JPH02175713A - 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は反発弾性が２５％以下に規制された軟質ポリウ
レタンフォームの製造方法に関する。

（従来の技術） 軟質ポリウレタンフォームはスラブ発泡又はモールド発
泡より製造されており、原料はポリオールとし分子量３
０００〜６０００の平均官能基数３〜３．５のポリオー
ルを使用し、８０／２０トリレンジアミンイソシアネー
ト及び８０／２０トリレンジアミンイソシアネ一ト／粗
製ＭＤＩブレンド系イソシアネートと反応させる。

スラブ発泡では発泡したフオームを１００〜１５０℃に
加熱した炉内で約２０〜３０９程度硬化させる。またモ
ールド発泡では予め３０〜６５℃に加温した金型へ原料
を注入し、１００〜２００℃に保持した炉内で５〜２０
分加熱後、型から成型した軟質ポリウレタンフォームを
取り出す。このような条件で製造した軟質ポリウレタン
フォームは３５〜７５％の反発弾性を有し、寝具、家具
用のファション、自動車用のシートなどに広く使用され
ている。

（発明が解決しようとする課題） このような軟質ポリウレタン原料で２５％以下の反発弾
性を得ようとした時、ホットモールドではフオームが収
縮し正常なものが得られない。またＨＲ上モールドは５
０％以下の反発弾性を得ることができない。さらにスラ
ブ発泡ではフォームが収縮し正常なフオームが得られな
い。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記目的はポリオール、触媒、整泡剤、発泡剤
、その他適宜の助剤からなる混合物をポリイソシアネー
トと反応させてポリウレタンフォームを製造するに当た
り、ポリオールとして、平均分子量が４００以上、２０
００以下であり、平均官能基数が２以上３．５以下であ
るポリエーテルポリオールを用いることを特徴とする軟
質ボッウレタンフオームの製造方法によって達成された
。

本発明に用いられるポリエーテルポリオールは、平均分
子量が４００以上２０００以下であり、平均官能基数が
２以上３．５以下である。平均分子量が４００未満では
軟質ポリウレタンとは言えない非常に硬いフオームが得
られ、２００゜を越えると本発明外の反発弾性を有する
。

また平均官能基数が２未満では硬化せず、３．５を越え
ると軟質ポリウレタンとは言えない硬いフオームが得ら
れる。

本発明に使用するポリエーテルポリオールの例をあげる
と、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、トリメチレングリコール、１．３
−及び１．４−ブタンジオール、１．５−ベンタンジオ
ール、１２−ヘキシレングリコール、１．１０−デカン
ジオール、１，２−シクロヘキサンジオール、２−ブテ
ン−１，４−ジオール、３−シクロヘキサン−１，１−
ジメタツール、４−メチル−３−シクロヘキサン−１，
１−ジメタツール、３−メチレン−１，５−ベンタンジ
オール、（２−ヒドロキシエトキシ）−１−プロパノ−
ルー４−（２−ヒドロキシエトキシ）−１−ブタノール
、５−　（２−ヒドロキシプロポキシ）−１−ペンタノ
ール、１−（２−ヒドロキシプロポキシ）−２−オクタ
ノール、３−アリロキシ−１，５−ベンタンジオール、
２−アクリロキシメチル−２−メチル−１３−ベンタン
ジオール、［（４，４−ベンチロキシ）−メチル］　−
１，３−プロパンジオール、３−（０−プロペニルフェ
ノキシ）−１２−プロパンジオール、２．２′−ジイソ
プロピリデンビス（ｐ−フェニレンオキシ）ジェタノー
ル、グリセリン、１，２．６−ヘキサントリオール、１
１．１−トリメチロールエタン、ｌ、ｌ、１−１ツメチ
ロールプロパン、３−（２−ヒドロキシエトキシ）−１
，２−プロパンジオール、３−（２−ヒドロキシプロピ
ル）−１，２−プロパンジオール、ペンタエリスリット
、ソルビット、ショ糖、乳糖、α−メチルグリコシド、
α−ヒドロキシアルキルグルコシド、ノボラック樹脂、
りん酸、ベンゼンりん酸、ポリりん酸（例えばトリポリ
りん酸及びテトラポリりん酸）などの多価ヒドロキシ化
合物、フェノール−アニリン−ホルムアルデヒド三元縮
合生成物、アニリン−ホルムアルデヒド縮合生成物、エ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、メチレンビスオルソクロルアニリン、４．
４′−及び２．４′−ジフェニルメタンジアミン、２．
４−トリレンジアミン、２．６−トリレンジアミンなど
のポリアミン類、トリエタノールアミン、ジェタノール
アミンなどのアルカソールアミン類にエチレンオキシド
、プロピレンオキシド、スチレンオキシド、テトラヒド
ロフラン、スチレンオキシド等の１種又は２種以上を付
加せしめて得られるポリエーテルポリオール類又はポリ
テトラメチレンエーテルグリコールなどがある。

