JP2917319B2 - 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法Info
- Publication number
- JP2917319B2 JP2917319B2 JP1272139A JP27213989A JP2917319B2 JP 2917319 B2 JP2917319 B2 JP 2917319B2 JP 1272139 A JP1272139 A JP 1272139A JP 27213989 A JP27213989 A JP 27213989A JP 2917319 B2 JP2917319 B2 JP 2917319B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foaming
- temperature
- polyurethane foam
- flexible polyurethane
- foam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/02—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by the reacting monomers or modifying agents during the preparation or modification of macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0008—Foam properties flexible
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/005—< 50kg/m3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、寝具，家具のクッション材や梱包材料等と
して好適に使用される低密度軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法に関する。
して好適に使用される低密度軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法に関する。
従来、低密度軟質ポリウレタンフォームは、ポリヒド
ロキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、発泡剤、触
媒等の発泡原料を混合し、この混合物を攪拌して発泡・
樹脂化させることにより製造されているが、この軟質ポ
リウレタンフォームの製造は高分子合成反応の中でとり
わけ重縮合反応を利用したものであり、発熱を伴なう。
特に、発泡剤として水を用いた場合におけるポリイソシ
アネートと水との発泡反応による反応熱は、軟質ポリウ
レタンフォーム製造時の発熱の大きな原因となってい
る。この場合、軟質ポリウレタンフォームの内部に蓄積
された反応熱は時間の経過と共に周囲に放熱されてゆく
が、フォームブロックのサイズが大きくなると中心部の
蓄熱は周辺部の放熱の影響を余り受けなくなり、反応が
終了してから15〜30分後に中心部は最高温度（以下フォ
ームの内部発熱最高温度をTmaxという）に達する。この
Tmaxは発泡剤としての水の配合量に比例して上昇し、例
えばポリヒドロキシ化合物100重量部に対して水を５重
量部使用したときには165〜170℃になるが、フォームの
内部熱はフォームのサイズが大きくなるほど放熱が遅く
なり、このため長時間高温状態に保たれたフォーム内部
では高温に起因する熱劣化、酸化劣化が起こり、内部や
け（スコーチ）と呼ばれるフォームの変色、物性低下の
原因となるばかりでなく、極端な場合は自然発火の原因
にもなる。
ロキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、発泡剤、触
媒等の発泡原料を混合し、この混合物を攪拌して発泡・
樹脂化させることにより製造されているが、この軟質ポ
リウレタンフォームの製造は高分子合成反応の中でとり
わけ重縮合反応を利用したものであり、発熱を伴なう。
特に、発泡剤として水を用いた場合におけるポリイソシ
アネートと水との発泡反応による反応熱は、軟質ポリウ
レタンフォーム製造時の発熱の大きな原因となってい
る。この場合、軟質ポリウレタンフォームの内部に蓄積
された反応熱は時間の経過と共に周囲に放熱されてゆく
が、フォームブロックのサイズが大きくなると中心部の
蓄熱は周辺部の放熱の影響を余り受けなくなり、反応が
終了してから15〜30分後に中心部は最高温度（以下フォ
ームの内部発熱最高温度をTmaxという）に達する。この
Tmaxは発泡剤としての水の配合量に比例して上昇し、例
えばポリヒドロキシ化合物100重量部に対して水を５重
量部使用したときには165〜170℃になるが、フォームの
内部熱はフォームのサイズが大きくなるほど放熱が遅く
なり、このため長時間高温状態に保たれたフォーム内部
では高温に起因する熱劣化、酸化劣化が起こり、内部や
け（スコーチ）と呼ばれるフォームの変色、物性低下の
原因となるばかりでなく、極端な場合は自然発火の原因
にもなる。
これに対し、従来より発泡原料混合物に酸化防止剤を
添加し、これによって高温にフォーム内部のスコーチや
発火を防止する方法が提案されている（特開昭54−6889
8号公報等）。しかし、この方法はフォームの高温状態
での酸化劣化や熱劣化を薬剤を用いて防止しようとする
もので、フォームの内部温度、特に水を５重量部以上用
いた場合の高温を直接制御するものでないため、上述し
た高温に起因する問題点を完全に解決できるものではな
い。
添加し、これによって高温にフォーム内部のスコーチや
発火を防止する方法が提案されている（特開昭54−6889
8号公報等）。しかし、この方法はフォームの高温状態
での酸化劣化や熱劣化を薬剤を用いて防止しようとする
もので、フォームの内部温度、特に水を５重量部以上用
いた場合の高温を直接制御するものでないため、上述し
た高温に起因する問題点を完全に解決できるものではな
い。
一方、フォームの内部温度をコントロールし、より低
いTmaxで軟質ポリウレタンフォームを製造する方法とし
て、水の配合量を減らすと共に発泡剤として補助的にフ
レオン、メチレンクロライド等の揮発性有機溶剤を添加
