JP3631558B2 - Manufacturing method of flexible mold foam - Google Patents

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裕之 荒谷
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反発弾性率が低く、硬度の温度依存性が小さく且つ残留歪率が低い軟質モールドフォームの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】
軟質フォームは、自動車用シート、寝具、ソファーなどのクッション材料、その他防音材、衝撃吸収材などとして広く使用されている。この軟質ポリウレタンフォームは、通常ポリオールとポリイソシアネートを水等の発泡剤の存在下に反応させ、スラブ発泡またはモールド発泡させることにより得られるが、これまでにも軟質ポリウレタンモールドフォームに低反発弾性を付与するための数々の提案がなされてきた。例えば、(1)特開平2−175713号公報や特開平3−124720号公報に見られるように、比較的低分子量のポリオールを使用して発泡させる方法、(2)特開平6−49167号公報や特開平2−84421号公報に見られるように、ウレタン発泡材にメラミン樹脂等の樹脂類や可塑剤を混合して発泡させる方法等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このところの人々の自動車や家具に対する高級指向に伴い、クッション材にもより高品質で、且つ長期に亙る苛酷な使用にもその高品質が保持されるようなものが要求されるようになってきた。しかし、これまでの前記(1)に属する技術においては、フォームの独立気泡率が高いので繰り返し圧縮などの変形を伴う実使用条件下では、独立気泡膜のオープン化によって反発弾性率が高くなる、(2)に属する技術においては、他の樹脂や可塑剤の混入によりフォームが脆弱なものとなり、引張強さ、引裂強さ等の物理的強度が低下するといった問題点があるうえ、いずれの場合においても硬度の温度依存性が少なく且つ残留歪率の小さなフォームを得ることは困難であるという課題が残されていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、特に高品質のクッション材に要求される全体密度が40kg/m3以上で反発弾性率が40%以下のしっとりとした感触を持ち、乾熱残留歪率および湿熱残留歪率が共に10%以下の物性を有し、且つ硬度の温度依存性が小さいポリウレタンフォームの製造を目指して研究を行った結果、平均官能基数2以上5以下で水酸基価20mgKOH/g以上60mgKOH/g以下のポリオールおよび平均官能基数1.5以上4.5以下で水酸基価90mgKOH/g以上200mgKOH/g未満のポリオールの特定量を含有し、混合物の水酸基価が34mgKOH/g以上130mgKOH/g以下であるポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を発泡剤(C)および架橋剤の存在下に反応させ、発泡終了後50℃以上80℃以下、1分以上30分以内で硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームが、前記の目的とする諸物性のすべてを兼ね備えたものであることを知見し、さらに研究を重ねて本発明を完成した。すなわち、本発明は、
(1)平均官能基数2以上5以下で、水酸基価20mgKOH/g以上60mgKOH/g以下のポリオール(A−1)を50重量%以上80重量%以下、平均官能基数1.5以上4.5以下で、水酸基価90mgKOH/g以上200mgKOH/g未満のポリオール(A−2)を20重量%以上50重量%以下含んでなり、水酸基価34mgKOH/g以上130mgKOH/g以下であるポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を発泡剤(C)および架橋剤の存在下に反応させ、発泡終了後50℃以上80℃以下、1分以上30分以内で硬化させることを特徴とする軟質モールドフォームの製造法、
(2)ポリオール(A−1)が平均官能基数2.5以上3.5以下、水酸基価30mgKOH/g以上60mgKOH/g以下、エチレンオキシドユニット含有率5重量%以上90重量%以下のものである前記(1)記載の製造法、
(3)ポリオール(A−2)が、平均官能基数2以上3以下、水酸基価が110mgKOH/g以上160mgKOH/g以下のものである前記(1)記載の製造法、
(4)ポリオール(A)が水酸基価46mgKOH/g以上100mgKOH/g以下のものである前記(1)〜(3)のいずれか1つに項記載の製造法、(5)発泡剤(C)が水である前記(1)記載の製造法、
(6)水の使用量が、ポリオール(A)100重量部に対し1重量部以上4重量部以下である前記(5)記載の製造法、および
(7)ポリイソシアネート(B)が、トリレンジイソシアネートまたはトリレンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとの混合物である前記(1)記載の製造法、
である。
【0005】
本発明に使用される(A)、(A−1)および(A−2)のポリオールとしては、従来からポリウレタンの製造に通常用いられるもの、例えば、ポリエーテルポリオール、およびこのポリオールの中でビニルモノマーを重合させて得られる重合体ポリオールが挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、アルコール類、アミン類、アンモニア等のアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。アルコール類としては、例えば1価アルコール類(メタノール、エタノール等)、2価アルコール類(エチレングリコール、プロピレングリコール等)、3価アルコール類(グリセリン、トリメチロールプロパン等)、4価アルコール類、8価アルコール類等の多価アルコール類が挙げられる。アミン類としては、1価アミン類(ジメチルアミン、ジエチルアミン等)、2価アミン類(メチルアミン、エチルアミン等)、3価アミン類(モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等)、4価アミン類等の多価アミン類が挙げられる。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)、1,2−、1,4−および2,3−ブチレンオキサイド等が挙げられ、これらの2種以上を併用してもよい。これらのうち好ましいものは、プロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドであり、併用の場合の付加形式はブロックもしくはランダムのいずれでも良い。
