JPH01130940A - 積層体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層体の製造法に関する。さらに詳しくは連通
気泡性軟質プラスチックフオームを芯材とした積層体の
製造法に関する。

〔従来の技術〕

連通気泡性軟質プラスチックフオームを芯材として成形
された積層体は、自動車の内装材、各種建築物の内装材
等として広く用いられている。

これらは様々の方法で成形されるが、後に述べる如き性
能上の問題がある。

例えば、金型の中に補強材や表面材を敷き発泡性原液を
塗布又は注入した後、金型内で発泡成形する方法では、
発泡させつつ、薄い部分まで充分にフオームを充填する
ために、ある程度の発泡圧が必要になり、そのためフオ
ームの密度が高くなり、時としてフオームの連通度が低
下する場合がある。あらかじめ製造されたフオームを切
断し、補強材や表面材を接着剤を介して積層し、熱プレ
スにより硬化、成形する方法では、各素材に接着剤を塗
布するための工程と設備が複雑になる。連通気泡性フオ
ームに有機ポリイソシアネート化合物を含浸せしめ、補
強材や表面材と積層し、水により硬化すると同時に成形
する方法、例えば、特開昭５７−１３１５４７号、特開
昭５８−５３４６号に述べられた方法は比較的工程が少
なく、得られる製品も低密度で良好な物性であるが、水
と有機ボリイソシアネート化合物の反応を利用するため
、含浸されたイソシアネート化合物が水をよく吸収する
様に、該有機ポリイソシアネート化合物を変性する必要
があり、又、実生産では該有機ポリイソシアネート化合
物を安定性良く取り扱うために設備上、及び取り扱い上
の様々の工夫が必要である。連通気泡性フオームにエポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂の原料を含浸させ、補強材や
表面材と積層して熱間プレスで加熱、硬化、成形する方
法では樹脂原料、あるいは溶媒の処理等の問題が残る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

連通気泡性軟質プラスチックフオームを芯材とする、成
形された積層体を製造する方法には以上に述べた様に多
（の方法があり、それぞれ問題がある。本発明者らはこ
れらの問題を解決するため鋭意研究の結果、操業安定性
が良く、かつ軽量で優れた性能を持つ積層体を製造する
方法を見出し、本発明に到達した。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、連通気泡性軟質プラスチックフォームに、反
応調整剤を含む有機ポリイソシアネーＩ・化合物を含浸
して、これに表面材又は表面材と補強材を積層し、硬化
させて積層体を製造する方法において、反応調整剤がイ
ソシアネート基の三量化反応を促進させる第３級窒素を
持つ化合物と有機酸よりなる組成物であり、高められた
温度で成形することを特徴とする積層体の製造法である
。

本発明で用いられる連通気泡性軟質プラスチックフオー
ムは例えば軟質のポリウレタンフォームやポリエチレン
フオームなど公知のプラスチックフオームが挙げられる
。

本発明で用いられる有機ポリイソシアネーＩ化合物とし
ては、ヘキサメチレンジイソシアネート、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等の脂肪
族ポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート（２
，４−および／又は２゜６−異性体）、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、ナ
フチレンジイソシアネート（例えば、１，５−ナフチレ
ンジイソシアネート）、トリフェニルメタントリイソシ
アネート、ジアニシジンジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、トリス（フェニルイソシアネート）
チオフォスフェート、アニリンとホルムアルデヒドとの
低重縮合物とホスゲンとの反応によって得られるポリメ
チレンポリフェニルポリイソシアネート（いわゆるポリ
メリックＭＤ　Ｉ　）　、未蒸肖のトリレンジイソシア
ネート等が挙げられる。

これらの有機ポリイソシアネートはそれぞれ単独、又は
、２種類以上混合して使用することができる。

さらに、これら有機ポリイソシアネート化合物とポリオ
ール化合物とを反応して得られる末端にＮＧＯ基をもつ
プレポリマーも使用することができる。プレポリマーの
製造のために用いることのできるポリオールとしては、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、Ｌ
３゜６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、
ソルビトール、シュークロース、ビスフェノールＡ、ノ
ボラック等の多価アルコール類、及び／又はこれらのポ
リヒドロキシ化合物にアルキレンオキサイドを付加重合
させて得たヒドロキシル価２０〜８００　ｍｇＫＯＨ／
　ｇのポリエーテルポリオールおよびポリカルボン酸と
低分子量ポリオールとを反応させて得たポリエステルポ
リオール、カプロラクトンを重合させて得たポリエステ
ルポリオール、ヒマシ油等のＯＨ基含有高級脂肪酸エス
テルも挙げられる。

これらのプレポリマーの粘度、反応性、積層体の諸物性
の調整のためＯＨ基含有化合物として、モノオールを混
用することも可能である。

上に述べた種々の有機ポリイソシアネート化合物及びＯ
Ｈ基含有化合物はそれぞれ単独、又は、２種類以上の混
合物をプレポリマーの原料として使用することができる
。

有機ポリイソシアネート化合物、あるいはプレポリマー
は、連通気泡性軟質プラスチックフオーム１，０００　
ｍ４２当り１０ｇから２００ｇ台浸さ含浸と良い。含浸
量が１０ｇ未満の場合には積層体の芯材としての強度が
得られず、２００ｇを超える場合には、得られる硬化さ
れたフオームは重（、かつ、もろくなり、実用上好まし
い性能の芯材とはなり得ない。

