JPH01242611A - ポリオール変性イソシアネートプレポリマー及びポリウレタンフォームの製造方法 - 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、ポリオール変性イソシアネートプレポリマー
及びそれを用いたポリウレタンフォームの製造方法に関
する。詳しくは、成形品外観の優れたポリウレタンフォ
ームを得るための改良された前記の製造方法に関する。

（従来の技術） ポリオール変性イソシアネートプレポリマーは、軟質及
び半硬質のフオーム或はエラストマー等のポリウレタン
として用いられ、特に、半硬質フオーム及びＲＩＭニジ
ストマーに好適な原料として用いられている。

従来、ポリオール変性イソシアネートプレポリマーとし
ては、分子量ｉｏｏ〜１，５００の低分子量ポリオール
を有機ポリイソシアネートと反応させたものが用いられ
ていた。（特開昭５ダ−７，７？／θθ号公報参照） （発明が解決しようとする間１題点） しかしながら、上記の従来法で得られたポリオール変性
イソシアネートを原料とするポリウレタンフォームは、
ボイド（空洞部）、ピンホール、表面荒れ、フクレ、収
縮等の欠点を有していた。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討を行っ
た結果、有機ポリイソシアネートと変性用ポリオールと
を、イソシアネート基と水酸基との割合をｉ：ｏ、ｏｏ
ｑ〜ｉ：ｏ、３ｓｏ（当量比）として反応させてポリオ
ール変性イソシアネートプレポリマーを製造するに当た
り、変性用ポリオールとして分子量１００〜八ＳＯＯの
低分子量ポリオールと分子量２，０００〜／２，００θ
の高分子量ポリオールとを／’、０．Ｉ−１：１００（
重量比）の割合で併用することにより物性良好なポリオ
ール変性イソシアネートプレポリマーが得られることを
見出し本発明に到達した。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において用いられる有機ポリイソシアネートとし
ては、脂肪族、脂環式、芳香族、複素環式のポリイソシ
アネート、これらの混合物、これらのオリゴマー、カル
ボジイミド変性物等が使用される。

具体例としては 脂肪族ポリイソシアネート：エチレンジイソシアネート
、ムダ−テトラメチレンジイソシアネート、７．６−へ
キサメチレンジイソシアネート、へ／２−ドデカンジイ
ソシアネート等 脂環式ポリイソシアネート：シクロブタン−７，３−ジ
イソシアネート、シクロヘキサン−７，３−及び−／、
ｌＩ−ジイソシアネート等芳香族イソシアネート：ｍ−
フェニレンジイソシアネート、２．ＩＩ−トリレンジイ
ソシアネート、２．４−）リレンジイソシアネート、ダ
、ｙ−ジフェニルメタンジイソシアネート等 これらの混合物、これらのオリゴマー、オリゴマー混合
物、′カルボジイミド等の変性物が挙げられる。好まし
くは、＋、ｌｌ’−ジフェニルメタンジイソシアネート
、＋４’−ジフェニルメタンジイソシアネートオリゴマ
ー混合物、Ｘ、ｔｔ−トリレンジイソシア４−ト、２．
Ａ−トリレンジイソシアネート、八６−へキサメチレン
ジイソシアネート及びこれらのカルボジイミド変性物が
使用される。

一方、前記有機ポリイソシアネートと反応を行う変性用
ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール又は、ポ
リエステルポリオールが用いられる。ポリエーテルポリ
オールは、水、または活性水素原子をλ〜ｇ個有する、
ヒトミキシ化合物例えばエチレングリコール、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等
を開始剤としてエチレンオキシド、プロピレンオキシド
等のアルキレンオキシドｔ−開環付加して得られるもの
が好ましく用いられる。

また、ポリエステルポリオールとしては、通常、アジピ
ン酸、フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、へグーブタンジオール等の多価ア
ルコールとを反応して得られた末端水酸基のものが用い
られる。

