JPH01213326A - ポリウレタン生成物の製造方法 - 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］ 本発明はポリウレタン生成物の製造方法に関し、特にポ
リウレタン樹脂発泡体やエラストマー（非発泡体）の製
造に係わるものである。

［従来の技術］ 従来、例えばポリウレタン樹脂発泡体の製造は、次のよ
うにして製造されている。。まず、この製造に使用され
る装置について第２図を参照して説明する。

図中の１はミキサーである。このミキサー１には、調節
弁２．ポンプ３を介装した配管４を介して例えばポリプ
ロピレングリコール（ＰＰＧ）５を収容した第１槽６が
連結されている。また、前記ミキサー１には、調節弁７
．ポンプ８を介装した配管９を介して有機イソシアネー
トとしてのトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）１０を
収容した第２槽１１が連結されている。更に前記ミキサ
ー１には整泡剤としてのシリコン（Ｓ）が送給される配
管１２、触媒（Ｃ）が送られる配管１３などが連結され
ている。

こうした構造の装置を用いてポリウレタン樹脂発泡体を
製造するときは、調節弁２でＰＰＧ５の量を、調節弁７
で前記イソシアネート１０の量を夫々調節しながら、ミ
キサー１に送給すると同時に、配管１３からは触媒（例
えばフレオン）、必要に応じて配管１２からはシリコン
、あるいは図示ないが他の配管から水２発泡剤を夫々送
給して混合を行い、反応原液又は発泡原液を形成し、こ
の後この原液をミキサー１のミキシングヘッドから予め
容易した型などに流してポリウレタン樹脂発泡体を製造
する、いわゆるワンショット法が用いられている。また
、従来ポリオールと有機イソシアネートとを同一系内で
混合する方法として、両者を略完全に反応させたプレポ
リマー法及びセミプレポリマー法が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来技術によれば、以下に述べる問題点
を有する。

即ち、ＰＰＧ５．イソシアネート１０を夫々配管４．９
を通してシリコンや触媒とともにほとんど同時にミキサ
ー１へ送給して混合を行うため、混合液が不均一に混合
され、その結果化学反応がアンバランスとなり、特にミ
クロ的には均一な混合液が得られにくい。従って、得ら
れた発泡体に亀裂が発生したり、スコーチなどの異常反
応が生じ易い。このため、従来技術では、必ずしも十分
な硬度を有した発泡体が作ることができない（例えば、
密度０゜０１８で硬度１２Ｋｇ）。また、プレポリマー
法、セミプレポリマー法では、反応が完結又はほとんど
終了しているため粘度が高くなるとともに、容易には単
なる触媒、水などと予定通り反応せず、十分な反応を行
うためにはイソシアネートなどが必要となるため、反応
調製が難しくコスト高となる。更に、低い比重のものが
製造できなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プレポリマ
ー法、セミプレポリマー法と全く異なり、ポリオールと
有機イソシアネートを夫々別々の系から導き両者を未反
応のまま予め混合しておくことにより、混合液を均一に
して生成物の亀裂、異常反応を抑制するとともに、硬度
の大きいものから柔らかいものまで自由に制御可能で低
比重のものまで製造し得るポリウレタン生成物の製造方
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ポリオールと有機イソシアネートを夫々別々
の系から同一系に導いた後、両者を両者の反応を抑制し
ながら略均一に混合する工程と、この未反応混合液に触
媒、あるいは更に水、整泡剤を加えて反応又は発泡させ
る工程とを具備することを要旨とする。

本発明において、反応を抑制する方法としては、ポリオ
ールと有機イソシアネートの混合液を、−３０℃〜２５
℃に保冷して両者の反応を抑制する方法、あるいは不活
性雰囲気中にして両者の反応を抑制する方法、あるいは
両方の方法を併用する方法が挙げられる。但し、上記保
冷手段を用いる場合、上記温度範囲を外れると十分な抑
制効果が得られない。

本発明において、前記混合液に触媒あるいは更に水、整
泡剤１発泡剤を加えるとき、調製用有機イソシアネート
も一緒に投入・混合してもよい。

これにより、１つの原料から配分の違うポリウレタン生
成物を簡単な操作で製造することができる。

本発明において、ポリオールとしては、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレングリコールなどが挙げられる
。

本発明において、有機イソシアネートとしては、トイレ
ンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチルベンゼンジイソ
シアネート（ＭＤＩ）、ヘキサンジイソシアネート（Ｈ
ＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤ　Ｉ　）等が
挙げられる。

［作用］ 本発明によれば、 ■ポリオールと有機イソシアネートとの混合時、両者を
夫々別々の系から導いた後両者の反応を抑制しながら予
め混合しておくため、均一な混合液が得られ、反応が各
部分で均一化し、亀裂、異常反応を抑制し得る。

■従来と同じ密度で発泡体の硬度を大きくできる（例え
ば、密度０．０１８で硬度１６Ｋｇ以上）。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

