JPH01314118A

JPH01314118A - ポリウレタンフォームの製造方法

Info

Publication number: JPH01314118A
Application number: JP63143614A
Authority: JP
Inventors: Sadao Kumasaka; 貞男熊坂; Satomi Tada; 多田　郷見; Koretoshi Katsuki; 是利香月; Osamu Fujii; 修藤井; Shigeo Kuga; 茂夫久我
Original assignee: Human Industry Corp
Current assignee: Human Industry Corp
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1989-12-19

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）この発明は、ポリウレタン発泡体の製造方法に関する。

特に、均一なセルを有する発泡体の製造方法に関する。

（従来の技術）ポリウレタン発泡体の製法には１段法と２段法があるが
、ワンショット法といわれる１段法が生産性その他の理
由から多く採用されている。この従来法の概略を示すと
第３′図の通りである。同図において、１は一方の主原
料であるポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）２を収容
した第１原料槽、３はいま一方の主原料である有機イソ
シアネート、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ
）４を収容した第２原料槽である。これらの第１及び第
２の原料槽には、それぞれ移送管５．６が連結されてい
て、原料槽１．３の各原料２．４がミキシングヘッド７
へ送られるようになっている。この移送管５．６には、
それぞれ途中に調整弁８．９が設けられおり、この調整
弁を調整することによって、原料槽１．３からの原料の
供給量を必要によって調整できるようになっている。さ
らに、移送管５．６には、それぞれポンプ１０．１１が
介装されており、これを駆動することによって、原料槽
内の原料２．４をミキシグへラド７へ送り出すようにし
ている。ミキシングヘッド７には、別にシリコン（Ｓ）
、触媒（Ｃ）とともに、図示されていないその他の原料
が供給され、ここでこれらが全て混合されて発泡性原液
がつくられる。この液はその後ミキシングヘッド７から
吐出される。

上記の装置を使用してのポリウレタンフォームノ成形は
、調整弁８．９を開方向で調整しながら、ＰＰＧ及びＴ
ＤＩを原料槽からポンプ１０．１１を稼働させながらミ
キシングへラド７へ送り出す。

同時に、ミキシングヘッド７へ触媒、整泡剤（シリコン
）、その他の水、低沸点物質などを別系統から供給し、
ミキシングヘッド７でこれらの全ての原料をよく混合し
、その吐出口から発泡性原液を成形型内に吐出する。型
内に吐出された発泡性原液は、吐出後ただちに発泡を開
始し、つづいてゲル化してポリウレタン生成物が形成さ
れる。

しかしながら、こうした従来のポリウレタンフォームの
製法では、ミキシングヘッドでの原料混合が必ずしも充
分でなく、それに起因したトラブルが各種牛じていた。

即ち、従来法では原料のＰＰに、ＴＤＩ、水、ゲル化触
媒、発泡触媒、整泡剤その他の原料の全てを、ミキシン
グヘッドの１箇所に集めて、撹伴、混合、吐出を連続的
に行うもので、このミキサーでの混合が必ずしも充分で
はなかった。ミキシングヘッドで原料の撹伴が充分に行
なわれるように、撹伴に時間をかけて行うき、原料の反
応が開始されて原液の粘度が上がつてしまうので・それ
も現実には出来なかった。

このために、どうしても短時間で効率的な撹伴を行なわ
ざるを得なかった。これまでも、ミキシングヘッドの構
造を改善して撹伴能率の向上に努めてきたが、必ずしも
満足すべき状態ではなく、なお問題を残しているのが現
実である。このため、従来方法によるときは、発泡時の
化学反応がアンバランスとなることがあり、得られた発
泡体に亀裂が発生したり、スコーチを起させるような異
常反応を起す恐れがあった。こうしたことで、これまで
は低密度品で高硬度のフオームを得ることは出来なかっ
た。

