JP3939973B2 - スキン付ポリウレタンフォーム用スキン形成剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスキン付ポリウレタンフォーム(以下スキンフォームと略記)用スキン形成剤に関する。さらに詳しくは、とくに自動車内装材に好適に用いることのできるモールドコート法スキンフォーム用の二成分系スキン形成剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、スキンフォームのスキン形成方法としては、ポリイソシアネートもしくはその変性物とポリエーテルポリオール等の活性水素含有化合物とをモールドキャビティーに混合噴霧してスキンを形成せしめる方法が提案されている(例えば特開平2−283711号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法で得られるスキンはポリウレタン特有のゴム弾性を有するため天然皮革調の風合いに乏しいという問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決するスキン形成剤について鋭意検討の結果、アルキル(メタ)アクリレート重合体とポリウレタン樹脂とを複合(アロイ)化することにより、優れた風合いを有するスキンが得られることを見出し、本発明に到達した。
【0005】
すなわち本発明は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(A)からなるイソシアネート成分(I)と、ポリアミン(B1)および/またはポリオール(B2)からなる活性水素成分(II)とからなり、該プレポリマー(A)がアルキル(メタ)アクリレート重合体(A1)を含有することを特徴とする二成分系モールドコート法スキンフォーム用スキン形成剤;モールドキャビティー面に、上記スキン形成剤を混合噴霧して(I)と(II)を反応させて硬化せしめることを特徴とするモールドコート法スキンフォーム用スキンの形成方法;その硬化前、硬化と同時または硬化後に、さらにポリウレタンフォーム原液を導入し発泡させてコア材を形成させることを特徴とするスキンフォームの製造方法;ならびに、該製造方法で得られるスキンフォームからなる自動車内装材である。
【発明の実施の形態】
【0006】
重合体(A1)には、アルキル(メタ)アクリレート(a1)の1種以上または(a1)の1種以上とその他の重合性単量体(a2)の1種以上からなる単量体(a)の(共)重合体が含まれる。[(共)重合体は、単独重合体および/または共重合体、(メタ)アクリレートはアクリレートおよび/またはメタクリレートを表わす。以下、同様の表現を用いる。]
【0007】
(a1)としては、炭素数が1〜30(好ましくは1〜20とくに2〜12)の直鎖または分岐のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート、例えばメチル、エチル、ブチル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシルおよびドコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0008】
(a2)としては、その他の(メタ)アクリル酸エステル、例えばアルコキシ(炭素数1〜4)アルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレート[メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート等]、不飽和もしくは環状ハイドロカルビル(炭素数2〜20)(メタ)アクリレート[アルケニル、シクロアルキル、アラルキルもしくはアリール(メタ)アクリレート:シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等];不飽和カルボン酸(無水物)、例えばモノカルボン酸[(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ビニル安息香酸など]、ポリカルボン酸[マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、メチレンマロン酸、アコニット酸など]、及びそれらの無水物[無水マレイン酸、無水イタコン酸など];(メタ)アクリル酸以外の上記不飽和カルボン酸の上記(メタ)アクリレートに相当するエステル[モノ−およびジアルキルマレエート等];水酸基含有単量体、例えば米国特許第4,717,738号明細書に記載のもの:上記不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸等]の(ポリ)アルキレングリコール(重合度1〜20、オキシアルキレン基の炭素数2〜6)部分エステル[ヒドロキシアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレートたとえば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよび2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;ポリ(重合度2〜10)アルキレン(炭素数2〜4)グリコールのモノ(メタ)アクリレート等]、不飽和脂肪族アルコール[ビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール、(イソ)クロチルアルコール、ブテンモノオール、ブテンジオール、プロパルギルアルコール等、およびこれらのアルキレンオキサイド(炭素数2〜4)1〜20モル付加物]、フルフリルアルコール及びN−アルキロール(炭素数1〜4)(メタ)アクリルアミド[N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−エチロール(メタ)アクリルアミド等];上記不飽和アルコール[ビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール等]のカルボン酸(炭素数1〜20)エステル類[ビニルエステル例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等];不飽和炭化水素(炭素数2〜30)、例えば脂肪族不飽和炭化水素[アルケン、たとえばエチレン、プロピレン、(イソ)ブテン、(イソ)ペンテン、炭素数6〜30のα−オレフィンおよびインナーオレフィン(1−,2−,3−および4−ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、ヘキサデセン、オクタデセン、エイコセン、ヘネイコセン、ドコセン、トリコセン、テトラコセン、ペンタコセンおよびヘキサコセン等);アルカジエン(ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等)]、脂環式不飽和炭化水素[(ジ)シクロアルケン、たとえばシクロヘキセン]、及び芳香族不飽和炭化水素[スチレン系モノマー:スチレン、およびハイドロカルビル(アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリールおよび/またはアラルキル)置換スチレン、たとえばα−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、(イソ)プロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、ジビニルベンゼン;並びにビニルナフタレン等];スチレン系モノマーの置換体[シアノスチレン、ニトロスチレン、アセトキシスチレン、4−ビニル安息香酸メチル等];不飽和ニトリル[上記不飽和カルボン酸のニトリル、たとえば(メタ)アクリロニトリル];アミド基含有単量体[(メタ)アクリルアミド、N−アルキルもしくはN,N−ジアルキル(アルキル基の炭素数1〜4)(メタ)アクリルアミド等];エポキシ基含有単量体、例えばエポキシ基含有アルコール(グリシドール、テトラヒドロフルフリル等)の不飽和カルボン酸(上記)エステルもしくはアルケニルエーテル[グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエーテル、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等];ビニルエーテル類[アルキル(炭素数1〜20)ビニルエーテル類たとえばメチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル];アミノ基含有単量体、例えばアミノ基含有アクリル系単量体[アミノアルキル(炭素数2〜4)(メタ)アクリレートおよびアミノアルキル(炭素数2〜4)(メタ)アクリルアミド、並びにそれらのN−アルキルもしくはN,N−ジアルキル(アルキル基の炭素数1〜4)置換体、たとえばN−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート;複素環アミノ基含有(メタ)アクリレート、たとえばモルホリノアルキル(炭素数2〜4)(メタ)アクリレート等];ハロゲン含有単量体[塩化ビニル、塩化ビニリデン等];並びに、その他の単量体、たとえば米国特許第4,717,738号明細書に記載の上記以外の単量体が挙げられる。
【0009】
重合体(A1)を構成する単量体(a)中の(a1)[とくにアルキル基の炭素数が2以上の(メタ)アクリレート]の含量は通常10%以上好ましくは50%以上であり、更に60%以上とくに70%以上がスキンの耐光性および風合いの点から好ましい。併用する(a2)のうちで好ましいのは、活性水素原子もアミノ基も有しない単量体であり、不飽和ニトリル基含有単量体(とくにアクリロニトリル)および/または不飽和炭化水素(とくにスチレン)である。活性水素原子含有基(水酸基等)を有する単量体、アミノ基含有単量体は、用いないか、プレポリマー(A)がゲル化しない範囲で少量(たとえば5%以下)が好ましい。上記および以下において、%は重量%を表わす。
【0010】
(A1)の重量平均分子量[ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による]は通常5,000〜1,000,000、好ましくは10,000〜500,000である。
プレポリマー(A)中の(A1)の含有量は、用途および要求される性能に応じて広範囲(たとえば2〜40%またはそれ以上)にわたり変えることができるが、優れた風合いを与える点で5〜35%とくに10〜30%が好ましい。
また(A)中の(A1)の形態は溶解および/または分散のいずれの形態でもよいが、噴霧(スプレー)性およびスキンの風合いの観点から(A1)の少なくとも一部(好ましくは少なくとも50%)は分散状態であることが好ましい。その場合の(A1)の粒子の粒径(光散乱法による)は通常3μm以下、好ましくは2μm以下であり、0.1μm以上が好ましい。
【0011】
(A)としては、ポリオール(b)と過剰のポリイソシアネート(c)とからイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(以下プレポリマーと略記)を製造する任意の段階で(a)を(共)重合させて(A1)をプレポリマー中に含有させたものが使用でき、例えば下記A〜Fの方法で得られる(A)の1種または2種以上の併用が挙げられる。
【0012】
(A)を得る方法としては、A(b)中で(a)を(共)重合させてなる(A1)を含有するポリオールおよび必要により他の(b)と過剰の(c)とを反応させる方法、B(b)と過剰の(c)とから誘導されるプレポリマー中で(a)を(共)重合させる方法、C(c)中で(a)を(共)重合させてなる(A1)を含有する(c)の過剰量と(b)とを反応させる方法、D希釈剤中で(a)を(共)重合させてなる(A1)の溶液もしくは分散液を(b)と過剰の(c)とから誘導されるプレポリマーと混合する(溶剤を用いた場合には必要により溶剤を留去する)方法、E(b)と(c)との反応(プレポリマー形成反応)と(a)のラジカル重合反応とをその場で同時に行う方法;F上記A〜Eの方法を2つまたはそれ以上組み合わせた方法が挙げられる。これらの方法のうち(A)をより安定的に製造できる見地から好ましいのはAおよびBである。
【0013】
(a)の重合に際しては公知のラジカル重合開始剤が用いることができ、例えば米国特許第4,717,738号明細書に記載の重合開始剤が挙げられる。好ましいのは油溶性のもの、例えばアゾ系化合物[アゾビスイソブチロニトリル(以下AIBNと略記)、アゾビスイソバレロニトリル、アゾビスイソ吉草酸等]、有機過酸化物(たとえばペンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーベンゾエート、ラウロイルパーオキシド、キュメンハイドロパーオキシド等)、およびこれらの2種以上の併用である。重合開始剤の使用量は(a)の重量に基づいて通常0.1〜5%、好ましくは0.2〜3%である。
また、必要により公知の連鎖移動剤(たとえばドデシルメルカプタン等)を併用してもよい。Dの方法に用いる希釈剤としては、可塑剤[たとえば後述の(D)]および/または溶剤(トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、アセトニトリル、酢酸エチル、ジオキサン、イソプロパノール、ブタノール等)が使用できる
重合温度は通常50〜130℃、好ましくは60〜120℃である。
【0014】
ポリオール(b)には、通常250〜3,000またはそれ以上(好ましくは300〜2,500とくに350〜2,000)の水酸基当量を有する高分子ポリオール(b1)、250未満の水酸基当量を有する低分子ポリオール(b2)およびこれらの併用が含まれる。
(b1)には、ポリエーテルポリオール(b11)、ポリエステルポリオール(b12)およびこれらの併用が含まれる。
ポリエーテルポリオール(b11)としては、2個〜8個またはそれ以上(好ましくは2〜4個とくに2〜3個)の活性水素原子を有する活性水素原子含有化合物(多価アルコール、多価フェノール、ポリカルボン酸、アミン類、リン含有酸など及びこれらの2種以上の混合物)にアルキレンオキサイド(以下AOと略記)が付加した構造の化合物およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0015】
