JP4806553B2 - Method for producing polyurethane foam for hot press molding - Google Patents

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Description

本発明は、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam for hot press molding .

従来、熱プレスにより賦形される熱プレス成形用ポリウレタン発泡体として、ブロックイソシアネートを含むものがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, some polyurethane foams for hot press molding that are shaped by hot pressing contain a blocked isocyanate.

前記ブロックイソシアネートを含む熱プレス成形用ポリウレタン発泡体は、熱プレス成形時の加熱によりブロックイソシアネートのブロック剤が解離して活性イソシアネート基を生じ、その活性イソシアネート基が、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体中の余剰水酸基等と架橋反応することにより、熱プレス状態で賦形され、形状が固定される。   The polyurethane foam for hot press molding containing the above-mentioned blocked isocyanate is produced by dissociating the blocking agent of the blocked isocyanate by heating at the time of hot press molding to generate an active isocyanate group, and the active isocyanate group is in the polyurethane foam for hot press molding. By undergoing a crosslinking reaction with excess hydroxyl groups, etc., it is shaped in a hot press state and the shape is fixed.

しかし、前記ブロックイソシアネートを含む熱プレス成形用ポリウレタン発泡体は、製造する際の発泡反応により発熱して高温となるため、その発熱によりブロックイソシアネートのブロック剤が解離して活性イソシアネート基を生じ、その結果、イソシアネート成分が過剰となって良好な発泡体とならないことがある。また、熱プレス成形時に、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体に含まれている未解離のブロックイソシアネートが不足して十分に形状固定できなかったり、得られる熱プレス成形品の硬度が不足したりすることも生じ易い。   However, since the polyurethane foam for hot press molding containing the blocked isocyanate generates heat due to the foaming reaction during production and becomes high temperature, the block agent of the blocked isocyanate is dissociated by the heat generation to generate an active isocyanate group. As a result, the isocyanate component becomes excessive and a good foam may not be obtained. Also, at the time of hot press molding, the undissociated blocked isocyanate contained in the polyurethane foam for hot press molding is insufficient and the shape cannot be fixed sufficiently, or the hardness of the resulting hot press molded product is insufficient. Is also likely to occur.

特開平5−329950号公報JP-A-5-329950

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、熱プレスにより賦形及び形状固定を良好に行うことができ、しかも硬度の高い熱プレス成形品を得ることのできる熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above, by hot press can be performed satisfactorily shaping and form-locking, yet polyurethane foam heat press molding which can be obtained high hardness hot press molded product A method for producing a body is provided.

請求項1の発明は、ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤及び添加剤の存在下に反応、発泡させる熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法において、前記添加剤には、前記発泡時の最高発熱温度より高く、かつ前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりも低い解離温度を有するブロックイソシアネートと、前記発泡時の最高発熱温度を下げる減熱剤とを含み、前記発泡剤として水が前記ポリオール100重量部に対して3〜5重量部、前記ブロックイソシアネートが前記ポリオール100重量部に対して5〜20重量部、前記源熱剤が前記ポリオール100重量部に対して5〜30重量部であることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a method for producing a polyurethane foam for hot press molding in which a polyol and a polyisocyanate are reacted and foamed in the presence of a foaming agent and an additive, and the additive includes a maximum exothermic temperature during the foaming. seen containing a blocked isocyanate having a higher and a lower dissociation temperature than the decomposition temperature of the urethane bond in the heat press molding polyurethane foam, and a reduction thermal agent to lower the maximum heating temperature during the foaming, as the blowing agent Water is 3 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, the blocked isocyanate is 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, and the source heat agent is 5 to 30 parts with respect to 100 parts by weight of the polyol. It is a weight part .

請求項2の発明は、請求項1において、イソシアネートインデックスが80以上、120未満であることを特徴とする。 The invention of claim 2 is characterized in that, in claim 1 , the isocyanate index is 80 or more and less than 120.

請求項3の発明は、請求項1または2において、前記減熱剤が無機水和物からなることを特徴とする。 The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2 , the heat reducing agent comprises an inorganic hydrate.

