JPH04246429A - 熱成形用ポリウレタンフォーム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低温で容易に熱成形を行
うことのできる熱成形用ポリウレタンフォームに関する
。

【０００２】

【従来の技術】肩パット等のパット材やケース内張材、
防寒衣料等としてポリウレタンフォームと生布を張り合
わせた複合材が用いられている。この種の複合材をパッ
ト材等として利用するに際し、通常、所望の形状に熱圧
縮成形が施される。

【０００３】ポリウレタンフォームは一般に１５０℃程
度の低温でも長時間の熱圧縮によって成形が可能ではあ
るが能率的ではないため、工業的生産ベースでは、１８
０〜２４０℃で３分〜数秒間熱圧縮することによって成
形を行うのが普通である。

【０００４】一方、生布は一般に１００〜２００℃程度
（多くは１５０〜１８０℃程度）の耐熱性は有している
が、工業ベースでの一般的なポリウレタンフォームの熱
成形温度である１８０〜２４０℃での熱圧縮成形では、
高温とともにかなりの圧力が生布に加わるため、生布の
熱黄変が助長され外観低下を生じ易いという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ポリウレタンフォーム
の熱成形性を高め、より低温でポリウレタンフォームと
生布とからなる複合材を熱成形することができるように
、ポリウレタンフォーム中にある種の樹脂を含浸させた
り、ポリオール骨格に耐熱性の低いエチレンオキシドを
多量に付加する等の方法が試みられている。

【０００６】しかしながら、これらの方法では樹脂の含
浸のための工程が増して製造工程が煩雑となったり、低
温成形性が向上する反面、クッション性が低下したりす
る等の問題があり、しかもいずれの方法でも低温成形性
は必ずしも充分とは言い難かった。

【０００７】更に、部分的な熱圧縮成形を行うような場
合には、フォームの厚みを減じ、しかも熱圧縮成形し易
いようにフォームに凹凸を形成し、凹部を熱圧縮成形す
る等の方法も提案されているが、この方法はシート状に
切り出したフォームを更に凹凸形状に切り出す等の加工
工程が増し、コストアップになる等の問題を有し、充分
な解決手段となり得なかった。

【０００８】本発明者等は上記の点に鑑み鋭意研究した
結果、特定のポリオールを特定割合で混合してなる混合
ポリオールをポリオール成分として用い、脂肪族ポリイ
ソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートの１種又は
２種以上をポリイソシアネート成分として用い、これら
を三量化触媒の存在下に反応させて得られるポリウレタ
ンフォームが、上記従来の欠点を解決できることを見出
し本発明を完成するに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の熱成形用ポリウ
レタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートと
を三量化触媒の存在下に反応せしめてなるポリウレタン
フォームであって、該ポリウレタンフォームにおけるポ
リオール成分が、１分子中に２〜８個の水酸基を有し、
且つ１級水酸基が全体の２０％以上である平均分子量１
０００以上の高分子量ポリオール９５〜９９重量部と、
１分子中に２〜４個の水酸基を有する平均分子量５００
以下の低分子量ポリオール５〜１重量部とからなり、ポ
リイソシアネート成分が脂肪族或いは脂環式ポリイソシ
アネートの１種又は２種以上よりなることを特徴とする
。

【００１０】本発明において、１分子中に２〜８個の水
酸基を有し、且つ１級水酸基が全体の２０％以上である
平均分子量１０００以上の高分子量ポリオールとしては
、ポリオールの反応開始剤として、例えばエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール
、ブタンジオール、ジプロピレングリコール、ヘキサン
ジオール、水、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、ジグリセリン、ジエチレントリ
アミン、ソルビトール、蔗糖等の１種又は２種以上にエ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、スチレンオキシ
ド等のアルキレンオキシドの１種又は２種以上を反応し
て得られる。これらはランダムに反応させてもブロック
タイプに反応させても良いが、ポリオール分子の末端に
ある程度のエチレンオキシド付加物が結合するようにす
ることが好ましい。高分子量ポリオールとしては、特に
１分子中に平均２〜４個の水酸基を有し、且つ分子末端
の１級水酸基が水酸基全体の２０〜８０％である、平均
分子量２０００〜６０００のものが好ましい。上記高分
子量ポリオールは２種以上を混合して用いることができ
る。