多価アルコールとしては、2価アルコール、例えば炭素数2〜12の脂肪族2価アルコール[エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ドデカンジオール等]、炭素数6〜15の脂環式2価アルコール[1,4−シクロヘキサンジオール、ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4’−ジヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等]、炭素数8〜20の芳香環含有2価アルコール[キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼンなど];3価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等);4価〜8価またはそれ以上の多価アルコール、例えばアルカンポリオールおよびそれらの分子内および分子間脱水物(ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジグリセリン等)、糖類およびその誘導体(ショ糖、メチルグルコシド等);多価フェノールとしては、単環多価フェノール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等);ポリカルボン酸としては、下記(b12)の原料に挙げるもの;アミン類としては、アンモニア、アルカノールアミン類[ヒドロキシアルキル基の炭素数2〜4:たとえばモノ−、ジ−およびトリ−のアルカノールアミン(エタノールアミン、イソプロパノールアミン等)、N−アルキル(炭素数1〜6)ジエタノールアミン等]、炭素数1〜20の非芳香族(脂肪族、脂環式、芳香脂肪族)および芳香族モノアミン(アルキルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、アニリン等)、非芳香族(脂肪族、脂環式、芳香脂肪族)および芳香族ポリアミン[後記(B1)]、複素環ポリアミン[たとえば特公昭55−21044号公報に記載のピペラジン、N−アミノアルキルピペラジン(N−アミノエチルピペラジン等)];リン含有酸(リン酸、ピロリン酸ジブチル等)が挙げられる。
これらのうちで好ましいのは非アミン系のもの、とくに多価アルコールおよび多価フェノールであり、2〜3価(とくに2価)アルコールおよび2価フェノールが更に好ましい。
【0016】
AOとしては、エチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)、1,2−、2,3−もしくは1,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン(THF)、3−メチルテトラヒドロフラン(3M−THF)、α−オレフィンオキサイド(炭素数5〜10)、及びアリールもしくはハロゲン置換AO(スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン等)が挙げられる。AOは単独でも2種以上併用してもよく、後者の場合はブロック付加(チップ型、バランス型、活性セカンダリー型など)でもランダム付加でも両者の混合系〔ランダム付加後にチップしたもの:分子中に任意に分布されたエチレンオキシド鎖を0〜50%(好ましくは5〜40%)有し、0〜30%(好ましくは5〜25%)のEO鎖が分子末端にチップされたもの〕でもよい。
【0017】
AOの付加は通常の方法で行うことができ、無触媒または触媒[アルカリ触媒(アルカリ金属水酸化物など)、アミン系触媒(トリメチルミンなど)、酸性触媒(BF3など)]の存在下(とくにAO付加の後半の段階で)に常圧または加圧下に1段階または多段階で行なうことができる。POを付加させる場合、高い末端1級化率を与える触媒たとえばPCT/JP99/03717国際公開明細書に記載の有機ボランもしくはアルミニウム化合物[トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)アルミニウム等]の存在下に活性水素原子含有化合物もしくはそのAO付加物にPOを付加させ必要により更に他のAO(EOなど)を付加させることができる。
(b11)としては、AOを付加して得られるポリオールの2分子〜3分子またはそれ以上を炭素数1〜4のアルキレンジハライド(メチレンジクロライド等)でカップリングさせたものも用いることができる。
【0018】
(b11)の製造に用いる活性水素原子含有化合物および(b11)の例には米国特許第4,717,738号明細書に記載のものが含まれ;具体的には、ポリエーテルジオール[ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下それぞれPEG、PPG、PTMGと略記)、ポリ−3−メチルテトラメチレンエーテルグリコール、THF/EO共重合ジオール、THF/3M−THF共重合ジオール等]、及び3価またはそれ以上のポリエーテルポリオール[ポリオキシプロピレントリオール(グリセリン,トリメチロールプロパンなどのPO付加物)等]が挙げられる。これらのうち好ましいものは、ジオール、とくにPTMG、THF/EO共重合ジオールおよびTHF/3M−THF共重合ジオールである。
【0019】
ポリエステルポリオール(b12)には、縮合ポリエステルポリオール(b121)、ポリラクトンポリオール(b122)、ポリカーボネートポリオール(b123)、ヒマシ油系ポリオール(b124)などが含まれる。
(b121)はポリオールとポリカルボン酸とのポリエステルであり、ポリオールとポリカルボン酸もしくはそのエステル形成性誘導体またはポリカルボン酸無水物およびAOとを反応(縮合)させることにより、(b122)および(b123)はポリオールを開始剤としてラクトンまたは炭酸エステルを反応させることにより製造することができる。(b124)には、ヒマシ油、およびヒマシ油とポリオールとのエステル交換生成物が含まれる。
【0020】
これらの製造に用いるポリオールとしては、水酸基当量が500以下のものが使用でき、上記多価アルコール、水酸基当量500以下の上記活性水素原子含有化合物のAO低モル付加物(PTMG、PPG、PEG等)、及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。(b121)の製造用に好ましいのはジオール(2価アルコールおよび/またはポリエーテルジオール)であるが、これと少割合(たとえば10%以下)の3価またはそれ以上のポリオールを併用して官能基数を調整して分岐ポリエステルポリオールを製造することができる。
【0021】
(b121)の製造に用いるポリカルボン酸としては、ジカルボン酸、たとえば炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカン酸など)、炭素数8〜15の芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸など)、およびこれらの2種以上の混合物;エステル形成性誘導体としては、酸無水物、低級アルキル(炭素数1〜4)エステル、酸ハライドなど[無水コハク酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジメチル等]が挙げられる。
