JPH04139235A - 軟質ポリウレタン発泡体の製造方法 - 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、軟質ポリウレタン発泡体の製造方法に関する
ものである。

更に詳しくは、自動車関連、家具関連等のクツション材
料に極めて多量に使用される軟質ポリウレタン発泡体の
製造に際し、特定の有機ポリイソシアネート化合物を便
用し、かつ少なくとも添加剤の１種としてニトロアルカ
７類を使用することで、低密度化され、弾性に富み、更
には伸びも優れた軟質ポリウレタン発泡体の水発泡方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、軟質ポリウレタン発泡体を製造する際のイソ
ノアネート成分としては、トリレンシイノンアネートシ
ーかトリレンジインシアネート及び／又はそのイン７ア
不−ト基末端プレポリマーとポリフェニルメタンポリイ
ソシアネート（以下ポリメリックＭＤＩと略す）の混合
体が一般的である。

しかしながら、トリレンジインシアネート類はその蒸気
圧の関係から、工業健康衛生の観点から考えて問題があ
り、又発泡体製造時の硬化特性に離がるる。又、発泡体
物性として魁、特に温熱時の圧縮永久歪が大きく、シー
トクッンヨンの如き部位には適さないと云われている。

そのため、最近になってジフェニルメタンジイソシアネ
ート類が単独で軟質ポリウレタン発泡体の製造に応用さ
れるようになってきた。

軟質ポリウレタン発泡体は、通常、炭酸ガス発生剤とし
て水とクロロフルオロカーボン類カ水の発泡作用を補強
する補助発泡剤として併用されている。しかしながら、
クロロフルオロカーボン類の使用に対する批判が世界的
に高まっている中で、水を実質上層−の発泡剤として軟
質ポリウレタン発泡体を得る検討がなされている。ジフ
ェニルメタンジイソシアネート類を単独で使用し、軟質
ポリウレタン発泡体を得る際のひとつの欠点は、水板外
に補助発泡体を使用しないと低密度化された発泡体を製
造し難いことである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者等は、水を実質上唯一の発泡剤として軟質ポリ
ウレタン発泡体を得るに際し、有機ポリインシアネート
化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート系ポリ
イソシアネートを単独で使用し、発泡体物性を低下させ
ることなく、低密度発泡体を得る方法について鋭意検討
した結果、システム中の添加剤の少なくとも１ｍとして
ニトロアルカン類を採用することにより、優れた効果が
あることを見出し、本発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、活性水素化合物、発泡剤及び添加
剤からなる活性水素含有成分と有機ボリイノンア不−ト
化合物との反応から軟質ポリウレタン発泡体を得るに際
し、発泡剤として水を使用し、少なくとも添加剤の１種
としてニトロアルカン類を便用することを％徴とする軟
質ポリウレタン発泡体の製造方法である。

この様にして得られる軟質ポリウレタン発泡体は弾性に
富み、伸びも優れたもので、かつジフェニルジメタンジ
インシアートト系ポリインシアネートを単独で使用し、
補助発泡剤を使用しない場合でも低密度化が可能になる
。

本発明に使用される有機ポリイソシアネート化合物とし
ては、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシ
アネートである。

これらＫは、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下
ＭＤＩと略す）又はＭＤＩと活性水素基含有化合物とか
ら得られるインシアネート基末端プレポリマー又はＭＤ
Ｉ及び／又は該グレボリマーとポリメリックＭＤＩとの
混合物である。

更に、ＭＤＩのカルボジイミド、インシアヌレート、ア
ミド、イミド、ビクレット、アロファネート等に変性し
たものも使用できる。

又例えば、２．２７−及び２，４′−異性体混合物を０
．５〜５０！量チ、好ましくは５０〜５０．０重量％で
含有するＭＤＩ又は該ＭＤＩとエチレンオキサイドとプ
ロピレンオキサイドのモル付加重合比率が８０／２０〜
Ｏ／Ｚ００の範囲でかつ平均分子量が５００〜３０００
０、好ましくは１０００〜２５０００の範囲内のポリオ
キシアルキレンポリオールとを反応させることにより得
られるイノシアネート基末端プレポリマーと２．２′及
び２．４７−異性体混合物を０．５〜１１０重量％で含
有するＭＤＩを２１０〜５１０重量−の範囲内で含有す
るポリメリックＭＤＩの混合比率が２０／８０〜８゜／
２０の範囲内の混合物も使用することができる。