請求項1から3の発明における熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法によれば、添加剤として、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時の最高発熱温度より高く、かつ前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりも低い解離温度を有するブロックイソシアネートと、前記発泡時の最高発熱温度を下げる減熱剤とを含む構成としたことにより、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時の最高温度を減熱剤により下げることができ、ブロックイソシアネートのブロック剤が熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時の熱で解離するのを防ぐことができ、未解離のブロックイソシアネートを十分含む熱プレス成形用ポリウレタン発泡体を得ることができる。しかも、得られた熱プレス成形用ポリウレタン発泡体は、熱プレス成形時の加熱によりブロックイソシアネートのブロック剤が確実に解離して活性イソシアネート基を発生し、発生した活性イソシアネート基が熱プレス成形用ポリウレタン発泡体中の余剰水酸基等と架橋反応して熱プレス状態に賦形し、熱プレス成形品の形状固定を行うことができると共に熱プレス成形品の硬度を高めることができる。 According to the method for producing a polyurethane foam for hot press molding in the invention of claims 1 to 3 , the additive is higher than a maximum exothermic temperature at the time of foaming of the polyurethane foam for hot press molding, and the polyurethane for hot press molding When the polyurethane foam for hot press molding is foamed, it comprises a blocked isocyanate having a dissociation temperature lower than the decomposition temperature of the urethane bond in the foam and a heat reducing agent that lowers the maximum exothermic temperature at the time of foaming. The maximum temperature can be lowered by a heat-reducing agent, and the blocking agent of the blocked isocyanate can be prevented from dissociating by the heat during foaming of the polyurethane foam for hot press molding, and the heat containing sufficient undissociated blocked isocyanate A polyurethane foam for press molding can be obtained. In addition, the obtained polyurethane foam for hot press molding is a polyurethane for hot press molding in which the blocked isocyanate of the blocked isocyanate is surely dissociated by heating during hot press molding to generate an active isocyanate group. A cross-linking reaction with surplus hydroxyl groups and the like in the foam can be carried out and shaped into a hot press state, whereby the shape of the hot press molded product can be fixed and the hardness of the hot press molded product can be increased.

以下本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体は、ポリオールとポリイソシアネートの反応により得られるものであって、前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時の最高発熱温度より高く、かつ前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりも低い解離温度を有するブロックイソシアネートが含まれている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The polyurethane foam for hot press molding of the present invention is obtained by a reaction between a polyol and a polyisocyanate, and is higher than the maximum exothermic temperature at the time of foaming of the polyurethane foam for hot press molding, and for the hot press molding. A blocked isocyanate having a dissociation temperature lower than the decomposition temperature of the urethane bond in the polyurethane foam is included.

また、本発明の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法は、ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤及び添加剤の存在下で反応、発泡させるものであって、前記添加剤には、前記発泡時の最高発熱温度より高く、かつ前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりも低い解離温度を有するブロックイソシアネートと、前記発泡時の最高発熱温度を下げる減熱剤とを含んでいる。   In the method for producing a polyurethane foam for hot press molding according to the present invention, a polyol and a polyisocyanate are reacted and foamed in the presence of a foaming agent and an additive. It contains a blocked isocyanate having a dissociation temperature higher than the maximum exothermic temperature and lower than the decomposition temperature of the urethane bond in the polyurethane foam for hot press molding, and a heat reducing agent that lowers the maximum exothermic temperature at the time of foaming.

本発明において使用されるポリオールは、ポリウレタン発泡体の製造に用いられる公知のエーテル系ポリオールまたはエステル系ポリオールの何れか一方又は両方が用いられる。   As the polyol used in the present invention, any one or both of known ether polyols and ester polyols used for the production of polyurethane foams are used.

エーテル系ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコール、またはその多価アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。また、エステル系ポリオールとしては、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを挙げることできる。   Examples of ether polyols include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, and sucrose, or polyhydric alcohols thereof. The polyether polyol which added alkylene oxides, such as ethylene oxide and a propylene oxide, can be mentioned. As ester polyols, polycondensation of aliphatic carboxylic acids such as malonic acid, succinic acid and adipic acid and aromatic carboxylic acids such as phthalic acid and aliphatic glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol. The polyester polyol obtained in this way can be mentioned.

