JPH04202337A - 軟質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、軽比重の軟質ポリウレタンフォームの製造方
法に関する。

（従来技術） 軟質ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシ
アネート化合物を触媒、発泡剤、整地剤等の存在下に反
応させて製造される。

上記軟質ポリウレタンフｔ−ムの製造において、発泡剤
は、発泡反応を行わせるために欠くことのできないもの
であるが、更にフオームの成形性及び物性にも影響を与
えるため、どのようなものを使用するかはきわめて重要
である。

従来その発泡剤としては、水が主に用いられ、補助発泡
剤としてトリクロロモノフルオロメタン（フロン−１１
）あるいはメチレンクロライド等が用いられている。と
くにフロン−１１は、上記成形性等の点で他の補助発泡
剤より優れるため、殆どの軟質ポリウレタンフｔ−ムの
製造に補助発泡剤として用られている。

しかし、フロンにより地球の成層圏が破壊され、それに
より皮膚ガンが増加するという仮設が発表されて以来、
世界的にフロンを規制しようとする動きがでてきている
。そして国際的には、１９８６年の消費量を基準にして
、１９８９年７月１日よりその１００％、１９９５年１
月１日よりその５０％、１９９７年１月１日よりその１
５％、２０００年１月１日より０％に順次削減する取り
決めがなされている（　１９９０年６月のロンドン会議
におけるそントール議定書改訂案）。日本でも、１９８
９年７月１日より「特定物質の規制等によるオゾン層の
保護に関する法律」が施行、実施されている。

そこで現在ではフロン−１１の代わりとして、メチレン
クロライド、あるいはオゾン層を破壊するおそれの少な
い規制対象外のフロンの使用が検討されている。

しかしこれらの代讐フロンも、地球的な環境保護の視点
から考えると、今後同様に規制が強化されることが予想
される。

また軟質ポリウレタンフォームの製造において、上記補
助発泡剤を使用せず水のみを発泡剤として軽比重の軟質
ポリウレタンフォームを得ようとすると、反応熱による
発火の危険性があり、しかも柔らかいフオームが得られ
ないという問題があうた。

（発明が解決しようとする課題） そこで本発明は、上記の点に鑑み、現在規制対象とされ
ているフロン−１１，さらには今後規制対象になると予
想される他のフロンあるいはメチレンクロライドを全（
使用しなくても、発火の危険性が少な（、変色のない、
しかも軽比重で柔軟な軟質ポリウレタンフォームを製造
できる方法を提供しようとするものであ。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため本発明は、ポリオールとポリイ
ソシアネート化合物とを触媒、発泡剤、整泡剤等の存在
下に反応させて軽比重の軟質ポリウレタンフォームを製
造する方法において、補助発泡剤として重炭酸ナトリウ
ム、発泡調整剤として塩酸を用いることにしたのである
。

（作用） 重炭酸ナトリウム（Ｎ　ａ　ＨＣＯ３）　　は、１５０
℃程度で分解し炭酸ガスを発生する性質を育するため、
従来よりゴム、プラスチックの発泡剤として使用されて
いる。しかしその重炭酸ナトリウムの分解温度は、ポリ
ウレタンフｔ−ムの発泡成形時の温度よりも高いもので
ある。従ってポリウレタンフォームの製造に際して、単
に重度酸ナトリウムを補助発泡剤として用いるだけでは
、その重炭酸ナトリウムは分解せず、発泡剤の作用をし
なかった。

そこで、本発明においてはその重炭酸ナトリウムの分解
温度をポリウレタンフｔ−ムの発泡時の温度以下にする
ため、重炭酸ナトリウムを補助発泡剤とするとともに塩
酸を発泡調整剤として用いたのである。その結果、重炭
酸ナトリウムがポリウレタンフォームの発泡時に分解し
て炭酸ガスを放出し、ポリウレタンフォームの発泡を助
けることができたのである。しかも、重炭酸ナトリウム
の分解反応は吸熱反応であるため、フロン−１１を用い
る場合と同程度までポリウレタンフォーム発泡時の温度
を下げることができ、酸ポリウレタンフォームの焼けに
よる変色、発火の危険性をな（すこともできたのである
。