なお、ウレタンフオームの製法には、外にプレポリマー
法があるが、この方法によるとＰＰＧとＴＤＩとの反応
が終了しているために粘度が高く、これと触媒、水など
と予定通り容品には反応せず、そのためにこれにＴＤＩ
などを加えて反応調整をする必要があり、生産性が低く
コスト高となっていた。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、ポリウレタン生成物の主要原料であるポリ
オールと有機イソシアネートを、あらかじめ移送管で移
送する途中で両者を混合し、この混合液にさらにゲル化
触媒を混合し、これをミキシングヘッドに送ってその他
の原料と混合して、均一に混合された発泡性原液が得ら
れるようにしたもので、これによって発泡のアンバラン
スを解消し、もって亀裂やスコーチといった異常反応か
ら生じると考えられる欠陥のない良好なポリウレタンフ
ォームを得ようとするものである。

（課題を解決するための手段）本願発明は、ポリオール、有機イソシアネート、発泡剤
、触媒、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充填剤な
どをミキシングヘッドへ供給し混合、撹伴して吐出しポ
リウレタンフォームを製造するに当り、ポリオールと有
機イソシアネートを貯蔵タンクから移送管で移送する際
にその途中に設けたブレンダーで混合し、この混合液を
さらに移送する途中に設けた別のブレンダーでこれにゲ
ル化触媒を混合し、ついでこれをミキシングヘッドヘ導
き、ここで別に供給されたその他の原料と連続的に撹伴
、混合し、これを吐出し発泡、架橋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（請求項１）、及
び上記と同様にポリウレタンフォームを製造するに当り
、ポリオール、有機インシアネート、ゲル化触媒を貯蔵
タンクから移送管で移送する際にその途中に設けたブレ
ンダーでこれら３者を混合し、次にこの混合液をミキシ
ングヘッドへ導き、ここで別に供給されたその他の原料
と連続的に撹伴、混合し、これを吐出し発泡、架橋させ
ることを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法（
請求項２）である。以下に、これらの発明をさらに説明
する。

第１図は、本願の請求項１に記載の発明の１実施例を示
したものである。この発明で使用する原料は従来と変わ
りなく、主原料はポリオールと有機イソシアネートであ
り、外にゲル化触媒としての錫触媒、整泡剤などの他原
料である。これらは、従来と同様に、それぞれ原料タン
クに保存されていて、それぞれ別々にポンプ１１．１２
・・・・・・でもって移送管２１．２２　　・・・・・
を通ってミキシングヘッド３に向けて送られる構成とな
ってる。各原料タンクに接続された移送管には、原料タ
ンクに近接した位置に調整弁４１．４２・・・・・・が
取り付けられ、原料タンクからの原料吐出量を任意に調
節できるようになっている。以上に述べた構成をもつも
のにおいて、この発明は、原料がミキシングヘッドに導
かれる前に、予め原料の一部を混合しておく点に特徴を
有するものである。これを第１図について説明すると、
ポンプ１１．１２を稼働させてポリオールとイソシアネ
ートを、所定の割合で原料タンクから移送管を通して連
続的に送り出し、これらを第１ブレンダー５を用いて混
合する。

この混合液は続いて連続的に移送管でその先に送られる
。これとは別に用意された錫触媒が、原料タンクから上
記と同様にして所定の割合で移送管２３で送り出され、
この錫触媒を、上記のポリオールとイソシアネートとの
混合液と、第２ブレンダー６で連続的に混合する。ここ
に得られたポリオールとイソシアネートと錫触媒の３者
の混合液は、続いて連続的に移送されミキシングヘッド
３へ送られる。ミキシングヘッド３には、上記混合液と
ともに、発泡触媒、整泡剤、水などの他原料が移送管２
４．２５・・・・・・でもって送られる。ミキシングヘ
ッド３では、従来と同様にここに送られてくる上記の各
原料が混合されて、その吐出口から発泡性混合液となっ
て吐出される。第２図に示したものは、請求項２記載の
発明の１実施例を示したものである。第２図は、ブレン
ダーとミキシングヘッド以外は第１図と同様な部品は、
第１図と同様な部品番号で示した。この発明は、第２図
に示すように、ポリオールとイソシアネートと錫触媒の
３者を、移送管２１．２２．２３で移送途中にブレンダ
−８を用いて、予め連続的に混合しておくようにしたも
のである。この混合液は連続的にミキシングヘッド７に
送られる。ミキシングヘッド７には、上記混合液ととも
に、発泡触媒、整泡剤、水などの他原料が移送管２４．
２Ｓでもって送られる。ミキシングヘッドでは、従来と
同様にここに送られてくる上記の各原料が混合されて、
その吐出口から発泡性混合液となって吐出される。