【0006】
重合体ポリオールとしては、上記に例示したポリオール中で、ラジカルの存在下、アクリロニトリル、スチレン等のビニルモノマーを重合させ、安定分散させたものが挙げられる。重合体ポリオール中のビニルモノマーの含量は、通常15%以上45%以下である。
ポリオール(A−1)として好ましいものは、ポリエーテルポリオールおよび/または重合体ポリオールである。このポリオール(A−1)の平均官能基数は、通常2以上5以下、好ましくは2.5以上3.5以下であり、水酸基価は通常20mgKOH/g以上60mgKOH/g以下、好ましくは30mgKOH/g以上60mgKOH/g以下である。水酸基価が20mgKOH/g未満ではポリウレタンフォームの製造が困難な上に、商業的製品としてのポリエーテルポリオールの入手が困難である。60mgKOH/gを越えるものではポリウレタンフォームを形成する樹脂が硬くなり、しっとりとした感触のものが得られない。このポリオール(A−1)のエチレンオキサイドユニット含有率は、好ましくは5重量%以上90重量%以下、さらに好ましくは10重量%以上80重量%以下であり、また末端1級水酸基の%が、50%以上80%以下のものが好ましく、60%以上75%以下のものがさらに好ましい。
ポリオール(A−2)の平均官能基数は、通常1.5以上4.5以下、好ましくは2以上3以下であり、水酸基価は通常90mgKOH/g以上200mgKOH/g未満、好ましくは110mgKOH/g以上160mgKOH/g以下である。水酸基価が90mgKOH/g未満では反発弾性率が大きくなり、200mgKOH/g以上の場合は硬度の温度依存性が大きくなる。
ポリオール(A−1)および(A−2)を含んでなるポリオール(A)の水酸基価は、通常34mgKOH/g以上130mgKOH/g以下、好ましくは46mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である。
ポリオール(A−1)と(A−2)との混合割合は、通常50重量%以上80重量%以下:20重量%以上50重量%以下であり、好ましくは60重量%以上70重量%以下:30重量%以上40重量%以下である。
【0007】
ポリイソシアネート(B)としては、従来から軟質ウレタンフォームの製造に使用されている公知のもの、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、フェニレンジイソシアネート(PDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)などの芳香族ポリイソシアネートや変性TDI、クルードMDIおよび変性MDI、さらには過剰のポリイソシアネートと低分子ポリオールとを反応させて得られる遊離イソシアネート基含有プレポリマーなどが挙げられる。これらは単独または2種以上を併用して用いることができる。なお、本発明においては、TDIの単独またはTDIとクルードMDIの混合物が好適に使用される。
本発明に用いられる発泡剤(C)としては、水およびハロゲン置換脂肪族炭化水素系発泡剤、たとえば、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、塩化メチレン、トリクロロトリフルオロエタン、ジブロモテトラフルオロエタン、四塩化炭素などが挙げられる。これらの発泡剤の中では水が好ましい。
本発明の方法においては、上記成分の他に、必要により触媒、架橋剤、整泡剤、その他の助剤を用いてもよい。
【0008】
触媒としては、ポリウレタンフォームの製造に通常使用される公知のもの、例えば3級アミン類(トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等)、4級アンモニウム塩(テトラエチルヒドロキシルアンモニウム等)、イミダゾール類(イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等)等のアミン系触媒、有機スズ化合物(酢酸スズ、オクチル酸スズ等)、有機鉛化合物(オクチル酸鉛、ナフテン酸鉛)等の有機金属系触媒等が挙げられる。これらのうち好ましいものは、3級アミン類およびイミダゾール類である。
架橋剤としては、ポリウレタンフォームの製造に通常使用できるものが用いられ、例としてはエチレングリコール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
整泡剤としては、シロキサンオキシアルキレンブロック共重合体などポリウレタンフォームの製造に通常使用できるものが用いられ、例として日本ユニカー(株)製のL−5309およびL−5366、トーレシリコン(株)製のSRX−274C、ゴールドシュミット(株)製のB−4113等が挙げられる。
その他の助剤としては、例えばポリウレタンフォームの製造に使用される公知の難燃剤、着色剤、可塑剤、内部離型剤が挙げられる。
本発明の製造法におけるポリオール(A)100重量部に対するポリイソシアネート(B)、発泡剤(C)、触媒、架橋剤、整泡剤の使用量は次の通りである。
ポリイソシアネート(B)の使用量はNCO指数が通常75以上125以下、好ましくは85以上115以下となる量である。発泡剤(C)の使用量は通常1.5重量部以上4重量部以下、好ましくは2重量部以上3重量部以下である。4重量部を越えると密度が低くなり、しっとりとした感触のものを得ることができにくい。触媒の使用量は通常0.01重量部以上5重量部以下、好ましくは0.5重量部以上3重量部以下である。架橋剤の使用量は、通常0重量部以上10重量部以下、好ましくは1重量部以上8重量部以下である。整泡剤の使用量は通常0重量部以上〜5重量部以下、好ましくは1重量部以上3重量部以下である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明における成形法の実施態様は、ポリオール(A)、発泡剤(C)、必要により触媒、架橋剤、整泡剤およびその他の助剤を混合したものと、ポリイソシアネート(B)とを所定の比率で混合、撹拌し一定型内で発泡させる。ポリイソシアネート(B)とそれ以外の成分との混合比率は、NCO指数が通常75以上125以下、好ましくは85以上115以下となるようにする。発泡終了後は50℃以上80℃以下で通常1分以上30分以下、好ましくは2分以上20分以下の時間で硬化させ、型から取り出せば軟質モールドフォームが得られる。