さらに特公昭３９−２４７３７号、特公昭４１−３４７
３号、特公昭４３−２２１０８号、特公昭４４−８２３
０号、特公昭４７−４７５９７号、特公昭４７−４７９
９９号、特開昭４８−３４９９１号、特開昭５１−５０
３９８号、特開昭５１−７０２８６号、特開昭５２−１
１２４９号、特開昭５３−４０９２号、特開昭５３−１
３７００号、特開昭５４−６４２６４号、特開昭５３−
７８２９７号、特開昭５４−１３３５９９号、特開昭５
５−５９８８号等に記載のポリエーテルポリオール及び
／又はポリエステルポリオール中で、エチレン性不飽和
化合物を、グラフト重合させて得られる、いわゆるボリ
マーボリオール組成物が用いられる。かかる組成物を調
製するのに、適当なエチレン性不飽和化合物には、アク
リロニトリル、スチレン等がある。さらに、１．２−ポ
リブタンジエンポリオール、１，４−ポリブクジエンボ
リオールも用いられる。

本発明においては上述のポリエステルポリオールを用い
ることが必要であるが、その目的の物性を損なわない限
り、他のポリオールを併用してもよい。このようなポリ
オールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール
、ｌ。

３−及び１．４−ブタンジオール、テトラメチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリ
コール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビット等
の少なくとも２個のヒドロキシル基を有する化合物の１
種又は２種以上と、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、
アジピン酸、酒石酸、ピメリン酸、セバシン酸、シュウ
酸、フタール酸、テレフタール酸トルメリット酸、ヘミ
メリット酸等の少なくとも２個のカルボキシル基を有す
る化合物の、１種又は２種以上とから得たポリエステル
ポリオールも用いられる。

上に述べた各種のポリオールの、ヒドロキシル価の好ま
しい範囲は、５０〜２４０ｍｇＫＯＨ／ｇであって、こ
れらのポリオールは、単独または混合して用いられる。

本発明において用いら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、ジフェニルメタンジ
イソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネ
ート、ジフェニルジイソシアネートなどが好ましく用い
られる。

トリレンジイソシアネートとしては、２４−トリレンジ
イソシアネートと２．６−トリレンジイソシアネートの
混合物が好ましい。ジフェニルメタンジイソシアネート
としては、４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、２，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、カ
ルボンジイミド基などで変性した、種々の公知の変性ジ
フェニルメタンジイソシアネート及びそれらの混合物が
好ましい。ポリメチレンポリフェニルイソシアネートと
しては、粗製ＭＤＩとして知られたものが好ましい。ま
たジフェニルジイソシアネート誘導体としては、ジフェ
ニルジイソシアネートかつ／またはポリメチレンポリフ
ェニルイソシアネートと、平均官能基数２〜４で分子量
５０〜５０００のポリオールを、反応させることによっ
て得られる、末端がイソシアネート基の化合物が好まし
い。

