JPH05320308A - 軟質ポリウレタンフォームスラブの製造方法 - Google Patents

軟質ポリウレタンフォームスラブの製造方法

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JPH05320308A
JPH05320308A JP4322461A JP32246192A JPH05320308A JP H05320308 A JPH05320308 A JP H05320308A JP 4322461 A JP4322461 A JP 4322461A JP 32246192 A JP32246192 A JP 32246192A JP H05320308 A JPH05320308 A JP H05320308A
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flexible polyurethane
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Yoshiaki Tonomura
義昭 外村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイ
ソシアネートを用いて軟質ポリウレタンフォームスラブ
を製造する方法を提供する。 【構成】 ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイ
ソシアネートとポリエーテルポリオールを主たる構成成
分とし、発泡剤として水だけを用い、イソシアネートは
プレポリマー化せず、ワンショット法で製造するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軟質ポリウレタンフォ
ームスラブの製造方法に関する。更に詳しくは、ジフェ
ニルメタンジイソシアネート(以下MDIと略す)とポ
リフェニルポリメチレンポリイソシアネート(以下ポリ
メリックMDIと略す)とをポリイソシアネート成分と
して用いて水発泡軟質ポリウレタンフォームスラブを製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、軟質ポリウレタンフォームスラブ
を製造する場合、ポリイソシアネートは、トリレンジイ
ソシアネート(以下TDIと略す)単独あるいは、MD
IやポリメリックMDIとTDIとの混合物が用いられ
てきた。しかしながら、TDIの高い蒸気圧が製造作業
環境を悪化させるため改善が望まれていた。また、TD
I系は初期硬化が遅く、加熱を必要とする場合がほとん
どである。そこで、近年、TDIを使わずMDI系イソ
シアネートのみで軟質フォームを作る試みがなされてき
ており、モールド(金型)で成型する処方が少しずつ知
られるようになってきた。しかしながら、MDI系イソ
シネアートのみで軟質フォームスラブを作る技術はまだ
確立されていない。また、従来のTDI系ポリウレタン
フォームスラブは密度を低くすることと、内部発熱をお
さえるために、発泡剤として特定フロンを用いてきた
が、そのフロンもオゾン層を破壊するおそれがあるの
で、フロンを用いない処方を開発することが望まれてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、MDI系
イソシアネートおよび発泡剤として水を使用した軟質ポ
リウレタンフォームスラブの製造方法について、鋭意研
究検討を重ねた結果、イソシアネート成分としてMDI
とポリメリックMDIとの混合物を使用することにより
解決できることを見出し本発明に至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ポリイ
ソシアネート、活性水素化合物、発泡剤及び添加剤とを
反応させて、軟質ポリウレタンフォームスラブを製造す
る方法において、発泡剤として、水だけを使用し、ポリ
イソシアネートとして、(イ)2,2′−及び2,4′
−異性体の合計が5〜50重量%であるMDI及び
(ロ)di含有率(MDI含有率)30〜60重量%、
di中の2,2′−及び2,4′−異性体の合計が30
重量%以下であるポリメリックMDIから成り、(イ)
/(ロ)の重量混合比率が2.5/7.5〜8/2で、
混合物中のMDIが50〜90重量%であり、更に該M
DI中の2,2′−及び2,4′−異性体の合計が5〜
50重量%であることを特徴とする軟質ポリウレタンフ
ォームスラブの製造方法である。
【0005】本発明は、MDIを活性水素化合物でプレ