本発明の最も大きな特徴は、変性用ポリオールとして、
低分子量ポリオールと高分子量ポリオールとを特定の割
合で併用することにある。

グ、θθθ〜り、０００のポリオールである。低分子量
ポリオールと高分子量ポリオールとの割合は、重量比で
／：θ、１〜１θθ、好ましくは／　：　０．２〜コθ
とされる。高分子量ポリオールが多過ぎると、発泡成形
した場合連通性つまり、ガス抜けが増加しポリウレタン
フォームの陥没が生じ易く、また成形品表面のインテグ
ラルスキン層の厚みが薄くなり、塗装性が劣るので好ま
しくない。また、少な過ぎるとボイド、表面荒れが発生
し易くなる。

有機ポリイソシアネートと変性用ポリオールとの反応は
公知の方法例えば有機ポリイソシアネートに変性用ポリ
オールを添加することにより行われる。この際、有機ポ
リイソシアネートと変性用ポリオールとの割合は、イソ
シアネート基と水酸基の当量比として／：０．００７〜
／：θ、、？！０．　　好ましくは／：θ、θ１〜１：
θ、コクとされる。

変性用ポリオールの添加順序は特に限定されない。例え
ば、有機ポリイソシアネートと低分子量ポリオールとを
反応させた後、高分子量ポリオールを添加して反応する
方法、高分子量ポリオールを反応させた後、低分子量ポ
リオールを添加反応させる方法、低分子量ポリオールと
高分子量ポリオールとを混合物の形で同時に添加して反
応させる方法等で行われる。

この反応は、通常７０−１０℃で２〜５時間行われる。

本発明のポリウレタンフォームの製造は、前記ポリオー
ル変性イソシアネートプレポリマーを用いることにより
、当業者に公知の方法で行われる。すなわち、ポリオー
ル変性イソシアネートプレポリマー、フオーム製造用ポ
リオール、触媒、発泡剤を混合することにより製造でき
る。

フオーム製造用ポリオールとしては、前記ポリエーテル
ポリオール、ポリエステルポリオールが使用できる。更
にポリエーテルポリオールとして、活性水素原子を有す
るアミン化合物、例えばエチレンジアミン、プロピレン
ジアミン等を開始剤として、アルキレンオキシドを付加
開環したものでもよい。また、ポリエーテルポリオール
にアクリロニトリルとスチレンとをグラフト重合させた
平均分子量が７．θθθ〜１０．θＯＯ１好ましくはλ
、Ｏθθ〜ｇ、θθθのポリマーポリオールも使用でき
る。ポリオール変性イソシアネートプレポリマーとフオ
ーム製造用ポリオールとの割合は、ポリウレタンフォー
ムの用途により適宜選択される。半硬質ポリウレタンフ
ォームの場合はイソシアネート基と水酸基とを通常／　
：　０．３〜／：２（当量比）、好ましくは／二０．６
〜／：　／、４ｔ（当量比）とされる。

触媒としては、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモル
ホリン、テトラメチルへキサメチレンジアミン等のアミ
ン化合物、スタナオクトエート、スタナオレート、ジブ
チルスズジラウレート等のスズ化合物が使用される。こ
れらは単独或は併用して使用され、通常フオーム製造用
ポリオール７００重量部に対して０．７〜２．０重量部
添加される。

発泡剤としては、トリクロロモノフルオロメタン、ジク
ｃ７０ジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン、モノクロロジフルオロメタン、水、メチレンクロラ
イド等が使用される。

これらは、フオーム製造用ポリオール１００重量部に対
して、通常５〜３０重量部添加される。

本発明のポリウレタンフォームには、その用途に応シて
、エチレングリコール、へダープタンジオール、トリエ
タノールアミン等の架橋剤、カーボンペースト等の顔料
、シリコン系整泡剤等も添加することができる。

（実施例） 以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明は、その要旨を超えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例／（ポリオール変性イソシアネートプレポリマー
の製造例） 変性用ポリオールとしてプロピレングリコ−オールと、
グリセリンにプロピレンオキシド−分子量ｔ、、ｏｏｏ
の高分子量ポリエーテルポリオールとを重量比で／　：
　２．、Ａの割合で混合したものを用いた。この変性用
ポリオールとフェニルメタンジイソシアネートカルボジ
イミド変性物（イソシアネート含有率３７重量％）とを
イソシアネート基と水酸基が／二〇、θ６り（当量比）
の割合で混合し、ｇｏ℃でコ時間反応を行いポリオール
変性イソシアネートプレポリマー（Ａ）を得た。このプ
レポリマーのイソシアネート含有事は２５重量％であっ
た。