本発明で使用し得る触媒は、従来公知のもので、特に限
定はないが、例えばアミン系触媒としてはトリエチレン
ジアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ト
リイソプロパツールアミン、トリブチルアミン、トリオ
クチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、Ｎ−メチ
ルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−オクタデシ
ルモルホリン、モノエタノールアミン、ジェタノールア
ミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジェタノール
アミン、ＮＮ−ジメチルエタノールアミン、ジエチレン
トリアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ′Ｎ′−テトラメチルエチレン
ジアミン、Ｎ、Ｎ。

Ｎ’、Ｎ’−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ、Ｎ
、Ｎ′、Ｎ’−テトラメチルブタンジアミン、Ｎ、Ｎ、
Ｎ’、Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、
Ｎ、Ｎ、Ｎ′、Ｎ’−テトラメヂルヘキサメチレンジア
ミン、ビス［２−（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ）エチル］
エーテル、Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルジアミン、Ｎ、Ｎ
−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’Ｎ″、
Ｎ′−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチレ
ンジアミンのギ酸塩及び他の塩、第−及び第二アミンの
アミノ基のオキシアルキレン付加物、Ｎ、Ｎ−ジアルキ
ルピペラジン類のようなアザ環化合物、種々のＮ、Ｎ’
、Ｎ“−トリアルキルアミノアルキルヘキサヒドロトリ
アジン類、特公昭５２−４３５１７号に記載のβ−アミ
ノカルボニル触媒、特公昭５３−１４２７９号に記載の
β−アミノニトリル触媒等がある。

有機金属系ウレタン化触媒としては、酢酸錫、オクチル
酸錫、オレイン酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジアセ
テート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロラ
イド、オクタン酸鉛、ナフテン酸錫、ナフテン酸ニッケ
ル、ナフテン酸コバルト等）等がある。

これらの触媒の使用量は特に制限はないがポリオールの
総置に対し通常、アミン系触媒は０．　１〜６．０重量
％、有機金属系触媒は０．５重量％以下である。

本発明における発泡剤は、水、トリクロロモノフルオロ
メタン、ジクロロジフルオロメタン、メチレンクロライ
ド、トリクロロフルオロエタン、ジブロモテトラフルオ
ロエタン、トリクロロエタン、ペンタン、ｎ−ヘキサン
等の１種以上の混合物である。

本発明における整泡剤は、従来公知の有機けい素界面活
性剤であり、例えば、日本ユニカー社製のＬ−５２０、
Ｌ−５３２、Ｌ−５４０、Ｌ−５４４、Ｌ−５５０、Ｌ
−３５５０、Ｌ−５７４０Ｓ、Ｌ−５７４０Ｍ、Ｌ−６
２０２などがアリ、トーレ・シリコーン社■製の、５Ｈ
−１９０，５Ｈ−１９２，５Ｈ−１９４，５ＲＸ−２９
４Ａなどがあり、信越シリコーン社（内装のＦ−１１４
、Ｆ−１２１、Ｆ−１２２、Ｆ−２２０、Ｆ−２３０、
Ｆ−２５８、Ｆ−２６０Ｂ％Ｆ−３１７、Ｆ−３４１、
Ｆ−６０１、Ｆ−６０６、Ｘ−２０−２００、Ｘ−２０
−２０１などであり、東芝シリコーン社■製ではＴＦＡ
＝４２００、］”ＦＡ−４２０２などである。

これらの整泡剤の使用量は、活性水素をもつ化合物と有
機ポリイソシアネートの総和１００部当り０．１〜２０
部である。

本発明は必要により、染料、着色剤等を含有せしめるこ
とができる。

本発明の成形方法実施態様を述べると、ポリオール、架
橋剤、触媒、発泡剤、整泡剤その他の助剤を混合し、レ
ジン液とする。レジン液とポリイソシアネートとを所定
の比率で混合し、金型内へ注入し発泡させる。混合比率
は、ポリイソシアネート中のＮＧＯ基とレジン液中の活
性水素との当量比（ＮＧＯ／Ｈ）が通常０．７０〜１．
３０、好ましくは０．８０〜１．２０になるようにする
。発泡終了後、１５０℃〜２００℃の加熱した炉内で、
１０分〜２０分硬化させ、金型から取り外せば軟質フオ
ーム成形物ができる。

