JPH0551478A - 低密度軟質連通気泡ポリウレタンフオームの製造方法 - Google Patents

低密度軟質連通気泡ポリウレタンフオームの製造方法

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JPH0551478A
JPH0551478A JP3194669A JP19466991A JPH0551478A JP H0551478 A JPH0551478 A JP H0551478A JP 3194669 A JP3194669 A JP 3194669A JP 19466991 A JP19466991 A JP 19466991A JP H0551478 A JPH0551478 A JP H0551478A
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JP
Japan
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polyurethane foam
pts
tetrafluoroethane
cell polyurethane
foaming
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JP3194669A
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English (en)
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Toshiaki Ochiai
利昭 落合
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オゾン破壊係数が0の発泡剤を使用して、高
発泡倍率でより低密度の軟質連通気泡ポリウレタンフォ
ームを製造する方法を提供する。 【構成】 水、発泡剤、触媒、界面活性剤、架橋剤の存
在下にイソシアネートと反応しうる活性水素基を2つ以
上含む化合物と、有機ポリイソシアネート化合物とを反
応させて低密度軟質連通気泡ポリウレタンフォームを製
造する方法において、前記発泡剤として該活性水素含有
化合物100重量部に対して0.1〜40重量部のテト
ラフルオロエタンを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低密度の軟質連通気泡ポ
リウレタンフォームの製造方法に関するものであり、更
に詳しくは、発泡剤としてテトラフルオロエタンを使用
する低密度軟質連通気泡ポリウレタンフォームの製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】軟質連通気泡ポリウレタンフォームの製
造方法については、ポリエーテルポリオール、ポリエス
テルポリオール等と有機ポリイソシアネートとを、水、
発泡剤、触媒、シリコーン界面活性剤、架橋剤の存在下
に反応させて製造する方法が広く行なわれている。この
場合、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ル等に発泡剤、水、触媒、シリコーン界面活性剤、架橋
剤を大気圧下に溶解し、得られたレジンプレミックス
を、窒素ガスまたは乾燥圧搾空気でゲージ圧2〜3kg/
cm2 に予圧された発泡機のタンクに入れ、同じように発
泡機の別のタンクに入っている有機ポリイソシアナート
と発泡機のミキシングヘッドで攪拌混合して軟質ポリウ
レタンフォームの反応混合物を得る。この反応混合物を
ミキシングヘッドから直ちに吐出し、所定の温度に温調
した金型又は樹脂型内に注入し、金型を密閉後所定の時
間キュアーした後軟質連通気泡ポリウレタンフォームを
脱型して軟質連通気泡ポリウレタンフォーム成形物を得
る方法等が行われている。
【0003】このようにして得られた軟質ポリウレタン
フォームは車両用シート・クッション、家具、おもち
ゃ、遮音・吸音・制振材として使用されているが、従来
は比較的低密度の軟質連通気泡ポリウレタンフォームを
製造するに際して、処方上水の量を多くするか、フレオ
ン11又はメチレンクロライドの量を多くする方法がと
られて来た。
【0004】例えば特開平1−259022号公報には
ポリエーテルポリオール100重量部に対して4〜20
重量部の水を使用して軟質ポリウレタンフォームの密度
を従来のものより下げるという技術が開示されている。
しかし、水を多用する従来技術には軟質連通気泡ポリウ
レタンフォームの基本的な特質である反発弾性の低下を
招くという耐えがたい欠陥があり、特に車両用シート・
クッションの分野では使用することが困難である。また
フロン11やメチレンクロライドの多用は地球環境保
護、作業環境の改善の理由から容認しがたく、特にフロ
ン11のように特定フロンとして、法的規制を受けた発
泡剤は使用できない。
【0005】これを解決する手段として、規制対象外の
HCFC−123,HCFC−141b,HCFC−1
42bが特定フロンの代替発泡剤として開発され、「特
定フロン使用削減マニュアル」(日本フロンガス協会、
1990年1月8日発行)に低密度の軟質連通気泡ポリ
ウレタンフォームの生産に使用するという提案がなされ
ている。しかし、これらの代替フロンはフロン11等の
特定フロンと比べて、オゾン破壊係数が小さいのである
が、オゾン破壊係数が0では無いこと、地球温暖化係数
が高いことから、軟質連通気泡ポリウレタンフォームの
発泡剤としての使用は好ましいことではない。また、H
CFC−123はフロン11と比較して、発泡効率が悪
く使用量を約30%程度多く使用する必要があるという
欠点を有する。