する方法が知られている。これらの揮発性有機溶剤は液
状で発泡原料中に配合され、発泡時に気化して軟質ポリ
ウレタンフォームの低密度化に役立つと同時に、気化熱
によりフォームの内部温度を低下させる効果がある。し
かし、近年フレオンはオゾン層破壊の問題から、またメ
チレンクロライドといった有機溶剤は毒性の問題から、
それぞれ使用が制限される傾向にあり、将来的にはこれ
らの揮発性有機溶剤を用いない発泡方法が望まれてい
る。
いTmaxで軟質ポリウレタンフォームを製造する方法とし
て、水の配合量を減らすと共に発泡剤として補助的にフ
レオン、メチレンクロライド等の揮発性有機溶剤を添加
する方法が知られている。これらの揮発性有機溶剤は液
状で発泡原料中に配合され、発泡時に気化して軟質ポリ
ウレタンフォームの低密度化に役立つと同時に、気化熱
によりフォームの内部温度を低下させる効果がある。し
かし、近年フレオンはオゾン層破壊の問題から、またメ
チレンクロライドといった有機溶剤は毒性の問題から、
それぞれ使用が制限される傾向にあり、将来的にはこれ
らの揮発性有機溶剤を用いない発泡方法が望まれてい
る。
更に、水及び揮発性有機溶剤以外の発泡剤を用いる低
密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法として、発泡
剤に蟻酸を用いる方法も提案されている（特開昭58−29
837号公報）。しかし、この方法においても発泡時には
発熱を伴ない、このため蟻酸を多量に使用した場合には
水を発泡剤として用いた場合と同様にフォームの内部ス
コーチ、自然発火の問題が生じる。
密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法として、発泡
剤に蟻酸を用いる方法も提案されている（特開昭58−29
837号公報）。しかし、この方法においても発泡時には
発熱を伴ない、このため蟻酸を多量に使用した場合には
水を発泡剤として用いた場合と同様にフォームの内部ス
コーチ、自然発火の問題が生じる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、発泡剤と
して多量の水や蟻酸を用いた場合でもTmaxを低い値にコ
ントロールすることができ、従って大型フォーム製造時
におけるフォームの内部スコーチ、自然発火を防止する
ことが可能な低密度軟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。
して多量の水や蟻酸を用いた場合でもTmaxを低い値にコ
ントロールすることができ、従って大型フォーム製造時
におけるフォームの内部スコーチ、自然発火を防止する
ことが可能な低密度軟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。
本発明は、上記目的を達成するため、発泡原料として
ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、発
泡剤及び触媒を含む混合物を攪拌し、この混合物を発泡
させることにより低密度軟質ポリウレタンフォームを製
造する方法において、発泡剤として水、蟻酸若しくはそ
の塩、又は水と蟻酸若しくはその塩とをポリヒドロキシ
化合物100重量部に対し水当量として５重量部以上配合
し、かつ上記発泡原料の温度を上記混合物の温度が15℃
以下となるように予め調整しておくことにより該混合物
の温度を15℃以下にした状態で攪拌を開始すると共に、
高触媒活性状態で発泡樹・脂化反応を行なわせるように
したことを特徴とする低密度軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法を提供する。
ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、発
泡剤及び触媒を含む混合物を攪拌し、この混合物を発泡
させることにより低密度軟質ポリウレタンフォームを製
造する方法において、発泡剤として水、蟻酸若しくはそ
の塩、又は水と蟻酸若しくはその塩とをポリヒドロキシ
化合物100重量部に対し水当量として５重量部以上配合
し、かつ上記発泡原料の温度を上記混合物の温度が15℃
以下となるように予め調整しておくことにより該混合物
の温度を15℃以下にした状態で攪拌を開始すると共に、
高触媒活性状態で発泡樹・脂化反応を行なわせるように
したことを特徴とする低密度軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法を提供する。
即ち、従来低密度軟質ポリウレタンフォームの製造に
おいては、発泡原料、特にポリヒドロキシ化合物及びポ
リイソシアネート化合物の液温を予め20〜25℃に調整し
てから混合、攪拌を行なっている。その理由は、液温が
高いと反応が速すぎて発泡が不安定になり、また液温が
低いと反応が遅くなって硬化までに時間を要したり、や
はり発泡が不安定になったりするためであり、従って夏
期にはポリヒドロキシ化合物及びポリイソシアネート化
合物をそれぞれ予め冷却し、冬期にはこれらを予め加温
して用いている。これに対し、本発明においては、発泡
原料の温度をこれらの混合物の温度が15℃以下となるよ
うに予め調整しておき、攪拌時における発泡原料混合物
の液温を従来の液温に比べて極めて低い値（15℃以下）
とすることによりTmaxを従来の液温で攪拌、発泡を行な
わせる場合に比べて低下させることができるため（通常
10℃以上低下）、発泡剤として多量の水や蟻酸を配合し
てもTmaxを許容温度以下に保持することができると共
に、高触媒活性状態で発泡・樹脂化反応を行なわせるこ
とにより、低温による反応性の低下をカバーし、混合攪
拌から発泡終了までの時間（ライズタイム）を通常の液
温（20〜25℃）で攪拌、発泡を行なった場合と同等の時
間にすることができる。従って、本発明は、発泡反応に
要する時間を変えることなく発泡終了後におけるフォー
ムブロックの内部温度を低下させたもので、これにより
高温に起因するスコーチ、発火や反応性の低下に起因す
る生産性の低下を防止し、低密度軟質ポリウレタンフォ
ームを安全かつ安価に製造できるようにしたものであ
る。
おいては、発泡原料、特にポリヒドロキシ化合物及びポ
リイソシアネート化合物の液温を予め20〜25℃に調整し
てから混合、攪拌を行なっている。その理由は、液温が