イソシアネート基の三量化反応を促進させる化合物とし
ては、通常、脂肪酸の金属塩、アルカリ金属水酸化物、
アルカリ金属のアルコキシド、第３級アミンなどが知ら
れている。

本発明では、第３級アミンと有機酸よりなる組成物（以
下反応調整剤という）を使用する。

本発明の反応調整剤以外の触媒を、必要量の有機ポリイ
ソシアネート化合物に混合すると常温においてイソシア
ネート基の三量化反応が進行してしまい、連通気泡性軟
質プラスチックフオームへの有機ポリイソシアネート化
合物の含浸や、補強材、表面材の積層が実質上不可能に
なる。又これらの化合物を、イソシアネート基の三量化
反応が常温において顕著に進行しない程度に添加した場
合には、目的とする硬化反応の進行が不都合な程、遅く
なる。

本発明によって有機ポリイソシアネート化合物に適量の
反応調整剤を混合した時、常温での含浸、積層の操作を
阻害する様な粘度の上昇その他の支障は無く、かつその
後、高められた温度条件に置けば、迅速に反応が進む。

第３級窒素原子を持ったイソシアネート基の三量化反応
を促進させる化合物としては、１．４−ジアザビシクロ
（２，２，２３オクタン、Ｎ、　Ｎ’、Ｎ”−）リス（
ジアルキルアミノアルキル）へキサヒドロ−８−トリア
ジン、２，４．６−　トリス（ジメチルアミノメチル）
フェノール、ジアザビシクロオクタン、１．８−ジアザ
ビシクロ（５，４，Ｏ］ウンデセン−７等が挙げられる
。又、有機酸としては、ギ酸、酢酸、２−エチルヘキサ
ン酸、フェノールなどが挙げられる。

本発明に用いられる反応調整剤は上記の第３級アミン類
と酸類を、第３級アミン化合物の窒素原子１個に対し、
酸類０．１〜１．０当量混合することにより得られる。

この比率が０．１未満では、常温における有機ポリイソ
シアネート化合物との混合物の固化が進行し、この混合
物の安定性改善効果は無い、　１．０を超えた量では硬
化工程における反応性が低下する。この比率を守る限り
、上記の原料はそれぞれ単独又は２種類以上用いてもよ
い。

これらの第３級アミンと有機酸よりなる反応調整剤は単
独又は２種類以上混合して使用することができる。又、
その使用量は有機ポリイソシアネート化合物１００重量
部に対し、０．０５〜５．０重量部である。０．０５重
量部未満では反応が進まず、一方、５．０重量部を超え
た量では常温でもイソシアネート基の三量化反応が過度
に進行して終い、硬化反応にあづからない余分のものが
残存し、これらの組成物が製品の性能を低下させる。

補強材としては、ガラス繊維あるいは各種プラスチック
の繊維から作られた長繊維、短繊維、マット類、ネット
類、不織布類等が挙げられる。

表面材としては各種織物、各種プラスチックフィルム、
各種不織布、及びこれらと軟質フオームとの積層体が挙
げられる。

表面材は積層体の表面に、補強材は表面材と芯材（連通
気泡性軟質プラスチックフオーム）の間になる様に積層
するが、場合により、補強材の使用を省いてもよい。

これらの補強材と表面材は、連通気泡性軟質プラスチッ
クフオームに含浸させた有機ポリイソシアネート化合物
及び反応調整剤によりフオームに強く接着され、優れた
強度を持つ複合材となる。

本発明の積層体は、有機ポリイソシアネート化合物に反
応調整剤を溶解又は均一に分散し、これを連通気泡性軟
質プラスチックフオームに含浸させ、補強材や表面材と
組み合わせた後、プレスあるいはローラーで圧縮して、
連通気泡性軟質プラスチックフオームに含浸された有機
ポリイソシアネート化合物と上記反応調整剤混合物を補
強材や表面材に一部移行させ、これを一定の厚み、ある
いは形に成形するための金型に入れ、一定時間、決めら
れた温度に加熱することにより得られる。

本発明の成形加工温度は、使用する有機ポリイソシアネ
ート化合物、反応調整剤の種類、それぞれの混合比、金
型の形式、大きさ及び製造工程の操作ライン（バッチ式
、連続式等）の進行速度、その他の条件によって相違す
るが、該金型温度は通常７０〜２００°Ｃである。

又硬化時間は上記した種々の条件で広範囲にわたるが、
通常１０秒〜１２０秒になる様にするのが便利である。

反応温度が７０°Ｃ未満の場合は、反応が遅すぎるとか
、反応不完全となり、又反応温度が高すぎると、反応が
急速にすぎて、操作に支障を来したり、反応不均一や副
反応が生じて好ましくない。