【００１１】また１分子中に２〜４個の水酸基を有する
平均分子量５００以下の低分子量ポリオールとしては、
例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブタンジオール、ジプロピレング
リコール、ヘキサンジオール、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やこれらのエチレ
ンオキシド付加体、プロピレンオキシド付加体等が挙げ
られる。低分子量ポリオールとしては特に平均分子量６
２〜５００のものが好ましい。上記低分子量ポリオール
は２種以上を混合して用いることができる。

【００１２】ポリオール成分中における上記高分子量ポ
リオールと低分子量ポリオールとの混合割合は、高分子
量ポリオール９５〜９９重量部、低分子量ポリオール５
〜１重量部、好ましくは高分子量ポリオール９６〜９９
重量部、低分子量ポリオール４〜１重量部である。ポリ
オール成分中における高分子量ポリオールの割合が９５
重量部未満であると低分子量ポリオールの配合割合が多
くなり、フォーム中の独立気泡が多くなったり、フォー
ムが収縮したりし、良好なフォームが得難くなり、高分
子量ポリオールの割合が９９重量部を超えると低分子量
ポリオールの量が減じ、ウレタンフォーム発泡時の反応
性が遅くなり、亀裂が生じたり、得られたフォームの熱
圧縮成形性が劣るようになり好ましくない。

【００１３】本発明に用いられる脂肪族ポリイソシアネ
ートとしては、例えば１，６−ヘキサメチレンジイソシ
アネートやそのアダクト体、リジンジイソシアネート、
リジンエステルトリイソシアネート、１，３，６−ヘキ
サメチレントリイソシアネート等が挙げられ、脂環式ポ
リイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシ
アネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素
添加ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる
。これらは単独で又は２種以上を混合して用いることが
できる。

【００１４】本発明のポリウレタンフォームは、上記ポ
リオール成分とポリイソシアネート成分を三量化触媒の
存在下に反応させて得られる。また通常、発泡剤として
水を用いる。三量化触媒としては、例えばトリエチルホ
スフィンや、鉄、ナトリウム、カリウム、マグネシウム
、水銀、ニッケル、亜鉛、アルミニウム等の金属の酢酸
塩、炭酸塩等を用いることができる。

【００１５】本発明のポリウレタンフォームを製造する
に際し、上記ポリオール成分とポリイソシアネート成分
を、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０〜１．２：１．０の割合で反
応させることが好ましい。また三量化触媒の使用量は、
反応に供するポリオール成分の重量に対し、０．１〜３
重量％が好ましく、水はポリオール成分の重量に対し、
２．０〜５．０重量％が好ましい。

【００１６】本発明のポリウレタンフォームを製造する
際に、必要に応じて他の発泡剤や界面活性剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、着色料等の、従来からポリウレタン
フォームに添加されている各種添加剤を添加しても良い
。上記発泡剤、界面活性剤の添加量は、反応に供するポ
リオール成分の重量に対して、それぞれ３０重量％以下
、０．５〜５．０重量％が好ましい。また紫外線吸収剤
、酸化防止剤の添加量は、反応に供するポリオール成分
の重量に対して、それぞれ０．０１〜３．０重量％、０
．１〜５．０重量％が好ましい。