【0010】
【実施例】
以下、実施例によりさらに本発明を説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、〔表1〕および〔表2〕に示す実施例および比較例中の発泡処方欄の数値はポリオールの全重量を100とするそれぞれの原料の重量部を示す。
実施例および比較例で用いられるモールドフォームの製造原料:
ポリオール
a1−1:グリセリンのPO+EO付加物、EOユニット含有量17%、水酸基価36mgKOH/g、末端1級OH%74.5
a1−2:グリセリンのPO+EO付加物、EOユニット含有量12%、水酸基価34mgKOH/gのポリオール中でアクリロニトリルを重合して得た重合体ポリオール(アクリロニトリル含有量20%)
a1−3:ジプロピレングリコールのPO/EO付加物、EOユニット含有量80%、水酸基価51mgKOH/g
a1−4:グリセリンのPO+EO付加物、EOユニット含有量7%、水酸基価70mgKOH/g
a2−1:レゾルシンのEO付加物、水酸基価105mgKOH/g、EOユニット含有率90%
a2−2:プロピレングリコールのPO付加物、水酸基価110mgKOH/g
a2−3:グリセリンのPO付加物、水酸基価160mgKOH/g
a2−4:グリセリンのPO付加物、水酸基価250mgKOH/g
ポリイソシアネート
b:TDI−80:クルードMDI=80:20の混合物(武田薬品工業(株)製 タケネートTM−20)
触媒
d: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(東ソー(株)製 TEDA L−33)
架橋剤
e−1:ジエタノールアミン
e−2:グリセリンのPO付加物、水酸基価940mgKOH/g
e−3:トリメチロールプロパンのEO付加物、水酸基価920mgKOH/g
整泡剤
f−1:シリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット(株)製 テゴスターブB−4113)
f−2:シリコン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製 NUCシリコーンL−5309)
【0011】
実施例1〜6および比較例1〜4
それぞれのモールドフォームの製造に際しては、〔表1〕および〔表2〕に示した各原料の数値に5.5を乗じたg数が使用された。
一般的操作としては、まずポリオール(A)、水(C)、触媒(D)、架橋剤(E)および整泡剤(F)を液温25℃で均一に混合した。これにポリイソシアネート(B)を加え5秒間高速撹拌機(ホモミキサー)を用い約5000RPMで高速撹拌し、アルミ製の定尺金型(400mm×400mm×100mm)に注入発泡させた。60℃で5分間硬化させ、フォームを型から取り出しクラッシングした。
このようにした得られた軟質ウレタンモールドフォームにつき、〔表1〕および〔表2〕に揚げたテストを実施し、その結果も合わせてそれぞれの表中に示した。なお、密度、反発弾性率、乾熱および湿熱残留歪率については JIS K 6401、引張強さ、伸び率、引裂強さについては、 JIS K 6301 の試験法に従った。
【0012】
【表1】

Figure 0003631558
【0013】
【表2】
Figure 0003631558
【0014】
実施例1〜6で得られたフォームは〔表1〕に示されるとおり、反発弾性率がクッション材として好ましい30%以上40%以下の範囲にあり、しかも乾熱残留歪率が10%以下、湿熱残留歪率が10%以下で硬度の温度依存性が小さく、しっとり感のあるモールドフォームが製造できた。
比較例1は、ポリエーテルポリオール(a1)の使用量が範囲を超えた場合であったが、高い反発弾性率となり、目的のフォームが得られなかった。
比較例2は、ポリエーテルポリオール(a2)の総量が範囲を越えた場合、比較例3は、ポリエーテルポリオール(a2−4)の水酸基価が高すぎる場合であったが、いずれの場合も硬度の温度依存性が大きくなった。比較例4は、ポリエーテルポリオール(a1)の水酸基価が高すぎた場合であったが、反発弾性率および湿熱残留歪率が高めで、且つしっとり感を持ったフォームを得ることができなかった。
【0015】
【発明の効果】
本発明によって得られる軟質ウレタンフォームは、適度な全体密度と低い反発弾性率を有しているのでしっとりとした感触を持ち、しかも硬度の温度依存性が低く、且つ乾熱および湿熱残留歪率が低い。したがって、乗り物のシート、寝具、ソファーなど各種クッション材や、防音材、衝撃吸収材などとして有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a flexible mold foam having a low impact resilience, a low temperature dependence of hardness, and a low residual strain rate.
[0002]
[Prior art]
Flexible foams are widely used as cushioning materials for automobile seats, bedding, sofas, and other soundproofing materials and shock absorbers. This flexible polyurethane foam is usually obtained by reacting a polyol and polyisocyanate in the presence of a foaming agent such as water and then foaming the slab or mold, but until now it has imparted low resilience to the flexible polyurethane mold foam. Many proposals have been made to do this. For example, (1) a method of foaming using a polyol having a relatively low molecular weight as seen in JP-A-2-175713 and JP-A-3-124720, and (2) JP-A-6-49167. As disclosed in JP-A-2-84421, a method of foaming a urethane foam material by mixing a resin such as a melamine resin and a plasticizer is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