ポリイソシアネートとしては、芳香族系、脂環式、脂肪族系の何れでもよく、また、1分子中に2個のイソシアネート基を有する2官能のイソシアネートであっても、あるいは1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する3官能以上のイソシアネートであってもよく、それらを単独であるいは複数組み合わせて使用してもよい。   The polyisocyanate may be aromatic, alicyclic or aliphatic, and may be a bifunctional isocyanate having two isocyanate groups in one molecule, or three in one molecule. Trifunctional or higher isocyanates having the above isocyanate groups may be used, and these may be used alone or in combination.

例えば、2官能のイソシアネートとしては、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、m−フェニレンジイソシネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−フェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネートなどの芳香族系のもの、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環式のもの、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、リジンイソシアネートなどの脂肪族系のものを挙げることができる。   For example, as the bifunctional isocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-phenylmethane diisocyanate, 2,4 ′ -Diphenylmethane diate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisonate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, etc. Aromatic ones such as cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate DOO, hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, there may be mentioned aliphatic, such as lysine isocyanate.

また、3官能以上のイソシアネートとしては、1−メチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、1,3,5−トリメチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、ビフェニル−2,4,4’−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4,4’−トリイソシアネート、メチルジフェニルメタン−4,6,4’−トリイソシアネート、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’テトライソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリイソシアネート、ポリメリックMDI等を挙げることができる。なお、その他ウレタンプレポリマーも使用することができる。また、併用されるポリイソシアネートは、それぞれ一種類に限られず一種類以上であってもよい。例えば、脂肪族系イソシアネートの一種類と芳香族系イソシアネートの二種類を併用してもよい。   Examples of the tri- or higher functional isocyanate include 1-methylbenzole-2,4,6-triisocyanate, 1,3,5-trimethylbenzole-2,4,6-triisocyanate, biphenyl-2,4,4 ′. -Triisocyanate, diphenylmethane-2,4,4'-triisocyanate, methyldiphenylmethane-4,6,4'-triisocyanate, 4,4'-dimethyldiphenylmethane-2,2 ', 5,5' tetraisocyanate, triisocyanate Examples thereof include phenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, polymeric MDI, etc. In addition, urethane prepolymers can also be used. Further, the polyisocyanate used in combination is limited to one kind each. However, it may be one or more, for example, aliphatic isocyanates It may be used in combination of two of one type and an aromatic isocyanate.

発泡剤としては水が用いられる。水の添加量は、ポリオール100重量部に対して3〜5重量部程度が好ましい。   Water is used as the foaming agent. The amount of water added is preferably about 3 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.

添加剤としては少なくともブロックイソシアネートと減熱剤が用いられる。ブロックイソシアネートは、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時の最高発熱温度より高く、かつ前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりも低い解離温度を有するものが用いられる。熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の最高発熱温度は、発泡中の発泡体に熱電対を挿入して温度変化を経時的に測定することにより得ることができる。また、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度は、上方が開口した170×170×170×mmの発泡箱に所要量の反応混合液を注入して発泡、硬化させ、その際、発泡箱の底部中央に熱電対を装備しておいて発泡、硬化時の温度変化を計測することにより測定できる。この分解温度は、公知の示差熱量分析により測定でき、一般的に165〜190℃であることが示される。   As the additive, at least a blocked isocyanate and a heat reducing agent are used. As the blocked isocyanate, those having a dissociation temperature higher than the maximum exothermic temperature at the time of foaming of the polyurethane foam for hot press molding and lower than the decomposition temperature of the urethane bond in the polyurethane foam for hot press molding are used. The maximum heat generation temperature of the polyurethane foam for hot press molding can be obtained by inserting a thermocouple into the foaming foam and measuring the temperature change over time. In addition, the decomposition temperature of the urethane bond in the polyurethane foam for hot press molding is foamed and cured by injecting a required amount of the reaction mixture into a 170 × 170 × 170 × mm foaming box opened at the top, It can be measured by installing a thermocouple in the center of the bottom of the foam box and measuring the temperature change during foaming and curing. This decomposition temperature can be measured by a known differential calorimetric analysis and is generally shown to be 165 to 190 ° C.

