JP7334429B2 - ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物、ポリウレタンスラブフォーム、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に用いる有機ポリイソシアネート成分(A)は、1分子中にベンゼン環及びイソシアネート基を各2個有するジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDI)(A1)と、1分子中にベンゼン環及びイソシアネート基を各3個以上有するジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体(A2)の混合物である、ポリメリックMDIを含むものである。
本発明のポリオールミックス(B)は、ポリオール成分(b)、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)を含むものである。
本発明のポリオール成分(b)は、1官能あたりの分子量(MW/f)が1500以上のポリオール(b1)を20~50質量%、MW/fが100以上1500未満のポリオール(b2)を40~70質量%、及びMW/fが100未満のポリオール(b3)を1~10質量%含むものである。ここで、MWはポリオールの数平均分子量を表わし、fはポリオールの官能基数を表わす。
導入量が10質量%を超える場合、得られるフォームに脆性が発現しやすくなる。
本発明の触媒(C)は、常圧において沸点200℃以上の反応性触媒を含むものであり、例えばN,N,N’-トリメチルアミノエチルエタノールアミン、N,N-ジメチルアミノヘキサノール、2,(2-ジメチルアミノエトキシ)エタノール等を挙げることができる。また、本発明においては、常圧において沸点が250℃以上の反応性触媒を用いることがさらに好ましく、例えば2-ヒドロキシメチルトリエチレンジアミン、N-(2-(2-(ジメチルアミノ)エトキシ)エチル)-Nメチル-1,3-プロパンジアミン、N、N-ビス(3-メチルアミノプロピル)-N-イソプロパノールアミン等を挙げることができる。これらのうち、樹脂化反応を促進させる効果の高い、2-ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンが最も好ましい。
本発明の発泡剤(D)としては、水を用いる。なお、市販の物理的発泡剤、化学的発泡剤等を併用しても良い。
本発明においては、良好な気泡構造を有するポリウレタンスラブフォームを形成する目的から、整泡剤(E)を含有する。
本発明の整泡剤としては、特に限定されないが、例えば、「L-540」、「L-580」、「L-818」、「Y-10901C」、「Y-10366」、「L-3620」、「L-3630」、「L-3639」、「L-5309」、「L-5345」、「L-5420」、「L-6164」、「L-6190」、「L-6861」、「L-6900」、「L-6952」、「L-6970」(以上、モーメンティブ社製)、「B-8123」、「B-8409」、「B-8443」、「B-8450」、「B-8460」、「B-8462」、「B-8465」、「B-8466」、「B-8486」、「B-8487」、「B-8491」、「B-8495」、「B-8462」、「B-8534」、「B-8547」、「B-8558」、「B-8871」、「BF-2370」、「BF-8715LF2」、「BF-8724LF2」、「BF-8734LF2」、「BF-8737LF2」、「BF-8742LF2」、「BF-8745LF2」、「BF-8747LF2」(以上、エボニック社製)等を挙げることができる。
本発明には、必要に応じて、さらに助剤(F)として、例えば通気性向上剤、充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤、酸化防止剤等を含有してもよい。
本発明におけるポリウレタンスラブフォームの製造方法は、特に限定されるものではなく、スラブフォームを製造するための従来公知の方法を採用することができる。
下記表1に示す配合処方に従って調製されたポリオールミックス、および同表に示すポリイソシアネート成分の各々を用意した。また、両者は予め25℃に調整した。
実施例1と同様、表1の配合で実施例1と同様フリー発泡を行い、ポリウレタンスラブフォームを得た。
・ポリオールb1:グリセリンにプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを付加した分子量6000、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:NJ-360N、JURONG NINGWU社製)、1官能あたりの分子量2000
・ポリオールb2-1:グリセリンにプロピレンオキシドを付加した分子量700、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:G-700、佳化化学社製)、1官能あたりの分子量233
・ポリオールb2-2:グリセリンにプロピレンオキシドを付加した分子量300、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:G-300、佳化化学社製)、1官能あたりの分子量100
・ポリオールb2-3:グリセリンにエチレンオキシドを付加した分子量600、官能基数3のポリエーテルポリオール(商品名:GE-600、三洋化成工業社製)、1官能あたりの分子量100
・ポリオールb3-1:1,4-ブタンジオール(三菱化学社製)、1官能あたりの分子量45
・ポリオールb3-2:グリセリン(阪本薬品工業社製)、1官能あたりの分子量31
・整泡剤E-1:商品名 L-6168(モーメンティブ社製)
・整泡剤E-2:商品名 B-8462(エボニック社製)
・整泡剤E-3:商品名 L-6186(モーメンティブ社製)
・助剤F1-1:商品名 ナトリウムステアレート(通気性向上剤、日東化成工業)
・助剤F1-2:商品名 Zn-St(通気性向上剤、日東化成工業)
・助剤F2-1:商品名 PUR-68(酸化防止剤、BASF社製)
・触媒C-1:2-ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンを主成分とする反応性触媒(商品名:RZETA 東ソー社製)、沸点250℃以上
・触媒C-2:N,N,N’-トリメチルアミノエチルエタノールアミン(商品名:TOYOCAT-RX5 東ソー社製)、沸点200℃以上
・触媒C-3:N,N-ジメチル-2-アミノエタノール(東京化成工業 試薬)、沸点133℃