（発明の効果） 本発明で得られたフオームは反発弾性２５％以下と低い
ことから衝撃吸収性に優れフオームが収縮することなく
正常なフオームが得られる。

このようなフオームは自動車用シートクツション、寝具
用、家具用シートにスラブ発泡、モールド発泡でそのま
ま使用でき、かつ従来のフオームと張り合せることによ
りサブファクターが高く、非常にフィツト性の富んだフ
オームを得ることができる。

（実施例） 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。以
下特にことわらない限り部は重量部を示す。実施例は、
次の原料を使用した。

ポリオールＡタイプ プロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加重
合して得た各種の以下のポリエーテルポリオール ボリエーテルボリオールＡ−５００ 分子量　５００　　平均官能基数　２ （三井東圧化学社製　Ｄｉｏ℃−５００）ポリエーテル
ポリオールＡ−７００ 分子量　７００　　平均官能基数　２ （三井東圧化学社製　Ｄｉｏｆｆ−７００）ポリエーテ
ルポリオールＡ−１０００ 分子量　１０００　　平均官能基数　２（三井東圧化学
社製　Ｄｉｏｆ２−１０００）ポリエーテルポリオール
Ａ−２０００ 分子量　２０００　　平均官能基数　２（三井東圧化学
社製　ＤｉｏＱ−２０００）ポリエーテルポリオールＡ
−２５００ 分子量　２５００　　平均官能基数　２（三井東圧化学
社製　Ｄ　ｉ　ｏｆ２−２５００）ポリオールＢタイプ グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合して得た
各種の以下のポリエーテルボリオール ポリエーテルポリオールＢ−３５０ 分子量　３５０　　平均官能基数　３ （三井東圧化学社製　ＭＮ−３５０） ポリエーテルポリオールＢ−４５０ 分子量　４５０　　　平均官能基数　３（三井東圧化学
社製　ＭＮ−４５０） ポリエーテルポリオールＢ−１０００ 分子量　１０００　平均官能基数　３ （三井東圧化学社製　ＭＮ−１０００）ポリエーテルポ
リオールＢ−１５００ 分子量　１５００　平均官能基数　３ （三井東圧化学社製　ＭＮ−１５００）ポリエーテルポ
リオールＢ−２０００ 分子量　２０００　平均官能基数　３ （三井東圧化学社製　ＭＮ−２０００）ポリエーテルポ
リオールＢ−２５００ 分子量　２５００　平均官能基数　３ （三井東圧化学社製　ＭＮ−２５００）ポリオールＣ−
３０００ グリセリンにプロピレンオキサイド及びエチレンオキサ
イドを付加重合して得た分子量３０００、平均官能基数
３のポリエーテルポリオール（三井東圧化学社製ＥＰ ポリオールＤタイプ ペンタエリスリトールにプロピレンオキサイドを付加重
合して得たポリエーテルポリオール　平均官能基数　４
　（出願人試作品）Ｌ−５８０，Ｌ−５２０ 日本ユニカー社製有機けい素整泡剤 トリエチレンジアミン触媒の３３％ジエチレングリコー
ル ＰＢ　　　Ｃ−１０００ 日本曹達社製 スクナスオクトエー□ト鑓触媒 ＴＤＩ−８０／２０ トリレンジイソシアネートの２，４一体と２．６一体の
８０／２０重量比の混合物ＭＤＩ　　　ＣＲ−２００ ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（粗製Ｍ
ＤＩ） 実施例１ ボ＋）オー）Ｌ、Ａ−４００３００部、Ｌ−５８０整泡
剤３．０部、Ｈ２Ｏ（純水）２．４部、Ｌ−１０２０触
媒０．６部、Ｃ−１０００３，０部、を予め混合する。