前記ブロックイソシアネートとしては、解離温度が150℃〜120℃の範囲にあるものが、より好ましい。ブロックイソシアネートの解離温度が120℃未満のものは、たとえ減熱剤を使用しても、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時の最高発熱温度(減熱剤使用時の温度)よりもブロックイソシアネートの解離温度が低くなって熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の発泡時にブロックイソシアネートが解離し、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体内に残存する未解離のブロックされたままのブロックイソシアネートが少なくなる。一方ブロックイソシアネートの解離温度が150℃を超えるものは、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりもブロックイソシアネートの解離温度が高くなって、熱プレス成形時にブロックイソシアネートが解離する以前に、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体のウレタン結合が熱分解して熱プレス成形品の賦形及び硬度増大を行えなくなる。   As said block isocyanate, what has dissociation temperature in the range of 150 to 120 degreeC is more preferable. When the dissociation temperature of the blocked isocyanate is less than 120 ° C., even if a heat reducing agent is used, the blocked exothermic temperature is higher than the maximum exothermic temperature (temperature when using the heat reducing agent) of the polyurethane foam for hot press molding. The dissociation temperature of the polyurethane foam for hot press molding is lowered, so that the blocked isocyanate is dissociated at the time of foaming, and the undissociated unblocked blocked isocyanate remaining in the polyurethane foam for hot press molding is reduced. On the other hand, when the dissociation temperature of the block isocyanate exceeds 150 ° C., the dissociation temperature of the block isocyanate is higher than the decomposition temperature of the urethane bond in the polyurethane foam for hot press molding, and before the block isocyanate dissociates during the hot press molding. The urethane bond of the polyurethane foam for hot press molding is thermally decomposed, making it impossible to shape and increase the hardness of the hot press molded product.

前記ブロックイソシアネートは、ノニルフェノールを用いてブロック化されたポリイソシアネート、アルキルフェノール及びε−カプロラクタムでブロック化されたポリイソシアネート、及びこれらの併用、またはアルキルフェノール及びε−カプロラクタム、ノニルフェノールの少なくとも2種によりランダムにブロック化されたポリイソシアネートを使用してもよく、さらにはこれらを混合して使用してもよい。   The blocked isocyanate is randomly blocked by at least two of polyisocyanate blocked with nonylphenol, polyisocyanate blocked with alkylphenol and ε-caprolactam, and combinations thereof, or alkylphenol, ε-caprolactam and nonylphenol. Converted polyisocyanates may be used, and further these may be used in combination.

ブロックイソシアネートに使用されるポリイソシアネートは、ブロック化剤と反応するものであれば制限なく使用することができる。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート等、各種ジイソシアネート単量体、これらジイソシアネート単量体とポリオール類の反応により得られる末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー及びアダクト体、ジイソシアネート単量体を重合して得られるイソシアヌレート環を含むポリイソシアネート重合体を挙げることができる。   The polyisocyanate used for the blocked isocyanate can be used without limitation as long as it reacts with the blocking agent. For example, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, and xylene diisocyanate. Including diisocyanate monomers, various diisocyanate monomers, urethane prepolymers and adducts having terminal isocyanate groups obtained by reaction of these diisocyanate monomers and polyols, and isocyanurate rings obtained by polymerizing diisocyanate monomers Mention may be made of polyisocyanate polymers.

前記ブロックイソシアネートのポリオール100重量部に対する量は、適宜の量とされるが、特に5〜20重量部が好ましい。5重量部未満ではブロックイソシアネートによる効果を得難く、一方、20重量部を超えると良好なポリウレタン発泡体が得られなくなる。   The amount of the blocked isocyanate with respect to 100 parts by weight of the polyol is an appropriate amount, but 5 to 20 parts by weight is particularly preferable. If it is less than 5 parts by weight, it is difficult to obtain the effect of the blocked isocyanate, while if it exceeds 20 parts by weight, a good polyurethane foam cannot be obtained.