【００１７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。

【００１８】実施例１、比較例１ 表１に示す配合にてポリオール成分とポリイソシアネー
ト成分とを反応させてポリウレタンフォームを得た。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記、表１において用いたポリオール、ポ
リイソシアネート、整泡剤及び添加剤類の種類を以下に
示す。 ・ポリオールＡ：グリセリンを開始剤とし、これにプロ
ピレンオキシドを反応させ、しかる後、エチレンオキシ
ドを付加させた、水酸基価２４、１級水酸基８０％、平
均分子量約７０００のポリエーテルポリオール・ポリオ
ールＢ：グリセリンを開始剤とし、これにプロピレンオ
キシドを付加させた、水酸基価５６（１級水酸基０％）
、平均分子量約３０００のポリエーテルポリオール ・ポリオールＣ：ジエチレングリコール・ポリイソシア
ネートＡ：ＩＰＤＩ ・ポリイソシアネートＢ：ＴＤＩ−８０・整泡剤１：ユ
ニオンカーバイド社製：Ｌ−５２３１・整泡剤２：ユニ
オンカーバイド社製：Ｌ−５４０・紫外線吸収剤：チバ
ガイギー社製：チヌュービン−３２６ ・酸化防止剤：住友化学株式会社製：スミライザーＢＨ
Ｔ 注） （１）：実施例１、比較例１〜２及び比較例４はポリイ
ソシアネートとしてＩＰＤＩを用い：比較例３はＴＤＩ
−８０を用いた。 （２）：トリエチレンジアミン

【００２１】このポリウレタンフォームの密度、硬さ及
びこのフォーム（厚み１０ｍｍ）の１３０℃〜１８０℃
における熱成形性を試験した結果を表２に示す。また厚
み１３ｍｍのフォームと生布（メリヤス）とを貼り合わ
せて形成した複合剤を、水着パット成形装置で表２に示
す条件で熱成形して水着パットを得た。得られたパット
の変色の有無をＪＩＳ−Ｌ０８８４に準じて有効塩素量
２０ｍｇ／ｌの濃度で２７℃、浴比２００：１の塩素処
理水に３０分間浸漬して表面の変色程度を試験した。結
果を表２に示す。またフォームを３分程度以内の熱圧縮
成形で目的の形状に成形でき、その形状が数時間経過後
も変化しない温度範囲を適性熱成形温度範囲として表２
にあわせて示した。尚、比較例１の組成では亀裂が入っ
て良好なフォームとならず、比較例２の組成のものは独
立気泡となった。また比較例４の組成のものフォーム化
ができなかった。

【００２２】

【表２】

【００２３】尚、フォームの硬さはＪＩＳ　　Ｋ６４０
１法によって試験した値を示す。また熱成形性の判定は
、〇・・・・・成形後のフォームの復元がなく、フォー
ムの熱変色やフォーム表面の劣化がない ×・・・・・成形後、比較的短時間でほぼ元のフォーム
厚みまで復元するとした。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のポリウレタ
ンフォームは、従来のポリウレタンフォームに比してよ
り低温で、且つ短時間で成形を行うことができる。しか
も本発明のポリウレタンフォームは、フォームの有する
クッション性を低下することなく低温成形性の向上をな
し得たものである。而して本発明のポリウレタンフォー
ムを生布と貼り合わせて複合材を形成し、パット材等の
所望の形状に熱成形する場合、本発明のポリウレタンフ
ォームを用いた複合材は、従来のポリウレタンフォーム
を用いた複合材に比して低い温度で容易に成形すること
ができるため、成形時の熱と圧力で生布が黄変したりす
る虞がない。また本発明のポリウレタンフォームはポリ
イソシアネート成分として脂肪族ポリイソシアネート及
び／又は脂環式ポリイソシアネートを用いるため、光や
塩素によるフォーム自身の黄変も非常に少なく、商品価
値の高い製品を提供できる効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリオール成分とポリイソシアネート
   成分とを三量化触媒の存在下に反応せしめてなるポリウ
   レタンフォームであって、該ポリウレタンフォームにお
   けるポリオール成分が、１分子中に２〜８個の水酸基を
   有し、且つ１級水酸基が全体の２０％以上である平均分
   子量１０００以上の高分子量ポリオール９５〜９９重量
   部と、１分子中に２〜４個の水酸基を有する平均分子量
   ５００以下の低分子量ポリオール５〜１重量部とからな
   り、ポリイソシアネート成分が脂肪族或いは脂環式ポリ
   イソシアネートの１種又は２種以上よりなることを特徴
   とする熱成形用ポリウレタンフォーム。