JPH01245011A

JPH01245011A - 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及び半硬質ポリウレタンフォームの製造方法

Info

Publication number: JPH01245011A
Application number: JP63071641A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Hotta; 浩通堀田; Kazuo Mizumura; 水村　一夫; Katsuji Kuribayashi; 克次栗林
Original assignee: M D KASEI KK
Current assignee: M D KASEI KK
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1989-09-29

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の
製造方法及び半硬質ポリウレタンフォームの製造方法に
係り、特に成形性に優れた半硬質ポリウレタンフォーム
を製造することができ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及びこのポリオール変性イソシ
アネートプレポリマーを用いた半硬質ポリウレタンフォ
ームの製造方法に関する。

［従来の技術］従来、半硬質ポリウレタンフォームは、粗ジフェニルメ
タンジイソシアネートを用い、これを適当なポリオール
成分と発泡条件下に反応させて製造されている。

［発明が解決しようとする課題］粗ジフェニルメタンジイソシアネートを用いる従来の方
法では、発泡成形時にボイド、セル荒れ、ピンホールと
いった現象が起こる。このため、得られる成形体をその
まま使用することができず、何らかの修復加工処理が必
要とされ、生産性は著しく低下するという欠点がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、発泡成形時にボ
イド、フクレ、ピンホール、セル荒れ等の発生が殆ど無
い、優れた成形性を有する半硬質ポリウレタンフォーム
を製造することができ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及びこのポリオール変性イソシ
アネートプレポリマーを用いた半硬質ポリウレタンフォ
ーム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及び作用］本発明のポリオ
ール変性イソシアネートプレポリマーの製造方法は、ジ
フェニルメタンジイソシアネート含有率６０重量％以下
の粗ジフェニルメタンジ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の割合を１：ｏ、
ｏｏｔ〜１：０．０７３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あたり、変
性用ポリオールが水又は活性水素原子を２〜４個有する
ヒドロキシ化合物に全エポキシに対するエチレンオキシ
ド含有率が５０重量％以下のアルキレンオキシドを付加
した重合物であり、該重合物の分子量が２５００〜８０
００、官能基数が２〜８であることを特徴とする。

本発明の半硬質ポリウレタンフォームの製造方法は、フ
オーム製造用ポリオールを触媒、発泡剤の存在下に、上
記方法により製造されるポリオール変性イソシアネート
プレポリマーと反応させることを特徴とする。

以下に本発明の詳細な説明する。

なお、本明細書において「％」は特記しない限り、「重
量％」を示す。

まず、本発明のポリオール変性イソシアネートプレポリ
マーの製造方法について説明する。

本発明で用いるイソシアネート成分は、下記−数式［Ｉ
］で示されるポリフェニルメタンポリイソシアネートの
混合物であって、ジフェニルメタンジイソシアネート（
即ち、下記−数式［Ｉ］においてｎ＝ｏのもの）含有率
６０％以下、好ましくは３５〜５５％の粗ジフェニルメ
タンジイソシアネートである。

ジフェニルメタンジイソシアネートが６０％を超えて含
有される場合には、後工程の半硬質ウレタン発泡反応に
おいて、樹脂化速度が増加し、それに伴ない連通性が促
進され、その結果成形時の流動性の低下やセル荒れを発
生させる。

一方、変性用に用いるポリオールは、水又は活性水素を
２〜４個有するヒドロキシ化合物と、全エポキシに対す
るエチレンオキシド含有率が５０％以下のアルキレンオ
キシドを付加した重合物であって、その分子量が２５０
０〜８０００、官能基数が２〜８のものである。なお、
本発明において、分子量とは数平均分子量を意味するも
のである。

ここで、活性水素を２〜４個有するヒドロキシ化合物と
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセリン、トリメチルプロパン又はペンタエリスリト
ール等を用いることができる。