これにＴ−９触媒０．７５部を添加し、１０秒間高速撹
拌し、直ちにＴＤＩ−８０／２０　１５４部を添加し、
７秒間高速撹拌した後、２００Ｘ２００Ｘ１００ｍｍの
アルミ製ボックスに注入し、フリー発泡させた。

得られたフオームの物性は、表−１のようになった。本
実施例において、インシアネート基と活性水素との当量
比（ＮＧＯ／Ｈ）は、１．００である。

実施例２〜７ 実施例１において表−１に示す量のポリエーテルポリオ
ールを使用した以外は、実施例１と全く同様に処理した
。得られたフオームの物性を表−１に示した。

実施例８．９ 実施例１において表−１に示す量のＨ，Ｏを使用した以
外は、実施例１と全（同様に処理した。

得られたフオームの物性を表−１に示した。

実施例１Ｏ 実施例１において表−１に示すようにインシアネート１
２２部を使用した以外は実施例１と全く同様に処理した
。得られたフオームの物性を表−１に示した。

実施例１１ ポリオールＡ−１０００５０部、ポリオールＢ−１００
０９０部、ポリオールＣ−３０００６０部、Ｌ−５２０
整泡剤２．０部、Ｈ，０２，０部、Ｌ−１０２０触媒３
．０部、Ｃ−１０００２，０部を混合しレジンとする。

このレジン液をＴＤＩ−８０／２０　６．５部とを高速
混合し、直ちに予め６０〜７０℃に調整した内寸３００
Ｘ３００Ｘ５０ｍｍの金型へ注入し蓋を締めて発泡させ
る。１００℃の熱風オーブン中で１２分間加熱硬化した
後フオームを金型から取り出す。得られたフオームの物
性を表２に示した。本実施例においてイソシアナート基
と活性水素との当量比（ＮＣＯ／Ｈ）は１．００である
。

実施例１２．１３ 実施例１１において表−２に示すようにイソシアネート
及び水の量を変えた以外は、実施例１１と全（同様に処
理してフオームを得た。この結果を表−２に示した。

比較例１ 実施例１においてポリオールＡ−４００の代わりにポリ
オールＢ−３５０を使用しインシアネートの量を変えた
以外は実施例１と全く同様に処理した。本実施例におい
てインシアネート基と活性水素との当量比（ＮＧＯ／Ｈ
）は１．００である。

結果は表−１に示したように低反発弾性（０％）である
が、軟質フオームとは言えない硬いフオームが得られた
。

比較例２〜４ 実施例１において表−１に示すようにポリエーテルポリ
オールを使用し、インシアネートの量を変えた以外は、
比較例１と全く同様に処理した。

結果は表−１に示すように比較的高反発弾性（２５％以
上）のものが得られた。

比較例５ 実施例１１においてポリオールＡ−４０００ＳＯ部、ポ
リオールＢ−１０００９０部、ポリオール　Ｃ−３００
０６０部の代わりにポリオールＡ−２０００１００部、
ポリオール　Ｂ−２０００１００部使用した以外は、実
施例１１と全く同様に処理した。本実施例においてイソ
シアネート基と活性水素との当量比（ＮＧＯ／Ｈ）はｉ
、ｏｏである。

結果は表−２に示すように比較的高反発弾性（２５％以
上）のものが得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオール、触媒、整泡剤、発泡剤、その他適宜
   の助剤からなる混合物をポリイソシアネートと反応させ
   てポリウレタンフォームを製造するに当たり、ポリオー
   ルとして、平均分子量が４００以上、２０００以下であ
   り、平均官能基数が２以上３．５以下であるポリエーテ
   ルポリオールを用いることを特徴とする軟質ポリウレタ
   ンフォームの製造方法。