高いと反応が速すぎて発泡が不安定になり、また液温が
低いと反応が遅くなって硬化までに時間を要したり、や
はり発泡が不安定になったりするためであり、従って夏
期にはポリヒドロキシ化合物及びポリイソシアネート化
合物をそれぞれ予め冷却し、冬期にはこれらを予め加温
して用いている。これに対し、本発明においては、発泡
原料の温度をこれらの混合物の温度が15℃以下となるよ
うに予め調整しておき、攪拌時における発泡原料混合物
の液温を従来の液温に比べて極めて低い値（15℃以下）
とすることによりTmaxを従来の液温で攪拌、発泡を行な
わせる場合に比べて低下させることができるため（通常
10℃以上低下）、発泡剤として多量の水や蟻酸を配合し
てもTmaxを許容温度以下に保持することができると共
に、高触媒活性状態で発泡・樹脂化反応を行なわせるこ
とにより、低温による反応性の低下をカバーし、混合攪
拌から発泡終了までの時間（ライズタイム）を通常の液
温（20〜25℃）で攪拌、発泡を行なった場合と同等の時
間にすることができる。従って、本発明は、発泡反応に
要する時間を変えることなく発泡終了後におけるフォー
ムブロックの内部温度を低下させたもので、これにより
高温に起因するスコーチ、発火や反応性の低下に起因す
る生産性の低下を防止し、低密度軟質ポリウレタンフォ
ームを安全かつ安価に製造できるようにしたものであ
る。
なお、従来ポリヒドロキシ化合物及びポリイソシアネ
ート化合物を混合タンクに導入し、これを冷却しながら
混合した後、この混合物をミキサーに移し、更に触媒、
発泡剤等を加えて発泡させる軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法が公知である（特開平１−213326号公報）。
しかし、この方法は発泡原料を予め冷却しておくもので
はなく、このため従来設備に加えて別途冷却混合室が必
要になると共に、冷却は反応を遅らせて物性を上げるこ
とが目的であり、従って本発明とはその目的、構成、効
果が全く異なるものである。
ート化合物を混合タンクに導入し、これを冷却しながら
混合した後、この混合物をミキサーに移し、更に触媒、
発泡剤等を加えて発泡させる軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法が公知である（特開平１−213326号公報）。
しかし、この方法は発泡原料を予め冷却しておくもので
はなく、このため従来設備に加えて別途冷却混合室が必
要になると共に、冷却は反応を遅らせて物性を上げるこ
とが目的であり、従って本発明とはその目的、構成、効
果が全く異なるものである。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明で用いるポリヒドロキシ化合物の種類に制限は
なく、末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルポリ
オールやポリエステルポリオール、これらの共重合物で
あるポリエーテルポリエステルポリオール、ポリオール
中でエチレン性不飽和単量体を重合させたポリマーポリ
オールといった一般に軟質ポリウレタンフォームの製造
に使用されるものであればいずれのものも使用できる。
なく、末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルポリ
オールやポリエステルポリオール、これらの共重合物で
あるポリエーテルポリエステルポリオール、ポリオール
中でエチレン性不飽和単量体を重合させたポリマーポリ
オールといった一般に軟質ポリウレタンフォームの製造
に使用されるものであればいずれのものも使用できる。
この場合、ポリヒドロキシ化合物は液温を低下させる
と粘度が指数関数的に上昇するので、低温下でも他の発
泡原料と均一に攪拌でき、かつ攪拌後の混合物に流動性
を与えるものであることが好ましく、従って０〜15℃に
おける粘度が200〜10000cpsであるものを用いることが
好適である。
と粘度が指数関数的に上昇するので、低温下でも他の発
泡原料と均一に攪拌でき、かつ攪拌後の混合物に流動性
を与えるものであることが好ましく、従って０〜15℃に
おける粘度が200〜10000cpsであるものを用いることが
好適である。
また、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（TDI）、粗製TDI、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、（MDI）、粗製MDI、炭素数
２〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４〜15の脂
環式ポリイソシアネート、炭素数８〜15の芳香族ポリイ
ソシアネート、或いはポリイソシアネートの混合物や変
性物、例えば部分的にポリオール類と反応させたプレポ
リマーといった一般に軟質ポリウレタンフォームの製造
に使用されるものであればいずれのものも使用できる。
ジイソシアネート（TDI）、粗製TDI、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、（MDI）、粗製MDI、炭素数
２〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４〜15の脂
環式ポリイソシアネート、炭素数８〜15の芳香族ポリイ
ソシアネート、或いはポリイソシアネートの混合物や変
性物、例えば部分的にポリオール類と反応させたプレポ
リマーといった一般に軟質ポリウレタンフォームの製造
に使用されるものであればいずれのものも使用できる。
更に、発泡剤としては、上述したようにポリヒドロキ
シ化合物100重量部に対して５重量部以上の水、これと
同当量の蟻酸若しくはその塩又は水と蟻酸若しくはその
塩との混合物を配合する。この場合、蟻酸の塩としては
蟻酸とヒドラジン、トリエチルアミン、ジメチルベンジ
ルアミン又はトリエチレンジアミンとの塩が好適に使用
できる。また、発泡剤のより好ましい配合量は水単独の
場合はポリヒドロキシ化合物100重量部に対して５〜10
重量部、蟻酸類又は水と蟻酸類との混合物の場合はこれ
と同当量である。なお、本発明においては、フォームを
より低密度にする目的で発泡剤としてフレオン等の揮発