本発明に使用される活性水素含有成分としての活性水素
化合物としてはポリエーテルポリオールがあり、 ポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレングリ
コール、ジエチレンクリコール　）、ｌＪシテレ／クリ
；−ル、１．２−７’ロピレンクリコール、トリメプレ
ングリコール、１．３−プチレングリコ−ル、テトラメ
チレングリコール、ヘキサメチレフ　ｆ　ＩＪコール、
グリセロール、ンルビトール、シュークローズ、トリメ
リット酸、ビスフェノール人、エチレンジアミン等の如
き活性水素原子を少なくとも２個以上有する化合物の１
種又は２ｓ以上を開始剤としてエチレンオキサイド、プ
ロとレフオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオ
キサイド、エピクロルヒドリン等のモノマーの１種又は
２ｓ以上を公知の方法により付加１合することによって
製造される。

ポリエーテルポリオールのほか、ポリエステルポリオー
ル、エポキシポリオール等の１分子中に少なくとも２個
以上の水酸基を有するポリオールを組み合わせて使用す
ることも可能である。

軟質ポリウレタン発泡体の製造における発泡剤としては
通常、炭酸ガス発生剤としての水と、クロロフルオロカ
ーボン類、低沸点溶剤類が水の発泡作用を補強する補助
発泡剤として併用されているが、オゾン層破壊の問題で
クロロフルオロカーボン類の使用に対する批判が世界的
に高まっていることから、本発明においては水を実質上
唯一の発泡剤として使用する。水の使用量は活性水素化
合物１００重量部Ｋｎして２−０〜１００重量部好まし
くは３゜０〜８．０重量部である。

添加剤としては、必須成分としてのニトロアルカ７類の
他次の如きものが使用出来る。例えば、触媒、整泡剤、
必要により難燃剤、粘度調整剤、顔料等を挙げることが
出来る。

添加剤の必須成分としてのニトロアルカン類としては、
一般弐　〇。Ｈ２５＋　１ＮＯ２で示されるｎ＝１〜４
のものが好ましい。

触媒としては、ジメチルエタノールアミン　トリエチレ
ンジアミン、テトラメデルプロパンジアミン、テトラメ
チルへキサメチレンジアミン、ジメチルシクロヘキシル
アミン等の三級アミン類、スタナスオクトエート、ジブ
チルチンジラウレート等の有機スズ化合物が挙げられる
。整泡剤としては、６徨のシロキサン・ポリアルキレン
オキサイドブロック共重合体が挙けられ、その種類の選
択は配合処方によって決定される。

難燃剤としては、トリスクロロエチルホスフェート、ト
リスクロロプロピルホスフェート、トリクルジルホスフ
ェート、塩素化パラフィン等が挙げられる。

粘度調整剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチル
フタレートアルキレンカーボネート類等が挙げられる。

軟質ポリウレタン発泡体を得るに際し、ジフェニルメタ
ンジイソ７アネート系ポリイン７アネートを単独で使用
し、かつ発泡剤として水を使用する系で生じやすい欠点
がニトロアルカン類を添加剤として採用することで解決
されたことは極めて有意義なことである。

〔発明の効果〕

本発明の軟質ポリウレタン発泡体の製造において、有機
ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイ
ソシアネート系ポリイソシアネートを単独で使用し、か
つ発泡剤として水を単独で使用した系に、添加剤の必須
成分としてニトロアルカン類を便用することで、上記の
様な系において生じやすい問題点、すなわち低密度化の
困難性、反発弾性、引裂き物性、伸び物性等の低下を解
決することが可能になった。この様な物性向上をも九ら
した理由としては、水発泡系において低密度化を計るた
めの水添加量の増加は、触媒添加量の増加をもたらし、
反応性が増大するばかりでなく、発泡バランスを崩すこ
とになり、ひいては発泡体の物性を低下させ、低密度化
を困難にしている。