・触媒C-4:N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサメチレンジアミン(商品名:KAOLIZER NO.1、花王社製)、沸点198℃
・イソシアネートA-1:4,4’-MDIの割合が71質量%であるMDI(A1)を68質量%含むポリメリックMDI、NCO含量32質量%
・イソシアネートA-2:4,4’-MDIの割合が62質量%であるMDI(A1)を79質量%含むポリメリックMDI、NCO含量32質量%。
<反応性>
発泡・硬化成形過程における反応時間として、クリームタイム(CT)、ゲルタイム(GT)、ヘルスバブルタイム(HBT)、ライズタイム(RT)を測定した。
・クリームタイム(CT):発泡開始時間であり、発泡を開始する時間を目視にて測定した。
・ゲルタイム(GT):ポリウレタンフォームが硬化しはじめる時間であり、細い棒状物を発泡フォーム中に突き刺し、引き抜くときに糸引き現象が起こる時間、あるいは突き刺した際に抵抗を感じた時間を測定した。
・ヘルスバブルタイム(HBT):フォーム表面に気泡孔が現れる時間目視にて測定した。
・ライズタイム(RT):ポリウレタンフォームの上昇が停止する時間を目視にて測定した。
得られたポリウレタンスラブフォームの側面15cmを発泡方向にカット、さらに発泡上下面を5cm切り落とし、中央部を縦横20cmにカット後、高さ方向を3等分し、重量と体積から密度を測定。上中下3点の平均値を算出した。
フォーム中央部より3x3x3cmのサンプル12個を切り出し、ガラス瓶内で室温1週間養生後に、ガラス瓶内の臭気を5名で嗅ぎ、臭いの強弱を評価。臭気が気にならないと評価した人数が4名以上は○、3名以下は×。
フォーム密度を測定した上中下3点のフォームから厚み5mmにスライス、折り曲げた時の状態を評価。
折れない:○、折れる:×。
可撓性を評価したスライスフォームの通気度をJIS K6400-7に準拠し測定。
通気度:1.0cm3/cm2/sec以上であれば良好と言える。
得られたポリウレタンスラブフォームの側面から15cmの位置を発泡方向にカットし、カット面下部に見られるエアボイドの底辺からの高さ、カット面底辺からのフォームのせり上がり量を測定した。
・エアボイド、フォームの変形量のいずれも底辺から1cm未満:○
・エアボイド、フォームの変形量の少なくとも一方が底辺から1cm以上3cm未満:△
・エアボイド、フォームの変形量の少なくとも一方が底辺から3cm以上:×。
フォーム密度を測定した上中下3点のフォームから厚み5mmにスライス、中国国家規格GB9641-88に準拠し、各位置6点測定した値の平均値を記載。
引張強度:15N/cm2以上であれば良好と言える。
伸び:10%以上であれば良好と言える。
Claims (10)
- 有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオールミックス(B)とからなる自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物であって、
ポリオールミックス(B)が、ポリオール成分(b)、触媒(C)、発泡剤(D)、及び整泡剤(E)を含み、
ポリオール成分(b)中に、1官能あたりの分子量が1500以上のポリオール(b1)を20~50質量%、1官能あたりの分子量が100以上1500未満のポリオール(b2)を40~70質量%、及び1官能あたりの分子量が100未満のジオールを1~10質量%含み、触媒(C)として沸点200℃以上の反応性触媒を含み、発泡剤(D)として水を含むことを特徴とする、自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。 - ポリオールミックス(B)中にポリエステルポリオールを含まないことを特徴とする、請求項1に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。
- 触媒(C)が、2-ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。
- 助剤(F)として、有機酸とNa、Ca、およびZnから選ばれる少なくとも一種の金属イオンとの塩をさらに含むことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム形成用組成物から得られる自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォーム。
- 有機ポリイソシアネート成分(A)と、ポリオールミックス(B)とを、反応・発泡させて得られる自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法であって、ポリオールミックス(B)が、ポリオール成分(b)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び助剤(F)を含み、ポリオール成分(b)中に、1官能あたりの分子量が1500以上のポリオール(b1)を20~50質量%、1官能あたりの分子量が100~1500未満のポリオール(b2)を40~70質量%、1官能あたりの分子量が100未満のジオールを1~10質量%含み、触媒(C)として沸点200℃以上の反応性触媒を含み、発泡剤(D)として水を含み、有機ポリイソシアネート成分(A)中のイソシアネート基とポリオールミックス(B)中の水酸基とのモル比を、イソシアネート基/水酸基=0.9~1.5として発泡することを特徴とする、自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。
- ポリオールミックス(B)中にポリエステルポリオールを含まないことを特徴とする、請求項6に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。
- 触媒(C)が、2-ヒドロキシメチルトリエチレンジアミンを含むことを特徴とする、
請求項6又は7に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。 - 助剤(F)が、有機酸とNa、Ca、およびZnから選ばれる少なくとも一種の金属イオンとの塩を含むことを特徴とする、請求項6乃至8のいずれかに記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームの製造方法。
- 請求項5に記載の自動車成形天井用ポリウレタンスラブフォームを用いた車両用天井材。
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