JPS6176324A - 水性離型剤組成物 - 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　　フオーム 本発明は軟質ポリウレタンフォーム成型用水性離型剤組
成物に関するものであるから、油剤製造分野とポリウレ
タンフォーム成型分野において利用することができる。

従来の技術 軟質ポリウレタンフォームの製造には、ポリエーテルポ
リオール、ジイソシアネート、触媒。

難燃剤等を混合した原液を金型に注入し、型内で８０〜
１３０℃で約１５分間加熱して発泡させた後に取り出す
いわゆるホットモールディングプロセスが汎用されてい
る。このプロセスでフオームの離型を円滑に行なうため
に、通常は原液を注入する前に金型に離型剤を塗布する
。この目的の離型剤としては有機溶剤にワックスを添加
してなる組成物が多用されてきたが、引火、爆発の危険
性と作業環境の悪化の問題があるため、水性の離型剤が
指向されている。水性離型剤としては、ワックスとくに
酸化ワックスを各種の乳化剤を用いて乳化したエマルシ
ョンが試みられているが、以下に述べる欠点を有し、実
用に供し難い。

（１）　　Ｍ型性がわるい。

（２）　　金型への堆積物が多い。

発明が解決しようとする問題点 上記の現状であるから、水性離型剤の欠点を改善し、溶
剤系ｇＩ型剤に劣らない性能を有する水性離型剤を提供
することが本発明の目的である。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明者らは鋭意研究の結
果、特定のワックスに少量の有機溶剤を加え、特定の乳
化剤を用いて乳化したエマルションであって、不揮発分
の物性とくに軟化点と溶融粘度が特定範囲内にある組成
物がすぐれた効果を有することを見出し、本発明を完成
した。

すなわち本発明は、 （甲）（イ）酸価が１以下のポリエチレンワックスを７
０重量％以上含む７７７２１００重量部に対して、（ロ
）有機溶剤を５〜２０重量部加えたワックス混合物を、 （乙）（ハ）１２〜２０個の炭素原子を有する脂肪酸の
揮発性アミン塩またはアンモニウム塩を必須成分とし、
（ニ）多価アルコールの脂肪酸エステルを任意成分とす
る乳化剤 で乳化して得られるエマルションであって、不揮発分の
軟化点が５０〜１００℃であり、溶融粘度が１２０℃に
おいて２０〜１ｏｏｃｐである組成物からなる軟質ポリ
ウレタンフォーム成型用水性離型剤組成物である。

本発明の構成について以下に詳説する。

（ワックス） ワックスは酸価が１以下のポリエチレンワ・ンクスを７
０重量％以上含まなければならない、ポリエチレンワッ
クス以外のワックスとしては、ワックス成分中３０重量
％を越えない範囲内で、各種の天然ワックスを用いるこ
とができる。

これらのワックスのうち、カルナウバワックスは１組成
物の乳化を容易にする効果がある。

ポリエチレンワックスの酸価は１以下でなければならな
い、酸価が１より大きいと金型表面への堆積物が多くな
る。この堆積物は、成型プロセスを繰り返す間に金型表
面に樹脂状物質として強固に付着し、堆積するもので、
金型の温度管理とフオームの脱型作業を困難にし、成型
フオームの表面が規格どおりに仕上がらなくなるなどの
不都合を生ずる。

ポリエチレンワックス以外のワックスが、ワックス成分
中３０重量％を越えると離型性が低下する。

（有機溶剤） 有機溶剤は組成物の乳化安定性を向上することと、エア
レスユニットで離型剤を塗布する場合。

とくにスプレー圧が低いとき、エアレスユニットのポン
プのピストンにワックスが付着して、ピストンの作動が
不十分になることを防止する効果がある。

有機溶剤としては、ワックスの溶解性がよく、毒性およ
び臭気のすくないものが好ましく、また組成物をつくる
ときに組成成分を１２０℃前後まで加熱するので、沸点
が１２０℃以上であることが望ましい、これらの条件を
備えたものとしてミネツルターペンをあげることができ
る。有機溶剤の量はワックス１００重量部に対して５〜
２０重量部であることが望ましい、５重量部未満では上
記の効果が得られず、２０重量部を越しても効果が向上
しないので不経済である。