【0022】
(b122)の製造に用いるラクトンとしては、炭素数4〜15のラクトンたとえばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンおよびこれらの2種以上の混合物;(b123)の製造に用いる炭酸エステルとしては、アルキレン(炭素数2〜4)カーボネートたとえばエチレンカーボネート、低級(炭素数1〜4)アルコール(メタノールなど)の炭酸ジエステルが挙げられる。
【0023】
これらのポリエステルポリオールの具体例としては、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリ(ジエチレングリコール)アジペートジオール、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートジオール、ポリエチレンアゼレートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンアゼレートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールなどが挙げられる。
【0024】
(b1)のうちで好ましいのは(b12)とくに(b121)である。
(A)の製造に用いるポリオール(b)として好ましいのは、2〜3価(とくに2価)のポリオール、とくに(b1)および(b1)と(b2)との併用である。(b)中の(b2)の量は、好ましくは15%以下とくに10%以下である。
【0025】
ポリイソシアネート(c)には、2価〜3価またはそれ以上(好ましくは2価)の非芳香族(芳香族核にイソシアネート基を有しない)ポリイソシアネート(c1)および芳香族(芳香族核にイソシアネート基を有する)ポリイソシアネート(c2)が含まれる。
(A)の製造に用いる(c)として好ましいのは、無黄変性のスキンを与える(c1)である。
(c1)としては、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)2〜18の脂肪族ポリイソシアネート(c11)、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート(c12)、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート(c13)、及びこれらのポリイソシアネートの変性体(c14)、並びにこれらの2種以上の混合物が含まれる。
【0026】
(c11)としては、脂肪族ジイソシアネート、例えばエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネートおよび2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなどが挙げられる。
【0027】
(c12)としては、脂環式ジイソシアネート、例えばイソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレートおよび2,5−または2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。
【0028】
(c13)としては、芳香脂肪族ジイソシアネート、例えばm−および/またはp−キシリレンジイソシアネートおよびα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
(c14)としては、(c11)〜(c13)から誘導される、カーボジイミド基、ウレタン基、ビウレット基、ウレア基、イソシアヌレート基、ウレトイミン基および/またはウレトジオン基を含有する変性体などが挙げられる。ウレタン基の導入に用いるポリオールとしては、前記(b1)および/または(b2)、たとえばトリメチロールプロパン、PEGが挙げられる。
(c1)のうち耐光性の観点から好ましいものは脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートおよびこれらの併用である。
【0029】
(c2)としては、炭素数6〜20の芳香族ポリイソシアネート(c21)、例えば1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4´−および/または2,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製TDI、粗製MDI(ポリフェニルメタンポリイソシアネート)]等;および(c21)から誘導される、(c14)と同様の変性体(c22)[カーボジイミド変性MDI、ウレタン変性TDI(イソシアネート末端ウレタンプレポリマー)等]が挙げられる。
耐光性(無黄変性)がとくに要求されない用途に用いる場合、中間層(アンダーコート層)形成に用いる場合は、(c1)に代えて又は(c1)に加えて、(c2)を用いることができる。(c1)と(c2)の重量比は、耐光性の観点から、好ましくは100:0〜20:80、とくに100:0〜50:50である。
【0030】
(A)の製造に際して、(b)/(c)の当量比(活性水素原子含有基とイソシアネート基の当量比)[活性水素原子を有する(a)を用いる場合はその活性水素原子含有基も含めた全体〔(b)+(a)〕/(c)の当量比]は通常0.05〜0.7/1、好ましくは0.08〜0.5/1である。(b1)/(c)の当量比は通常0.05〜0.5/1、好ましくは0.08〜0.4/1、(b2)/(c)の当量比は通常0〜0.2/1、好ましくは0〜0.15/1である。
(A)は通常のウレタン化反応と同様の方法(一段法または多段法)により製造することができる。反応温度は通常60〜130℃である。
(A)のイソシアネート基当量はスプレー性の点から200〜3,000とくに250〜2,000が好ましい。
【0031】
本発明で用いられるイソシアネート成分(I)としては、(A)単独または該(A)にさらに(c)および/または他の[(A)を含有しない]プレポリマーを配合したものを使用することができる。配合する(c),他のプレポリマーの製造に用いた(c)は、(A)の製造に用いた(c)と同じでも異なっていてもよい。その配合する割合は、用途および要求される性能に応じて変えられるが、成分(I)中の(A1)の含有量が少なくとも2%、好ましくは5〜35%とくに10〜30%となる範囲で用いるのが好ましい。
成分(I)のイソシアネート基当量はスプレー性の点から200〜3,000とくに250〜2,000が好ましい。
【0032】
活性水素成分(II)は、ポリアミン(B1)および/またはポリオール(B2)からなる。
(B1)には、2価〜3価またはそれ以上(好ましくは2価)の非芳香族(芳香族核にアミノ基を有しない)ポリアミン(B11)および芳香族(芳香族核にアミノ基を有する)ポリアミン(B12)が含まれる。好ましいのは無黄変性のスキンを与える(B11)である。
【0033】
