JPH0374609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は軟質ポリウレタンフオーム成型用水性
離型剤組成物に関するものであるから、油剤製造
分野とポリウレタンフオーム成型分野において利
用することができる。

従来の技術 軟質ポリウレタンフオームの製造には、ポリエ
ーテルポリオール、ジイソシアネート、触媒、難
燃剤等を混合した原液を金型に注入し、型内で80
〜130℃で約15分間加熱して発泡させた後に取り
出すいわゆるホツトモールデイングプロセスが汎
用されている。このプロセスでフオームの離型を
円滑に行なうために、通常は原液を注入する前に
金型に離型剤を塗布する。この目的の離型剤とし
ては有機溶剤にワツクスを添加してなる組成物が
多用されてきたが、引火、爆発の危険性と作業環
境の悪化の問題があるため、水性の離型剤が指向
されている。水性離型剤としては、ワツクスとく
に酸化ワツクスを各種の乳化剤を用いて乳化した
エマルシヨンが試みられているが、以下に述べる
欠点を有し、実用に供し難い。

(1) 離型性がわるい。

(2) 金型への堆積物が多い。

発明が解決しようとする問題点 上記の現状であるから、水性離型剤の欠点を改
善し、溶剤系離型剤に劣らない性能を有する水性
離型剤を提供することが本発明の目的である。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明者らは鋭意
研究の結果、特定のワツクスに少量の有機溶剤を
加え、特定の乳化剤を用いて乳化したエマルシヨ
ンであつて、不揮発分の物性とくに軟化点と溶融
粘度が特定範囲内にある組成物がすぐれた効果を
有することを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、 (甲) (イ)酸価が１以下のポリエチレンワツクスを
70重量％以上含むワツクス100重量部に対して、
(ロ)有機溶剤を５〜20重量部加えたワツクス混合
物を、 (乙) (ハ)12〜20個の炭素原子を有する脂肪酸の揮
発性アミン塩またはアンモニウム塩を必須成分
とし、(ニ)多価アルコールの脂肪酸エステルを任
意成分とする乳化剤 で乳化して得られるエマルシヨンであつて、不揮
発分の軟化点が50〜100℃であり、溶融粘度が120
℃において20〜100cpである組成物からなる軟質
ポリウレタンフオーム成型用水性離型剤組成物で
ある。

本発明の構成について以下に詳説する。

（ワツクス） ワツクスは酸価が１以下のポリエチレンワツク
スを70重量％以上含まなければならない。ポリエ
チレンワツクス以外のワツクスとしては、ワツク
ス成分中30重量％を越えない範囲内で、各種の天
然ワツクスを用いることができる。

これらのワツクスのうち、カルナウバワツクス
は、組成物の乳化を容易にする効果がある。

ポリエチレンワツクスの酸価は１以下でなけれ
ばならない。酸価が１より大きいと金型表面への
堆積物が多くなる。この堆積物は、成型プロセス
を繰り返す間に金型表面に樹脂状物質として強固
に付着し、堆積するもので、金型の温度管理とフ
オームの脱型作業を困難にし、成型フオームの表
面が規格どおりに仕上がらなくなるなどの不都合
を生ずる。

ポリエチレンワツクス以外のワツクスが、ワツ
クス成分中30重量％を越えると離型性が低下す
る。

（有機溶剤） 有機溶剤は組成物の乳化安定性を向上すること
と、エアレスユニツトで離型剤を塗布する場合、
とくにスプレー圧が低いとき、エアレスユニツト
のポンプのピストンにワツクスが付着して、ピス
トンの作動が不十分になることを防止する効果が
ある。

有機溶剤としては、ワツクスの溶解性がよく、
毒性および臭気のすくないものが好ましく、また
組成物をつくるときに組成成分を120℃前後まで
加熱するので、沸点が120℃以上であることが望
ましい。これらの条件を備えたものとしてミネタ
ルターペンをあげることができる。有機溶剤の量
はワツクス100重量部に対して５〜20重量部であ
ることが望ましい。５重量部未満では上記の効果
が得られず、20重量部を越しても効果が向上しな
いので不経済である。