With the recent high-grade orientation of people's automobiles and furniture, there is a growing demand for cushioning materials that are of higher quality and that retain their high quality even in severe use over the long term. It was. However, in the technology belonging to the above (1), since the closed cell ratio of the foam is high, the rebound elastic modulus is increased by opening the closed cell membrane under the actual use conditions accompanied by deformation such as repeated compression. In the technology belonging to (2), there is a problem that the foam becomes brittle due to the mixing of other resins and plasticizers, and the physical strength such as tensile strength and tear strength is lowered. However, there is still a problem that it is difficult to obtain a foam having a small hardness dependency on temperature and a small residual strain rate.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventors have a moist feeling that the overall density required for a high-quality cushion material is 40 kg / m 3 or more and the rebound resilience is 40% or less, and the dry heat residual strain and wet heat residual strain are high. As a result of research aimed at producing a polyurethane foam having both physical properties of 10% or less and low hardness temperature dependence, the average number of functional groups was 2 to 5, and the hydroxyl value was 20 mgKOH / g to 60 mgKOH / g. A polyol having a specific amount of polyol and an average functional group number of 1.5 to 4.5 and having a hydroxyl value of 90 mgKOH / g to less than 200 mgKOH / g, and having a hydroxyl value of 34 mgKOH / g to 130 mgKOH / g of the mixture ( a) and polyisocyanate (B) are reacted in the presence of a blowing agent (C) and the crosslinking agent, 80 ° C. or more foam after completion 50 ° C. or higher The inventors have found that a flexible polyurethane foam obtained by curing within 1 to 30 minutes has all of the above-mentioned physical properties, and further researched to complete the present invention. That is, the present invention
(1) The polyol (A-1) having an average functional group number of 2 to 5 and a hydroxyl value of 20 mgKOH / g to 60 mgKOH / g is 50% to 80% by weight, and the average functional group number is 1.5 to 4.5. A polyol (A) having a hydroxyl value of 90 mgKOH / g or more and less than 200 mgKOH / g and a polyol (A) having a hydroxyl value of 34 mgKOH / g or more and 130 mgKOH / g or less. isocyanate (B) a foaming agent (C) and reacted in the presence of a crosslinking agent, foaming after completion 50 ° C. or higher 80 ° C. or less, the production of flexible molded foam, characterized in Rukoto cured within 30 minutes more than one minute Law,