前記減熱剤としては、所定温度に達したときに水分を放出し、水の蒸発潜熱により熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の反応熱を抑制して最高発熱温度を下げることのできる化合物をいう。減熱剤を添加しない場合における前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の最高発熱温度は通常140℃〜150℃であり、減熱剤を添加することにより前記最高発熱温度を110℃〜130℃に下げることができる。減熱剤の具体例としては、粒状の独立気泡からなる熱可塑性樹脂発泡体の気泡内に水を含有するMWパウダー(登録商標、白石カルシウム株式会社製)や無機水和物を挙げることができる。無機水和物としては、二水石膏、硫酸マグネシウム水和物、リン酸マグネシウム水和物の群から選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。減熱剤の量は、適宜の量とされるが、一般的にポリオール100重量部に対して5〜30重量部程度である。   The heat reducing agent refers to a compound that releases water when a predetermined temperature is reached, and can suppress the heat of reaction of the polyurethane foam for hot press molding by the latent heat of vaporization of water to lower the maximum exothermic temperature. The maximum exothermic temperature of the polyurethane foam for hot press molding when no heat reducing agent is added is usually 140 ° C. to 150 ° C., and the maximum exothermic temperature is lowered to 110 ° C. to 130 ° C. by adding a heat reducing agent. be able to. Specific examples of the heat reducing agent include MW powder (registered trademark, manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) containing water in the bubbles of the thermoplastic resin foam composed of granular closed cells and inorganic hydrate. . Examples of the inorganic hydrate include at least one selected from the group of dihydrate gypsum, magnesium sulfate hydrate, and magnesium phosphate hydrate. The amount of the heat reducing agent is an appropriate amount, but is generally about 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol.

その他の添加剤としては、整泡剤、顔料などを挙げることができる。整泡剤は、ポリウレタン発泡体に用いられるものであればよく、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。顔料は、求められる色に応じたものが用いられる。   Examples of other additives include foam stabilizers and pigments. Any foam stabilizer may be used as long as it is used for polyurethane foams, and examples thereof include silicone foam stabilizers, fluorine-containing compound foam stabilizers, and known surfactants. As the pigment, those according to the required color are used.

また、前記ポリオールとポリイソシアネートの反応のための触媒が用いられる。触媒としては、ポリウレタン発泡体用として公知のものを用いることができる。例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノモルフォリン、N−エチルモルホリン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、スタナスオクトエートやジブチルチンジラウレート等の錫触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒(有機金属触媒とも称される。)を挙げることができる。触媒の一般的な量は、ポリオール100重量部に対して0.01〜2.0重量部程度である。   In addition, a catalyst for the reaction between the polyol and the polyisocyanate is used. As the catalyst, those known for polyurethane foams can be used. For example, amine catalysts such as triethylamine, triethylenediamine, diethanolamine, dimethylaminomorpholine, N-ethylmorpholine, tetramethylguanidine, tin catalysts such as stannous octoate and dibutyltin dilaurate, phenylmercurypropionate or lead octenoate And metal catalysts (also referred to as organometallic catalysts). The general amount of the catalyst is about 0.01 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol.