性溶剤を少量補助的に使用することもできるが、通常は
これら揮発性溶剤の配合は不要である。
シ化合物100重量部に対して５重量部以上の水、これと
同当量の蟻酸若しくはその塩又は水と蟻酸若しくはその
塩との混合物を配合する。この場合、蟻酸の塩としては
蟻酸とヒドラジン、トリエチルアミン、ジメチルベンジ
ルアミン又はトリエチレンジアミンとの塩が好適に使用
できる。また、発泡剤のより好ましい配合量は水単独の
場合はポリヒドロキシ化合物100重量部に対して５〜10
重量部、蟻酸類又は水と蟻酸類との混合物の場合はこれ
と同当量である。なお、本発明においては、フォームを
より低密度にする目的で発泡剤としてフレオン等の揮発
性溶剤を少量補助的に使用することもできるが、通常は
これら揮発性溶剤の配合は不要である。
また、触媒の種類も限定されず、オクチル酸鉛、オク
チル酸亜鉛、オクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、
酢酸ナトリウム等の有機金属化合物、トリエチルアミ
ン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、ジ
メチルアミノメチルフェノール等の三級アミン類、アル
カリ及びアルカリ土類金属のアルコキシドやフェノキシ
ド、第四級アンモニウム塩、イミダゾール類等の公知の
ものを使用できる。
チル酸亜鉛、オクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、
酢酸ナトリウム等の有機金属化合物、トリエチルアミ
ン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、ジ
メチルアミノメチルフェノール等の三級アミン類、アル
カリ及びアルカリ土類金属のアルコキシドやフェノキシ
ド、第四級アンモニウム塩、イミダゾール類等の公知の
ものを使用できる。
この場合、本発明においては高触媒活性状態で発泡反
応を行なわせる。即ち、本発明では15℃以下という低い
原料液温条件下で発泡・樹脂化反応を行なわせるもので
あり、従って触媒使用に当ってはこのように低い液温で
発泡反応速度と樹脂化反応速度とのバランスをとり、泡
潰れ、セルの粗大化等を防ぐため、高触媒活性状態とす
ることによって通常の液温（20〜25℃）で行なう化学反
応と同等の速度で反応を行なわせることが生産性低下を
防止するために必要である。この場合、高触媒活性状態
にする手段としては、触媒として高活性のものを用いる
方法或いは触媒の増量を行なう方法を好適に採用し得、
例えば高活性の触媒としてはテトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジアザビ
シクロウンデセン（DBU）といった三級アミン触媒及び
スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレートとい
った有機錫化合物の１種又は２種以上を挙げることがで
きる。
応を行なわせる。即ち、本発明では15℃以下という低い
原料液温条件下で発泡・樹脂化反応を行なわせるもので
あり、従って触媒使用に当ってはこのように低い液温で
発泡反応速度と樹脂化反応速度とのバランスをとり、泡
潰れ、セルの粗大化等を防ぐため、高触媒活性状態とす
ることによって通常の液温（20〜25℃）で行なう化学反
応と同等の速度で反応を行なわせることが生産性低下を
防止するために必要である。この場合、高触媒活性状態
にする手段としては、触媒として高活性のものを用いる
方法或いは触媒の増量を行なう方法を好適に採用し得、
例えば高活性の触媒としてはテトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジアザビ
シクロウンデセン（DBU）といった三級アミン触媒及び
スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレートとい
った有機錫化合物の１種又は２種以上を挙げることがで
きる。
本発明においては、上述した発泡原料の温度をこれら
の混合物の温度が15℃以下になるように予め調整してお
くものであるが、この場合ポリヒドロキシ化合物及びポ
リイソシアネート化合物をそれぞれ予め15℃以下に冷却
しておくことが好ましい。即ち、軟質ポリウレタンフォ
ームの製造においてポリヒドロキシ化合物及びポリイソ
シアネート化合物は通常発泡原料の総重量中90％以上を
占め、発泡原料混合物の液温は上記両化合物の液温に支
配されるため、これら両主要原料の温度を15℃以下とす
ることによって発泡原料混合物の温度を確実に15℃以下
にすることができる。しかし、ポリヒドロキシ化合物及
びポリイソシアネート化合物の液温を低下させると粘度
の上昇や凝固等の問題が生じることがあるため、一方の
温度を15℃以上とし、混合したときに全体として15℃以
下になるようにしても差支えない。なお、より好ましい
液温はポリヒドロキシ化合物が０〜15℃、ポリイソシア
ネート化合物が０〜15℃であり、両化合物をこの温度範
囲とすることにより上述した粘度上昇、凝固等の問題を
回避することができる。
の混合物の温度が15℃以下になるように予め調整してお
くものであるが、この場合ポリヒドロキシ化合物及びポ
リイソシアネート化合物をそれぞれ予め15℃以下に冷却
しておくことが好ましい。即ち、軟質ポリウレタンフォ
ームの製造においてポリヒドロキシ化合物及びポリイソ
シアネート化合物は通常発泡原料の総重量中90％以上を
占め、発泡原料混合物の液温は上記両化合物の液温に支
配されるため、これら両主要原料の温度を15℃以下とす
ることによって発泡原料混合物の温度を確実に15℃以下
にすることができる。しかし、ポリヒドロキシ化合物及
びポリイソシアネート化合物の液温を低下させると粘度
の上昇や凝固等の問題が生じることがあるため、一方の
温度を15℃以上とし、混合したときに全体として15℃以
下になるようにしても差支えない。なお、より好ましい
液温はポリヒドロキシ化合物が０〜15℃、ポリイソシア
ネート化合物が０〜15℃であり、両化合物をこの温度範
囲とすることにより上述した粘度上昇、凝固等の問題を
回避することができる。
また、他の発泡原料である触媒、発泡剤、整泡剤等も
予め15℃以下に調整しておくことが好ましいが、これら