（乳化剤） 乳化剤としては（ハ）１２〜２０個の炭素原子を有する
脂肪酸の揮発性アミン塩またはアンモニウム塩を単独で
用いるか、該揮発性アミン塩と（ニ）多価アルコールの
脂肪酸エステルを併用する。（ハ）の物質は組成物の乳
化および金型へのぬれ性にすぐれ、（ニ）の物質は主と
して乳化安定性を高めるために補助的に使用する。ただ
しく二）の物質は（ハ）の物質１００重量部に対して２
０重量部以内であることが望ましい、２０重量部を越え
ると離型性が低下する。揮発性アミン塩またはアンモニ
ウム塩をつくるための脂肪酸は飽和酸であっても不飽和
酸であってもよいが、炭素原子数が１２〜２０の範囲の
ものがすぐれた乳化力を発揮するから、望ましい、炭素
原子数が１２より小さいと組成物の金型へのぬれ性が低
下し、２０を越えるとエマルションの乳化が不安定とな
る。

塩をつくるために脂肪酸と反応させる物質として、アン
モニアおよびメチルアミン、エチルアミン、プロピルア
ミン、モルホリン、エチルモルホリン、メチルモルホリ
ン等の揮発性アミンヲ例示することができるが、乳化力
がすぐれ、臭気が比較的少ないへにおいてモルホリンが
すぐれている。

任意成分としての多価アルコールの脂肪酸エステルはモ
ノエステル、ジエステルあるいはこれらの混合物を用い
ることができる。多価アルコールとしてはグリセリン、
ペンタエリトリット、ネオペンチルグリコール、ジエチ
レングリコール等ヲ挙げることができる。

（その他の成分） 上記の必須成分および任意成分のほかに、従来の離型剤
に用いられてきた酸化防止剤を任意に含有することがで
きる。

（不揮発分の物性） 本発明の水性離型剤組成物は、不揮発分の軟化点が５０
〜１００℃であり、溶融粘度が１２０℃において２０−
１００　ｃ　ｐであることが必要である。

不揮発分の軟化点が５０℃より低いとフオームの表面が
荒れる傾向にあり、１００℃より高いと脱型時に不揮発
分が固化するため離型抵抗が大きくなる。

不揮発分の溶融粘度が１２０℃において２０ｃＰより低
いと、塗布被膜のフオームへの移行が多くなり、ａｉ型
性が低下する。１００ｃｐより高いと粘性のため離型抵
抗が大きくなり、作業が困難になる。

（製造方法） 本発明の組成物を製造するには、ワックス成分、有機溶
剤および必要によっては、乳化剤としての脂肪酸エステ
ルを混合し、ｔｏｏ−１２０℃に加熱して溶融し、これ
を９０℃以上に加熱した脂肪酸の揮発性アミン塩または
アンモニウム塩の水溶液中にかきまぜながら徐々に投入
する。このようにして成分濃度３０〜４０重量％の予備
乳化液をつくり、つぎにこれをホモジナイズ処理してエ
マルション粒子を微細化する。このようにして得られた
９０℃以上のエマルションを室温に近１．％温度まで急
冷することによって、安定なエマルション組成物をつく
る。

（使用方法） 上記の組成物を金型に塗布するときは、水で希釈して成
分濃度約１０重量％のエマルションを調整し、８ＯＮ１
３０℃に加熱した金型にエアスプレーまたはエアレスス
プレーした後、数秒で金型に均一な離型剤皮膜が形成さ
れる。ついで金型を３５〜４０℃に冷却したのち、フオ
ーム原料を金型内に注入し、１２０〜ｔａｏ℃、ｌＯ〜
２０分間のキュアを行なった後、８０〜１２０℃で脱型
する。上記の工程を溶剤系離型剤を用いるときと同じ設
備および条件で行なうことができる。

実　　施　　例 つぎに本発明をいっそう理解しやすくするために実施例
を掲げて本発明を説明する。ただし以下の実施例は本発
明をなんら制限するものではない、なお、以下の記述に
おいて１部は重量部を、％は重量％をあられす。

実施例１ ワックス混合物 ポリエチレンワックス−１（注−１） １８部 ポリエチレンワックス−２（注−２） ９　　部 ステアリン酸モノグリセライド　　０．５部ミネラルタ
ーペン　　　　　　　　４　　部乳化剤 °ステアリン酸　　　　　　　　　　　２　　部モルホ
リン　　　　　　　　　　　１．５部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６５　　　　
部（注−１）軟化点５５℃、溶融粘度１８０ｃｐ／１２
０℃、酸価０ （注−２）軟化点８７℃、溶融粘度　　５ｃｐ／１２０
℃、酸価Ｏ ワックス混合物を１２０℃に加熱して溶融させ、９５°
Ｃに加熱した乳化剤のステアリン酸モルホリン塩水溶液
中にかきまぜながら徐々に投入し、予備乳化液を作成し
た。ついでホモジナイザー（ガラリン社製）を用いて乳
化（処理圧力５０００ｐｓｉ）ｔ、た後、熱交換器を用
いて４０℃に急冷し、不揮発分濃度３０％の組成物を得
た。