さらに、本発明においてイソシアネートインデックスは、80以上、120未満が好ましい。80未満ではイソシアネート含有量が少ないことから、物理的強度に劣る熱プレス成形用ポリウレタン発泡体となり、熱プレス成形性にも劣るようになる。一方、120以上とした場合には、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体内に含まれる余剰の水酸基量が不足して、熱プレス成形時にブロックイソシアネートのブロック剤が解離して発生する活性イソシアネート基と熱プレス成形用ポリウレタン発泡体内の余剰水酸基との架橋反応が得難くなり、発泡体を熱プレス状態に賦形及び形状固定し難くなるのみならず、熱プレス成形品の硬度を高めるのが難しくなる。なお、イソシアネートインデックスが100を超えた場合、次の作用を奏する。第1に、未反応のポリオールの水酸基末端が反応して、イソシアネートインデックスが高くて理論上は水酸基が無いとみなされる場合でも、硬度が上昇することになる。第2に、ウレタン反応に付随して生成されるアルファネート結合やビウレット結合は、120℃程度で解離することから、熱プレス成形時の熱によって水酸基価が生成され、改めてイソシアネート基と結合し、硬度が上昇することになる。なお、本発明におけるイソシアネートインデックスは、発泡剤としての水とポリオール類における水酸基の合計モル数に対し、ポリイソシアネート(ブロックイソシアネートを含まない)におけるイソシアネート基のモル数の100分率を示すものである。したがって、イソシアネートインデックス100の場合は、発泡剤としての水とポリオール類の水酸基とポリイソシアネートのイソシアネート基が当量状態にある。   Furthermore, in the present invention, the isocyanate index is preferably 80 or more and less than 120. If it is less than 80, since the isocyanate content is small, it becomes a polyurethane foam for hot press molding that is inferior in physical strength, and is also inferior in hot press moldability. On the other hand, when it is set to 120 or more, the amount of excess hydroxyl group contained in the polyurethane foam for hot press molding is insufficient, and the active isocyanate group and the hot press are generated by dissociating the blocking agent of the blocked isocyanate during hot press molding. It becomes difficult to obtain a crosslinking reaction with surplus hydroxyl groups in the polyurethane foam for molding, and it becomes difficult not only to form and fix the foam in a hot press state, but also to increase the hardness of the hot press molded product. In addition, when an isocyanate index exceeds 100, there exists the following effect | action. First, even if the hydroxyl end of the unreacted polyol reacts and the isocyanate index is high and it is theoretically considered that there is no hydroxyl group, the hardness will increase. Secondly, since the alphanate bond and biuret bond generated in association with the urethane reaction dissociate at about 120 ° C., a hydroxyl value is generated by heat at the time of hot press molding, and is bonded to an isocyanate group again. Hardness will increase. In addition, the isocyanate index in this invention shows 100 fraction of the number of moles of the isocyanate group in polyisocyanate (it does not contain block isocyanate) with respect to the total mole number of the hydroxyl group in water and polyols as a foaming agent. . Therefore, in the case of the isocyanate index 100, the water as a foaming agent, the hydroxyl group of polyols, and the isocyanate group of polyisocyanate are in an equivalent state.

前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造は、ポリオールとポリイソシアネートを触媒、発泡剤、減熱剤及びその他適宜の添加剤等の存在下、直接反応させるワンショット法、あるいはポリオールとポリイソシアネートを事前に反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得、このプレポリマーに触媒、発泡剤、減熱剤及びその他適宜の添加剤等の存在下、ポリオールを反応させるプレポリマー法の何れの方法によっても行うことができる。また、混合攪拌した原料(反応混合原料)をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に、原料を常温、大気圧下で自然発泡させ、硬化することで連続的に製造するスラブ成形法、あるいは混合攪拌した原料(反応混合原料)を金型内に充填し、バッチ的に生産するモールド成形法の何れでもよい。中でも、大きな製品サイズで成形することのできるスラブ成形法によるものが、最高発熱温度を制御し、ブロックイソシアネートの解離を制御する上で好ましい。   The polyurethane foam for hot press molding can be prepared by a one-shot method in which a polyol and a polyisocyanate are directly reacted in the presence of a catalyst, a foaming agent, a heat reducing agent and other appropriate additives, or a polyol and a polyisocyanate are preliminarily reacted. To obtain a prepolymer having an isocyanate group at the terminal, and reacting a polyol with this prepolymer in the presence of a catalyst, a foaming agent, a heat reducing agent, and other appropriate additives. Can also be done. In addition, slabs that are continuously produced by discharging the mixed and stirred raw material (reaction mixed raw material) onto a belt conveyor and naturally foaming and curing the raw material at room temperature and atmospheric pressure while the belt conveyor moves. Either a molding method or a molding method in which raw materials that have been mixed and stirred (reaction mixed raw materials) are filled in a mold and produced in batches may be used. Among them, the slab molding method that can be molded with a large product size is preferable for controlling the maximum exothermic temperature and controlling the dissociation of the blocked isocyanate.

