JPH05186551A - インテグラルスキン付ポリウレタンフォームの製造法 - Google Patents

インテグラルスキン付ポリウレタンフォームの製造法

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JPH05186551A
JPH05186551A JP3344658A JP34465891A JPH05186551A JP H05186551 A JPH05186551 A JP H05186551A JP 3344658 A JP3344658 A JP 3344658A JP 34465891 A JP34465891 A JP 34465891A JP H05186551 A JPH05186551 A JP H05186551A
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JP
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polyol
weight
crosslinking agent
parts
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JP3344658A
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Masami Sakai
政身 堺
Hiroshi Inoue
浩 井上
Masayuki Murata
正行 村田
Kunio Sasaoka
邦男 笹岡
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 【構成】 1)1級OH価率70〜90モル%のポリオ
ール、2)架橋剤としてアルカノールアミン0.5〜
3.0重量部、ポリアルキレングリコール1〜8重量
部、ポリオキシアルキレングリコール3〜10重量部、
3)0℃より低い沸点を有するハイドロクロロフルオロ
カーボン又はハイドロフルオロカーボンとからのインテ
グラルスキン付ポリウレタンフォームの製造法。 【効果】 規制対象外の低沸点フロン発泡剤を用いて
も、従来原料を組み合わせて触感の良好なフォームを得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングホイー
ル、エアースポイラー等の自動車部品や、肘掛け、椅子
脚等の家具等に使用されるインテグラルスキン付ポリウ
レタンフォームの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】インテグラルスキン付ポリウレタンフォ
ームは、反応性原液を金型中に注入し、発泡硬化させ脱
型すると、スキン層とフォーム層が同時にできる特徴を
もっており、弾力性、耐摩耗性が優れているため、自動
車、家具等の分野の緩衝材として広く使用されている。
このスキン層を形成する為には、発泡剤として低沸点有
機化合物が必要であり、特にトリクロロフルオロメタン
(CFC−11)が常用されていた。しかしながら、近
年トリクロロフルオロメタンを代表とするCFC化合物
は大気中のオゾンを破壊することがわかり、世界的にC
FC化合物抑制の法規制が成立しつつある。CFC化合
物に替る発泡剤としては、ODP(オゾン破壊係数)の
低いハイドロクロロフルオロカーボン類(以下HCFC
と略称)が第2世代用として提案されている。例えばモ
ノクロロジフルオロメタン(HCFC−2)、ジクロロ
ジフルオロメタン(HCFC−123)、ジクロロモノ
フルオロエタン(HCFC−1416)、モノクロロジ
フルオロエタン(HCFC−142b)等である。さら
には、第3世代用としてODP(オゾン破壊係数)が0
のハイドロフルオロカーボン類(以下HFCと略称。)
が提案されており、例えばテトラフルオロエタン(HF
C−134a)等がある。
【0003】以上のように、いわゆる代替フロンは数多
く提案されているが、最近では、毒性の問題、ODP値
の問題などで実用的に使用できる見通しのものは、HC
FC−22、HCFC−142b、HFC−134aな
ど、沸点が0℃より低い発泡剤に限定される。しかしな
がら、これら低沸点発泡剤をインテグラルスキン付ポリ
ウレタンフォームに使用すると、従来のトリクロロフル
オロメタン(CFC−11)使用時に比べ、種々の問題
点が生ずる。例えば、スキン層が薄くなり、コア層が緻
密になってフォーム全体の弾力性がなくなってくるの
で、触感が悪くなるという欠点をもつ。このスキン層を
厚くするために、特開平2−296815号公報では、
末端1級OH価率が90%以上という、非常に高活性な