（乳化剤） 乳化剤としては(ハ)12〜20個の炭素原子を有する
脂肪酸の揮発性アミン塩またはアンモニウム塩を
単独で用いるか、該揮発性アミン塩と(ニ)多価アル
コールの脂肪酸エステルを併用する。(ハ)の物質は
組成物の乳化および金型へのぬれ性にすぐれ、(ニ)
の物質は主として乳化安定性を高めるために補助
的に使用する。ただし(ニ)の物質は(ハ)の物質100重
量部に対して20重量部以内であることが望まし
い。20重量部を越えると離型性が低下する。揮発
性アミン塩またはアンモニウム塩をつくるための
脂肪酸は飽和酸であつても不飽和酸であつてもよ
いが、炭素原子数が12〜20の範囲のものがすぐれ
た乳化力を発揮するから、望ましい。炭素原子数
が12より小さいと組成物の金型へのぬれ性が低下
し、20を越えるとエマルシヨンの乳化が不安定と
なる。

塩をつくるために脂肪酸と反応させる物質とし
て、アンモニアおよびメチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン、モルホリン、エチルモルホ
リン、メチルモルホリン等の揮発性アミンを例示
することができるが、乳化力がすぐれ、臭気が比
較的少ない点においてモルホリンがすぐれてい
る。

任意成分としての多価アルコールの脂肪酸エス
テルはモノエステル、ジエステルあるいはこれら
の混合物を用いることができる。多価アルコール
としてはグリセリン、ペンタエリトリツト、ネオ
ペンチルグリコール、ジエチレングリコール等を
挙げることができる。

（その他の成分） 上記の必須成分および任意成分のほかに、従来
の離型剤に用いられてきた酸化防止剤を任意に含
有することができる。

（不揮発性の物性） 本発明の水性離型剤組成物は、不揮発分の軟化
点が50〜100℃であり、溶融粘度が120℃において
20〜100cpであることが必要である。

不揮発分の軟化点が50℃より低いとフオームの
表面が荒れる傾向にあり、100℃より高いと脱型
時に不揮発分が固化するため離型抵抗が大きくな
る。

不揮発分の溶融粘度が120℃において20cpより
低いと、塗布被膜のフオームへの移行が多くな
り、離型性が低下する。100cpより高いと粘性の
ため離型抵抗が大きくなり、作業が困難になる。

（製造方法） 本発明の組成物を製造するには、ワツクス成
分、有機溶剤および必要によつては、乳化剤とし
ての脂肪酸エステルを混合し、100〜120℃に加熱
して溶融し、これを90℃以上に加熱した脂肪酸の
揮発性アミン塩またはアンモニウム塩の水溶液中
にかきまぜながら徐々に投入する。このようにし
て成分濃度30〜40重量％の予備乳化液をつくり、
つぎにこれをホモジナイズ処理してエマルシヨン
粒子を微細化する。このようにして得られた90℃
以上のエマルシヨンを室温に近い温度まで急冷す
ることによつて、安定なエマルシヨン組成物をつ
くる。

（使用方法） 上記の組成物を金型に塗布するときは、水で希
釈して成分濃度約10重量％のエマルシヨンを調整
し、80〜130℃に加熱した金型にエアスプレーま
たはエアレススプレーした後、数秒で金型に均一
な離型剤皮膜が形成される。ついで金型を35〜40
℃に冷却したのち、フオーム原料を金型内に注入
し、120〜180℃、10〜20分間のキユアを行なつた
後、80〜120℃で脱型する。上記の工程を溶剤系
離型剤を用いるときと同じ設備および条件で行な
うことができる。

実施例 つぎに本発明をいつそう理解しやすくするため
に実施例を掲げて本発明を説明する。ただし以下
の実施例は本発明をなんら制限するものではな
い。なお、以下の記述において、部は重量部を、
％は重量％をあらわす。