ポリマー化をしないで用いるワンショット法である。本
発明のイソシアネート成分としてのポリイソシアネート
は、MDIとポリメリックMDIとの混合物を使用す
る。MDIは、2,2′−及び2,4′−異性体の比率
の合計が50重量%以下である。ポリメリックMDI
は、di含有率(MDI)が40〜60重量%、di中
の2,2′−及び2,4′−異性体の比率の合計が5〜
30重量%である。このようなMDI(1)とポリメリ
ックMDI(2)の混合比率は(1)/(2)(重量)
が2.5/7.5〜8/2の範囲で使用する。混合物中
のMDIの量は、30〜85重量%であり、更にMDI
中の2,2′−及び2,4′−異性体の比率の合計が5
〜50重量%である。
【0006】本発明のポリオール成分としての活性水素
化合物は、ポリエーテルポリオールまたはポリエステル
ポリオールが用いられ、ポリエーテルポリオールはエチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン等の多価アルコールや、エチレ
ンジアミン等の多価アミン類を開始剤とし、酸化エチレ
ン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、酸化スチレンまた
はエピクロルヒドリンなどのモノマーを1種または2種
を付加させた、分子量4000〜20000、官能基数
2から8のポリエーテルポリオールであり、中でもグリ
セリンまたはトリメチロールプロパンを開始剤とし、こ
れに酸化エチレンまたは酸化プロピレンを付加した官能
基数3のポリエーテルポリオールが使用される。ポリエ
ステルポリオールは二塩基酸と多価アルコールから得ら
れる分子量1000〜9000、官能基数2〜4のポリ
エステルポリオールが好ましい。
【0007】本発明のポリオール成分としての添加剤と
しては、整泡剤、界面活性剤、粘度調製剤、難燃剤、触
媒等が用いられる。整泡剤、界面活性剤としては有機シ
ラン化合物、ポリシロキサン、ポリオキシアルキレンシ
ロキサン、他にアルキルフェノール等の非シリコン系界
面活性剤を単独または混合して用いることができる。そ
の添加量によって気泡の大きさ、独立気泡、破泡の調節
ができる。粘度調製剤としては、アルキレンカーボネー
ト等が用いられる。難燃剤としては、ハロゲン化燐化合
物等が用いられる。
【0008】触媒としては、通常使用されるアミン系及
び錫系の有機化合物が用いられる。例えばジメタノール
アミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリ
ン、N−メチルジシクロヘキシルアミン、ジメチルイミ
ダゾール、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウン
デセン−7、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメ
チルヘキサメチレンジアミン、ビス(2−ジメチルアミ
ノエチル)エーテル、ジメチルシクロヘキシルアミン等
の三級アミン類、オクテン酸錫、ジブチルチンジラウレ
ート等の有機錫化合物が挙げられる。好ましい触媒はア
ミン系である。
【0009】これら成分をイソシアネートインデックス
(NCO基/活性水素基の当量比)(以下イソシアネー
トindex と略す)が80〜105にて発泡させてフォー
ムを得ることができる。フォームはTDI系フォームス
ラブと同等の低い密度のフォームが得られる。
【0010】
【発明の効果】本発明は従来のTDIフォームスラブと
比べて、フロンを使用していないにもかかわらず、同等
の低密度のフォームを製造することができる。また物性
上も反ぱつ弾性、引張強さ、引裂強さ等はTDI系より
優れた値を示す。
【0011】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。実施例中の配合処方の「部」及び「%」はそれぞれ
「重量部」「重量%」を示す。
【0012】実施例1〜14、比較例1〜2 MDIとポリメリックMDIとからなるイソシアネート
成分とポリエーテル、ポリエステル、発泡剤、その他の
添加剤からなるポリオール成分を表に示す量で用い、液
温25℃に調製した後、所定量を秤り取り、5000r
pmで5秒間混合攪拌して発泡させた。処方と結果を表
に示す。表1は実施例1〜5のイソシアネート成分を示
す。表2は実施例1〜5のポリオール成分と配合を示
す。表3は実施例1〜5のフォームスラブの物性を示
す。表4は実施例6〜10のイソシアネート成分、ポリ
オール成分と配合を示す。表5は実施例6〜10のフォ