本発明において使用されるポリオ−゛ル七しては通常の
軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられるものが用
いられる。たとえばエチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
グリセリン、ペンタエリスリトール、　トリメチロール
プロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アル
コールおよびこれらのアルキレンオキシド付加物、リン
の酸および多リン酸のアルキレンオキシド付加物、ビス
フェノールＡなどの多価フェノール類のアルキレンオキ
シド付加物、フェノール性水酸基を持つノボラック樹脂
またはレゾール樹脂の中間物のアルキレンオキシド付加
物等のポリエーテルポリオール、あるいは脂肪族カルボ
ン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸またはそれらの混
合物とエチレングリコール、ジエチレングリコール等の
脂肪族グリコールやトリメチロールプロパン等のトリオ
ールとから重縮合して得られるポリエステルポリオール
等である。

またポリイソシアネート化合物も通常の軟質ポリウレタ
ンフォームに使用される脂肪族系、芳番族乎のポリイソ
シアネートあるいはそれらの変性物が用いられる。たと
えば脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等であり、また
芳香族ポリイソシアナートとしては、トリレンジイソシ
アネート（ＴＤ■）、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネー
ト（通称：　クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシア
ネート（ＸＤ　Ｉ　）、）リフェニルメタントリイソシ
アネート等、あるいはそれらのプレポリマー型変性体等
である。

触媒としては、　トリメチルアミン、　トリエチルアミ
ン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモノホリン等の
３級アミン、あるいは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触媒が併用される。この
触媒の量は、用いるポリオール、ポリイソシアネート等
により相違するが、一般に従来のフロン−１１を補助発
泡剤に用いる場合よりも有機スズ触媒の量を犬にするの
が好ましく、触媒の量が適当でないとポリオールとポリ
イソシアネートの反応速度が遅くなってガスを保持でき
なくなり、良好なフオームが得られなくなる。

発泡剤としては水が用いられ、またその発泡剤を補う補
助発泡剤としては重炭酸ナトリウムあるいは重炭酸ナト
リウムを主成分とした分解型発泡剤が用いられる。重炭
酸ナトリウムを主成分とする分解型発泡剤としては、ゴ
ム、プラスチックの発泡剤として市販されているものを
使用できる。

重炭酸ナトリウムの使用量・は、使用するポリオール、
ポリイソシアネート等の種類、閂等により、あるいは発
泡剤としての水の閂等に応じて、最適な置とされる。

発泡調整剤として用いられる塩酸は、１２規定のものが
好ましい。塩酸の使用量は、実際にポリウレタンフォー
ムを製造する際の発泡温度に応じて異なり、その発泡温
度で重炭酸ナトリウムが分解するような置にされる。

また整泡剤としては、シリコン油等が用いられるがそれ
らの中でもファインセル用のものが好ましく、またフロ
ン−１１を補助発泡剤とする場合よりも整泡剤の使用量
を多くするのが好ましい。

（実施例） 以下本発明の実施例について説明するが、本発明はその
実施例に限るものではない。

次の配合からなる原料を調製し、その配合原料をハンド
ミキサーでかくはんした後、発泡箱に投入し、軟質ポリ
ウレタンフォームを発泡成形した。

・実施例の配合 ポリエーテルポリオール：　　ＮＩＡＸ１６−５６分子
量３０００、ＯＨ価５６、 ユニオンカーバイド社製　　　　３００重間部整泡剤：
　Ｌ５８２ 日本ユニ力（株）製　　　　　　　５重量部触　　媒： 三級アミン触媒　ＤＡＢＣＯ 三共エアプロダクト（株）製　　１．２重量部育機スズ
触媒 ジブチルチンジラウレート　　　２重量部発泡剤：　　
水　　　　　　　　　９．５重量部補助発泡剤二重炭酸
ナトリウム ＦＥ５０　　水和化成（株）製　　　４０Ｍｍ部発泡調
整剤：１２Ｎ塩酸　　　　　　　４重量部ポリイソシア
ネート：　　　ＴＤ　［−８０（２，４−）リレンジイ
ソシアネート／２，６−トリレンジイソシネート＝８０
／２０）　１４９重量部補助発泡剤としての重炭酸ナト
リウムは、ポリオール、イソシアネートには溶解しない
が、ノ１ンドミキサーのかくはんによって容易に配合原
料中に分散し、問題なく使用できた。また発泡調整剤と
しての塩酸は、あらかじめポリオール等に添加しておく
と良好なフオームが得られないため、ポリオールとポリ
イソシアネートを混合する直前あるいは混合中に添加す
る必要がある。