(B11)としては、炭素数2〜12の脂肪族ジアミン(B111)、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、2,2,4−および2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン;炭素数6〜15の脂環式ジアミン(B112)、例えば4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン(以下IPDAと略記)、ジアミノシクロヘキサン;炭素数8〜15の芳香脂肪族ジアミン(B113)、例えば、キシリレンジアミン、α,α,α’,α’−テトラメチルキシレンジアミン;ポリアルキレンポリアミン(B114)(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度2〜6またはそれ以上)、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ビス(3−アミノプロピル)アミン、メチル−ビス(3−アミノプロピル)アミン;ポリオキシアルキレン(炭素数2〜4)ポリアミン(B11)[オキシアルキレン基の炭素数2〜4、2官能〜3官能またはそれ以上:前記(b11)および/または(b2)のシアノエチル化物の水素化体]、例えばポリオキプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン;複素環ポリアミン(たとえば特公昭55−21044号公報に記載のピペラジン、N−アミノエチルピペラジン等);ヒドラジン;およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。好ましいのは(B111)、(B112)、(B113)およびこれらの2種以上の併用である。
【0034】
耐光性(無黄変性)がとくに要求されない用途に用いる場合、中間層(アンダーコート層)形成に用いる場合は、(B11)に代えて、又は(B11)に加えて、(B12)を用いることができる。(B12)としては、炭素数6〜20の芳香族ポリアミン、例えば(ポリ)アリーレンジアミン(フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン等)、およびこれらのアルキルもしくはアルコキシ置換体(ジエチルトリレンジアミン等)が挙げられる。
(B11)と(B12)の重量比は、耐光性の観点から、好ましくは100:0〜20:80、とくに100:0〜50:50である。
【0035】
(B1)のアミノ当量は通常30〜3,000またはそれ以上(好ましくは30〜240)である。
(B1)のアミノ基の一部または全部がケトンもしくはアルデヒドでブロック(ケチミン化もしくはアルジミン化)されていてもよい。ケトンおよびアルデヒドとしては、炭素数2〜8(好ましくは3〜6)脂肪族および脂環式アルデヒドおよびケトン(アセトン、メチルエチルケトン等)が挙げられる。
【0036】
(B2)としては、低分子ポリオールおよび/または高分子ポリオールが使用できる。低分子ポリオールには前記(b2)に挙げたもの;高分子ポリオールには前記(b1)に挙げたポリエーテルポリオール(b11)およびポリエステルポリオール(b12)、並びに(b1)[(b11)および/または(b12)]および必要により(b2)からなるポリオール中で重合性単量体[前記(a1)および/または(a2)]の1種以上を(共)重合させ得られる重合体ポリオール[重合体の含有量5〜40%]が含まれる。また、これらのポリオールは、ウレタン変性されたもの、すなわちポリオールを不足量のポリイソシアネート[前記(c)好ましくは前記(c1)]と反応させてなるヒドロキシル末端ウレタンプレポリマーでもよい。(B2)としてはアミン系のもの(アミンのAO付加物)も好ましく、(a2)として活性水素原子含有基を有する単量体、アミノ基含有単量体を用いた重合体ポリオールも使用できる。
【0037】
(B2)の水酸基当量は、通常30〜3,000またはそれ以上(好ましくは30〜2,500とくに30〜2,000)である。
成分(II)としては(B1)または(B2)をそれぞれ単独または両者を併用して用いることができる。好ましいのは(B11)およびとくに(B11)と(B2)の併用である。(B1)および(B2)の合計重量に基づいて、10〜100%(とくに20〜70%)の(B11)および90%以下(とくに30〜80%)の(B2)からなるものが好ましい。
【0038】
本発明のスキン形成剤において、成分(I)と(II)との当量比[イソシアネート基と活性水素含有基(NH2、NH、OH等)との当量比]は、スキンの機械的強度の点から、1/0.9〜1.1、とくに1/0.95〜1.05が好ましい。
またスキン形成剤中のアルキル(メタ)アクリレート重合体(A1)の量は、スキンの風合い、耐光性および機械物性(強度、伸び等)の観点から、成分(I)および(II)の合計重量に基づいて、通常2〜35%、好ましくは5〜30%、さらに好ましくは7〜25%である。
【0039】
本発明のスキン形成剤には、混合噴霧された(I)と(II)の反応を促進する(脱型時間を短縮する)ために、ポリウレタンに通常用いられる触媒(C)を含有させることが好ましい。
(C)としては、有機金属化合物たとえば有機スズ化合物[トリメチルチンラウレート、トリメチルチンヒドロキサイド、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート(以下DTDと略記)、スタナスオクトエート、ジブチルチンマレエート等];有機鉛化合物[オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛等];有機チタン化合物[テトラブチルチタネート等];有機ビスマス化合物[オクタン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等];その他の有機金属化合物[有機コバルト化合物(ナフテン酸コバルト等)、フェニル水銀プロピオン酸塩など];および3級アミンたとえばトリエチレンジアミン;テトラアルキル(炭素数1〜3)アルキレン(炭素数2〜6)ジアミン(テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルヘキシレンジアミン等);ジアザビシクロアルケン類たとえば1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7〔DBU(サンアプロ製,登録商標)〕等、その炭酸塩および炭素数1〜8の有機酸塩(ギ酸塩など)等;N−アルキル(炭素数1〜8)置換モルホリンたとえばN−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等;アルキル基の炭素数1〜8のトリアルキルアミンたとえばトリエチルアミン等;およびこれらの2種以上の併用系が挙げられる。
これらのうち好ましいものは有機スズ化合物および3級アミンであり、特に好ましいのはDTDおよびDBUである。
(C)の量は、(I)および(II)の合計重量に基づいて通常3%以下、好ましくは0.01〜2%である。(C)は(I)および(II)の何れか又は双方に加えてもよく、またその製造の過程たとえば(A)または他のプレポリマーの製造時に加えてもよい。
【0040】
本発明のスキン形成剤には、スキンに低温における柔軟性(伸び)を付与する目的で必要により可塑剤(D)を含有させることができる。
