５０〜１００
   重量％と、内部オキシエチレン鎖を有してもよい３官能
   以上の第２級水酸基含有ポリオキシプロピレンポリオー
   ル［Ｆ］）０〜５０重量％とからなる。特許請求の範囲
   第１．２又は３項記載の製法。 ５　フリー発泡でのフオーム密度が１０〜８０　ｋ　ｇ
   ／ｍ３である。特許請求の範囲第１〜４項のいずれか記
   載の製法。 ６　ホラ１へモールド法で発泡させる特許請求の範囲第
   １〜５項のいずれか記載の製法。