(2) The polyol (A-1) having an average functional group number of 2.5 to 3.5, a hydroxyl value of 30 mgKOH / g to 60 mgKOH / g, and an ethylene oxide unit content of 5% to 90% by weight (1) The production method according to
(3) The production method according to the above (1), wherein the polyol (A-2) has an average functional group number of 2 or more and 3 or less and a hydroxyl value of 110 mgKOH / g or more and 160 mgKOH / g or less,
(4) The production method according to any one of (1) to (3), wherein the polyol (A) has a hydroxyl value of 46 mgKOH / g or more and 100 mgKOH / g or less, (5) a foaming agent (C) The production method according to the above (1), wherein is water.
(6) The production method according to the above (5), wherein the amount of water used is 1 part by weight or more and 4 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol (A), and (7) polyisocyanate (B) is tolylene diene. The production method according to (1) above, which is a mixture of isocyanate or tolylene diisocyanate and polymethylene polyphenyl polyisocyanate,
It is.
[0005]
Examples of the polyols (A), (A-1) and (A-2) used in the present invention include those conventionally used in the production of polyurethanes, such as polyether polyols, and vinyl among these polyols. Examples include polymer polyols obtained by polymerizing monomers.
Examples of polyether polyols include alkylene oxide adducts such as alcohols, amines and ammonia. Examples of the alcohols include monohydric alcohols (methanol, ethanol, etc.), dihydric alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, etc.), trihydric alcohols (glycerin, trimethylolpropane, etc.), tetrahydric alcohols, octavalent alcohol, and the like. Examples thereof include polyhydric alcohols such as alcohols. Examples of amines include monovalent amines (dimethylamine, diethylamine, etc.), divalent amines (methylamine, ethylamine, etc.), trivalent amines (monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, etc.), and tetravalent amines. And polyvalent amines. Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO), 1,2-, 1,4- and 2,3-butylene oxide, and two or more of these may be used in combination. Among these, preferred are propylene oxide and / or ethylene oxide, and the addition type in the case of combined use may be either block or random.
[0006]
Examples of the polymer polyol include those obtained by polymerizing vinyl monomers such as acrylonitrile and styrene in the presence of radicals in the polyols exemplified above and stably dispersing them. The content of the vinyl monomer in the polymer polyol is usually 15% or more and 45% or less.
A thing preferable as a polyol (A-1) is a polyether polyol and / or a polymer polyol. The average functional group number of this polyol (A-1) is usually 2 or more and 5 or less, preferably 2.5 or more and 3.5 or less, and the hydroxyl value is usually 20 mgKOH / g or more and 60 mgKOH / g or less, preferably 30 mgKOH / g. It is 60 mgKOH / g or less. When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, it is difficult to produce a polyurethane foam and it is difficult to obtain a polyether polyol as a commercial product. If it exceeds 60 mgKOH / g, the resin forming the polyurethane foam becomes hard and a moist feel cannot be obtained. The ethylene oxide unit content of the polyol (A-1) is preferably 5% by weight or more and 90% by weight or less, more preferably 10% by weight or more and 80% by weight or less, and the terminal primary hydroxyl group% is 50%. % To 80% is preferable, and 60% to 75% is more preferable.
The average number of functional groups of the polyol (A-2) is usually 1.5 or more and 4.5 or less, preferably 2 or more and 3 or less, and the hydroxyl value is usually 90 mgKOH / g or more and less than 200 mgKOH / g, preferably 110 mgKOH / g or more. It is 160 mgKOH / g or less. When the hydroxyl value is less than 90 mgKOH / g, the impact resilience increases, and when it exceeds 200 mgKOH / g, the temperature dependence of the hardness increases.
The hydroxyl value of the polyol (A) comprising the polyols (A-1) and (A-2) is usually from 34 mgKOH / g to 130 mgKOH / g, preferably from 46 mgKOH / g to 100 mgKOH / g.
The mixing ratio of the polyols (A-1) and (A-2) is usually 50% by weight to 80% by weight: 20% by weight to 50% by weight, preferably 60% by weight to 70% by weight: 30% by weight or more and 40% by weight or less.
[0007]
As the polyisocyanate (B), known ones conventionally used for the production of flexible urethane foams, such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), phenylene diisocyanate (PDI), naphthalene diisocyanate (NDI) And free polyisocyanate-containing prepolymers obtained by reacting excess polyisocyanates with low molecular polyols, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, TDI alone or a mixture of TDI and crude MDI is preferably used.
Examples of the blowing agent (C) used in the present invention include water and halogen-substituted aliphatic hydrocarbon blowing agents such as trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, methylene chloride, trichlorotrifluoroethane, and dibromo. Examples include tetrafluoroethane and carbon tetrachloride. Of these blowing agents, water is preferred.
In the method of the present invention, in addition to the above components, a catalyst, a crosslinking agent, a foam stabilizer, and other auxiliary agents may be used as necessary.
[0008]
As the catalyst, known ones usually used in the production of polyurethane foam, for example, tertiary amines (triethylamine, triethylenediamine, N-methylmorpholine, etc.), quaternary ammonium salts (tetraethylhydroxylammonium, etc.), imidazoles (imidazole) Amine-based catalysts such as 2-ethyl-4-methylimidazole), organotin catalysts such as organic tin compounds (tin acetate, tin octylate, etc.), organic lead compounds (lead octylate, lead naphthenate), etc. Can be mentioned. Of these, tertiary amines and imidazoles are preferred.
As the crosslinking agent, those which can be usually used for the production of polyurethane foams are used, and examples thereof include ethylene glycol, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, glycerin, trimethylolpropane and the like.
As the foam stabilizer, those which can be usually used for the production of polyurethane foams such as siloxaneoxyalkylene block copolymers are used. Examples thereof include L-5309 and L-5366 manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd., manufactured by Torre Silicon Co., Ltd. SRX-274C, B-4113 manufactured by Goldschmidt Co., Ltd., and the like.
Examples of other auxiliaries include known flame retardants, colorants, plasticizers, and internal mold release agents used in the production of polyurethane foam.
The amounts of the polyisocyanate (B), the foaming agent (C), the catalyst, the crosslinking agent and the foam stabilizer used in 100 parts by weight of the polyol (A) in the production method of the present invention are as follows.
The amount of polyisocyanate (B) used is such that the NCO index is usually from 75 to 125, preferably from 85 to 115. The amount of the blowing agent (C) used is usually 1.5 parts by weight or more and 4 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight or more and 3 parts by weight or less. If it exceeds 4 parts by weight, the density will be low, and it will be difficult to obtain a moist feel. The amount of the catalyst used is usually from 0.01 to 5 parts by weight, preferably from 0.5 to 3 parts by weight. The amount of the crosslinking agent used is usually from 0 to 10 parts by weight, preferably from 1 to 8 parts by weight. The amount of the foam stabilizer used is usually from 0 to 5 parts by weight, preferably from 1 to 3 parts by weight.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the embodiment of the molding method in the present invention, a polyol (A), a foaming agent (C), a mixture of a catalyst, a crosslinking agent, a foam stabilizer and other auxiliary agents as necessary, and a polyisocyanate (B) are predetermined. The mixture is stirred and stirred in a fixed mold. The mixing ratio of the polyisocyanate (B) and other components is such that the NCO index is usually 75 or more and 125 or less, preferably 85 or more and 115 or less. After the foaming is completed, it is cured at 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, usually 1 minute or longer and 30 minutes or shorter, preferably 2 minutes or longer and 20 minutes or shorter.
[0010]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited by these. In addition, the numerical value of the foaming prescription column in the examples and comparative examples shown in [Table 1] and [Table 2] indicates parts by weight of each raw material where the total weight of the polyol is 100.
Production raw materials for mold foam used in Examples and Comparative Examples:
Polyol a1-1: PO + EO adduct of glycerin, EO unit content 17%, hydroxyl value 36 mg KOH / g, terminal primary OH% 74.5
a1-2: PO + EO adduct of glycerin, EO unit content 12%, polymer polyol obtained by polymerizing acrylonitrile in a polyol having a hydroxyl value of 34 mg KOH / g (acrylonitrile content 20%)
a1-3: PO / EO adduct of dipropylene glycol, EO unit content 80%, hydroxyl value 51 mgKOH / g
a1-4: PO + EO adduct of glycerin, EO unit content 7%, hydroxyl value 70 mgKOH / g
a2-1: EO adduct of resorcin, hydroxyl value 105 mgKOH / g, EO unit content 90%
a2-2: PO adduct of propylene glycol, hydroxyl value 110 mgKOH / g
a2-3: PO adduct of glycerin, hydroxyl value 160 mgKOH / g
a2-4: PO adduct of glycerin, hydroxyl value 250 mgKOH / g
Mixture of polyisocyanate b: TDI-80: crude MDI = 80: 20 (Takenate TM-20 manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.)
Catalyst d: 33% dipropylene glycol solution of triethylenediamine (TEDA L-33 manufactured by Tosoh Corporation)
Cross-linking agent e-1: diethanolamine e-2: glycerin PO adduct, hydroxyl value 940 mgKOH / g
e-3: EO adduct of trimethylolpropane, hydroxyl value 920 mgKOH / g
Foam stabilizer f-1: Silicone surfactant (Tegostarb B-4113, manufactured by Goldschmidt Co., Ltd.)
f-2: Silicone surfactant (NUC Silicone L-5309 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)
[0011]
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4
In the production of each mold foam, the number of grams obtained by multiplying the numerical values of the respective raw materials shown in [Table 1] and [Table 2] by 5.5 was used.
As a general operation, first, polyol (A), water (C), catalyst (D), crosslinking agent (E) and foam stabilizer (F) were uniformly mixed at a liquid temperature of 25 ° C. Polyisocyanate (B) was added thereto, and the mixture was stirred at a high speed of about 5000 RPM using a high-speed stirrer (homomixer) for 5 seconds, and injected into an aluminum standard mold (400 mm × 400 mm × 100 mm) for foaming. Cured at 60 ° C. for 5 minutes, the foam was removed from the mold and crushed.
Tests fried in [Table 1] and [Table 2] were carried out on the obtained flexible urethane mold foams, and the results are also shown in each table. The density, impact resilience, dry heat, and wet heat residual strain were in accordance with JIS K 6401, and the tensile strength, elongation, and tear strength were in accordance with JIS K 6301.
[0012]
[Table 1]
Figure 0003631558
[0013]
[Table 2]
Figure 0003631558
[0014]
As shown in [Table 1], the foams obtained in Examples 1 to 6 have a rebound resilience in the range of 30% or more and 40% or less which is preferable as a cushioning material, and the dry heat residual strain is 10% or less. The moist heat residual strain ratio was 10% or less, and the temperature dependence of hardness was small, and a mold foam with a moist feeling could be produced.
Although the comparative example 1 was a case where the usage-amount of polyether polyol (a1) exceeded the range, it became a high impact resilience and the target foam was not obtained.
Comparative Example 2 was when the total amount of polyether polyol (a2) exceeded the range, and Comparative Example 3 was when the hydroxyl value of polyether polyol (a2-4) was too high. The temperature dependence of became larger. Comparative Example 4 was a case where the hydroxyl value of the polyether polyol (a1) was too high, but it was not possible to obtain a foam having a high rebound resilience and wet heat residual strain and having a moist feeling. .
[0015]
【The invention's effect】
The flexible urethane foam obtained by the present invention has a moderate overall density and a low rebound resilience, so it has a moist feel, has low temperature dependence of hardness, and has a dry heat and wet heat residual strain ratio. Low. Therefore, it is useful as various cushioning materials such as vehicle seats, bedding, sofas, soundproofing materials, shock absorbing materials and the like.

Claims (7)

平均官能基数2以上5以下で、水酸基価20mgKOH/g以上60mgKOH/g以下のポリオール(A−1)を50重量%以上80重量%以下、平均官能基数1.5以上4.5以下で、水酸基価90mgKOH/g以上200mgKOH/g未満のポリオール(A−2)を20重量%以上50重量%以下含んでなり、水酸基価34mgKOH/g以上130mgKOH/g以下であるポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を発泡剤(C)および架橋剤の存在下に反応させ、発泡終了後50℃以上80℃以下、1分以上30分以内で硬化させることを特徴とする軟質モールドフォームの製造法。A polyol (A-1) having an average functional group number of 2 to 5 and a hydroxyl value of 20 mgKOH / g to 60 mgKOH / g is 50% to 80% by weight, the average functional group number is 1.5 to 4.5 and a hydroxyl group Polyol (A) and polyisocyanate (B) having a hydroxyl value of 34 mgKOH / g or more and 130 mgKOH / g or less, comprising a polyol (A-2) having a value of 90 mgKOH / g or more and less than 200 mgKOH / g. ) In the presence of a foaming agent (C) and a crosslinking agent , and cured after completion of foaming at 50 ° C. to 80 ° C. for 1 minute to 30 minutes . ポリオール(A−1)が平均官能基数2.5以上3.5以下、水酸基価30mgKOH/g以上60mgKOH/g以下、エチレンオキシドユニット含有率5重量%以上90重量%以下のものである請求項1記載の製造法。The polyol (A-1) has an average functional group number of 2.5 to 3.5, a hydroxyl value of 30 mgKOH / g to 60 mgKOH / g, and an ethylene oxide unit content of 5% to 90% by weight. Manufacturing method. ポリオール(A−2)が、平均官能基数2以上3以下、水酸基価が110mgKOH/g以上160mgKOH/g以下のものである請求項1記載の製造法。The process according to claim 1, wherein the polyol (A-2) has an average functional group number of 2 to 3, and a hydroxyl value of 110 mgKOH / g to 160 mgKOH / g. ポリオール(A)が水酸基価46mgKOH/g以上100mgKOH/g以下のものである請求項1〜3のいずれか1項記載の製造法。The process according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyol (A) has a hydroxyl value of 46 mgKOH / g or more and 100 mgKOH / g or less. 発泡剤(C)が水である請求項1記載の製造法。The process according to claim 1, wherein the foaming agent (C) is water. 水の使用量が、ポリオール(A)100重量部に対し1重量部以上4重量部以下である請求項5記載の製造法。The production method according to claim 5, wherein the amount of water used is 1 part by weight or more and 4 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyol (A). ポリイソシアネート(B)が、トリレンジイソシアネートまたはトリレンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとの混合物である請求項1記載の製造法。The process according to claim 1, wherein the polyisocyanate (B) is tolylene diisocyanate or a mixture of tolylene diisocyanate and polymethylene polyphenyl polyisocyanate.
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