(D)としては、例えばポリアルキレングリコール(オキシアルキレン基の炭素数2〜4、重合度2〜10またはそれ以上:PEG,PPG,PTMG等)の芳香族モノカルボン酸ジエステル;カルボン酸のハイドロカルビル(アルキル,アラルキル等)、例えばフタル酸エステル(フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等)、脂肪族2塩基酸エステル(アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキシル等)、トリメリット酸エステル(トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチル等)、脂肪酸エステル(オレイン酸ブチル等);リン酸エステル、例えば脂肪族リン酸エステル[アルキルエステル:トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルフォスフェート、トリ−2−エチルヘキシルホスフェート等;およびハロ置換アルキルエステル:トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(βークロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート等]、及び芳香族リン酸エステル[トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフェート等];並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0041】
(D)のうち好ましいのは、ポリアルキレングリコールの芳香族モノカルボン酸ジエステル、とくにPEG(重合度3〜10)のジ安息香酸エステルおよびPPG(重合度3〜10)のジ安息香酸エステルである。
(D)は(I)および(II)の何れか又は双方に加えてもよく、またその製造の過程たとえば(A)の製造の際に(a),(b),(c)の何れかに又はこれらの混合,反応時に加えてもよい。
【0042】
(D)の使用量は(I)および(II)の合計重量に対して80%を越えない量が好ましく、スキン表面への耐ブリードアウト性の観点から、さらに好ましくは1〜50%、とくに5〜30%である。
【0043】
本発明のスキン形成剤には、さらに必要により上記以外の添加剤を含有させることができる。そのような添加剤としては、安定化剤、たとえば酸化防止剤〔フェノール系[2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)等]、含硫化合物(ジラウリルチオジプロピオネート等)、含リン化合物(トリフェニルフォスファイト等)など〕、紫外線吸収剤〔ベンゾエート系(サリチル酸エステル等)、ベンゾフェノン系(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等)、ベンゾトリアゾール系[2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等]、シアノアクリレート系[エチル−2−シアノ−3−(3,4−メチレンジオキシフェニル)アクリレート等]など〕;内部離型剤、たとえばポリジメチルシロキサン、官能基(カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、オキシアルキレンエーテル基等)を有する変性オルガノポリシロキサン、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛等)、脂肪酸アミド(ステアリン酸アミド等)およびワックス(天然ワックス、ポリエチレンワックス等)など;難燃剤、たとえば含臭素系(ヘキサブロムベンゼン等)、酸化アンチモン等;物理的発泡剤(フロンガス等);充填剤、たとえば炭酸カルシウム、タルク、クレー、カーボンブラック、ガラス繊維等;着色剤、たとえば顔料(鉛白、チタン白、酸化鉄、ウルトラマリン等)および染料;チキソトロープ増粘剤(微粉末シリカ等)などが挙げられる。
これらの添加量は、スキン形成剤の重量に基づいて、安定化剤は通常5%以下好ましくは0.2〜2%、充填剤は通常40%以下好ましくは20%以下、その他の添加剤は通常20%以下好ましくは10%以下である。
【0044】
本発明のスキン形成剤を用いるスキンの形成は、成分(I)および(II)からなる二成分をモールドキャビティーに混合噴霧して、(I)と(II)を反応させ硬化せしめることにより形成される。このときの(I)および(II)の適用粘度は、それぞれ通常100〜2,000mPa・s、良好なスプレー性の観点から好ましくは200〜1,200mPa・sである。
混合噴霧に際しては、モールドならびに成分(I)および成分(II)はそれぞれ予め加温しておいてもよく、その温度はスプレー性および混合噴霧されたスキン形成剤の硬化性の観点から好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜80℃である。
【0045】
スキン形成剤を混合噴霧するモールドキャビティー面の材質は、通常ポリウレタンの成形に用いられるものでよく、例えば金属、プラスチック、金属蒸着シリコーンゴムなどが挙げられる。キャビティー面は天然皮革調スキンを形成するようにシボを有する面が好ましい。
キャビティー面には、通常予め離型剤[公知の離型剤たとえばオルガノポリシロキサン(ジメチルポリシロキサン等)]を塗布しておいてスキン形成剤を混合噴霧するが、離型剤は毎回塗布してもしなくてもよい。内部離型剤を用いた場合は、離型剤は塗布しなくてもよい。
【0046】
スキン形成剤の混合噴霧は、噴霧装置(スプレーガン)を用いて行うことができる。スプレーガンとしては、単頭ガン(二液高圧混合式スプレーガン、二液同芯ガンなどが挙げられ、単頭ガンを複数個用いてもよい。)及び双頭ガン等が使用できる。
二液高圧混合式スプレーガンとしては、ローターの回転により撹拌・混合を行うダイナミックミキサー方式、静的管内混合(スタティックミキサー)方式及び衝突混合方式のスプレーガンなどが挙げられ、具体的には、ガスマー社のGY−7ガン、AR−Aガン;グラスクラフト社のプロブラーガン;ビンクス社のモデル43Pガン;アネスト岩田株式会社のRG−II(口径0.8mm)、SG−569;東レハイミキサー;レクチセル社の特開平3−65315号公報に記載されたスプレーガンおよび株式会社昭和の特開昭63−235379号公報に記載のスプレーガンなどが挙げられる。
二液同芯ガンとしては、例えば、アネスト岩田株式会社のTCG−G100などが挙げられる。
単頭ガンを複数個用いる場合のスプレーガンとしては、例えば、日本グレイ社の206T−660(スプレーチップG−527)およびアネスト岩田株式会社のSA−71自動ガン(ノズル口径0.8mm)、W−88−08C2Pなどが挙げられる。
双頭ガンとしては、例えば、アネスト岩田株式会社のS−16Dなどが挙げられる。
【0047】
モールドキャビティー面に形成されるスキンの厚みは、目的に応じて自由に変えられるが、脱型性の観点から通常0.2〜6mm、好ましくは0.3〜3mmである。