補助原料の温度が混合液全体の温度に与える影響は少な
いので、温度管理の煩雑さを避けて通常の液温（20〜25
℃）のままとし、ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシア
ネート化合物の温度をこれら補助原料の温度と相殺され
る程度に下げて混合液全体の液温が15℃以下になるよう
にしてもよい。
予め15℃以下に調整しておくことが好ましいが、これら
補助原料の温度が混合液全体の温度に与える影響は少な
いので、温度管理の煩雑さを避けて通常の液温（20〜25
℃）のままとし、ポリヒドロキシ化合物、ポリイソシア
ネート化合物の温度をこれら補助原料の温度と相殺され
る程度に下げて混合液全体の液温が15℃以下になるよう
にしてもよい。
なお、本発明においては必要に応じて他の添加剤、例
えば整泡剤、充填剤、難燃剤等を適宜使用することがで
きる。
えば整泡剤、充填剤、難燃剤等を適宜使用することがで
きる。
以上説明したように、本発明においては、発泡原料の
温度を発泡原料混合物の温度が15℃以下となるように予
め調整し、混合物の温度を15℃以下として攪拌を行なう
ようにしたので、Tmaxを通常の液温で発泡させた場合に
比べて低下させることができ、従って通常の液温では反
応熱によるフォームブロック内部の劣化や発火の危険性
がある水や蟻酸の使用量（水当量としてポリヒドロキシ
化合物100重量部に対し５重量部以上）であっても、上
述したフォームの劣化や発火を確実に防ぐことができる
と共に、高触媒活性状態で発泡・樹脂化反応を行なわせ
るようにしたので、液温低下によって生じるトラブル、
即ちフォーム化不良、反応遅延によるキュア時間の延長
（生産性低下）を回避することができる。従って、本発
明によれば従来通りの発泡設備を用い、従来通りの生産
性を維持して、品質の安定したフォームをスコーチの発
生や発火の危険がない状態で安価に製造することがで
き、またフォームの内部温度の低減分だけ発泡剤として
水や蟻酸を多く配合できるため、フレオン等の有機溶剤
を使わずに低密度軟質ポリウレタンフォームを製造する
ことができるものである。
温度を発泡原料混合物の温度が15℃以下となるように予
め調整し、混合物の温度を15℃以下として攪拌を行なう
ようにしたので、Tmaxを通常の液温で発泡させた場合に
比べて低下させることができ、従って通常の液温では反
応熱によるフォームブロック内部の劣化や発火の危険性
がある水や蟻酸の使用量（水当量としてポリヒドロキシ
化合物100重量部に対し５重量部以上）であっても、上
述したフォームの劣化や発火を確実に防ぐことができる
と共に、高触媒活性状態で発泡・樹脂化反応を行なわせ
るようにしたので、液温低下によって生じるトラブル、
即ちフォーム化不良、反応遅延によるキュア時間の延長
（生産性低下）を回避することができる。従って、本発
明によれば従来通りの発泡設備を用い、従来通りの生産
性を維持して、品質の安定したフォームをスコーチの発
生や発火の危険がない状態で安価に製造することがで
き、またフォームの内部温度の低減分だけ発泡剤として
水や蟻酸を多く配合できるため、フレオン等の有機溶剤
を使わずに低密度軟質ポリウレタンフォームを製造する
ことができるものである。
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に示す
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
下記第１表に示す実施例1,2及び比較例１〜４の低密
度軟質ポリウレタンフォームを製造した。この場合、
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各成分を予め第１表の温度に
調整した後、これら（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）成分を2000
rpmの泡立て式攪拌機に導入して15秒間攪拌し、この混
合物を直ちに600mm×600mm×800mmの紙モールド中に注
入して発泡させた。ここで、第１表の成分としては下記
のものを用いた。
度軟質ポリウレタンフォームを製造した。この場合、
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の各成分を予め第１表の温度に
調整した後、これら（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）成分を2000
rpmの泡立て式攪拌機に導入して15秒間攪拌し、この混
合物を直ちに600mm×600mm×800mmの紙モールド中に注
入して発泡させた。ここで、第１表の成分としては下記
のものを用いた。
ポリオール：ポリ（オキシプロピレン）トリオール（OH
価＝56で分子量約3000のポリエーテルポリオール、ダウ
ケミカル社製Ｖ−3022J） 整 泡 剤：ジメチルシロキサン系界面活性剤（日本ユ
ニカー社製Ｌ−520） アミン触媒：三級アミン触媒（花王社製カオライザー23
p） 錫 触 媒：スタナスオクトエート（吉富製薬社製スタ
ノクト） イソシアネート:2,4−トリレンジイソシアネート/2,6−
トリレンジイソシアネート（重量比8:2）の混合物 なお、（Ｂ）成分は各成分を予備攪拌したものであ
る。
価＝56で分子量約3000のポリエーテルポリオール、ダウ
ケミカル社製Ｖ−3022J） 整 泡 剤：ジメチルシロキサン系界面活性剤（日本ユ
ニカー社製Ｌ−520） アミン触媒：三級アミン触媒（花王社製カオライザー23
p） 錫 触 媒：スタナスオクトエート（吉富製薬社製スタ
ノクト） イソシアネート:2,4−トリレンジイソシアネート/2,6−
トリレンジイソシアネート（重量比8:2）の混合物 なお、（Ｂ）成分は各成分を予備攪拌したものであ
る。
次に、製造直後のフォームブロックに熱電対をその先
端がブロック中心部に位置するように挿入し、フォーム
内部温度の経時変化を調べた。結果を第１図に示す。ま
た、ブロックをそのまま20℃×65％RHの環境条件下に２
日間放置した後、ブロック内部から取り出したフォーム
の変色度合と物性を調べた。結果を第１表に併記する。
この場合、変色度合はブロック表皮近傍部の全く変色が
見られない箇所の色とブロック中央部の変色部位の色と
の色差（ΔＥ）を色差計（スガ試験機社製直読色差コン