本願の発明にあっては、原料が移送管の途中に設けられ
たブレンダーによって混合した後、これがミキシングヘ
ッドまで達するに要する時間は、短時間例えば数秒ない
し敗拾秒として、この間に混合液の反応が生じて粘度が
あがらないようにする。この発明を実施するにあたって
は、ポリオールや有機イソシアネートは、常温のままで
よく、通常２０〜３０℃であって特に支障はない。

なお、請求項１記載の発明は、ミキシングヘッドへ原料
を導く前に、予めポリオールと有機イソシアネートを混
合し、この混合液に錫触媒を混合するので、２段混合を
採用しその結果、原料液が一層均一に混合される。これ
に対し、請求項２の発明は、ポリオール、有機イソシア
ネート、錫触媒の３者を一度にブレンダーで混合して、
これをそのままミキシングヘッドに導くので、装置が簡
略化されるという利点がある。以下に実施例をあげてこ
の発明をさらに説明する。

実施例１第１図に示すような原料供給ラインをもつ装置で、各原
料タンクから下記配合処方となるように、原料をミキシ
ングヘッドに連続的に供給した。

分子ｉ　ａｏｏｏ、ＯＨ価５Ｂ、３官能ポリエーテルポ
リオール　　　　　　　　　　　　　　１００重量部ト
リレンジイソシアネー）　（Ｔ−８０）　　５９．０ト
リエチレンジアミン（アミン触媒）０．３ノルマル工チ
ルモルホリン（アミン触媒）０．４水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．０ジ
ブチルチンジラウレート（錫触媒）０．２シリコーン油
（整泡剤）１．５第１図に示す装置で、ポンプ１１．１２を稼働しながら
調整弁４１．４□を開方向で調整し、ポリエーテルポリ
オールとトリレンジイソシアネートを上記の所定比で移
送管内に送り出した。これらの両液は、第１のブレンダ
ー５で混合された後、引き続き移送管で第２のブレンダ
ーに導いた。この実施例に使用したブレンダーは、ホモ
ミキサー（特殊機化工業（株）製）とした。別に錫触媒
が、第２のブレンダ−６に、上記のポリオールなどと同
様にして移送管でもって連続的に送られた。第２のブレ
ンダーでは、上記のポリオールとイソシアネートとの混
合液に錫触媒が混合され、これら３者の混合液は、移送
管でさらに送られミキシングヘッド３に導かれる。ミキ
シングヘッド３には、錫触媒などと同様にして他の原料
が供給される。

ここにおける他の原料とは、トリエチレンジアミン（ア
ミン触媒）、ノルマルエチルモルホリン（アミン触媒）
、水、シリコーン油（整泡剤）で、これららは夫々別々
にミキシングヘッド３に供給された。ミキシングヘッド
３からの発泡性混合原液の吐出量は、１１３　ｋｇ／　
ｓｅｅとし、常法によって連続移動式の溝型コンベアに
原液を連続的に吐出し、ポリウレタンフォームのスラブ
を形成した。

