JPH06206969A - 半硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

半硬質ポリウレタンフォームの製造方法

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JPH06206969A
JPH06206969A JP5003963A JP396393A JPH06206969A JP H06206969 A JPH06206969 A JP H06206969A JP 5003963 A JP5003963 A JP 5003963A JP 396393 A JP396393 A JP 396393A JP H06206969 A JPH06206969 A JP H06206969A
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邦男 笹岡
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勉 熊沢
Masami Sakai
政身 堺
Tatsuya Kuroda
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4804Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • C08G18/482Mixtures of polyethers containing at least one polyether containing nitrogen

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウレタンフォーム中のアミン触媒濃度を低減
して、軟質ポリ塩化ビニル表皮の変退色、劣化現象を大
巾に改良し、しかも生産性を維持した半硬質ポリウレタ
ンフォームの製造方法を提供する。 【構成】 ポリイソシアネート、ポリオール、水、その
他の助剤を反応させて得られる半硬質ポリウレタンフォ
ームにおいては、トリメチルジエチレントリアミンを基
剤として得られる水酸基価24〜55mgKOH/gr
のポリエーテルポリオールを、ポリオールの総量100
重量部当たり5〜80重量部使用して、表皮の変退色、
劣化を改良した半硬質ポリウレタンフォームを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車内装材、例えば
インストルメントパネル、ドアートリムアッパー部、ア
ームレスト、ヘッドレスト等に用いられる半硬質ポリウ
レタンフォームの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上記自動車内装材の製造方法としては、
軟質ポリ塩化ビニル表皮を下型に装着し、ASG樹脂、
ABS樹脂等の芯材を上型に装着して、表皮上に半硬質
ポリウレタンフォーム原液を注入して発泡硬化させる3
層構造一体成形法が行われている。上記内装材を車内に
装着し長期間使用していると、軟質ポリ塩化ビニル表皮
が変退色したり、劣化したりする現象を起こし、大きく
製品価値を損ねる。地域によっては、直射日光により車
内温度が120〜130℃に上がり、ウレタンフォーム
中のアミン触媒が軟質ポリ塩化ビニル表皮の脱HCLを
促進して変退色させ、同時に表皮中の可塑剤がウレタン
フォーム中に移行するため、表皮そのものが軟質系から
硬質系になり劣化現象を起こすと言われている。これら
表皮の変退色、劣化現象を改良するためには、ウレタン
フォーム中のアミン触媒を非反応型から反応型にして、
アミン触媒を表皮中に移行させないようにし、しかもア
ミン触媒濃度を低減すれば良い。しかしながら、アミン
触媒濃度を低減すると、ウレタンフォームの発泡硬化反
応が遅くなり、生産性が低下するので好ましくない。こ
のように、生産性を維持しながら表皮の変退色、劣化現
象を改良するには限界があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ウレタンフ
ォーム中のアミン触媒濃度を低減して、表皮の変退色、
劣化現象を大巾に改良し、しかも生産性を損なわない、
半硬質ポリウレタンフォームの製造方法を提供すること