ポリオールを用いることを提案しているが、触感が良好
であるかどうかは不明であり、かつ、現在のポリエーテ
ルポリオール製造技術では極めて困難と言える高い1級
OH価率であり、実用性が薄い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】弾力性のある触感をも
つインテグラルスキン付ポリウレタンフォームを得る目
的で、スキン層とコア層の密度差を大きくするために金
型温度を下げることが考えられるが、たとえば金型温度
を30〜40℃と従来のCFC−11で一般的に行われ
ている40〜50℃よりも約10℃下げると硬化速度が
遅くなり生産性が悪くなる。また、同じ目的で、フォー
ム中心部と金型表面部との発熱反応温度差を大きくさせ
るために、触媒量を多くしたり、あるいは非常に高活性
なポリオールを用いたりすると、液流れ性が悪くなりフ
ォーム端末でのピンホールが多発し、かつ、独立気泡率
が多くなって、肉厚部でのフクレ、肉厚変動部でのヒケ
が発生し良好な成形品を得ることができない。
【0005】本発明者らは、これらの課題を解決するた
めに0℃より低い沸点を有するハイドロクロロフルオロ
カーボン類及び/又はハイドロフルオロカーボン類を発
泡剤として用いて、弾力性のある触感をもつインテグラ
ルスキン付ポリウレタンフォームを得る方法について鋭
意検討した結果、一般的にインテグラルスキン付ポリウ
レタンフォーム製造用として従来から使用されているポ
リオールを用い、ある特定の組み合わせの架橋剤を使用
することによって得られるインテグラルスキン付ポリウ
レタンフォームは、弾力性に富み触感が良好であり、か
つ成形品の表面状態が良く、生産性もCFC−11を用
いた場合と全く同じであることを見い出し本発明に至っ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 1.(1)芳香族ポリイソシアネート (2)平均官能基数が2〜4の活性水素化合物にプロピ
レンオキサイドとエチレンオキサイドを付加した、OH
価が24〜55mgKOH/gでエチレンオキサイド含
有量が10〜20重量%、末端1級OH価率が70〜9
0モル%であるポリオール、またはこれにエチレン性不
飽和単量体をグラフト重合したポリマーポリオール。 (3)架橋剤(A)、(B)及び(C)の混合物 架橋剤(A):OH価が1000〜2000mgKOH
/gのアルカノールアミンであって、ポリオール100
重量部に対し0.5〜3.0重量部、および 架橋剤(B):OH価が1500〜2000mgKOH
/gのポリアルキレングリコールであって、ポリオール
100重量部に対し、1.0〜8.0重量部。 架橋剤(C):OH価が800〜1200mgKOH/
gのポリオキシアルキレングリコールであって、ポリオ
ール100重量部に対し、3〜10重量部。及び (4)0℃より低い沸点を有するハイドロクロロフルオ
ロカーボン類、および/又はハイドロフルオロカーボン
類から成る発泡剤。 を必須成分とし、他に必要に応じて触媒、整泡剤、その
他の助剤等を反応させて得られる、弾力性のある触感の
良好なインテグラルスキン付ポリウレタンフォームの製
造法。 2.発泡剤が、モノクロロジフルオロメタン、1,1,
1−モノクロロジフルオロエタン、および1,2,2,
2−テトラフルオロエタンのそれぞれ単独又は混合物で
あることを特徴とする1.記載のインテグラルスキン付
ポリウレタンフォームの製造法。 3.架橋剤が架橋剤(A)としてトリエタノールアミ
ン、架橋剤(B)としてエチレングリコール、架橋剤
(C)としてジエチレングリコールであることを特徴と
する1.項記載のインテグラルスキン付ポリウレタンフ
ォームの製造法。4.成形方法として、反応射出成形法
を用いることを特徴とする1.記載のインテグラルスキ
ン付ポリウレタンフォームの製造法。
【0007】芳香族ポリイソシアネートは、公知のもの
が使用可能であるが、特にジフェニルメタンジイソシア
ネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
又はこれらの混合物、これらと活性水素含有化合物との
反応生成物である末端NCO基含有変性物、ウレトンイ
ミン化した変性物等が好適である。
【0008】ポリオールは、従来からインテグラルスキ
ン付ポリウレタンフォームの製造に用いられているポリ
オールが使用可能であり、具体的には、水、プロピレン
グリコール、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、ソルビトール、ショ糖、トリエタ
ノールアミン、エチレンジアミン、トリレンジアミン、
ジアミノジフェニルメタン等を、平均官能基数が2〜4