一方、本発明における熱プレス成形品の製造方法は、本発明の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体を、前記ブロックイソシアネートの解離温度以上の温度で熱プレス成形することにより行われる。好ましい熱プレス温度は、前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度より低く、かつ前記ブロックイソシアネートの解離温度より高い温度である。具体的には、130〜150℃の熱プレス温度が好ましい。   On the other hand, the manufacturing method of the hot press-molded product in the present invention is performed by hot press molding the polyurethane foam for hot press molding of the present invention at a temperature equal to or higher than the dissociation temperature of the blocked isocyanate. A preferable hot press temperature is a temperature lower than the decomposition temperature of the urethane bond in the polyurethane foam for hot press molding and higher than the dissociation temperature of the blocked isocyanate. Specifically, a hot press temperature of 130 to 150 ° C. is preferable.

以下この発明の実施例を比較例とともに具体的に説明する。表1及び表2に示す各成分を同表中の配合割合にしたがって用い、前記スラブ法によって発泡させ、熱プレス成形用ポリウレタン発泡体を得た。表1及び表2におけるポリオールはポリエーテルポリオール(品番:A067、官能基数f=3、OH価=33、Mw=3000)、減熱剤1は二水石膏、減熱剤2はリン酸マグネシウム8水和物、アミン触媒はN,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン(品番:カオーライザーNo3、花王株式会社製)、金属触媒はオクチル酸第一錫(品番MRH110、城北化学工業株式会社製)、整泡剤はシリコーン整泡剤(品番:BF2370、ゴールドシュミット社製)、ブロックイソシアネートは、解離温度140℃(品番:コロネート2512、MDI系、日本ポリウレタン工業株式会社製)、ポリイソシアネートはトリレンジイソシアネート(品番:T−80、日本ポリウレタン工業株式会社製)である。なお、実施例及び比較例1については良好に発泡したが、比較例2〜6については、発泡途中に破裂(パンク)やダウン等が発生したり、得られた発泡体に変色(スコーチ)が発生したりして、良好な発泡体が得られなかった。そのため、比較例には、以下の最高発熱温度や25%圧縮硬さを測定できないものがあった。   Examples of the present invention will be specifically described below together with comparative examples. Each component shown in Table 1 and Table 2 was used in accordance with the blending ratio in the same table and foamed by the slab method to obtain a polyurethane foam for hot press molding. The polyols in Tables 1 and 2 are polyether polyols (product number: A067, functional group number f = 3, OH number = 33, Mw = 3000), heat reducing agent 1 is dihydrate gypsum, and heat reducing agent 2 is magnesium phosphate 8 Hydrate, amine catalyst is N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (product number: Cao Raiser No3, manufactured by Kao Corporation), metal catalyst is stannous octylate (product number MRH110, Johoku Chemical) Manufactured by Kogyo Co., Ltd.), the foam stabilizer is a silicone foam stabilizer (Part No .: BF2370, manufactured by Goldschmidt), the block isocyanate is a dissociation temperature of 140 ° C. (Part No .: Coronate 2512, MDI, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), The polyisocyanate is tolylene diisocyanate (product number: T-80, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.). In addition, although it foamed favorably about Example and Comparative Example 1, about Comparative Examples 2-6, bursting (puncture), a down, etc. generate | occur | produced in the middle of foaming, or discoloration (scorch) was obtained to the obtained foam. Or a good foam could not be obtained. For this reason, some comparative examples cannot measure the following maximum exothermic temperature and 25% compression hardness.