比較例／ 分子量コ０θ）のみを用い、イソシアネート基と水酸基
との当量比をｌ：θ、／２／とした以外は実施例／と同
様に反応を行いポリオール変性イソシアネートプレポリ
マー（Ｂ）を得た。このプレポリマーのイソシアネート
の含有率は２５重量％であった。

比較例コ 変性用ポリオールとしてプロピレングリコ−オールを用
い、インシアオート基と水酸基との当量比を／：０．Ｏ
ｇｇとした以外は実施例／と同様に反応を行い、ポリオ
ール変性イソシアネートプレポリマー（Ｃ）を得た。こ
のプレポリマーのイソシアネート含有率は２Ｓ重ｉ％で
あった０ 比較例３ 変性用ポリオールとして、実施例／の高分子量ポリエー
テルポリオールのみを用い、イソシアネート基と水酸基
との当量比をｉ：ｏ、ｏｉｓとした以外は、実施例／と
同様に反応を行いポリオール変性イソシアネートプレポ
リマー（Ｄ）を得た。このプレポリマーのイソシアネー
ト含有率は２ＳＮ量チであった。

比較例ダ 低分子量ポリエーテルポリオールと高分子量ポリエーテ
ルポリオールの重量比を／：２θθ、イソシアネート基
と水酸基の当量比を／二〇、θ／６とした以外は実施例
／と同様に反応を行いポリオール変性イソシアネートプ
レポリマー（Ｅ）を得た。このプレポリマーのイソシア
ネート含有率は２５重量％であった。

実施例コ及び比較例、５′〜ｇ （ポリウレタンフォームの製造例） 実施例／及び比較例／〜ｑで得られたポリオール変性イ
ソシアネートプレポリマーとフオーム製造用ポリオール
とを触媒、発泡剤等の存在下反応してポリウレタンフォ
ームを製造した。

のポリエーテルポリオールｉｏｏ重量部と、エチレング
リコール５．０重量部と、トリエチレンジアミ７０．５
重量部とカーボンペースト５．０重！、！：、トＩＪク
ロロモノフルオロメタン／Ｓ重量部とを混合してポリオ
ール配合物を調製した。

次いで、ポリオール変性イソシアネートプレポリマー（
Ａ）〜（Ｅ）とポリオール配合物とをイソシアネート基
：水酸基−／、θ５（当量比）の割合とし、イソシアネ
ートとポリオールの液温を共に３θ℃として、高圧発泡
機を用いて反応させ、アルミ製モールド（サイズコθθ
ＷｘｇθＯＨ×１０Ｌ■；モールド温度５θ℃）に注入
して成形した。その成形物を目視で評価した結果を第１
表に示した０ 本発明のポリウレタンフォームは、表面荒れ、ボイド、
スキン層、フクレ、収縮等全ての点でＡ形枕に邊にでい
３〕ε八わ込ろ。

第１表 （発明の効果） 本発明によれば、成形性（ボイド、表面荒れ、フクレ、
収縮等）に非常に優れたポリウレタンフォームを提供す
ることが出来ることから、軟質、半硬質フオーム及びエ
ラストマー、とくに成形後に塗装を施し、製品とするイ
ンテグラルスキンフオームやＲＩＭニジストマーなどに
使用することにより、大幅に不良率を低減させることが
出来る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機ポリイソシアネートと変性用ポリオールとを
   、イソシアネート基と水酸基との割合を１：０．００７
   〜１：０．３５０（当量比）として反応させてポリオー
   ル変性イソシアネートプレポリマーを製造するに当たり
   、変性用ポリオールとして分子量１００〜１，５００の
   低分子量ポリオールと分子量２，０００〜１２，０００
   の高分子量ポリオールとを１：０．１〜１：１００（重
   量比）の割合で併用することを特徴とするポリオール変
   性イソシアネートプレポリマーの製造方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のポリオール変性イソ
   シアネートプレポリマーとフォーム製造用ポリオールと
   を、触媒および発泡剤の存在下に反応させることを特徴
   とするポリウレタンフォームの製造方法。