ピューター）で測定することにより評価した。この色差
ΔＥは1.5以上で目立つほどの変色が認められると表現
されるものである。
端がブロック中心部に位置するように挿入し、フォーム
内部温度の経時変化を調べた。結果を第１図に示す。ま
た、ブロックをそのまま20℃×65％RHの環境条件下に２
日間放置した後、ブロック内部から取り出したフォーム
の変色度合と物性を調べた。結果を第１表に併記する。
この場合、変色度合はブロック表皮近傍部の全く変色が
見られない箇所の色とブロック中央部の変色部位の色と
の色差（ΔＥ）を色差計（スガ試験機社製直読色差コン
ピューター）で測定することにより評価した。この色差
ΔＥは1.5以上で目立つほどの変色が認められると表現
されるものである。
第１表及び第１図の結果より、本発明によれば発泡剤
として水をポリオール100重量部に対して５重量部以上
配合しても従来例（比較例４）と同等のTmax、ライズタ
イムによって低密度軟質ポリウレタンフォームを製造で
きることが認められる。これに対し、原料液温が高い場
合（比較例１）は変色度が大きくなり、原料液温は低く
ても触媒量が少ない場合（比較例２）はライズタイムが
長くなると共に、内部クラックが発生し、原料液温が高
くかつ水の量がより多い場合（比較例３）はTmaxが著し
い高くなり（198℃）、二次発熱が発生すると共に、変
色度も極めて大きくなるものであった。
として水をポリオール100重量部に対して５重量部以上
配合しても従来例（比較例４）と同等のTmax、ライズタ
イムによって低密度軟質ポリウレタンフォームを製造で
きることが認められる。これに対し、原料液温が高い場
合（比較例１）は変色度が大きくなり、原料液温は低く
ても触媒量が少ない場合（比較例２）はライズタイムが
長くなると共に、内部クラックが発生し、原料液温が高
くかつ水の量がより多い場合（比較例３）はTmaxが著し
い高くなり（198℃）、二次発熱が発生すると共に、変
色度も極めて大きくなるものであった。
【図面の簡単な説明】 第１図はフォームブロック製造後におけるブロック内部
温度の経時変化を示すグラフである。
温度の経時変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−213326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−68898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−29837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08J 9/02 - 9/14 B29C 44/00 - 44/60
Claims (2)
- 【請求項１】発泡原料としてポリヒドロキシ化合物、ポ
リイソシアネート化合物、発泡剤及び触媒を含む混合物
を攪拌し、この混合物を発泡させることにより低密度軟
質ポリウレタンフォームを製造する方法において、発泡
剤として水、蟻酸若しくはその塩、又は水と蟻酸若しく
はその塩とをポリヒドロキシ化合物100重量部に対し水
当量として５重量部以上配合し、かつ上記発泡原料の温
度を上記混合物の温度が15℃以下となるように予め調整
しておくことにより該混合物の温度を15℃以下にした状
態で攪拌を開始すると共に、高触媒活性状態で発泡・樹
脂化反応を行なわせるようにしたことを特徴とする低密
度軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項２】ポリヒドロキシ化合物及びポリイソシアネ
ート化合物をそれぞれ予め15℃以下に冷却することを特
徴とする請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272139A JP2917319B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| GB9022658A GB2237025B (en) | 1989-10-19 | 1990-10-18 | A method for making polyurethane foam |
| US07/599,480 US5130346A (en) | 1989-10-19 | 1990-10-18 | Method for producing a low-density flexible polyurethane foam |
| DE4033312A DE4033312A1 (de) | 1989-10-19 | 1990-10-19 | Verfahren zur herstellung eines flexiblen polyurethanschaums niedriger dichte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1272139A JP2917319B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134036A JPH03134036A (ja) | 1991-06-07 |
| JP2917319B2 true JP2917319B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17509632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1272139A Expired - Fee Related JP2917319B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5130346A (ja) |
| JP (1) | JP2917319B2 (ja) |
| DE (1) | DE4033312A1 (ja) |
| GB (1) | GB2237025B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227408A (en) * | 1991-06-11 | 1993-07-13 | E. R. Carpenter Company, Inc. | Carbon dioxide blown polyurethane packaging foam with chemical nucleating agents |