ニトロアルカン類の水系における性質がこの問題点を解
決するのに有効に働いているものと考えられる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。特にこと
わりのない限り、実施例中の部及びチはそれぞれ「重量
部」及び「重量パーセント」を示す。

調製１．有機ポリインシアネート化合物囚の調製 ２．２仙及び２．４′−異性体混合物３１．２チを含有
するＭＤＩ　６５０部を液状に保持しながら、２，２′
−及び２．４′−異性体混合物１０．５チを含有するＭ
ＤＩを４５．２チ含有するポリメリックＭＤＩ　３５０
部を加え、約１０分間攪拌・混合して、発泡テストに供
される有機ポリイソシアネート化合物（３）を得た。得
られ良化合物のＮＣＯ含量は３２５％であっ之。

調製２　有機ポリイソシアネート化合物ｆＢｌの調製 ２．２′−及び２．４７−異性体混合物２６．．０％を
含有するＭＤＩ　５７９部とポリエーテルポリオール（
サンニツクスＦＡ−９３４三洋化成製、１＝８、ＥＯ／
ＰＯ＝２０／８０、平均分子量２００００　）　１７３
部とを８０°Ｃで３時間反応させ、イソシアネート基末
端プレポリマーを得た。ＮＣＯ含量は２４２チでめった
。該プレポリマーにム２′−及び２．４′−異性体混合
物１）．２％を含有するＭＤＩを４１０％含有するポリ
メリックＭＤＩ２４８部を加え、更に１時間攪拌して発
泡テストに供される有機ポリイソシアネート化合物（Ｂ
）を得た。得られた化合物のＮＣＯ含童は２６．６９６
でｈりた。

調製３．〜５゜ 調ａ１．及び２と同様の条件で、各種のジフェニルメタ
ンジイソシアネート系ポリイソシアネート、変性用ポリ
オール類を使用して、発泡テストに供される有機ポリイ
ソシアネート化合物（Ｃ）〜（匂を調製した。

表１．は調製された有機ポリイソシアネート化合物の使
用原料組成及び仕込採取量を示す。

以下余白 有機ポリインシアネート化合物（Ｎ〜（Ｆ）を使用して
、軟質ポリウレタン発泡体を製造した。その際ニトロア
ルカン類を添加した場合の効果に関して次に示す。

表２は配合例、表３．は発泡速度及びモールド成蚤品の
発泡体物性を示す。

以下余白 表乙の註 １）　ｆ＝　３．　　Ｍ、Ｗ：＝　６５００゜２）　　
ｆ　＝　３．　　Ｍ、Ｗ＝　７６５０゜３）　ｆ　＝　
２．　　Ｍ、Ｗ　＝　４７００　。

４）アミン触媒、東ソー製 ５）アミン触媒、ＢＡＳ　Ｆ製 ６）製泡剤、日本ユニカー製 ＥＯ含量＝９チ ＢＯ含量＝１５チ ＥＯ含量＝８０％ 以下余白 表１の註 １）　　３００　Ｘ　３００　Ｘ　１００關アルミモー
ルド成型品モールド温度　５０±３°Ｃ 脱　型　　　４分 ２）　ＪＩＳ　Ｋ　６４０１ ３）　ＪＩＳ　Ｋ　６３０１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性水素化合物、発泡剤及び添加剤からなる活性
   水素含有成分と有機ポリイソシアネート化合物との反応
   から軟質ポリウレタン発泡体を得るに際し、発泡剤とし
   て水を使用し、少なくとも添加剤の１種としてニトロア
   ルカン類を使用することを特徴とする軟質ポリウレタン
   発泡体の製造方法。
2. （２）発泡剤として使用される水が活性水素化合物１０
   ０重量部に対して２．０〜１０．０重量部の範囲内で使
   用されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。
3. （３）添加剤の必須成分として使用されるニトロアルカ
   ン類が活性水素化合物１００重量部に対して０．５〜１
   ０重量部の範囲内で使用されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の軟質ポリウレタン発泡体の製造方
   法。
4. （４）有機ポリイソシアネート化合物としてジフェニル
   メタンジイソシアネート系ポリイソシアネートを使用す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軟質ポ
   リウレタン発泡体の製造方法。