また、アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド
とプロピレンオキシドとの混合物等を用いることができ
る。このアルキレンオキシド中にエチレンオキシドを含
有することにより、発泡時のセル強度を増しセル安定性
を向上させることができる。しかしながら、エチレンオ
キシドを５０％を超えて含有すると、発泡時のセル強度
が強くなり過ぎるため、独立気泡となりやすく、フクレ
、ボイドの原因となる。このため、本発明においては、
アルキレンオキシド中の全エポキシドに対するエチレン
オキシド含有率は５０％以下、好ましくは１０〜３５％
の範囲とする。

本発明において、このようなアルキレンオキシドと水又
は、特定のヒドロキシ化合物とを付加重合して得られる
変性用ポリオールの分子量は２５００〜ａｏｏｏ、好ま
しくは４０００〜６０００であって、官能基数は２〜８
、好ましくは２〜４、特に好ましくは３官能のものとす
る。

本発明において、分子量２５００〜８０００のポリオー
ルを用いることは極めて重要である。即ち、分子量が２
５００未満のポリオールを用いると、セル安定性は向上
するが、独立気泡になりやすく、フクロ、ボイドを発生
する。一方、分子量がａｏｏｏを超えると、キュア性の
低下や表面硬度の低下が起こる。

ポリオール変性イソシアネートプレポリマーの製造に当
り、変性用ポリオールの添加量は、その水酸基当量が、
粗ジフェニルメタンジイソシアネートのイソシアネート
基１当量に対しｏ、ｏｏｔ〜０．０７３当量、好ましく
は０．００５〜０．０５となるような量とする。この当
量比がｏ、ｏｏｔ未満では、ポリオール変性の効果がみ
られず、無変性物と変りないものが得られ好ましくない
。一方、当量比が０．０７３を超えると変性率が高めら
れるが、独立気泡となり、ボイド、セル荒れ、フクロを
発生させる。

粗ジフェニルメタンジイソシアネートと変性用ポリオー
ルとは、通常の場合、攪拌混合下、５０〜８０℃、好ま
しくは６５〜７５℃で２〜４時間反応させて、ポリオー
ル変性イソシアネートプレポリマーを得る。

本発明の半硬質ポリウレタンフォームの製造方法におい
ては、このようにして得られたポリオール変性イソシア
ネートプレポリマーを用い、このプレポリマーとフオー
ム製造用ポリオールとを、触媒、発泡剤の存在下に反応
させて半硬質ポリウレタンフォームを製造する。

ここでフオーム製造用ポリオールとしては、前記と同様
に、水、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、ペンタエリスリ
トール等を開始剤として、これにエチレンオキシド、プ
ロピレンオキシドを付加して得られるポリエーテルポリ
オール等を用いることができる。また、このようなポリ
エーテルポリオールに、アクリロニトリル、スチレン等
をグラフト重合させたポリマーポリオールも使用でき゛
る。

これらのフオーム製造用ポリオールの分子量は１０００
〜１００００、好ましくは２０００〜８０００の範囲で
あることが望ましい。

本発明において、半硬質ポリウレタンフォームの製造は
、従来公知の方法に従って行うことができる。即ち、前
記プレポリマーとフオーム製造用ポリオールとを発泡剤
、触媒等の存在下、発泡条件下にて反応させる。

発泡剤としては、水を用いることができ、その使用量は
フオーム製造用ポリオール１００重量部に対し１〜５！
！量部とするのが望ましい。

触媒は、通常用いられるもので良く、アミン系及び有機
スズ系触媒等を用いることができる。アミン系触媒とし
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が挙げられる。

有機スズ系触媒としては、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が挙げられ、こ
れらは１種を単独で又は２種以上を併用して使用するこ
とかできる。

触媒の使用量は、フオーム製造用ポリオール１００！Ｉ
ｌ量部に対し、０．１〜２．０重量部とするのが好まし
い。

その他、発泡反応に一般的に用いられるシリコン系整泡
剤やエチレングリコール、トリエタノールアミン等の架
橋剤も使用することができる。

本発明の方法により製造される半硬質ポリウレタンフォ
ームは、成形性に著しく優れることから、自動車用内装
品、特にインスルメンドパネルの材料として用いる場合
において、修復加工を施すことなく、そのまま使用する
ことができ、極めて有利である。