| CA2132595C (en) * | 1993-09-22 | 1999-03-16 | Thomas L. Fishback | Polyol composition having good flow and water blown rigid polyurethane foams made thereby having good dimensional stability |
| US5478494A (en) * | 1993-09-22 | 1995-12-26 | Basf Corporation | Polyol composition having good flow and formic acid blown rigid polyurethane foams made thereby having good dimensional stability |
| US5654345A (en) * | 1995-07-12 | 1997-08-05 | Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. | In situ blown foams |
| US6372812B1 (en) | 2001-02-20 | 2002-04-16 | Foamex L.P. | Higher support, lower density cushioning foams |
| US6740687B2 (en) * | 2002-08-14 | 2004-05-25 | Foamex L.P. | Latex replacement polyurethane foams with improved flame retardancy |
| US6716890B1 (en) | 2003-01-30 | 2004-04-06 | Foamex L.P. | Polyurethane foams with fine cell size |
| US20060029788A1 (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Foamex L.P. | Lower density, thermoformable, sound absorbing polyurethane foams |
| JP2006282719A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toray Ind Inc | ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP5005215B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2012-08-22 | 株式会社イノアックコーポレーション | ポリウレタン発泡体 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB773265A (en) * | 1954-08-10 | 1957-04-24 | Gen Motors Corp | Improvements in or relating to the production of foamed polyester-polyisocyanate products |
| NL6602814A (ja) * | 1965-03-05 | 1966-09-06 | ||
| BE754455A (fr) * | 1969-06-09 | 1971-01-18 | Bayer Ag | Procede de preparation de matieres en mousses a cellules ouvertes |
| US3879315A (en) * | 1973-06-18 | 1975-04-22 | Union Carbide Corp | Process for the preparation of flexible polyurethane foams in the presence of alkyl alkanoate blowing agents |
| JPS5468898A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-02 | Bridgestone Corp | Low-density non-rigid urethane foam and its manufacture |
| US4512831A (en) * | 1979-01-02 | 1985-04-23 | Tillotson John G | Method for forming a layer of blown cellular urethane on a carpet backing |
| JPS5829837A (ja) * | 1981-07-09 | 1983-02-22 | カ−ベル−ウント−グミヴエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト | 発泡体の製法 |
| CA1189249A (en) * | 1981-07-09 | 1985-06-18 | Bernhard Liessem | Foam manufacture |
| US4490490A (en) * | 1983-05-24 | 1984-12-25 | Basf Wyandotte Corporation | High load bearing flexible polyurethane foams |
| US4845133A (en) * | 1987-04-07 | 1989-07-04 | The Dow Chemical Company | Flexible polyurea or polyurea-polyurethane foams prepared from high equivalent weight amine-terminated compounds |
| JPH01213326A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-28 | Human Ind Corp | ポリウレタン生成物の製造方法 |