になるように、単独の、あるいは混合した活性水素含有
化合物にプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドを
付加重合せしめて得られるポリオールであって、OH価
が24〜55mgKOH/gで、ポリオール中に占める
エチレンオキサイド含有量が10〜20重量%で、末端
1級OH価率が70〜90モル%のポリオールである。
また必要により、上記ポリオールに、スチレン、アクリ
ロニトリル、メチルメタアクリレート等のエチレン性不
飽和単量体をグラフト重合して得られる商品名ポリマー
ポリオールも使用することができる。エチレンオキサイ
ド含有量が10重量%より低いと、末端1級OH価率も
70モル%より低くなり、反応性が低いため生産性が劣
る。また、エチレンオキサイド含有量が20重量%を超
えたり、末端1級価率が90モル%を超えると反応性が
早くなり過ぎ、フォーム肉厚部のフクレ、フォーム肉厚
変動部でのヒケ現象が起るので好ましくない。
【0009】架橋剤は、特性が異なる3種類の架橋剤
(A)、(B)及び(C)を組み合わせて使用する。架
橋剤(A)は、OH価が1000〜2000mgKOH
/gのアルカノールアミンであり、好適にはトリエタノ
ールアミン、ジエタノールアミンである。架橋剤(A)
の使用量はポリオール100重量部に対して0.5〜
3.0重量部、好ましくは1.0〜2.0重量部であ
る。0.5重量部以下ではフォームの弾力性が不足し、
3.0重量部以上ではフォームが硬くなり過ぎ触感が悪
く好ましくない。架橋剤(B)はOH価が1500〜2
000mgKOH/gのポリアルキレングリコールであ
って、エチレングリコール、1,3−プロパンジオー
ル、1,4−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオ
ールなどがあげられる。この中で最も好ましいのはエチ
レングリコールである。その使用量は、ポリオール10
0重量部に対し1.0〜8.0重量部、より好ましくは
2.0〜5.0重量部が適当である。1.0重量部以下
では成形品を型より脱型した時にフォームが充分硬化せ
ずキュアー性が悪くなる。また、8重量部以上ではフォ
ームが硬くなり過ぎて触感が悪くなる。架橋剤(C)
は、OH価が800〜1200mgKOH/gのポリオ
キシアルキレングリコールであって、ジエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル等があげられる。その中で最も好ましいのは、ジエチ
レングリコールである。架橋剤(C)の使用量はポリオ
ール100重量部に対し3〜10重量部であり、より好
ましくは5〜8重量部が適当である。3重量部以下では
フォームに柔軟性を与えることができず、また10重量
部以上では腰のないフォームを与えるので好ましくな
い。以上のように架橋剤としては、架橋剤(A)、
(B)及び(C)を特定の使用割合で混合使用すること
により、本発明の目的を達成することができる。即ち、
架橋剤(A)は弾力性を与え、架橋剤(B)は適度な表
面硬度と早い生産性を与え、架橋剤(C)は柔軟性をイ
ンテグラルスキン付ポリウレタンフォームに与える効果
がある。
【0010】0℃より低い沸点を有するハイドロクロロ
フルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボンとしては
クロロジフルオロメタン(HCFC−22)、1,1,
1−クロロジフルオロエタン(HCFC−142b)、
1−クロロ−1,2,2,2−テトラフルオロエタン
(HCFC−124)、1,2,2,2−テトラフルオ
ロエタン(HFC−134a)、1,1,2,2,2−
ペンタフルオロエタン(HFC−125)、1,1−ジ
フルオロエタン(HFC−152a)等があげられ、こ
の中で特に好ましいのは、HCF−22、HCFC−1
42b及びHFC−134aである。
【0011】触媒は、トリエチレンジアミン、ジメチル
アミノエタノール、N−エチレンモルフォリン、テトラ
メチルヘキサメチレンジアミン等の第3級アミン触媒及
びジブチル錫ジラウレートなどの有機金属触媒が用いら
れる。その使用量はポリオール100重量部に対し0.
5〜2.5重量部が好ましい。本発明で用いられる他の
助剤としては、整泡剤があり、日本ユニカー社製のL−
5420、L−3601、トーレシリコン社製のSRX
−274C、SF−2961、SF−2962等の有機
シリコーン系整泡剤があげられる。その他用いることの
できる助剤には、着色剤、老化防止剤、内部離型剤等が
ある。
【0012】インテグラルスキン付ポリウレタンフォー
ム製造時のイソシアネート基と水酸基の当量比は、0.