この組成物の不揮発分の軟化点は６０℃であり、１２０
℃の溶融粘度は６０ｃｐであった。この組成物を水で３
倍に希釈し、８０℃に加熱したアルミニウム製金型内面
にエアレススプレーにて塗布して４０℃に冷却後、均一
に混合したポリウレタンフォーム原料を金型内に一様に
流し込み、上ぶたをした後、１２０℃に調整したオーブ
ンに金型を入れて１５分間発泡させた０発泡後金型をオ
ーブンから取り出したところ、離型性、フオームの表面
仕上りとも極めて良好であった。この作業を５回繰り返
した後、金型内の堆積物を観察したところ、その量は極
めて少なかった。

実施例２ コールドモールディングプロセス用として、下記の原料
を用い、実施例１と同様の方法で不揮発分濃度３０％の
水性離型剤組成物をつくった。

ワックス混合物 ポリエチレンワックス−１１８部 パラフィン（融点１５５°Ｆ）　　　６　　　部ポリエ
チレンワックス−２３部 ステアリン酸モノグリセライド　　１　　部酸価防止剤
　　　　　　　　　　　０．１部”ミネラルターペン　
　　　　　　　２　　部乳化剤 オレイン酸　　　　　　　　　　　　２　　部モルホリ
ン　　　　　　　　　　　１．５部水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　３５　　　　部こ
の組成物の不揮発分の軟化点は５０℃であり、１２０℃
の溶融粘度は５０ｃｐであった。

この組成物を水で３倍に希釈し、７０℃に加熱したアル
ミニウム製金型内面にエアレススプレーにて塗布し、３
５℃に冷却した後、均一に混合したポリウレタンフォー
ム原料を金型内に一様に流し込み、上ぶたをした後、１
００℃に調整したオーブン中で１５分間発泡させた０発
泡後、金型をオーブンから取り出し、金型を６０℃に冷
却してポリウレタンフォームを取り出したところ、離型
性、フオームの表面仕上りとも極めて良好であった。こ
の作業を５回繰り返した後、金型内の堆積物を観察した
ところ、その量は極めて少なかった。

実施例３ ホー／　トモールディングプロセスの特殊な場合、すな
わち２００℃程度で発泡させる場合には、不揮発分の溶
融粘度が低いと金型へのぬれ性がわるく、フオーム内面
へ離型剤が移行しやすいので、このことを考慮して下記
の離型剤組成物を調整した。

ワックス混合物 ポリエチレンワックス−３（注−３） ２１部 ポリエチレンワックス−４（注−４） ６部 ペンタエリトリフトジオレエート　０．５部酸化防止剤
　　　　　　　　　　　０．１部ミネラルターペン　　
　　　　　　４　　部乳化剤 ステアリン酸　　　　　　　　　　２　　部モルホリン
　　　　　　　　　　　１．４部水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　６５　　　　部（注−
３）軟化点７８℃、溶融粘度１８０ｃｐ／１２０℃、酸
価０ （注−４）軟化点１０２℃、溶融粘度７ｃｐ／１２０℃
、酸価０ 上記の成分を実施例１と同様に処理して水性離型剤組成
物を調整した。

組成物の不揮発分の軟化点は９０℃、１２０℃の溶融粘
度は７０ｃｐであった。

この組成物を水で３倍に希釈し、１３０℃の金型内面に
エアレススプレーして塗布し、４０℃に冷却した後、均
一に混合したポリウレタンフォーム原料を金型に一様に
流し込み、上ぶたをした後、２００℃に調整したオーブ
ン中で１５分間発泡させた０発泡後、金型をオーブンか
ら取り出したところ、離型性、フオームの表面仕上りと
も極めて良好であった。この作業を５回繰り返しした後
、金型の堆積物を観察したところ、その量は極めて少な
かった。