本発明のスキン形成剤を用いてスキンを形成するに当り、同じ又は異なる本発明のスキン形成剤または本発明のスキン形成剤の1種以上と本発明以外のスキン形成剤の1種以上を組合わせて多層(2層〜3層またはそれ以上)構造のスキン層を形成することができる。本発明以外のスキン形成剤としては、(A1)を含有しないプレポリマーからなるイソシアネート成分(I)とポリアミンおよび/またはポリオールからなる活性水素成分(II)とからなる二成分系スキン形成剤たとえば米国特許第4,576,855号明細書に記載のトップコート用二成分系無黄変性ポリウレタンおよびアンダーコート用二成分系黄変性ポリウレタンが挙げられる。多層構造のスキン層を形成する方法としては、キャビティー面に無黄変性スキンを与える本発明のスキン形成剤を表層(トップコート)形成用に混合塗布した上に中間層(アンダーコート)形成用に無黄変性もしくは黄変性の本発明のスキン形成剤および/または無黄変性もしくは黄変性の本発明以外のスキン形成剤を混合塗布する方法、キャビティー面に無黄変性スキンを与える本発明以外のスキン形成剤を表層形成用に混合塗布した上に中間層形成用に無黄変性もしくは黄変性の本発明のスキン形成剤および必要により無黄変性もしくは黄変性の本発明以外のスキン形成剤を混合塗布する方法が挙げられる。中間層用のスキン形成剤は、硬化前、硬化途中または硬化後の表層に混合塗布することができる。多層構造のスキン層を形成する場合の各層の厚みは、例えば、トップコート層の厚みは通常0.01mm以上好ましくは0.2〜1mm、アンダーコート層の厚みは通常0.05mm以上好ましくは0.1〜2mmとすることができる。
【0048】
混合噴霧したスキン形成剤のモールドキャビティー面への塗着から形成されたスキンが脱型可能となるまでの時間(脱型時間)は、通常8分以下、作業効率の観点から好ましくは5分以下、さらに好ましくは3分以下である。
【0049】
スキン形成剤の硬化前、硬化と同時または硬化後(好ましくは硬化と同時または硬化後)にさらにポリウレタンフォーム原液を導入し、発泡させてコア材を形成させたのちに脱型することによりスキンフォーム成形体からなる表皮層を有する部材を製造することができる。
【0050】
用いるウレタンフォーム原液は、従来から知られているものが使用でき、スキン付ウレタンフォーム成形体の用途,要求される性能に応じて適宜選択できる。フォーム原液は、通常、有機ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、および必要によりその他の助剤(触媒、整泡剤、着色剤、難燃剤、充填剤など)からなる。ポリイソシアネートとしては前述の非芳香族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネート(TDIおよび/または粗製MDI)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリオールとしては、前述の高分子ポリオール(b1)および低分子ポリオール(b2)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。(b1)と(b2)の重量比は、通常100:0〜300、好ましくは100:0.5〜100、さらに好ましくは100:1〜20である。ポリオールの水酸基当量(平均)は通常70〜5,000、好ましくは300〜3,000、さらに好ましくは1,000〜2,000である。ポリイソシアネート、ポリオールおよびその他の助剤の具体例としては、前記スキン形成剤について挙げた(C)、(D)およびその他の添加剤、米国特許第4,756,855号明細書に記載のものが挙げられる。発泡剤としては水および/またはハロゲン化炭化水素(フロン123など)が使用できる。発泡剤の量は広範囲にわたり変えることができるが、0.01〜0.4g/cm3とくに0.02〜0.2g/cm3のフリーライズ密度を与える量が好ましい。イソシアネート指数は通常95〜120好ましくは100〜110であるが、イソシアネート指数を上記より高くして(120〜5000)三量化触媒の存在下にポリイソシアヌレートフォームとすることもできる。整泡剤としてはシリコーン界面活性剤を用いることができる。
【0051】
ウレタンフォーム原液のモールドキャビティー内への導入量は、要求される性能のより広範囲にわたり変えることができる。フォーム原液はオーバーパックしてもよく、例えばパック率100〜800(圧縮度1〜8)好ましくは110〜500さらに好ましくは150〜300とすることができる。
上記フォーム原液から形成されるウレタンフォームとしては密度が0.02〜0.5g/cm3の軟質フォーム、半硬質フォームおよび半硬質フォームが挙げられる。
【0052】
本発明のスキン形成剤を用いて製造されるスキンは、ポリウレタン樹脂中にアルキル(メタ)アクリレート重合体が相溶もしくは微細粒子として分散(海・島構造)した複合樹脂(アロイ)からなるので、とくに天然皮革と同等の優れた風合い(ドライタッチ)を有する。しかも、とくに(c)として(c1)を用いた(A)、(B1)として(B11)を用いてなる本発明のスキン形成剤は、耐光性等の耐久性が顕著に優れたスキンを形成する。したがって本発明のスキン形成剤から得られるスキンを表皮層とするスキン付ウレタンフォーム成形体は、とくに自動車内装材(インストルメントパネル、コンソールボックス、アームレストなど)として好適に用いることができるほか、ソファー等の室内家具の表皮材料としても有用である。
【0053】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに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。以下において部は重量部を示す。
【0054】
<イソシアネート成分(I)の製造>
製造例1
温度計、攪拌機、滴下装置および窒素ガス導入管を備えた反応容器に、水酸基当量500のポリブチレンアジペートジオール2000部を仕込み110℃まで加熱した。これにエチルメタクリレート500部、ブチルアクリレート300部、スチレン100部およびAIBN7部からなる単量体混合物を窒素ガス気流中で4時間かけて滴下し、さらに2時間重合反応を継続し、アルキル(メタ)アクリレート重合体を31%含有するポリエステルポリオール2900部(見掛けの水酸基当量725)を得た。
次いでIPDI1800部を加えて110℃で8時間反応させ、アルキル(メタ)アクリレート重合体を19.1%含有するNCO基当量385のプレポリマー(A−1)4700部を得た。
【0055】
製造例2
製造例1と同様の反応容器に、水酸基当量400のポリヘキサメチレンイソフタレートジオール1800部および水添MDI2200部を仕込み、110℃で8時間反応させてNCO基末端プレポリマー(NCO基当量319)を得た。
次いで同温度でブチルメタクリレート500部、エチルアクリレート400部、スチレン100部およびAIBN8部からなる単量体混合物を窒素ガス気流中で4時間かけて滴下し、さらに2時間重合反応を継続し、アルキル(メタ)アクリレート重合体を20%含有するNCO基当量398のプレポリマー(A−2)5000部を得た。
【0056】
比較製造例1
製造例1と同様の反応容器に、水酸基当量500のポリブチレンアジペートジオール2000部、1,4−ブタンジオール100部およびIPDI1900部を仕込み、110℃で8時間反応させてNCO基当量350のプレポリマー(A’)4000部を得た。
【0057】