実施例 １ ワツクス混合物 ポリエチレンワツクス−１（注−１） 18部 ポリエチレンワツクス−２（注−２） ９部 ステアリン酸モノグリセライド 0.5部 ミネラルターペン ４部 乳化剤 ステアリン酸 ２部 モルホリン 1.5部 水 65部 (注‐1) 軟化点55℃、溶融粘度180cp／120℃、酸
価０ (注‐2) 軟化点87℃、溶融粘度5cp／120℃、酸価
０ ワツクス混合物を120℃に加熱して溶融させ、
95℃に加熱した乳化剤のステアリン酸モルホリン
塩水溶液中にかきまぜながら徐々に投入し、予備
乳化液を作成した。ついでホモジナイザー（ガウ
リン社製）を用いて乳化（処理圧力5000psi）し
た後、熱交換器を用いて40℃に急冷し、不揮発分
濃度30％の組成物を得た。

この組成物の不揮発分の軟化点は60℃であり、
120℃の溶融粘度は60cpであつた。この組成物を
水で３倍に希釈し、80℃に加熱したアルミニウム
製金型内面にエアレススプレーにて塗布して40℃
に冷却後、均一に混合したポリウレタンフオーム
原料を金型内に一様に流し込み、上ぶたをした
後、120℃に調整したオーブンに金型を入れて15
分間発泡させた。発泡後金型をオーブンから取り
出したところ、離型性、フオームの表面仕上りと
も極めて良好であつた。この作業を５回繰り返し
た後、金型内の堆積物を観察したところ、その量
は極めて少なかつた。

実施例 ２ コールドモールデイングプロセス用として、下
記の原料を用い、実施例１と同様の方法で不揮発
分濃度30％の水性離型剤組成物をつくつた。

ワツクス混合物 ポリエチレンワツクス−１ 18部 パラフイン（融点155〓） ６部 ポリエチレンワツクス−２ ３部 ステアリン酸モノグリセライド １部 酸価防止剤 0.1部 ミネラルターペン ２部 乳化剤 オレイン酸 ２部 モルホリン 1.5部 水 35部 この組成物の不揮発分の軟化点は50℃であり、
120℃の溶融粘度は50cpであつた。

この組成物を水で３倍に希釈し、70℃に加熱し
たアルミニウム製金型内面にエアレススプレーに
て塗布し、35℃に冷却した後、均一に混合したポ
リウレタンフオーム原料を金型内に一様に流し込
み、上ぶたをした後、100℃に調整したオーブン
中で15分間発泡させた。発泡後、金型をオーブン
から取り出し、金型を60℃に冷却してポリウレタ
ンフオームを取り出したところ、離型性、フオー
ムの表面仕上りとも極めて良好であつた。この作
業を５回繰り返した後、金型内の堆積物を観察し
たところ、その量は極めて少なかつた。

実施例 ３ ホツトモールデイングプロセスの特殊な場合、
すなわち200℃程度で発泡させる場合には、不揮
発分の溶融粘度が低いと金型へのぬれ性がわる
く、フオーム内面へ離型剤が移行しやすいので、
このことを考慮して下記の離型剤組成物を調整し
た。

ワツクス混合物 ポリエチレンワツクス−３（注−３） 21部 ポリエチレンワツクス−４（注−４） ６部 ペンタエリトリツトジオレエート 0.5部 酸化防止剤 0.1部 ミネラルターペン ４部 乳化剤 ステアリン酸 ２部 モルホリン 1.4部 水 65部 (注‐3) 軟化点78℃、溶融粘度180cp／120℃、酸
価０ (注‐4) 軟化点102℃、溶融粘度7cp／120℃、酸価
０ 上記の成分を実施例１と同様に処理して水性離
型剤組成物を調整した。

組成物の不揮発分の軟化点は90℃、120℃の溶
融粘度は70cpであつた。

この組成物を水で３倍に希釈し、130℃の金型
内面にエアレススプレーして塗布し、40℃に冷却
した後、均一に混合したポリウレタンフオーム原
料を金型に一様に流し込み、上ぶたをした後、
200℃に調整したオーブン中で15分間発泡させた。
発泡後、金型をオーブンから取り出したところ、
離型性、フオームの表面仕上りとも極めて良好で
あつた。この作業を５回繰り返しした後、金型の
堆積物を観察したところ、その量は極めて少なか
つた。