実施例４ ワックス混合物 ポリエチレンワックス−１２４ｆｉ ポリエチレンワックス−２１０部 カルナウバワックス　　　　　　　　　４部ミネラルタ
ーペン　　　　　　　　　　４部乳化剤 ステアリン酸　　　　　　　　　　　　　３部モルホリ
ン　　　　　　　　　　　　　　２部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５３部上
記の原料を使い、実施例１と同様の方法で不揮発分濃度
４１％の水性離型剤組成物をつくった。実施例１よりも
不揮発分濃度の高い組成物をつくることができたのはカ
ルナラ／＜ワックスを配合したことによる。

この組成物の不揮発分の軟化点は６０℃であり、１２０
℃の溶融粘度は６０ｃｐであった。

この組成物を４倍に希釈し、実施例１と同じ方法で作業
を行ったところ、離型性、フオームの表面仕上がりとも
極めて良好であった。金型内のｔ（１積物の量が実施例
１よりもやや多かったが、実用上問題になる量ではなか
った。

比較例１ 実施例１から有機溶剤を除いた組成のワックスエマルシ
ョン組成物を実施例１と同様の方法でつくった。この組
成物の３倍希釈液を用い、実施例１と同様の条件でフオ
ームを成型したところ、エアレスユニットのピストンに
ワックスが付着し、ピストンの作動不良を起し、離型剤
を金型に均一に塗布することができなかった。

比較例２ ワックス混合物 酸化ツー２クス−１（注−５）　　　１０　　部ポリエ
チレンワックス−１ｉｏ　　　部ポリエチレンワックス
−２８部 乳化剤 ステアリン酸　　　　　　　　　　２　　部モルホリン
　　　　　　　　　　　　１．４部水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　６９　　　　部（
注−５）酸価４０．軟化点１０２℃、溶融粘度３０　ｃ
　ｐ　／　１２０℃。

上記のワックス混合物を１２０℃に加熱して溶融し、９
５℃に加熱した乳化剤のステアリン酸モルホリン塩溶液
中にかきまぜながら徐々に投入してエマルションをつく
り、これを４０℃に急冷して不揮発分濃度３０％の組成
物を得た。

この組成物の不揮発分の軟化点は８０℃であり、１２０
℃の溶融粘度は４０ｃｐであった。この組成物を水で３
倍に希釈した液をＭ型剤として、実施例１と同じ条件で
ポリウレタンフォームの発泡をした。その結果は、＃型
性が劣り、またこの作業を５回繰り返しした後、金型内
の堆積物を観察したところ、その量が著しく多かった。

比較例３ ポリエチレンワックス−１１８部 ポリエチレンワックス−２９，１部 ステアリン酸モノグリセライド　０．５　　部ステアリ
ルアルコールエチレン オキサイド　８モル付加物　　　２　　　部ステアリル
アルコールエチレン オキサイド　１２モル付加物　　２　　　部酸化防止剤
　　　　　　　　　　０．１５部上記の混合物を１２０
℃に加熱して溶融し、９５℃の熱水中へかきまぜながら
徐々に投入し、予備乳化液を作成した。以下実施例１と
同様に処理して、不揮発分濃度３０％の組成物を得た。

この組成物の３倍希釈液を用いて実施例１と同様にフオ
ームの成型をしようとしたが、フオームが金型に付着し
て雌型することができなかった。

発明の効果 本発明の水性離型剤組成物を使用することにより、軟質
ポリウレタンフォームの成型において溶剤系離型剤を用
いたときの問題点、すなわち引火、爆発の危険と作業環
境悪化の問題が解消する。また従来試みられた水系離型
剤の欠点である離型性の低下、金型への堆積物の増加が
改善される。また、本発明の水性離型剤組成物を用いて
成型したポリウレタンフォームは、擦過音を発しない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （甲）（イ）酸価が１以下のポリエチレンワックスを７
   ０重量％以上含むワックス１００重量部に対して（ロ）
   有機溶剤を５〜２０重量部加えたワックス混合物を、コ
   ール （乙）（ハ）１２〜２０個の炭素原子を有する脂肪酸の
   揮発性アミン塩またはアンモニウム塩を必須成分とし、
   （ニ）多価アルコールの脂肪酸エステルを任意成分とす
   る乳化剤 で乳化して得られるエマルションであって、不揮発分の
   軟化点が５０〜１００℃であり、溶融粘度が１２０℃に
   おいて２０〜１００ｃｐである組成物からなる軟質ポリ
   ウレタンフォーム成型用水性離型剤組成物。