| US5011908A (en) * | 1988-07-12 | 1991-04-30 | Arco Chemical Technology, Inc. | Polymer polyol compositions and their use in the preparation of polyurethane foams |
| US4950694A (en) * | 1989-06-29 | 1990-08-21 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Preparation of polyurethane foams without using inert blowing agents |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1272139A patent/JP2917319B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-18 GB GB9022658A patent/GB2237025B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-18 US US07/599,480 patent/US5130346A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-19 DE DE4033312A patent/DE4033312A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2237025A (en) | 1991-04-24 |
| JPH03134036A (ja) | 1991-06-07 |
| GB9022658D0 (en) | 1990-11-28 |
| DE4033312A1 (de) | 1991-04-25 |
| GB2237025B (en) | 1992-08-26 |
| US5130346A (en) | 1992-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3516950A (en) | Foamed polymers | |
| JP2917319B2 (ja) | 低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP2002507642A (ja) | ポリウレタンプレポリマー組成物、それから製造されるフォームおよびそれらの製造方法 | |
| EP1630192A2 (en) | Process for producing flexible polyurethane foam using hydrated metal salt blowing agents | |
| CA2092103A1 (en) | Expandable polyurethane powder preparations containing blowing agents and their use for the production of foamed polyurethane moldings | |
| JP3292725B2 (ja) | ポリウレタンフォームの製造法 | |
| US4711910A (en) | Preparation of fire retardant flexible polyester based polyurethane foams having reduced discoloration and scorch | |
| JP2001139655A (ja) | ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JPH06116353A (ja) | ポリウレタン−ポリカルボジイミド発泡体の製造方法 | |
| JP2552954B2 (ja) | ウレタンフォーム成形品の製造方法 | |
| JP2597300B2 (ja) | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| US5264464A (en) | On-site generation of polyurethane foam using an HCFC as a sole blowing agent | |
| JPH0586223A (ja) | ポリウレタンフオ−ムの製法 | |
| JP3255734B2 (ja) | 携帯発泡装置によるポリウレタン発泡体の製造方法 | |
| JPH06199973A (ja) | ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP4030230B2 (ja) | 難燃性ポリウレタン発泡シートおよび該シートを用いた合成皮革 | |
| JP2001172359A (ja) | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP2001106764A (ja) | 変性ポリイソシアネート組成物、並びにこれを用いた硬質ポリウレタンフォーム又はイソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| US3238154A (en) | Preparation of a polyurethane resin using a tetraalkyl guanidine as a catalyst | |
| JP3689903B2 (ja) | 変性ポリイソシアネート組成物、並びにこれを用いた硬質ポリウレタンフォーム又はイソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP2552947B2 (ja) | ウレタンフォーム成形品の製造方法 | |
| JP3452338B2 (ja) | ポリウレタンフォームの製造法 | |
| JP2002241457A (ja) | 断熱パネル | |
| JP2000230066A (ja) | ポリウレタンフォームおよびその製造方法 | |
| JPH03160015A (ja) | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |