JP4684466B2

JP4684466B2 - Aqueous release agent composition for molding polyurethane foam

Info

Publication number: JP4684466B2
Application number: JP2001137226A
Authority: JP
Inventors: 邦浩文村; 正幸大倉
Original assignee: SANWAYUKA INDUSTRY CORPORATION
Current assignee: SANWAYUKA INDUSTRY CORPORATION
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2021-05-08
Also published as: JP2002030225A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、ポリウレタンフォーム成形用水性離型剤組成物に係り、特に、ホットキュア法やコールドキュア法等によりポリウレタンフォームを成形する際に用いられる、離型性に優れた水性離型剤組成物に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、ポリウレタンフォーム等の発泡成形品を製造するに際しては、発泡材料、ひいては発泡成形品の成形金型への付着を防止し、また、金型からの成形品の脱型（離型）を容易にするために、成形キャビティを与える金型の内面に対して、所定の離型剤を予め塗布することが、行なわれてきている。
【０００３】
そして、そのような離型剤としては、離型性能の点より、一般に、石油系溶剤や塩素系溶剤の如き有機溶剤に、離型性成分としてのワックス類やシリコーン系化合物等が溶解、含有せしめられてなる、所謂、溶剤タイプの離型剤が用いられているのであるが、そのような離型剤にあっては、その使用時において、蒸発する有機溶剤による火災の危険性、更には臭気の問題や作業者の健康への影響等の作業環境への悪影響等といった問題が多々内在しており、その対策に困難を生じている。
【０００４】
一方、かかる有機溶剤に代えて、上記した問題を惹起することのない水を媒体として用いた水性離型剤も種々検討されており、例えば、特開平６−２２６７５２号公報においては、離型性成分と炭化水素系の有機溶剤が、乳化剤で乳化分散された水性離型剤組成物が提案されてはいるが、そのような従来の水性離型剤にあっては、金型への塗布時において、離型剤が金型から弾かれてしまう等といった問題があり、このため、金型への均一な塗布が困難となって、均一な離型皮膜が形成され得ない等といった問題を惹起することとなる。そして、このようなことから、水性離型剤において、溶剤タイプの離型剤に匹敵し、或いはそれに優る離型性能は未だ実現されてはおらず、それ故に、そのような特性を有する水性離型剤の開発が望まれているのである。
【０００５】
【解決課題】
本発明は、上述の如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、火災の危険性及び作業環境における悪影響を可及的に低減すると共に、優れた離型性を有するポリウレタンフォーム成形用水性離型剤組成物を提供することにある。
【０００６】
【解決手段】
そこで、本発明者は、上述の如き課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＨＬＢ価が６．０〜８．０の範囲内にあるグリコールエーテル化合物を造膜性向上剤として用い、それが所定の割合において添加された水性離型剤組成物を塗布することによって、それが塗布された金型の成形キャビティ面に均一な離型皮膜が形成され、その結果、前述の如き従来の溶剤タイプの離型剤に匹敵し、或いはそれに優る離型性が得られる事実を見出したのである。
【０００７】
従って、本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであって、その要旨とするところは、離型性成分を水中に乳化分散せしめてなる水性離型剤組成物において、かかる離型性成分の１００重量部に対して、造膜性向上剤として、ＨＬＢ価が６．０〜８．０の範囲内にあるグリコールエーテル化合物を、１〜１０００重量部の割合において、更に配合せしめてなることを特徴とするポリウレタンフォーム成形用水性離型剤組成物にある。
【０００８】
要するに、このような本発明に従うポリウレタンフォーム成形用水性離型剤組成物にあっては、添加される造膜性向上剤としてのグリコールエーテル化合物が６．０〜８．０という限定されたＨＬＢ価を有するものであるところから、適度な親水性及び親油性を示し、それにより、かかる離型剤組成物が、成形金型のキャビティ面において弾かれる等といった問題を生じることなく、均一に塗布され得るのであり、従って、離型性成分の造膜性が向上し、ムラの無い均一な皮膜が効果的に形成され得ることとなって、優れた離型性が実現されるのである。
【０００９】
しかも、本発明に従うポリウレタンフォーム成形用水性離型剤組成物にあっては、水が媒体として用いられているために、有機溶剤タイプの離型剤において惹起せしめられる如き種々の問題、例えば、火災の危険性や、臭気、人体への影響等の作業環境、ひいては自然環境の悪化の問題をも、何等惹起することはないのである。
【００１０】
なお、かくの如き本発明に従う水性離型剤組成物においては、離型性成分としては、ワックス類又はシリコーン系化合物が用いられることが望ましく、これにより、離型皮膜の形成がより確実なものとされ得るのである。
【００１１】
また、本発明に従う水性離型剤組成物によれば、前記グリコールエーテル化合物としては、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、及びジエチレングリコールモノブチルエーテルが挙げられ、それらのうちの少なくとも１種以上が、用いられることとなる。
【００１２】
さらに、本発明の望ましい態様の他の一つによれば、前記離型性成分やグリコールエーテル化合物（造膜性向上剤）の乳化分散は、乳化剤を用いて行なわれ、また、そのような乳化剤を用いた乳化分散は、離型性成分及び造膜性向上剤の加熱溶融混合物を加熱した乳化剤水溶液中に投入して混合せしめることにより、行なわれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ここにおいて、本発明に用いられるグリコールエーテル化合物は、一般に、その分子内にエーテル基と水酸基を有するものであり、そして、そのような分子内に存在する官能基の種類、個数等の化学構造のバランスにより、その化合物の親水性、親油性の特性が左右されるのであるが、本発明においては、かかる化学構造式から導き出される親水親油バランス（ＨＬＢ価）が、適度な親水性乃至は親油性を示す範囲内であることが必要とされ、それを満たす化合物を水性離型剤組成物中に乳化状態等の形態で存在せしめることによって、離型剤（離型性成分）の造膜性を効果的に向上せしめて、均一な離型皮膜が有利に形成（造膜）されることとなるのである。
【００１４】
そして、本発明においては、そのような条件を満たすグリコールエーテル化合物として、ＨＬＢ価が６．０〜８．０の範囲内にあるものが用いられる必要があるのであり、その範囲外のＨＬＢ価のものでは、本発明の目的を充分に達成し得ないのである。即ち、かかるＨＬＢ価が、８．０より大きい場合には親水性が高過ぎるものとなり、逆に６．０未満である場合には親油性が高過ぎるものとなるため、そのようなグリコールエーテル化合物を造膜性向上剤として添加した離型剤組成物にあっては、金型内面上に均一な離型皮膜が形成され得ず、造膜性の向上を有利に図り得ないのである。
【００１５】
また、そのような所定のＨＬＢ価を示すグリコールエーテル化合物の優れた特性を有利に発揮させるために、その配合割合としては、離型性成分の１００重量部に対して、１〜１０００重量部となる割合が採用される。けだし、かかるグリコールエーテル化合物の添加量が１重量部未満となる場合は、造膜性向上剤としての効果が充分に得られず、離型皮膜が確実に形成され得ないこととなり、成形品の脱型（離型）が困難なものとなってしまうのであり、また、１０００重量部より多くしても、それに見合う程の離型性の向上は望み得ないのみならず、離型剤自体の乾燥性が低下したり、更には、多量のグリコールエーテル化合物を乳化分散せしめるための乳化剤量を増やさねばならず、そのような乳化剤の増量によって、成形品の表面特性の悪化、例えば、肌荒れや脱型不良等、といった問題が惹起されるからである。なお、このグリコールエーテル化合物は、成形金型に適用される直前の水性離型剤組成物中において、一般に、０．１重量％以上、好ましくは０．３重量％以上の濃度において存在せしめられ、これにより金型内面における離型皮膜の形成に有利に寄与し得ることとなる。
【００１６】
さらに、かかる本発明で用いられるグリコールエーテル化合物としては、上記規定範囲内のＨＬＢ価を有するグリコールエーテル化合物であって、具体的には、エチレングリコールモノヘキシルエーテル（６．４００）、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（６．７５０）、エチレングリコールモノフェニルエーテル（６．４００）、プロピレングリコールモノブチルエーテル（６．８７５）、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル（６．７５０）、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル（６．８７５）、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル（７．２２５）、及びジエチレングリコールモノブチルエーテル（７．７００）を挙げることが出来（括弧内の数値は、何れもＨＬＢ価を表わす）、それらのうちの少なくとも１種以上が、適宜、選択されて用いられることとなる。そして、本発明においては、それらの中でも、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、又はジプロピレングリコールモノブチルエーテルが好適に採用され、それによって、より一層優れた離型性が発揮され得るのである。
【００１７】
ところで、本発明で用いられるＨＬＢ価とは、上述せる如き親水親油バランスを表わす指標であり、そのようなＨＬＢ価を求める方法としては、例えば、Ａｔｌａｓ法、グリフィンの式、Ｄａｖｉｅｓの式等といった方法がこれまでに種々提案されているが、本発明においては、その中でも、下記数１にて示されるデイビス（Ｄａｖｉｅｓ）の式（大木道則他３名編、「化学大辞典」、第２７８頁、１９８９年１０月２０日第１版、株式会社東京化学同人発行）を用い、グリコールエーテル化合物の化学構造式中の親水基、親油基の基数から、ＨＬＢ価が算出される。また、本発明のグリコールエーテル化合物において、親水基としてはエーテル基及び水酸基が挙げられる一方、親油基としては炭化水素基が挙げられ、それらの基数は、下記表１にそれぞれ示されている。そして、下記数１及び表１からも明らかなように、ＨＬＢ価が大きいことは、親水性が高いものであることを、逆に、ＨＬＢ価が小さいことは、親油性が高いものであることを、示しているのである。
【００１８】
【数１】

【００１９】
【表１】

【００２０】
また、本発明に従う水性離型剤組成物における離型性成分としては、従来から公知の各種の離型性成分が、適宜に選択されて用いられることとなるが、本発明においては、特に、ワックス類又はシリコーン系化合物が好適に用いられ、それによって、より一層効果的に離型皮膜が形成されることとなる。なお、かかるワックス類としては、具体的には、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、カルナウバワックス、モンタンワックス、マイクロクリスタリンワックス等が挙げられ、また、シリコーン系化合物には、シリコーンオイル、シリコーン樹脂、アミノ基含有オルガノポリシロキサン等の公知の各種のものを挙げることが出来る。そして、これらワックス類又はシリコーン系化合物は、それぞれ単独で、又は適宜に組み合わされて、用いられるのである。
【００２１】
さらに、本発明においては、水を媒体とする水性離型剤組成物として調製するために、上述の如き離型性成分やグリコールエーテル化合物は、水中に、乳化剤を用いて乳化分散せしめられることとなる他、かかる離型性成分を水中に乳化せしめて得られる乳化分散液中に、所定のグリコールエーテル化合物を添加せしめて、均一な組成物とする等の手法も採用されることとなるのである。なお、ここで用いられる乳化剤としては、離型性成分及びグリコールエーテル化合物を乳化し得るものであれば如何なるものをも採用することが出来、従来の公知の乳化剤の中から適宜に選択され、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等の界面活性剤を挙げること出来る。そして、そのような乳化剤の乳化、分散作用によって、離型性成分やグリコールエーテル化合物が乳化分散され、エマルジョン状態の水性離型剤組成物が得られるのである。
【００２２】
なお、本発明に従う水性離型剤組成物には、更に必要に応じて、防腐剤、消泡剤、酸化防止剤等の、従来より離型剤の成分として含有せしめられる各種の添加剤を添加することも可能である。但し、それらの各種の添加剤としては、目的とする離型性及び作業環境を損なわないものが選択され、適量において使用されることとなる。
【００２３】
さらに、本発明に従う、目的とする水性離型剤組成物を製造するに際しては、当業者に自明な各種の手法が採用され得るのであるが、特に、以下の如き方法が有利に採用されることとなるのである。即ち、先ず、離型性成分にグリコールエーテル化合物、更に必要に応じて、各種の添加剤を加え、この混合物をそれが溶融し得る温度（例えば、１００〜１２０℃）に加熱して、溶融及び混合を行なった後、その得られた溶融混合物を、比較的に高温度（例えば、９０℃以上）に加熱した乳化剤水溶液中に、ホモミキサー等の公知のホモジナイズ処理をし得る装置を利用する等して攪拌、混合を行ないながら、徐々に投入して、乳化液を形成せしめ、更にその後、得られた乳化液を急冷することにより、微細な粒子状のエマルジョン（水性離型剤組成物）と為すのである。また、グリコールエーテル化合物を除く他の成分（離型性成分＋必要な各種添加剤）を、上記と同様にして、或いは従来と同様にしてエマルジョン化した後、その得られたエマルジョンに対してグリコールエーテル化合物を添加して、均一な配合物とすることにより、目的とする水性離型剤組成物とする手法も、有利に採用可能である。
【００２４】
そして、このようにして得られる本発明に従う水性離型剤組成物は、そのまま使用することも出来るが、また必要に応じて、水にて希釈して使用することも可能である。なお、その使用に際しては、かかる準備された水性離型剤組成物は、例えば、４０〜９０℃程度の適度に加温されたポリウレタンフォーム成形用金型の少なくとも成形キャビティ面に対して、スプレー又はハケ塗り等の手法で塗布されるのであり、そして、その塗布された水性離型剤組成物中の水等が金型等の熱により速やかに蒸発せしめられることによって、目的とする離型皮膜が効果的に形成されるのである。更に、そのような離型皮膜が形成された後、従来と同様に、金型にウレタン原料が注入され、適当な温度と時間の条件の下で、キュアが行なわれて、目的とするポリウレタンフォーム成形品が成形され、その後脱型されるのである。なお、このようなポリウレタンフォーム成形品の金型成形に際して、本発明におけるポリウレタンフォーム用水性離型剤組成物は、コールドキュア法やホットキュア法等の成形法における広い温度範囲で使用可能である特長を有しているのである。
【００２５】
従って、かくの如き本発明に従う水性離型剤組成物にあっては、所定のＨＬＢ価を有するグリコールエーテル化合物が、造膜性向上剤として、所定割合にて添加せしめられていることにより、それを金型に塗布する際に、弾かれてしまう等といった従来の水性離型剤で生じた不具合を何等惹起することなく、均一に塗布せしめられ得ることとなるのであって、それにより、離型性成分の造膜性が向上し、より均一な皮膜が形成され、優れた離型性を実現し得るのである。そして、そのような離型性の向上に伴い、ポリウレタンフォーム成形品の不良率が有利に低減せしめられ、以て、生産性の向上が実現され得るのであり、また、造膜性の向上により、離型性成分の配合量も従来より少量と為すことが出来ることとなったのである。
【００２６】
また、そのような本発明に従う水性離型剤組成物にあっては、水が媒体として用いられているため、金型への塗布等の作業時における有機溶剤の蒸発が無く、離型剤の取扱性や、安全性が向上し、以て、作業性も有利に改善され得ているのである。
【００２７】
【実施例】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが理解されるべきである。
【００２８】
先ず、本発明に従って、離型性成分としてのポリワックス５００（ペトロライト社製）に、造膜性向上剤として、エチレングリコールモノヘキシルエーテル（ＨＬＢ＝６．４００）、プロピレングリコールモノブチルエーテル（ＨＬＢ＝６．８７５）、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル（ＨＬＢ＝６．７５０）、又はジプロピレングリコールモノプロピルエーテル（ＨＬＢ＝７．２２５）を、それぞれ、下記表２に示される配合割合（重量％）となるように添加して、離型性成分（ワックス）と造膜性向上剤（グリコールエーテル化合物）との混合物を準備する一方、乳化剤としてのステアリン酸のモルフォリン塩が、下記表２の配合割合にて、水に溶解せしめられてなる形態の乳化剤水溶液を準備した。
【００２９】
【表２】

【００３０】
次いで、上記準備された離型性成分と造膜性向上剤の混合物を、１００〜１２０℃に加熱し、溶融させた後、得られた溶融混合物を、９０℃以上に加熱した乳化剤水溶液中にホモミキサーを用いて攪拌、混合しながら、徐々に投入して、乳化液を作り、これを急冷することによって、本発明例１〜６の水性離型剤組成物を得た。
【００３１】
また、上述の本発明例１の水性離型剤組成物を、水を用いて、２倍、３倍及び４倍に希釈することにより、本発明例７、８及び９の水性離型剤組成物をそれぞれ準備し、更に、本発明例３の水性離型剤組成物を水にて２倍希釈することで、本発明例１０の水性離型剤組成物を得た。
【００３２】
さらに、造膜性向上剤として、プロピレングリコールモノブチルエーテル（ＨＬＢ＝６．８７５）又はジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＨＬＢ＝７．７００）を用い、これを、下記表３に示される配合割合において、離型性成分：ワックス（ポリワックス５００）、乳化剤：ステアリン酸のモルフォリン塩とする、前記本発明例と同様にして得られたエマルジョンに対して添加せしめ、均一に混合せしめることにより、均一な乳化分散状態にある本発明例１１〜１４の水性離型剤組成物を調製した。
【００３３】
【表３】

【００３４】
一方、比較として、グリコールエーテル化合物ではあるが、そのＨＬＢ価が本発明の範囲外の値を示す、エチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル（５．４５０）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（８．１７５）、又はプロピレングリコールモノフェニルエーテル（５．９２５）を、それぞれ、下記表４の配合割合において添加して、比較例１〜３の水性離型剤組成物を準備した。
【００３５】
【表４】

【００３６】
そして、上述のようにして得られた本発明例１〜１４及び比較例１〜３の各水性離型剤組成物を用いて、後述する性能評価を行なった。
【００３７】
先ず、離型剤の塗布は、６０℃に加温したＳＵＳ製円筒状金型（内径９５ｍｍ×高さ１４６ｍｍ蓋付）を、各離型剤組成物中に浸漬し、引き上げた後、液切りすることにより行ない、そしてその金型を６０℃×５分にて乾燥せしめた。
【００３８】
次いで、そのような金型の成形キャビティにウレタン原料を注入して、目的とする発泡成形品を製造するのであるが、ここでは、発泡成形時の温度条件の異なるホットキュア法とコールドキュア法にてポリウレタンフォームの発泡成形を行なった。
Ａ．ホットフォーム
市販のホットフォーム用ウレタン原料を用い、所定の配合割合にて、６００ｒｐｍ×１０秒間、攪拌及び混合し、その後直ちに、所定の離型剤組成物の塗布された金型の成形キャビティに注入し、蓋をした後、１２０℃×１５分間保持し、その後８５℃まで放冷することによって、発泡成形を行なった。なお、ウレタン原料の注入時に、脱型荷重測定用の針金を、予めインサートした。
Ｂ．コールドフォーム（コールドＨＲフォーム）
市販のＨＲ（高弾性）フォーム用ウレタン原料を用い、所定の配合割合にて、６００ｒｐｍ×１０秒間、攪拌及び混合し、その後直ちに、所定の離型剤組成物の塗布された金型の成形キャビティに注入し、蓋をした後、６０℃×１０分間保持し、発泡成形を行なった。なお、ウレタン原料の注入時に、脱型荷重測定用の針金を、金型に予めインサートした。
【００３９】
−離型性の評価−
離型性の評価は、上述の如くして製造された各発泡成形品（ホットフォーム及びコールドＨＲフォーム）を脱型（離型）する際に要する荷重（脱型荷重）をオートグラフにて測定することで行ない、その結果を下記表５乃至表７に示した。かかる表中、◎は脱型荷重が９８Ｎ（１０ｋｇｆ）未満であるもの、○は９８Ｎ（１０ｋｇｆ）以上、１４７Ｎ（１５ｋｇｆ）未満のもの、△は１４７Ｎ（１５ｋｇｆ）以上、１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）未満のもの、×は１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）以上のものを示している。
【００４０】
−表面特性（セルオープン性）の評価−
一般に、低温度領域乃至中温度領域（４５〜７０℃程度）でキュアされるコールドＨＲフォームにあっては、上述の離型性の他に、成形品表面の肌荒れ（セル荒れ）が少ないこと、及びセルオープン性が良好である等の表面特性が優れたものであることが要求される。従って、コールドＨＲフォームについては、成形品表面のセルオープン性を、成形品表面（トップ部は除く）に占める破泡セルの割合を面積比を求めることにより評価し、下記表５乃至表７に併せ示した。なお、かかる表中、○はセルが開いている面積比率が９５％以上のものを、△は５０％以上、９５％未満のもの、×は５０％未満のものを表わす。
【００４１】
【表５】

【００４２】
【表６】

【００４３】
【表７】

【００４４】
かかる表５〜表７の結果からも明らかなように、グリコールエーテル化合物が添加された水性離型剤組成物であったとしても、比較例１〜３の如く、ＨＬＢ価が本発明の範囲（６．０〜８．０）外のものにあっては、離型性及び表面特性が充分に実現され得ないのである。これに対して、所定のＨＬＢ価を有するグリコールエーテル化合物が添加された水性離型剤組成物、即ち、本発明例１〜１４のものにあっては、グリコールエーテル化合物が造膜性を向上せしめ、優れた離型性及びセルオープン性を実現していることがわかる。
【００４５】
また、かかる造膜性向上剤を添加することによって、離型皮膜を形成する離型性成分をその含有量を少なくしても、効果的に離型皮膜が形成され得ることも、理解されるのである。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明に従うポリウレタンフォーム成形用水性離型剤組成物にあっては、水を媒体として形成されるものであることから、そのような媒体が蒸発しても、それが、火災や、臭気、人体への影響等の作業環境、ひいては自然環境の悪化の原因とはならず、それらの問題が何等惹起されないことは勿論、所定のＨＬＢ価を有するグリコールエーテル化合物が所定割合にて添加せしめられていることにより、離型性成分の造膜性が効果的に向上せしめられ得、以て、従来の有機溶媒からなる溶剤タイプの離型剤に匹敵乃至はそれに優る離型性を実現することが可能となったのである。[0001]
【Technical field】
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous release agent composition for molding polyurethane foam, and in particular, an aqueous release agent composition having excellent release properties used when molding polyurethane foam by a hot cure method, a cold cure method or the like. It is about.
[0002]
[Background]
Conventionally, when producing foamed molded products such as polyurethane foam, the foamed material, and thus the foamed molded product, is prevented from adhering to the mold, and the molded product is removed from the mold (release). In order to facilitate, a predetermined release agent has been applied in advance to the inner surface of a mold that provides a molding cavity.
[0003]
And as such a mold release agent, from the viewpoint of mold release performance, generally, waxes or silicone compounds as a mold release component are dissolved and contained in an organic solvent such as a petroleum solvent or a chlorine solvent. So-called solvent-type mold release agents are used, but in such mold release agents, there is a risk of fire due to the organic solvent that evaporates during use, and Problems such as odor problems and adverse effects on the work environment, such as effects on the health of workers, are inherent, and countermeasures are difficult.
[0004]
On the other hand, in place of such an organic solvent, various water-based mold release agents using water as a medium that does not cause the above-mentioned problems have been studied. Although an aqueous release agent composition in which components and a hydrocarbon organic solvent are emulsified and dispersed with an emulsifier has been proposed, such a conventional aqueous release agent is not suitable for application to a mold. In this case, there is a problem that the release agent is repelled from the mold. For this reason, it is difficult to uniformly apply the mold to the mold and a uniform release film cannot be formed. Will be. For this reason, in an aqueous mold release agent, a mold release performance comparable to or superior to that of a solvent-type mold release agent has not yet been realized. Therefore, an aqueous mold release having such characteristics has not been realized. The development of agents is desired.
[0005]
[Solution]
The present invention has been made in the background of the circumstances as described above, and the solution is to reduce the risk of fire and adverse effects in the work environment as much as possible, and excellent mold release. It is an object to provide an aqueous mold release agent composition for molding polyurethane foam having properties.
[0006]
[Solution]
Therefore, as a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventor used a glycol ether compound having an HLB value in the range of 6.0 to 8.0 as a film-forming property improver, By applying the aqueous release agent composition added at a ratio of 5%, a uniform release film is formed on the mold cavity surface of the mold to which it is applied. As a result, the conventional solvent type as described above They found the fact that a release property comparable to or superior to that of a release agent can be obtained.
[0007]
Accordingly, the present invention has been completed based on such knowledge, and the gist thereof is that in a water-based mold release agent composition in which a mold release component is emulsified and dispersed in water, such mold release property. As a film-forming property improver with respect to 100 parts by weight of the component, a glycol ether compound having an HLB value in the range of 6.0 to 8.0 is further blended at a ratio of 1 to 1000 parts by weight. The present invention provides an aqueous release agent composition for molding polyurethane foam.
[0008]
In short, in such an aqueous mold release agent composition for molding polyurethane foam according to the present invention, the glycol ether compound added as a film-formability improver has a limited HLB value of 6.0 to 8.0. Therefore, it exhibits moderate hydrophilicity and lipophilicity, so that the release agent composition can be uniformly applied without causing problems such as being repelled on the cavity surface of the molding die. Therefore, the film-forming property of the releasable component is improved, and a uniform film without unevenness can be effectively formed, thereby realizing excellent releasability.
[0009]
Moreover, in the aqueous release agent composition for molding polyurethane foam according to the present invention, since water is used as a medium, various problems such as fire caused by an organic solvent type release agent, such as fire It does not cause any problem of work environment such as danger, odor, influence on human body, and thus deterioration of natural environment.
[0010]
In the aqueous release agent composition according to the present invention as described above, it is desirable to use waxes or silicone compounds as the releasable component, so that the release film can be more reliably formed. It can be done.
[0011]
Further, according to the aqueous release agent composition according to the present invention, examples of the glycol ether compounds, ethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol isopropyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether and the like, at least one or more kinds of them, and be needed use.
[0012]
Furthermore, according to another preferred embodiment of the present invention, the emulsifying and dispersing of the releasable component and the glycol ether compound (film-forming property improver) is performed using an emulsifier, and such an emulsifier. The emulsification dispersion using is carried out by putting the heated melt mixture of the releasable component and the film-forming improver into a heated emulsifier aqueous solution and mixing them.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, the glycol ether compound used in the present invention generally has an ether group and a hydroxyl group in the molecule, and has a chemical structure such as the type and number of functional groups present in the molecule. The balance affects the hydrophilicity and lipophilicity of the compound. In the present invention, the hydrophilic-lipophilic balance (HLB number) derived from such a chemical structural formula has an appropriate hydrophilicity or hydrophilicity. It is required to be within the range showing oiliness, and the film forming property of the release agent (release component) is obtained by allowing a compound satisfying the requirement to exist in the form of an emulsified state in the aqueous release agent composition. As a result, the uniform release film is advantageously formed (film formation).
[0014]
In the present invention, as a glycol ether compound satisfying such a condition, one having an HLB value in the range of 6.0 to 8.0 needs to be used. However, the object of the present invention cannot be sufficiently achieved. That is, when the HLB value is greater than 8.0, the hydrophilicity is too high, and conversely, when the HLB value is less than 6.0, the lipophilicity is too high, such a glycol ether compound. In the release agent composition to which is added as a film-forming property improver, a uniform release film cannot be formed on the inner surface of the mold, and the film-forming property cannot be improved advantageously.
[0015]
Moreover, in order to exhibit the outstanding characteristic of the glycol ether compound which shows such a predetermined | prescribed HLB value advantageously, as the mixture ratio, it is 1-1000 weight part with respect to 100 weight part of a mold release component. The ratio is adopted. However, when the added amount of the glycol ether compound is less than 1 part by weight, the effect as a film-forming property improver cannot be sufficiently obtained, and the release film cannot be reliably formed. Demolding (releasing) becomes difficult, and even if the amount is more than 1000 parts by weight, not only can the improvement of the releasing property be commensurate with it, but the releasing agent itself It is necessary to increase the amount of the emulsifier for emulsifying and dispersing a large amount of the glycol ether compound, and the surface properties of the molded product may be deteriorated by increasing the amount of such an emulsifier, for example, rough skin or detachment. This is because problems such as defective molds are caused. The glycol ether compound is generally present in a concentration of 0.1% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more, in the aqueous release agent composition immediately before being applied to the molding die, This can advantageously contribute to the formation of a release film on the inner surface of the mold.
[0016]
Furthermore, as the glycol ether compounds for use in accordance the present invention, there is provided a tolyl recall ether compound having a HLB value within the above defined range, specifically, ethylene glycol monohexyl ether (6.400), diethylene glycol Monohexyl ether (6.750), ethylene glycol monophenyl ether (6.400), propylene glycol monobutyl ether (6.875), dipropylene glycol monobutyl ether (6.750), diethylene glycol monoisopropyl ether (6.875) , Dipropylene glycol monopropyl ether (7.225), and diethylene glycol monobutyl ether (7.700 ) (both numerical values in parentheses represent HLB values), At least one of these is appropriately selected and used. And in the present invention, among them, ethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monobutyl ether, or dipropylene glycol monobutyl ether is suitably employed, whereby even better release properties can be exhibited. .
[0017]
By the way, the HLB value used in the present invention is an index representing the hydrophilic / lipophilic balance as described above, and as a method for obtaining such an HLB value, for example, the Atlas method, the Griffin equation, the Davies equation, etc. Various methods have been proposed so far. Among them, in the present invention, among them, the Davis formula (Davies) formula (Michinori Oki et al., 3 editions, “Chemical Dictionary”, page 278) , October 20, 1989, 1st edition, issued by Tokyo Chemical Co., Ltd.), the HLB value is calculated from the number of hydrophilic groups and lipophilic groups in the chemical structural formula of the glycol ether compound. In the glycol ether compound of the present invention, the hydrophilic group includes an ether group and a hydroxyl group, while the lipophilic group includes a hydrocarbon group, and the number of these groups is shown in Table 1 below. As is clear from the following formula 1 and Table 1, a high HLB number means that the hydrophilicity is high, and conversely, a small HLB number means that the lipophilicity is high. Is shown.
[0018]
[Expression 1]

[0019]
[Table 1]

[0020]
Further, as the releasable component in the aqueous release agent composition according to the present invention, various conventionally known releasable components will be appropriately selected and used. In the present invention, in particular, Waxes or silicone compounds are preferably used, whereby a release film can be formed more effectively. Specific examples of such waxes include polyethylene wax, paraffin wax, carnauba wax, montan wax, and microcrystalline wax. Silicone compounds include silicone oil, silicone resin, amino group, and the like. Various known ones such as containing organopolysiloxane can be listed. These waxes or silicone compounds are used alone or in appropriate combination.
[0021]
Furthermore, in the present invention, in order to prepare an aqueous release agent composition using water as a medium, the above-described release component and glycol ether compound can be emulsified and dispersed in water using an emulsifier. In addition, a method of adding a predetermined glycol ether compound to an emulsified dispersion obtained by emulsifying such a releasable component in water to obtain a uniform composition is also employed. . As the emulsifier used here, any emulsifier can be adopted as long as it can emulsify the releasable component and the glycol ether compound, and is appropriately selected from conventionally known emulsifiers. , Surfactants such as anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants. Then, by the emulsification and dispersion action of such an emulsifier, the release component and the glycol ether compound are emulsified and dispersed to obtain an aqueous release agent composition in an emulsion state.
[0022]
In addition, to the aqueous release agent composition according to the present invention, various additives conventionally added as components of release agents, such as preservatives, antifoaming agents, and antioxidants, are added as necessary. It is also possible to do. However, as these various additives, those which do not impair the intended releasability and working environment are selected and used in appropriate amounts.
[0023]
Furthermore, various methods that are obvious to those skilled in the art can be employed in producing the desired aqueous release agent composition according to the present invention, and in particular, the following methods are advantageously employed. It becomes. That is, first, a glycol ether compound and, if necessary, various additives are added to the releasable component, and the mixture is heated to a temperature at which it can be melted (for example, 100 to 120 ° C.). After mixing, the obtained molten mixture is used in an aqueous emulsifier solution heated to a relatively high temperature (for example, 90 ° C. or higher) using a known homogenizing apparatus such as a homomixer. Then, while stirring and mixing, the mixture is gradually added to form an emulsion, and then the obtained emulsion is quenched to obtain a fine particle emulsion (aqueous release agent composition). Do it. In addition, after emulsifying other components (releasing component + necessary various additives) except the glycol ether compound in the same manner as described above or in the conventional manner, The method of obtaining the target aqueous release agent composition by adding an ether compound to obtain a uniform blend can also be advantageously employed.
[0024]
The aqueous release agent composition according to the present invention thus obtained can be used as it is, but it can also be diluted with water if necessary. In use, the prepared aqueous release agent composition is sprayed or sprayed on at least the molding cavity surface of a polyurethane foam molding die heated at a moderate temperature of about 40 to 90 ° C., for example. It is applied by a method such as brushing, and the water in the applied aqueous release agent composition is quickly evaporated by the heat of the mold, etc., so that the intended release film is formed. It is formed effectively. Further, after such a release film is formed, a urethane raw material is injected into the mold as in the prior art, and curing is performed under conditions of appropriate temperature and time, and the intended polyurethane foam The molded product is molded and then demolded. When molding such a polyurethane foam molded product, the aqueous mold release agent composition for polyurethane foam according to the present invention can be used in a wide temperature range in molding methods such as the cold cure method and the hot cure method. It has.
[0025]
Therefore, in such an aqueous release agent composition according to the present invention, a glycol ether compound having a predetermined HLB value is added at a predetermined ratio as a film-forming property improving agent. Can be applied uniformly without causing any problems caused by conventional aqueous release agents such as being repelled when applied to the mold. The film-forming property of the active ingredient is improved, a more uniform film is formed, and excellent releasability can be realized. And with such an improvement in mold releasability, the defective rate of polyurethane foam molded products can be advantageously reduced, and thus an improvement in productivity can be realized. The compounding amount of the releasable component can be made smaller than before.
[0026]
Further, in such an aqueous release agent composition according to the present invention, since water is used as a medium, there is no evaporation of the organic solvent at the time of work such as application to a mold, and the release agent The handling and safety are improved, and the workability can be advantageously improved.
[0027]
【Example】
Hereinafter, representative examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically, but the present invention is not limited by the description of such examples. It goes without saying. In addition to the following examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements can be made.
[0028]
First, in accordance with the present invention, polywax 500 (manufactured by Petrolite Co., Ltd.) as a releasable component, ethylene glycol monohexyl ether (HLB = 6.400), propylene glycol monobutyl ether (HLB = 6.875), dipropylene glycol monobutyl ether (HLB = 6.750), or dipropylene glycol monopropyl ether (HLB = 7.225), respectively, with the blending ratio (% by weight) shown in Table 2 below. To prepare a mixture of a releasable component (wax) and a film-forming improver (glycol ether compound), while the morpholine salt of stearic acid as an emulsifier has a mixing ratio shown in Table 2 below. Thus, an aqueous emulsifier solution in a form dissolved in water was prepared.
[0029]
[Table 2]

[0030]
Next, after the prepared mixture of the releasable component and the film-forming improver is heated to 100 to 120 ° C. and melted, the obtained molten mixture is placed in an aqueous emulsifier solution heated to 90 ° C. or higher. While stirring and mixing using a homomixer, the mixture was gradually added to make an emulsion, and this was rapidly cooled to obtain aqueous release agent compositions of Invention Examples 1 to 6.
[0031]
Moreover, the aqueous mold release agent composition of Invention Examples 7, 8 and 9 is prepared by diluting the aqueous mold release composition of Invention Example 1 described above with water 2 times, 3 times and 4 times. Each product was prepared, and the aqueous release agent composition of Invention Example 3 was further diluted 2-fold with water to obtain an aqueous release agent composition of Invention Example 10.
[0032]
Furthermore, as a film-forming property improver, propylene glycol monobutyl ether (HLB = 6.875) or diethylene glycol monobutyl ether (HLB = 7.700) was used, which was releasable at the blending ratio shown in Table 3 below. Ingredients: wax (polywax 500), emulsifier: morpholine salt of stearic acid, added to the emulsion obtained in the same manner as in the above-mentioned example of the present invention, and mixed uniformly to obtain a uniform emulsified dispersion state The aqueous mold release agent compositions of Invention Examples 11 to 14 were prepared.
[0033]
[Table 3]

[0034]
On the other hand, as a comparison, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether (5.450) and dipropylene glycol monomethyl ether (8.175), which are glycol ether compounds, but have an HLB value outside the scope of the present invention. Or propylene glycol monophenyl ether (5.925) was added at the blending ratios shown in Table 4 below to prepare aqueous release agent compositions of Comparative Examples 1 to 3, respectively.
[0035]
[Table 4]

[0036]
And the performance evaluation mentioned later was performed using each aqueous | water-based mold release agent composition of this invention examples 1-14 obtained by making it above, and Comparative Examples 1-3.
[0037]
First, the release agent was applied by immersing a SUS cylindrical mold (with an inner diameter of 95 mm × height of 146 mm with a lid) heated to 60 ° C. in each release agent composition, and then removing the liquid. And the mold was dried at 60 ° C. for 5 minutes.
[0038]
Next, the urethane raw material is injected into the molding cavity of such a mold to produce the desired foamed molded product. Here, the hot cure method and the cold cure method, which have different temperature conditions during foam molding, are used. Polyurethane foam was foamed.
A. Hot foam Using a commercially available urethane raw material for hot foam, stirring and mixing at a predetermined blending ratio for 600 rpm × 10 seconds, and immediately after that, a mold to which a predetermined release agent composition is applied After injection into the molding cavity and capping, foam molding was carried out by holding at 120 ° C. for 15 minutes and then allowing to cool to 85 ° C. Note that a wire for measuring a demolding load was inserted in advance when the urethane raw material was injected.
B. Cold form (cold HR form)
Using a commercially available urethane raw material for HR (high elasticity) foam, stirring and mixing at a predetermined blending ratio for 600 rpm × 10 seconds, and immediately thereafter, a mold cavity in which a predetermined release agent composition is applied Then, after capping, it was held at 60 ° C. for 10 minutes to perform foam molding. In addition, when injecting the urethane raw material, a wire for measuring a demolding load was previously inserted into the mold.
[0039]
-Evaluation of releasability-
Evaluation of releasability is performed by measuring the load (demolding load) required to demold (release) each foamed molded product (hot foam and cold HR foam) manufactured as described above using an autograph. The results are shown in Tables 5 to 7 below. In this table, ◎ indicates that the demolding load is less than 98N (10kgf), ○ indicates that 98N (10kgf) or more and less than 147N (15kgf), and Δ indicates 147N (15kgf) or more and less than 196N (20kgf). , X indicates those of 196 N (20 kgf) or more.
[0040]
-Evaluation of surface characteristics (cell openability)-
In general, in a cold HR foam cured in a low temperature region to a medium temperature region (about 45 to 70 ° C.), in addition to the above-mentioned releasability, there is little skin roughness (cell roughness) on the surface of the molded product. In addition, it is required to have excellent surface characteristics such as good cell openability. Therefore, for cold HR foam, the cell openability of the surface of the molded product was evaluated by calculating the area ratio of the ratio of bubble breaking cells in the surface of the molded product (excluding the top portion). Also shown. In this table, ◯ indicates that the area ratio of open cells is 95% or more, Δ indicates 50% or more and less than 95%, and x indicates less than 50%.
[0041]
[Table 5]

[0042]
[Table 6]

[0043]
[Table 7]

[0044]
As is apparent from the results of Tables 5 to 7, even if the aqueous release agent composition was added with a glycol ether compound, the HLB value was within the scope of the present invention as in Comparative Examples 1 to 3 ( If it is outside 6.0 to 8.0), the releasability and the surface characteristics cannot be realized sufficiently. On the other hand, in the case of an aqueous release agent composition to which a glycol ether compound having a predetermined HLB value is added, that is, those of Invention Examples 1 to 14, the glycol ether compound improves the film-forming property. It can be seen that excellent mold releasability and cell openability are realized.
[0045]
It is also understood that the release film can be effectively formed by adding such a film-formability improver even if the content of the releasable component forming the release film is reduced. It is.
[0046]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the aqueous mold release agent composition for molding polyurethane foam according to the present invention, since it is formed using water as a medium, even if such a medium evaporates, It does not cause deterioration of the work environment such as fire, odor, influence on the human body, and the natural environment, and of course these problems are not caused at all. Of course, a glycol ether compound having a predetermined HLB value By being added at a predetermined ratio, the film-forming property of the releasable component can be effectively improved, and therefore comparable to or superior to conventional solvent-type release agents composed of organic solvents. It became possible to realize releasability.

Claims

In an aqueous release agent composition obtained by emulsifying and dispersing a releasable component in water, the HLB value is 6.0 to 8.0 as a film-forming improver with respect to 100 parts by weight of the releasable component. The glycol ether compound in the range of 1 to 1000 parts by weight is further blended , and the glycol ether compound is ethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene. poly wherein the glycol monobutyl ether, is at least one of dipropylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether Urethane foam molding aqueous release agent composition.

The aqueous mold release agent composition for polyurethane foam molding according to claim 1, wherein the mold release component is a wax or a silicone compound.

The aqueous release agent composition for polyurethane foam molding according to claim 1 or 2, wherein the emulsification dispersion is performed using an emulsifier.

The releasing component and said film-forming enhancer, by allowed to mix by introducing the emulsifier aqueous solution was heated and their heating molten mixture, either one of claims 1 to 3 are caused to emulsion dispersion An aqueous release agent composition for molding polyurethane foam as described in 1.