85〜1.30、好ましくは0.95〜1.10が適当
である。また、本発明のインテグラルスキン付ポリウレ
タンフォームの成形には、オープンモールド法、反応射
出成形法などが用いられ、特に反応射出成形法によるの
が好ましい。
【0013】
【実施例】以下に実施例及び比較例をあげて具体的に説
明する。実施例及び比較例をまとめて表−1に示す。
【0014】
【表−1】
【0015】実施例及び比較例で使用したポリオール、
芳香族ポリイソシアネート、架橋剤、触媒及び発泡剤は
次の通りである。 ポリオール;平均官能基数が2.4になるように混合し
たグリセリンとプロピレングリコール混合物に、プロピ
レンオキシドとエチレンオキシドを85:15の重量比
で付加して得たポリエーテルポリオールにアクリロニト
リルを4%グラフト重合させて得たOH価26mgKO
H/g、末端1級OH価79モル%のポリマーポリオー
ル。 芳香族ポリイソシアネート;ジフェニルメタンジイソシ
アネートとポリメチレンポリフェニルイソシアネートの
70:30混合物にジプロピレングリコールでウレタン
変性した、NCO含量が27.5重量%のポリイソシア
ネート。 架橋剤(A);トリエタノールアミン 架橋剤(B);エチレングリコール 架橋剤(C);ジエチレングリコール 発泡剤A ;トリクロロフルオロメタン(CFC−1
1) 発泡剤B ;モノクロロジフルオロメタン(HCFC
−22) 発泡剤C ;テトラフルオロエタン(HFC−134
a) 触媒 ;トリエチレンジアミンの33%ジプロピ
レングリコール溶液
【0016】実施例1〜2 ポリオール、架橋剤、触媒及び発泡剤を混合しA成分と
した。芳香族ポリイソシアネートをB成分とし、A、B
両成分をそれぞれ高圧発泡機の原料タンクに装入した。
A成分は35℃に、B成分は25℃に保温し射出圧力は
それぞれ150kg/cm2 Gになるように調整した。
これを、予め鉄製の芯金をセットした、型温44〜46
℃に保温されている密閉されたステアリングホイール金
型に注入した。注入後、2分で脱型して成形品の外観を
観察した。成形1日後、成形品にAsker−C硬度計
を当てて表面硬度を測定し、その後手で握って触感を観
察した。さらに成形品をカッターで切断し、スキン層の
状態を観察した。結果は表1の通りで、本発明によるイ
ンテグラルスキン付ポリウレタンフォームは、生産性、
弾力性、触感などすべて満足のいくものであり、従来技
術による比較例のものに比べて、特にすぐれた触感を有
した。
【0017】比較例1 従来の発泡剤Aを使用したインテグラルスキン付ポリウ
レタンフォームであって、成形上、製品上特に難点はな
いが、オゾン層破壊という地球環境上の問題がある。 比較例2〜5 発泡剤Bを使用し、架橋剤(A)、(B)及び(C)の
部数を変更したものであるが、いずれの場合も良好な成
形品を得ることができなかった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、オゾン層を破壊するお
それの少い、あるいは全くない、0℃より低い沸点を有
する発泡剤を使用し、従来からインテグラルスキン付ポ
リウレタンフォームの製造に用いられている原料を使用
して、生産性、表面外観、弾力性、触感等の優れたイン
テグラルスキン付ポリウレタンフォームを製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04 (72)発明者 笹岡 邦男 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)芳香族ポリイソシアネート (2)平均官能基数が2〜4の活性水素化合物にプロピ
    レンオキサイドとエチレンオキサイドを付加したOH価
    が24〜55mgKOH/gでエチレンオキサイド含有
    量が10〜20重量%、末端1級OH価率が70〜90
    モル%であるポリオール、またはこれにエチレン性不飽
    和単量体をグラフト重合したポリマーポリオール (3)架橋剤(A)、(B)及び(C)の混合物 架橋剤(A):OH価が1000〜2000mgKOH
    /gのアルカノールアミンであって、ポリオール100
    重量部に対し0.5〜3.0重量部。 架橋剤(B):OH価が1500〜2000mgKOH
    /gのポリアルキレングリコールであって、ポリオール
    100重量部に対し、1.0〜8.0重量部。 架橋剤(C):OH価が800〜1200mgKOH/
    gのポリオキシアルキレングリコールであって、ポリオ
    ール100重量部に対し、3〜10重量部。 (4)0℃より低い沸点を有するハイドロクロロフルオ
    ロカーボン類、および/又はハイドロフルオロカーボン
    類から成る発泡剤 を必須成分とし、他に必要に応じて触媒、整泡剤、その
    他の助剤等を反応させて得られる、弾力性のある触感の
    良好なインテグラルスキン付ポリウレタンフォームの製
    造法。
  2. 【請求項2】 発泡剤がモノクロロジフルオロメタン、
    1,1,1−モノクロロジフルオロエタンおよび1,
    2,2,2−テトラフルオロエタンのそれぞれ単独又は
    混合物であることを特徴とする請求項1記載のインテグ
    ラルスキン付ポリウレタンフォームの製造法。
  3. 【請求項3】 架橋剤が、架橋剤(A)としてトリエタ
    ノールアミン、架橋剤(B)としてエチレングリコー
    ル、架橋剤(C)としてジエチレングリコールであるこ
    とを特徴とる請求項1記載のインテグラルスキン付ポリ
    ウレタンフォームの製造法。
  4. 【請求項4】 成形方法として、反応射出成形法を用い
    ることを特徴とする請求項1記載のインテグラルスキン
    付ポリウレタンフォームの製造法。
JP3344658A 1991-12-26 1991-12-26 インテグラルスキン付ポリウレタンフォームの製造法 Pending JPH05186551A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011503314A (ja) * 2007-11-14 2011-01-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 改良された耐屈曲特性を有する発泡ポリウレタン
CN110272529A (zh) * 2018-03-13 2019-09-24 东曹株式会社 聚氨酯块状泡沫形成用组合物、聚氨酯块状泡沫、及其制造方法

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