ームスラブの物性を示す。表6は実施例11〜14のイ
ソシアネート成分、ポリオール成分と配合を示す。表7
は実施例11〜14のフォームスラブの物性を示す。表
8は実施例15〜16のイソシアネート成分、ポリオー
ル成分と配合を示す。表9は実施例15〜16のフオー
ムスラブの物性示す。表10は比較例1、2のイソシア
ネート成分、表11は比較例1、2のポリオール成分と
配合を示す。
【0013】
【表1】 表1の注 1)日本ポリウレタン工業製 商品名 コロネート11
04、NCO含有率31.5%。
【0014】
【表2】
【0015】表2の注 1)三洋化成工業製 商品名 サンニックスFA703
(官能基数3、分子量5100、水酸基価33) 2)ポリエーテル 官能基数2、分子量47
00 3)東ソー製 アミン系触媒 4)東ソー製 アミン系触媒
【0016】
【表3】
【0017】表3の注 1)JIS K6401に準拠。 2)JIS K6301に準拠。 表3は表1の処方A〜Eのイソシアネートの異性体比
率、MDI含有率による物性変化を示す。
【0018】
【表4】
【0019】表4の注 1)三洋化成工業製 商品名 サンニックスFA703
(官能基数3、分子量5100、水酸基価33) 2)東ソー製 アミン系触媒 3)東ソー製 アミン系触媒
【0020】
【表5】 表5は発泡剤として使用している水の影響を試験した結
果を示す。
【0021】表5の注 1)JIS K6401に準拠。 2)JIS K6301に準拠。 表5は表1の処方A〜Eのイソシアネートの異性体比
率、MDI含有率による物性変化を示す。
【0022】
【表6】
【0023】表6の注 1)日本ポリウレタン工業製 商品名 ニッポラン22
00、水酸基価60 2)ポリエーテルポリオール 8官能 Mw=200
00 3) 〃 2官能 Mw= 40
00 4) 〃 3官能 Mw= 30
00 5)東ソー製 アミン系触媒 6)東ソー製 アミン系触媒 7)日本ユニカー製 商品名 シリコンL−5340
【0024】
【表7】
【0025】表7の注 1)JIS K6401に準拠。 2)JIS K6301に準拠。 表7は表1の処方A〜Eのイソシアネートの異性体比
率、MDI含有率による物性変化を示す。
【0026】
【表8】
【0027】表8の注 1)日本ポリウレタン工業製 商品名 ニッポラン22
00、水酸基価60 2)ポリエーテルポリオール 8官能 Mw=200
00 3) 〃 2官能 Mw= 40
00 4) 〃 3官能 Mw= 30
00 5)東ソー製 アミン系触媒 6)東ソー製 アミン系触媒 7)日本ユニカー製 商品名 シリコンL−5340
【0028】
【表9】
【0029】表9の注 1)JIS K6401に準拠。 2)JIS K6301に準拠。 表7は表1の処方A〜Eのイソシアネートの異性体比
率、MDI含有率による物性変化を示す。
【0030】
【表10】
【0031】
【表11】
【0031】表11の注 1)三洋化成工業製 商品名 サンニックスFA703
(官能基数3、分子量5100、水酸基価33) 2)東ソー製 アミン系触媒 3)東ソー製 アミン系触媒 4)日本ユニカー製 商品名 シリコンL−5340
【0029】比較例1は、フォームがシュリンクして実
用性のあるものは得られなかった。比較例2は破泡が著
しくフォームが得られなかった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリイソシアネート、活性水素化合物、発
    泡剤及び添加剤とを反応せしめて、軟質ポリウレタンフ
    ォームスラブを製造する方法において、発泡剤として、
    水を使用し、ポリイソシアネートとして、(イ)2,
    2′−及び2,4′−異性体の合計が5〜50重量%で
    あるジフェニルメタンジイソシアネート及び(ロ)di
    含有率30〜60重量%、di中の2,2′−及び2,
    4′−異性体の合計が30重量%以下であるポリフェニ
    ルポリメチレンポリイソシアネートから成り、(イ)/
    (ロ)の重量混合比率が2.5/7.5〜8/2で混合
    物中のジフェニルメタンジイシソシアネートが50〜9
    0重量%であり、更に該ジフェニルメタンジイソシアネ
    ート中の2,2′−及び2,4′−異性体の合計が5〜
    50重量%であることを特徴とする軟質ポリウレタンフ
    ォームスラブの製造方法。
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