Figure 0004806553
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前記実施例及び比較例において、発泡中の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体に熱電対を挿入して最高発熱温度を電子計測器(品番:NR−1000、キーエンス社製)により測定した。さらに、前記実施例及び比較例の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体について、密度(kg/m)をJIS K7222−2004に準じ、また、25%圧縮硬さ(KPa/mm)をJIS K6400−2:2004 D法に準じて測定した。なお、25%圧縮硬さは、サンプルサイズを100×100×20mmとし、このサンプルを25%に完全に圧縮した際の圧縮応力で示した。各測定値を表1及び表2の下欄に示す。 In the said Example and comparative example, the thermocouple was inserted in the polyurethane foam for hot press molding in foaming, and the highest heat_generation | fever temperature was measured with the electronic measuring device (product number: NR-1000, Keyence Corporation make). Furthermore, for the polyurethane foams for hot press molding of the examples and comparative examples, the density (kg / m 3 ) conforms to JIS K7222-2004, and the 25% compression hardness (KPa / mm 2 ) represents JIS K6400-. 2: Measured according to the 2004 D method. The 25% compression hardness is indicated by a compressive stress when the sample size is 100 × 100 × 20 mm and the sample is completely compressed to 25%. Each measured value is shown in the lower column of Tables 1 and 2.

次に、前記実施例及び比較例1、2の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体を100×100×20mmに裁断したものを、140℃のオーブンに30分間収容して加熱することにより熱成形し、得られた熱成形品に対して、前記と同様にして25%圧縮硬さを測定した。また、熱成形による硬度増加率を、[熱成形後の25%圧縮硬さ/熱成形前の25%圧縮硬さ×100]の計算式により計算した。測定結果及び計算結果を表1及び表2の下欄に示す。表1及び表2の測定結果及び計算結果から理解されるように、熱成形品の硬さは、比較例1よりも実施例の方で高くなっていた。このことから、実施例品は、加熱により硬度が増加することがわかり、熱プレス成形をした場合にも硬度が増加することが理解される。 Next, what was cut into 100 × 100 × 20 mm of the polyurethane foam for hot press molding of Examples and Comparative Examples 1 and 2 was thermoformed by being accommodated in an oven at 140 ° C. for 30 minutes and heated, The 25% compression hardness of the obtained thermoformed product was measured in the same manner as described above. Further, the rate of increase in hardness due to thermoforming was calculated by the formula [25% compression hardness after thermoforming / 25% compression hardness before thermoforming × 100]. The measurement results and calculation results are shown in the lower columns of Tables 1 and 2. As understood from the measurement results and calculation results in Tables 1 and 2, the hardness of the thermoformed product was higher in the example than in Comparative Example 1. From this, it is understood that the hardness of the example product is increased by heating, and it is understood that the hardness is increased even when hot press molding is performed.

Claims (3)

ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤及び添加剤の存在下に反応、発泡させる熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法において、  In the method for producing a polyurethane foam for hot press molding, in which polyol and polyisocyanate are reacted and foamed in the presence of a foaming agent and an additive,
前記添加剤には、前記発泡時の最高発熱温度より高く、かつ前記熱プレス成形用ポリウレタン発泡体におけるウレタン結合の分解温度よりも低い解離温度を有するブロックイソシアネートと、前記発泡時の最高発熱温度を下げる減熱剤とを含み、  The additive includes a blocked isocyanate having a dissociation temperature higher than the maximum exothermic temperature at the time of foaming and lower than the decomposition temperature of urethane bonds in the polyurethane foam for hot press molding, and the maximum exothermic temperature at the time of foaming. A heat reducing agent that lowers,
前記発泡剤として水が前記ポリオール100重量部に対して3〜5重量部、  3 to 5 parts by weight of water as the blowing agent with respect to 100 parts by weight of the polyol,
前記ブロックイソシアネートが前記ポリオール100重量部に対して5〜20重量部、  5 to 20 parts by weight of the blocked isocyanate with respect to 100 parts by weight of the polyol,
前記源熱剤が前記ポリオール100重量部に対して5〜30重量部であることを特徴とする熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法。  The method for producing a polyurethane foam for hot press molding, wherein the source heat agent is 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol.
イソシアネートインデックスが80以上、120未満であることを特徴とする請求項1に記載の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法。  The method for producing a polyurethane foam for hot press molding according to claim 1, wherein the isocyanate index is 80 or more and less than 120. 前記減熱剤が無機水和物からなることを特徴とする請求項1または2に記載の熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法。  The method for producing a polyurethane foam for hot press molding according to claim 1 or 2, wherein the heat reducing agent comprises an inorganic hydrate.
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