図中の２１はポリオールを収容した槽、２２は有機イソ
シアネートを収容した槽である。前記槽２１は、調節弁
２３．ポンプ２４を介装した配管２５を介してタンク２
６に連結している。一方、前記槽２２は、調節弁２７．
ポンプ２８を介装した配管２９を介して前記タンク２６
に連結している。このタンク２６は、配管３０を介して
ミキシングヘッドを有したミキサー３１に連結されてい
る。このミキサー２５には、整泡剤（Ｓ）や触媒（Ｃ）
等も供給されるようになっている。

本実施例１〜３では、上記装置を用いて、まずポリオー
ルとしてのポリプロピレングリコールを槽２１から配管
２５を通してタンク２６に導くとともに、６機イソシア
ネートとしてのトリレンジイソシアネートを槽２２から
配管２９を通してタンク２６に導き、両者をタンク２６
内を例えば窒素ガス雰囲気にした状態で混合した。ここ
で、両者は窒素ガス雰囲気中で混合されるため、両者間
にはほとんど化学反応が生じない均一な混合液が得られ
た。次に、タンク２６中の未反応混合液を配管３０を通
してミキサー３１へ送給すると同時に、触媒（Ｃ）、水
、整泡剤（Ｓ）及び発泡剤もミキサー３１へ送給してこ
れらの発泡原液を十分に混合した。この後、この発泡原
液をミキサー３１に設けられたミキシングヘッドより所
定の型に供給し、ポリウレタン発泡体を得た。下記第１
表は、本実施例１〜３で用いられた各材料の混合量、及
び温度１時間等の条件を示すものである。

しかして、上記実施例によれば、タンク２６内を窒素ガ
ス雰囲気にした状態にすることにより、ポリプロピレン
グリコールとトリレンジイソシアネートを両者の反応を
抑制しながら混合するため、大気中の水分等の影響を受
けることなく両者をミクロ的にみても均一に混合するこ
とができる。従って、こうして得られた混合液に触媒、
整泡剤等を加えて得られた発泡体に亀裂やスコーチなど
の異常反応が発生することを著しく低減できる。また、
発泡体を構成するセル構造が従来と比べて緻密になり、
しかも硬度を３０％以上大きくすることができ、種々な
硬さのクツション体を得ることができる。更に、従来技
術では発泡体の製造に際してフレオンガスを用いたが、
本発明ではこれを用いる必要がなく、環境衛生的に好ま
しい。更には、仮に前記タンク２６でポリプロピレング
リコールとトリレンジイソシアネートが反応しても、こ
れらの原料を別々の配管２５．２９から導くため、一方
の配管をチエツクする等の部分的な処置で改溪すること
ができる。

なお、上記実施例では、ＰＰＧとＴＤＩとの反応を窒素
雰囲気中で混合することにより抑制することについて述
べたが、これに限らず、タンク２６内を一３０℃〜２５
℃、好ましくは一り０℃〜２０　’Ｃに保冷して両者の
反応を抑制しても上記実施例と同様な効果が得られる。

但し、上記温度範囲を外れると、十分な抑制効果が得ら
れない。

また、窒素ガスなどの不活性ガスによる手段と上記保冷
手段を併用してもよい。

上記実施例では、ＰＰＧとＴＤＩをタンク内に導き該タ
ンク内で両者を混合する場合について述べたが、これに
限らない。例えば、前述した配管３０を通過する際に時
間を十分にかけて両者を混合させてもよい。この際、こ
の配管を上記保冷手段を用いて保冷することは勿論のこ
とである。

］二２実施例では、ポリウレタン発泡体を製造する場合
について述べたが、先に述べた通りこれに限らす、ＰＰ
ＧとＴＤＩによる混合液に触媒のみを加えて、反応させ
てエラストマーを製造することもできるのは勿論のこと
である。

［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明によれば、ポリオールとＭｌイ
ソシアネートを夫々別々の系から導き両者を未反応のま
ま予め混合しておくことにより、混合液を均一にして生
成物の亀裂、異常反応を抑制するとともに、硬度、比重
、環境衛生の点でも優れ、しかも種々の硬さの発泡体等
を製造し得るポリウレタン生成物の製造方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るポリウレタン樹脂発泡
体の製造に用いられる装置の説明図、第２図は従来のポ
リウレタン樹脂発泡体の製造に用いられる装置の説明図
である。 ２１．２２・・・槽、２３．２７・・・調節弁、２４゜
２８・・・ポンプ、２６・・・タンク、３０・・・豐養
哄寺配管、３１・・・ミキサー。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオールと有機イソシアネートを夫々別々の系
   から同一系に導いた後、両者を両者の反応を抑制しなが
   ら略均一に混合する工程と、この未反応混合液に触媒、
   あるいは更に水、整泡剤を加えて反応又は発泡させる工
   程とを具備することを特徴とするポリウレタン生成物の
   製造方法。
2. （２）反応を抑制する方法として、ポリオールと有機イ
   ソシアネートの混合液を、−３０℃〜２５℃の雰囲気に
   するか、あるいは不活性雰囲気中にして両者の反応を抑
   制することを特徴とする請求項１記載のポリウレンタ生
   成物の製造方法。
3. （３）前記混合液に触媒あるいは更に水、整泡剤、発泡
   剤を加えるとき、調製用有機イソシアネートも一緒に投
   入・混合することを特徴とする請求項１記載のポリウレ
   タン生成物の製造方法。