を目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を解決する目的で鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。即ち本発明は、ポリイソシアネート、ポリオール、
水その他の助剤を反応させて半硬質ポリウレタンフォー
ムを製造する方法において、下記一般式(A)(化2)
で示される化合物を基剤として得られた水酸基価24〜
55mgKOH/grのポリエーテルポリオールを、ポ
リオールの総量100重量部中、5〜80重量部使用す
ることを特徴とする、半硬質ポリウレタンフォームの製
造方法である。
【化2】 (式中、R1 、R2 、R3 は炭素数1〜3の低級アルキ
ル基またはアルケニル基を、nは0または1〜3の整数
を表わす。)
【0005】一般式(A)の化合物としては、ジメチル
エチレンジアミン、トリメチルジエチレントリアミン、
テトラメチルトリエチレンテトラミン、メチルエチルエ
チレンジアミン、トリエチルジエチレントリアミン、ジ
メチルイソプロピルジエチレントリアミン、トリメチル
エチルトリエチレンテトラミン等があり、特にトリメチ
ルジエチレントリアミンが最も好ましい。上記化合物に
プロピレンオキシド、エチレンオキシドを付加重合させ
て、水酸基価24〜55mgKOH/grのポリエーテ
ルポリオールを得ることができる。プロピレンオキシ
ド:エチレンオキシドの重量比率は、100:0〜6
0:40が適当で、特に80:20付近が好ましい。エ
チレンオキシドの重量比率が40%以上だと、得られた
フォームが収縮するので好ましくない。エチレンオキシ
ドの付加方法は、チップドタイプでもバランスタイプで
も良い。得られたポリエーテルポリオールの水酸基価が
24mgKOH/grより低いと粘度が高過ぎて使用し
難く、55mgKOH/grより高いとフォームが収縮
するので好ましくない。該ポリエーテルポリオールの使
用量は、ポリオールの総量100重量部中、5〜80重
量部が適当である。5重量部より少いとアミン触媒濃度
を低減することができず、本発明の目的を達成できな
い。逆に80重量部より多いとアミン触媒による反応制
御ができなくなり、ウレタン原液注入後の上型締めが間
に合わなくなり、空洞等の成形不良が発生し好ましくな
い。
【0006】本発明のポリエーテルポリオール以外のポ
リオールとしては、公知のものが使用可能であるが、特
に好ましいものは、水又は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、グリセリン、
ペンタエリスリトール、ソルトール、ショ糖等のポリヒ
ドロキシ化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド等の1種または2種以上を付加重
合して得られるポリエーテルポリオールであって、官能
基数は2〜4、水酸基価24〜55mgKOH/grの
ものである。また、ポリエステルポリオールも用いら
れ、例えば、各種グリコール類とアジピン酸とから得ら
れるポリエステルポリオールがあげられる。アクリルポ
リオール等も同様に使用できる。
【0007】ポリイソシアネートとしては、公知のもの
が使用可能であるが、特に好ましいものはポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネート(粗MDI、ポリメリ
ックMDI等と呼称されるもので、その製法を問わな
い。)、あるいは、ポリメチレンポリフェニルポリイソ
シアネートとポリオールを反応させて得られる末端イソ
シアナト基のプレポリマーである。
【0008】整泡剤としては、有機ケイ素化合物が好ま
しく、例えば、日本ユニカー社製のL−5305、L−
3600、L−3601、L−5309、トーレシリコ
ン社製のSRX−274C、SF−2961、SF−2
962等がある。
【0009】触媒としては、主にアミン系の触媒が適当
である。例えばトリエチレンジアミン、トリメチルアミ
ノエタノール、N−メチルモルフォリン、テトラメチル
ヘキサメチレンジアミン等があり、通常ポリオール10
0重量部に対し、0.25〜1.00重量部使用される
が、本発明により、この使用量を大巾に低減することが
できる。
【0010】架橋剤としては、トリエタノールアミン、
ジエタノールアミン等が、ポリオール100重量部に対
して0.03〜3.0重量部使用される。
【0011】半硬質ポリウレタンフォーム製造時のイソ
シアナト基と水酸基の当量比(NCO/OH)は、0.