<活性水素成分(II)の製造>
製造例3
IPDA680部、ポリブチレンアジペートジオール(水酸基当量500)1500部、可塑剤としてPEGジベンゾエート(分子量600)500部、顔料として酸化チタン10部および触媒としてDTD5部をボールミルで均一に混合して、活性水素成分(B−1)を得た。(B−1)の見掛けの活性水素含有基(アミノ基および水酸基)当量は245であった。
【0058】
製造例4
製造例1と同様の反応容器に、水酸基当量500のポリネオペンチルアジペートジオール1500部を仕込み110℃に昇温した。これにエチルメタクリレート200部、スチレン100部およびAIBN3部からなる単量体混合物を窒素ガス気流中で3時間かけて滴下し、さらに2時間重合反応を継続し、アルキル(メタ)アクリレート重合体を17%含有するポリエステルポリオール(見掛けの水酸基当量600)1800部を得た。これにIPDA500部、PEGジベンゾエート(分子量600)500部、酸化チタン15部およびDTD5部を加えてボールミルで均一に混合して、活性水素成分(B−2)を得た。(B−2)の見掛けの活性水素含有基当量は317であった。
【0059】
<スキン形成剤およびスキン層の形成>
実施例1〜3および比較例1
離型剤(ジメチルポリシロキサン)を塗布した直径が50cm、中央部の深さが5cmの湾曲面を有する円形シボ付モールドを50℃に加温し、そこに70℃に温度調節した成分(I)と50℃に温度調節した成分(II)とを、下記の噴霧装置を用いて混合噴霧(NCO基/活性水素含有基の当量比=1.03/1)し、3分後に脱型して、厚さが約1mmのスキンを製造した。
噴霧装置:ガスマー社のモデルH−2000;
静止圧力:110kg/cm2;吐出圧力:80〜110kg/cm2;
噴霧装置への液送ポンプ:ガスマー社のサプライポンプOP−2328;
スプレーガン:グラスクラフト社のプロプラーガン(ラウンドチャンバー・1使用)
得られたスキンについて、下記試験方法により常態物性、風合いおよび耐光性を評価した。その結果を表1に示す。
【0060】
(試験方法)
常態物性:スキンの常態での引張強度(MPa)および伸び(%)をJIS K6301に準拠して測定した。
風合い:スキンのシボ面の指触による風合い(触感)を下記の基準により評価した。
評価基準 良好:天然皮革調の触感(ドライタッチ)である。
不良:ゴム弾性が強く天然皮革調の触感に乏しい。
耐光性:スキンを、ブラックパネル温度83℃のカーボンアークフェードメーターで400時間暴露処理した後の引張強度(MPa)および伸び(%)をJISK6301に準拠して測定した。
【0061】
【表1】
【0062】
<モールドコート法スキン付フォームの製造>
実施例4〜6および比較例2
実施例1〜3および比較例1と同様にして、円形シボ付モールドに成分(I)と成分(II)とを混合噴霧して厚さ約1mmのスキン層を形成し、次いでスキン層が完全硬化する前に、キャビティー内に下記の処方のフォーム原液を導入し、金型を閉じて発泡させた。約5分放置した後、脱型して、均一できめの細かい表面を有するスキンフォームを製造した。
【0063】
フォーム原液処方
部
EOチップドポリオキシプロピレントリオール(水酸基当量1,670)
93
トリエタノールアミン
5
水
2.5
トリエチルアミン
1
クルードMDI
61.5
【0064】
(試験方法)
風合い:上記と同様に評価した。
耐光性:フォーム付きスキンを、ブラックパネル温度83℃のカーボンアークフェードメーターで400時間暴露処理した後、スキン表面のシボの溶け、白化およびひび割れの有無を調べた。その結果を表2に示す。
【0065】
【表2】
【0066】
【発明の効果】
アルキル(メタ)アクリレート重合体(A1)を含有するプレポリマー(A)を用いてなる本発明の二成分系モールドコート法スキンフォーム用スキン形成剤を用いて得られるスキンは、ポリウレタン樹脂中に重合体(A1)が相溶もしくは微細に分散(海・島構造)した複合樹脂からなるので、ポリウレタン樹脂の特性(樹脂物性)を維持しながら天然皮革調の風合いを有する。しかも、本発明のスキン形成剤は、とくに非芳香族ポリイソシアネート(c1)、ポリアミン(B1)として非芳香族ポリアミン(B11)を用いた場合に、それらと重合体(A1)とが相乗的に作用して、顕著に優れた耐久性(耐光性等)を発揮することができる。
上記効果を奏することから本発明のスキン形成剤から得られるスキンを表皮層とする成形体は、とくに自動車内装材として好適に用いることができる。
Claims (12)
- イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(A)からなるイソシアネート成分(I)と、ポリアミン(B1)および/またはポリオール(B2)からなる活性水素成分(II)とからなり、該プレポリマー(A)がアルキル(メタ)アクリレート重合体(A1)を含有することを特徴とする二成分系モールドコート法スキン付ポリウレタンフォーム用スキン形成剤。
- (A1)がアルキル(メタ)アクリレート(a1)を少なくとも50重量%含む重合性単量体(a)の(共)重合体である請求項1記載のスキン形成剤。
- (A)が、ポリオール(b)中で(a)を(共)重合させてなる(A1)を含有するポリオールおよび必要により他のポリオールと、過剰のポリイソシアネート(c)とから誘導される(A1)含有プレポリマーである請求項1または2記載のスキン形成剤。
- (A)の少なくとも一部が、ポリオール(b)と過剰のポリイソシアネート(c)とから誘導されるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー中で(a)を(共)重合させてなる(A1)含有プレポリマーである請求項1,2または3記載のスキン形成剤。
- (b)がポリエステルポリオールおよび/またはポリエーテルポリオールである請求項1〜4のいずれか記載のスキン形成剤。
- (A1)を(I)と(II)の合計重量に基づいて2〜35重量%含有する請求項1〜5のいずれか記載のスキン形成剤。
- (I)が200〜3,000のイソシアネート基当量を有する請求項1〜6のいずれか記載のスキン形成剤。
- さらに触媒(C),可塑剤(D)および/または他の添加剤(E)を含有させてなる請求項1〜7のいずれか記載のスキン形成剤。
- (I)のイソシアネート基と(II)の活性水素含有基の当量比が1:(0.9〜1.1)である請求項1〜8のいずれか記載のスキン形成剤。
- モールドキャビティー面に、請求項1〜9のいずれか記載のスキン形成剤を混合噴霧して(I)と(II)を反応させて硬化せしめることを特徴とするモールドコート法スキン付ポリウレタンフォーム用スキンの形成方法。
- モールドキャビティー面に、請求項1〜9のいずれか記載のスキン形成剤を混合噴霧して(I)と(II)を反応させて硬化せしめると共に、スキン形成剤の硬化前、硬化と同時または硬化後に、さらにポリウレタンフォーム原液をモールドキャビティー内に導入し発泡させてコア材を形成させることを特徴とするスキン付ポリウレタンフォームの製造方法。
- 請求項11記載の方法で得られるスキン付ポリウレタンフォームからなる自動車内装材。
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