なお、本発明の効果を確認するため、補助発泡剤を用い
ない比較例１と、補助発泡剤としてフロン−１１を用い
る比較例２についても第１表に示す配合でポリウレタン
フォームを製造した。比較例１は発泡剤として水のみを
用いるもので、比較例２は従来よりなされている水とフ
ロン−１１を発泡剤と補助発泡剤に用いるものである。

第１表において、実施例と比較例１．２の間で発泡剤と
しての水の間が異なるようにみえるが、実施例にあって
は１２Ｎの塩酸中の水分量も加算されるため、トータル
的には実施例の水の量も比較例１．　２と同じ１２重量
部になる。

前記実施例および比較例１．　２により得られたポリウ
レタンフォームの物性を前記第１表の下部に示す。

なお各物性の試験方法は次の方法に従った。

密　度：ＪＩＳ　　Ｋ　　６４０１、 ＡＳＴＭ　　Ｄ−１５６４−６３Ｔ 反発弾性：ＪＩＳ　　Ｋ　　６４０１ 硬　　さ：ＪＩＳ　　　Ｋ　　　６４０１セル数：ＪＩ
Ｓ　　Ｋ　　６４０２ 変　色：ポリウレタンフォームを切断し、その切断面を
肉眼で見て判断した。

フオーム内最高温度：発泡箱内に熱電対をセットシ、発
泡中および発泡後の温度を測 定して、その最高温度を採用した。

第１゛表 第１表に示すように、重炭酸ナトリウムを補助発泡剤と
して用いる本発明の実施例にあってはフロン−１１を補
助発泡剤として用いる比較例２と同様のフオーム密度、
硬さ、フォーム内最高温度が得られ、フォーム内の焼け
による変色も見られなかった。したがって本発明の実施
例によって得られた軟質ポリウレタンフォームは、従来
のフロン−１１を用いる場合と同様の軽比重で、柔軟な
、しかも変色のないものである。また、発火の危険性に
ついても、従来より発火の虞がないものとされているフ
ロン−１１を用いる比較例２と同じフォーム内温度であ
るため、発火の危険性もない。

これに対して補助発泡剤を用いない比較例１にあっては
完全な水発泡であるため、フオーム密度は高く、フオー
ム内の最高温度も高いものであった。また比較例１は、
明確な変色が見られなかったものの、発泡温度が高いこ
とから、発泡スケールを大きくした場合等にフｔ−ムに
変色を生じる式がある。

（効果） 本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、前記
のように補助発泡剤として重炭酸ナトリウムを用いると
ともに発泡調整剤として塩酸を用いるため、ポリウレタ
ンフォームの発泡温度で重炭酸ナトリウムが分解しつる
ようにでき、しかもその重炭酸ナトリウムの分解時の吸
熱反応によりポリウレタンフォームの発泡熱を下げるこ
とができたのである。その結果、環境破壊の鱈あるフロ
ンを用いることなく、発火の危険性および変色の虞のな
い、しかも軽比重で柔軟な軟質ポリウレタンフォームを
得ることができたのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリオールとポリイソシアネート化合物とを触媒、発泡
   剤、整泡剤等の存在下に反応させて軽比重の軟質ポリウ
   レタンフォームを製造する方法において、補助発泡剤と
   して重炭酸ナトリウム、発泡調整剤として塩酸を用いる
   ことを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法
   。