本発明の方法によって製造された積層体は軽量ですぐれ
た強度特性を持つため、各種断熱材、住宅、車輌等の内
装材として利用される。

本発明の方法により得られる積層体は、有機ポリイソシ
アネート化合物と反応調整剤が連通気泡性軟質プラスチ
ックフオームに均一に含浸、分布されるため、諸物性が
均一であり、又常温での反応の進行が非常におそいため
、補強材や表面材へ有機ポリイソシアネート化合物と反
応調整剤の混合物が圧縮等の操作で容易に移行し、製品
におけるフオームと補強材、表面材との接着性が良好で
ある。

〔実　施　例〕

以下に、合成例、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。

合成例１ １．８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７
１モルをビーカーに入れ、窒素雰囲気下、室温で撹拌し
ながら２−エチルヘキサン酸１モルを徐々に滴下すると
液状の有機酸塩を含む組成物を得た。

合成例２ １．４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタンを室温
でジプロピレングリコールに溶解し、５０重量％の溶液
とした。窒素雰囲気下、室温で撹拌しなからギ酸当モル
を滴下すると液状の有機酸塩を含む組成物を得た。

実施例１ ポリメリックＭＤＩ（前出）（三井東圧化学■のＭＤＩ
−ＣＲ２００）　１００　ｇに注記した反応調整剤Ａ１
ｇを常温で溶解し、これを密度０．０１４ｇ／ｃｍ３、
寸法が２００闘Ｘ　２００ｍｍ　Ｘ　１０ｍｍの連通気
泡性軟質ポリウレタンフォームに浸みこませ、含浸量が
１６ｇとなるようにロールで絞った。

次に１平方メートル当り１００ｇのガラス繊維マット、
１平方メートル当り３３ｇの不織布を上記フオームの両
側に置き、間隙５ｍｍのロールを通した。

その後、８酊のスペーサーを介して向い合わされた１２
０°Ｃに予熱した２枚のアルミニウム板の間に挟み、６
０秒間放置した。室温に戻した後、曲げ強度及び圧縮強
度（両強度はＪＩＳ　Ａ９５１４に準じる。

以下同じ）を測定した結果は表１に示す通りであった。

表１ なお、ポリメリックＭＤＩと反応調整剤Ａの混合物の室
温における２時間後の粘度は３００ｃｐｓ／２５°Ｃで
あり、含浸、積層作業に何ら悪影響を及ぼさなかった。

（注）反応調整剤Ａ：　　１，８−ジアザビシクロ（５
゜４．０　）ウンデセン−７と２−エチルヘキサン酸（
１モル：１モル）よりなる組成物。

実施例２ 有機ポリイソシアネート化合物としてグリセリンを開始
剤としてプロピレンオキサイドを付加した平均分子量４
　、０００のポリエーテルポリオールとポリメリックＭ
ＤＩ（前出）より合成したＮＧＯ含有量２５重量％のプ
レポリマーを用いた以外は実施例１と同じ操作により、
積層体を作った。プレポリマーと反応調整剤Ａ（前出）
の混合物の常温における２時間後の粘度は５００ｃｐｓ
／２５°Ｃであった。

得られた積層体の特性は表２の通りであった。

表２ 実施例３ 注記した反応調整剤Ｂを用いた以外は実施例２と同じ操
作により積層体を作った。プレポリマーと反応調整剤Ｂ
との混合物の常温における２時間後の粘度は７００ｃｐ
ｓ／２５°Ｃであった。得られた積層体の特性は表３の
通りであった。

表３ （注）反応調整剤Ｂ：１，４−ジアザビシクロ〔２゜２
．２〕オクタンとギ酸（１モル：１モル）よりなる組成
物。

比較例１ 実施例１で用いたポリメリックＭＤ１１００ｇに、１．
８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７を１
ｇ混合した。混合直後に温度上昇が始まり、１０分後に
は固化したため、連通気泡性軟質ポリウレタンフォーム
への含浸や積層体製造のための諸操作はできなかった。

比較例２ 実施例２で用いたプレポリマー１００ｇに、Ｎ、Ｎ’。

Ｎ″−トリス（ジメチルアミノプロピル）へキサヒドロ
−５−）リアジン１ｇを混合した。混合直後に温度上昇
が始まり、１０分後には固化したため、連通気泡性軟質
ポリウレタンフォームへの含浸や積層体の製造のための
諸操作はできなかった。

〔発明の効果〕

本発明の方法で用いる反応調整剤を含む有機ポリイソシ
アネート化合物は、常温で安定な液状を保つので、加熱
成形前の諸操作が容易である。

本発明の方法によって製造された積層体は軽量で、すぐ
れた強度特性を持ち、収縮やクルミが少な（、難燃性で
安全性が高いので、各種断熱材、住宅、車輌等の内装材
として利用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連通気泡性軟質プラスチックフォームに、反応調整剤を
   含む有機ポリイソシアネート化合物を含浸して、これに
   表面材又は表面材と補強材を積層し、硬化させて積層体
   を製造する方法において、反応調整剤がイソシアネート
   基の三量化反応を促進させる第３級窒素を持つ化合物と
   有機酸よりなる組成物であり、高められた温度で成形す
   ることを特徴とする積層体の製造法。