実施例 ４ ワツクス混合物 ポリエチレンワツクス−１ 24部 ポリエチレンワツクス−２ 10部 カルナウバワツクス ４部 ミネラルターペン ４部 乳化剤 ステアリン酸 ３部 モルホリン ２部 水 53部 上記の原料を使い、実施例１と同様の方法で不
揮発分濃度41％の水性離型剤組成物をつくつた。
実施例１よりも不揮発分濃度の高い組成物をつく
ることができたのはカルナウバワツクスを配合し
たことによる。

この組成物の不揮発分の軟化点は60℃であり、
120℃の溶融粘度は60cpであつた。

この組成物を４倍に希釈し、実施例１と同じ方
法で作業を行つたところ、離型性、フオームの表
面仕上がりとも極めて良好であつた。金型内の堆
積物の量が実施例１よりもやや多かつたが、実用
上問題になる量ではなかつた。

比較例 １ 実施例１から有機溶剤を除いた組成のワツクス
エマルシヨン組成物を実施例１と同様の方法でつ
くつた。この組成物の３倍希釈液を用い、実施例
１と同様の条件でフオームを成型したところ、エ
アレスユニツトのピストンにワツクスが付着し、
ピストンの作動不良を起し、離型剤を金型に均一
に塗布することができなかつた。

比較例 ２ ワツクス混合物 酸化ワツクス−１（注−５） 10部 ポリエチレンワツクス−１ 10部 ポリエチレンワツクス−２ ８部 乳化剤 ステアリン酸 ２部 モルホリン 1.4部 水 69部 (注‐5) 酸価40、軟化点102℃、溶融粘度30cp／
120℃。

上記のワツクス混合物を120℃に加熱して溶融
し、95℃に加熱した乳化剤のステアリン酸モルホ
リン塩溶液中にかきまぜながら徐々に投入してエ
マルシヨンをつくり、これを40℃に急冷して不揮
発分濃度30％の組成物を得た。

この組成物の不揮発分の軟化点は80℃であり、
120℃の溶融粘度は40cpであつた。この組成物を
水で３倍に希釈した液を離型剤として、実施例１
と同じ条件でポリウレタンフオームを発泡した。
その結果は、離型性が劣り、またこの作業を５回
繰り返しした後、金型内の堆積物を観察したとこ
ろ、その量が著しく多かつた。

比較例 ３ ポリエチレンワツクス−１ 18部 ポリエチレンワツクス−２ 9.1部 ステアリン酸モノグリセライド 0.5部 ステアリルアルコールエチレンオキサイド ８
モル付加物 ２部 ステアリルアルコールエチレンオキサイド 12
モル付加物 ２部 酸化防止剤 0.15部 上記の混合物を120℃に加熱して溶融し、95℃
の熱水中へかきまぜながら徐々に投入し、予備乳
化液を作成した。以下実施例１と同様に処理し
て、不揮発分濃度30％の組成物を得た。この組成
物の３倍希釈液を用いて実施例１と同様にフオー
ムの成型をしようとしたが、フオームが金型に付
着して離型することができなかつた。

発明の効果 本発明の水性離型剤組成物を使用することによ
り、軟質ポリウレタンフオームの成型において溶
剤系離型剤を用いたときの問題点、すなわち引
火、爆発の危険と作業環境悪化の問題が解消す
る。また従来試みられた水系離型剤の欠点である
離型性の低下、金型への堆積物の増加が改善され
る。また、本発明の水性離型剤組成物を用いて成
型したポリウレタンフオームは、擦過音を発しな
い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (甲) (イ)酸価が１以下のポリエチレンワツク
   スを70重量％以上含むワツクス100重量部に対
   して(ロ)有機溶剤を５〜20重量部加えたワツクス
   混合物を、 (乙) (ハ)12〜20個の炭素原子を有する脂肪酸の揮
   発性アミン塩またはアンモニウム塩を必須成分
   とし、(ニ)多価アルコールの脂肪酸エステルを任
   意成分とする乳化剤 で乳化して得られるエマルシヨンであつて、不揮
   発分の軟化点が50〜100℃であり、溶融粘度が120
   ℃において20〜100cpである組成物からなる軟質
   ポリウレタンフオーム成型用水性離型剤組成物。