［実施例コ以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的
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そばない。

実施例１ジフェニルメタンジイソシアネート含有率４５％の粗ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＮＧＯ含有率３２％
）に、変性用ポリオールとして、グリセリンにプロピレ
ンオキシド−エチレンオキシド混合物（エチレンオキシ
ド含有率１７％）を付加した官能基数３、分子量６５０
０のポリエーテルポリオールを、イソシアネート基１当
量に対して、水酸基０．００７２当量の割合で添加し、
７０℃にて３時間反応させ、ポリオール変性イソシアネ
ートプレポリマー（ＮＧＯ含有率２９％）を製造した。

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
、ポリオール成分として分子量６０００の３官能ポリ工
−テルポリオール１００重量部、発泡剤として水２．５
重量部、トリエタノールアミン０．５重量部、アミン触
媒０．６ｍ１部の混合物を、イソシアネートインデック
１．０５で高圧発泡機を用いて反応させた。次いで２０
０×８００ｘｌＯｍｍのＡＪＺ製モールド（モールド温
度３５℃±５℃）に注入し、半硬質ポリウレタンフォー
ムを製造し、その際のセル荒れ、ボイド、ピンホール、
フクレについて評価した。

評価結果を第１表に示す。

比較例１ポリオール変性イソシアネートプレポリマーに変えて、
粗ジフェニルメタンジイソシアネート（ＮＧＯ含有率３
２％）を用いた他は、実施例１と同様に半硬質ポリウレ
タンフォームを製造、評価した。評価結果を第１表に示
す。

比較例２変性用ポリオールとして、プロピレングリコールにプロ
ピレンオキシドを付加させ分子量２００としたものを用
い、イソシアネート基１当量に対し、水酸基０．０６６
５当量の割合で反応させポリオール変性イソシアネート
プレポリマー（ＮＧＯ含有率２９％）を製造した他は、
実施例１と同様に半硬質ポリウレタンフォームを製造、
評価した。評価結果を第１表に示す。

比較例３変性用ポリオールとして、グリセリンにプロピレンオキ
シドを付加させ分子量３０００としたものを用い、イソ
シアネート基１当量に対し、水酸基０．０１４５当量の
割合で反応させ、ポリオール変性イソシアネートプレポ
リマー（ＮＧＯ含有率２９％）を製造した他は、実施例
１と同様に半硬質ポリウレタンフォームを製造、評価し
た。評価結果を第１表に示す。

第　　１　　表評価基準　　　○：良好（目視で評価）×：不良［発明の効果］以上詳述した通り、本発明で製造されるポリオール変性
イソシアネートプレポリマーによれば、発泡成形時にセ
ル荒れ、ボイド、ピンホール、フクレ等の欠陥を生じる
ことなく、極めて高品質の半硬質ポリウレタンフォーム
を製造することができる。

従って、このようなポリオール変性イソシアネートプレ
ポリマーを用いる本発明の半硬質ポリウレタンフォーム
の製造方法によれば、不良品の発生を大幅に低下させ、
修復、加工処理を不要ないし軽減することにより、生産
性の向上を図ることができ、生産効率、製品品質を著し
く改讐することができる。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ジフェニルメタンジイソシアネート含有率６０重
量％以下の粗ジフェニルメタンジ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の割合を
１：０．００１〜１：０．０７３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あ
たり、変性用ポリオールが水又は活性水素原子を２〜４
個有するヒドロキシ化合物に全エポキシに対するエチレ
ンオキシド含有率が５０重量％以下のアルキレンオキシ
ドを付加した重合物であり、該重合物の分子量が２５０
０〜８０００、官能基数が２〜８であることを特徴とす
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）フォーム製造用ポリオールを触媒、発泡剤の存在
下に、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反応させることを特徴とする
半硬質ポリウレタンフォームの製造方法。