ここに得られたフオーム製品の密度を測定したところ、
２４　ｋｇ／　ｃｍ３であって、セルは非常に細かく均
一であった。

実施例２゜第２図に示すような原料供給ラインをもつ装置で、各原
料タンクから下記配合処方となるように、原料をミキシ
ングヘッドに連続的に供給した。

分子ｍ３０００、ＯＨ価５６．３官能ポリエーテルポリ
オール　　　　　　　　　　　　１００重量部トリレン
ジイソシアネート（Ｔ　−８０）７１．０トリエチレン
ジアミン（アミン触媒＞　　　０．３５ノルマル工チル
モルホリン（アミン触媒）０．５水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．０ジブチ
ルチンジラウレート（錫触媒）０．３シリコーン油（整
泡剤）１．６第２図に示す装置で、ポンプ１１．１２．１３を稼働し
ながら調整弁４１．４□、４３を開方向で：ＪＪ４整し
、ポリエーテルポリオール、トリレンジイソシアネート
及び錫触媒を上記の所定比で移送管内に送り出した。こ
れらの原料液は、ブレンダー８で混合された後、引き続
き移送管でミキシングヘッド７に導いた。ミキシングヘ
ッドには、ポリオールなどと同様にして他の原料が供給
される。

ここにおける他の原料とは、トリエチレンジアミン（ア
ミン触媒）、ノルマルエチルモルホリン（アミン触媒）
、水、シリコーン油（！！泡剤）で、これららは°実施
例１と同様にして夫々別々にミキシングヘッド７に供給
した。ミキシングヘッドからの発泡性混合原液の吐出量
は、１１３　ｋｇ／　ｓｅｅとし、常法によって連続移
動式の溝型コンベアに原液を連続的に吐出し、ポリウレ
タンフォームのスラブを形成した。これによって得られ
たフオーム製品の密度を測定したところ、１７ｋｇ／ｍ
３であって、セルは非常に細かく均一であった。

（発明の効果）以上の本願発明によると、ポリウレタンの発泡に当って
の主原料液の混合がミキシングヘッドに達する前に、１
回又は２回行なわれるので、ミキシングヘッドから吐出
される発泡性混合原液は、よく均一に混合された良好な
ものとなる。このために、この原液の反応は全体的に均
一に行なわれ、セルムラのない均整なセルをもったフオ
ーム体が得られるようになった。また、この発明による
ときは、フオーム体に亀裂やスコーチの発生などの不具
合をおこすこともなく、なって、製品の歩留りを著しく
向上することが出来るようになった。本願発明によって
得られたフオーム体は物性的にも優れ、低比重であるに
もかかわらず高硬度のものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項１の発明の１実施例の原料流路の系統
図、第２図は、請求項２の発明の１実施例の原料流路の
系統図を示す。第３図は従来のポリウレタンフォームの
製法を示す系統図である。１１．１２．１３・・・・・・ポンプ、２．．２２゜３
３・・・・・・移送管、７・・・・・・ミキシングヘッ
ド、４１゜４２．４３・・・・・・調整弁、５，６．８
・・・・・・ブレンダ出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリオール、有機イソシアネート、発泡剤、触媒
、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充填剤などをミ
キシングヘッドへ供給し混合、撹伴して吐出しポリウレ
タンフォームを製造するに当り、ポリオールと有機イソ
シアネートを貯蔵タンクから移送管で移送する際にその
途中に設けたブレンダーで混合し、この混合液をさらに
移送する途中に設けた別のブレンダーでこれにゲル化触
媒を混合し、ついでこれをミキシングヘッドへ導き、こ
こで別に供給されたその他の原料と連続的に撹伴、混合
し、これを吐出し発泡、架橋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。
（２）ポリオール、有機イソシアネート、発泡剤、触媒
、整泡剤、その他必要な顔料、難燃剤、充填剤などをミ
キシングヘッドへ供給し混合撹伴して吐出しポリウレタ
ンフォームを製造するに当り、ポリオール、有機イソシ
アネート、ゲル化触媒を貯蔵タンクから移送管で移送す
る際にその途中に設けたブレンダーでこれら３者を混合
し、ついでこの混合液をミキシングヘッドへ導き、ここ
で別に供給されたその他の原料と連続的に撹伴、混合し
、これを吐出し発泡、架橋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。