85〜1.30、より好ましくは0.95〜1.10が
適当である。本発明の半硬質ポリウレタンフォームは、
手作業による方法、いわゆるハンドミックス法、また
は、機械を用いる方法により製造することができる。機
械による場合は、いわゆる高圧発泡機または低圧発泡機
によることができる。また、本発明の半硬質ポリウレタ
ンフォームは、モールドへ注入する方法により製造でき
る。この場合モールドの温度は35〜45℃が好まし
い。
【0012】
【実施例】以下、本発明を更に具体的に説明するため、
実施例及び比較例をあげて説明する。結果をまとめて表
−1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】実施例及び比較例で使用したポリオール、
ポリイソシアネート、触媒及び架橋剤は次の通りであ
る。 ポリオール−A;トリメチルジエチレントリアミンにプ
ロピレンオキシドとエチレンオキシドを80:20の比
で付加して得た水酸基価28mgKOH/grのポリエ
ーテルポリオール。 ポリオール−B;トリメチルジエチレントリアミンにプ
ロピレンオキシドとエチレンオキシドを80:20の比
で付加して得た水酸基価60mgKOH/grのポリエ
ーテルポリオール。 ポリオール−C;プロピレングリコールにプロピレンオ
キシドとエチレンオキシドを80:20比で付加して得
た水酸基価28mgKOH/grのポリエーテルポリオ
ール。 ポリイソシアネート;ポリメリックMDI(三井東圧化
学社製コスモネートM−200) 触媒−A;トリメチルアミノエタノール 触媒−B;トリエチレンジアミンの33%ジプロピレン
グリコール溶液 架橋剤−A;ジエタノールアミン
【0015】実施例1 ポリオール−A 50部、ポリオール−C 50部、水
2.4部、架橋剤−A 2.0部、触媒−A 0.2
部及び触媒−B 0.1部を混合し、ポリオール成分と
した。 ポリオール成分をポリイソシアネートと混合
し、自由発泡及びモールド発泡を行った。自由発泡で
は、発泡が開始する時間(以下クリームタイム 略号
CTという)、フォームに棒を突き刺し、棒を引き上げ
た時フォームが糸を引く時間(ゲルタイム 略号G
T)、及び発泡が終了するまでの時間(ライタイム 略
号RT)を測定した。また発泡1時間後のフォーム状態
を観察した。モールド発泡では、予め40℃に調整した
平均厚み10mmのアルミ製テストモールドの下型に軟
質ポリ塩化ビニル表皮を装着し、その上にウレタン原液
を注入し、上型を締めて室温で6分間放置した後、得ら
れた2層一体成形品をモールドより取り出し、軟質ポリ
塩化ビニル表皮上にアスカー−C硬度計を当てて、脱型
硬度を測定した。さらに、フォームの成形状態を観察し
た。1日後、2層成形品を110℃のオーブンに400
時間放置した後、軟質ポリ塩化ビニル表皮の変退色△E
値を、(株)東京電色製の色差計で測定した。また、表
皮の伸び値(EL)を測定し、劣化状況を調べた。結果
は表−1の通りで、比較例1に比べて触媒量を半減して
いるわりには、脱型硬度が十分高く、キュアー性が良好
であり、表皮の変退色、劣化も殆んどなく良好であっ
た。
【0016】実施例2 実施例1のポリオール−Aの使用量を50部から70部
にすると、触媒量がさらに減り、3分で脱型でき、表皮
の変退色、劣化もなく良好であった。
【0017】比較例1〜2 実施例1において、ポリオール−Aを省略した場合、触
媒の使用量が増え、表皮の変退色、劣化がひどくなっ
た。
【0018】比較例3 実施例1のポリオール−Aをポリオール−Bにした場合
は、触媒の使用量は減るが、フォームが収縮した。
【0019】比較例4〜5 実施例1のポリオール−A使用量が3部の場合、アミン
触媒の使用量を減らすことができず、表皮の変退色、劣
化が改良されない。また、ポリオール−A使用量が90
部だと、アミン触媒の使用量は0となるが、反応が速す
ぎるため、型締めが間に合わず空洞が多発した。
【0020】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ウレタンフォー
ム中のアミン触媒濃度を低減して、表皮の変退色、劣化
現象を大巾に改良し、しかも生産性を維持した半硬質ポ
リウレタンフォームが得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 達也 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリイソシアネート、ポリオール、水そ
    の他の助剤を反応させて得られる半硬質ポリウレタンフ
    ォームにおいて、下記一般式(A)(化1)で示される
    化合物を基剤として得られ水酸基価24〜55mgKO
    H/grのポリエーテルポリオールをポリオールの総量
    100重量部中、5〜80重量部使用することを特徴と
    する半硬質ポリウレタンフォームの製造方法。 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 は炭素数1〜3の低級アルキ
    ル基またはアルケニル基を、nは0または1〜3の整数
    を表わす。)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014125560A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Sumika Bayer Urethane Kk 植物繊維で補強された発泡ポリウレタン成形品およびその製造方法
US9248523B2 (en) 2012-06-15 2016-02-02 Agie Charmilles New Technologies Sa Laser machine, laser machine system

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