【0006】一方特開平3−7738号公報には、硬質
独立気泡ポリウレタンフォームの製造に発泡剤として低
沸点(bp222〜272K)のフロンを使用するとい
う記述があるが、使用する活性水素化合物は、水酸基当
量として本質的に約700以下であり、軟質連通気泡ポ
リウレタンフォームの製造に適するものではない。従っ
てオゾン破壊係数が0の発泡剤を使用して軟質連通気泡
ポリウレタンフォームを生成させ、より低密度(コア密
度40kg/m3 以下)の軟質連通気泡ポリウレタンフォ
ームを製造する技術が要請されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高発泡効率
で、オゾン破壊係数が0の発泡剤を使用する、より低密
度の軟質連通気泡ポリウレタンフォームの製造方法を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、水、発泡剤、
触媒、界面活性剤、架橋剤の存在下にイソシアネートと
反応しうる活性水素基を2つ以上含む化合物(以下「活
性水素化合物」という。)と、有機ポリイソシアネート
化合物とを反応させて低密度軟質連通気泡ポリウレタン
フォームを製造する方法において、前記発泡剤として該
活性水素化合物100重量部に対して0.1〜40重量
部のテトラフルオロエタンを使用することを特徴とする
前記方法である。
【0009】本発明に使用する前記発泡剤テトラフルオ
ロエタンにはHFC−134(CHF2 −CHF2 )と
HFC−134a(CH2 F−CF3 )とがあり、これ
らの1種又は2種の混合物を用いることができる。
【0010】テトラフルオロエタンの使用量は軟質連通
気泡ポリウレタンフォームの製造に用いる活性水素化合
物100重量部に対して0.1〜40重量部であり、好
ましくは0.5〜30重量部であり、さらに好ましくは
1.0〜20重量部である。40重量部を越えてテトラ
フルオロエタンを使用した場合には、テトラフルオロエ
タンの蒸気のためタンク内圧が高くなり、軟質連通気泡
ポリウレタンフォームの製造に用いられる発泡機のタン
クの安全弁からテトラフルオロエタンのガスが吹き出
し、発泡設備の大幅な改造無しには使用することができ
ない。さらに発泡機のミキシングヘッドから吐出された
反応混合液を金型内に注入すると、発泡による見かけ粘
度の上昇により金型内への反応混合物の充填性が損なわ
れ、軟質連通気泡ポリウレタンフォームの成形不良につ
ながる。一方0.1重量部より低いテトラフルオロエタ
ンを使用した場合は、得られた軟質連通気泡ポリウレタ
ンフォームの密度はテトラフルオロエタンを使用しない
場合と比較して大差が無く、テトラフルオロエタンを使
用する効果が無い。
【0011】水は軟質連通気泡ポリウレタンフォームの
製造では密度及び硬さを所望のものに調整するため、所
望の量を使用してよいが、使用される活性水素化合物1
00重量部に対して1.0〜5.0重量部の使用が好ま
しく、さらに好ましくは2.0〜4.0重量部である。
水の使用量が、前記1.0重量部より少ないと所望の硬
度が得られず、発泡倍率が低いため高密度化してしまう
ので好ましくなく、前記5.0重量部より多いと物性
上、高密度化、低反発弾性化、耐ヘタリ性の悪化が問題
となるため好ましくない。
【0012】前記有機ポリイソシアネート化合物として
は、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリ
レンジイソシアネート(TDI)、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(MDI)、イソホロンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、粗製TD
I、粗製MDI等が挙げられる。
【0013】前記活性水素化合物には、一般に水酸基、
アミノ基、チオール基又はカルボキシル基を含有する化
合物がある。これら化合物は分子量が400〜10,0
00のものが好ましい。これらのうちでも水酸基を2〜
8個有する化合物が好ましい。それらの例としては、ポ
リエーテルポリオール、特にポリアルキレンポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネ
ートポリオール等がある。この化合物の活性水素当量は
1000〜2500が好ましい。この範囲より低いと得
られるウレタンフォームの硬度が高過ぎたり、伸び率、
引張り強度、引裂き強度が低下して軟質ウレタンフォー
ムの製造に適さない。この範囲より高いとポリオール製
造上分子量分布が広い、粘度が高い、成形が困難とな
る、等の問題が生ずる。
【0014】前記触媒としては、トリエチレンジアミ
ン、N−メチルモルホリン、ペンタメチルジエチレント
リアミン、テトラメチルエチレンジアミン、1−メチル
−4−ジメチルアミノエチルピペラジン、3−メトキシ
−N−ジメチルプロピルアミン、N−エチルモルホリ
ン、ジエタノールアミン、N−ココモルホリン、N,N
−ジメチル−N,N′−ジメチルイソプロピルプロピレ
ンジアミン等の三級アミン;ジブチル錫ジ−2−エチル
ヘキサノエート等の有機金属化合物等の当技術分野で公
知の触媒を使用しうる。
【0015】前記界面活性剤としてはオルガノシリコー
ン界面活性剤、長鎖アルコールのポリエチレングリコー
ルエーテル、三級アミン、アルキルスルホン酸エステル
等当技術分野で公知の界面活性剤を使用しうるが、オル
ガノシリコーン界面活性剤が好ましい。
【0016】前記架橋剤としては低分子量アルコール類
(エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリト
ール等)、フェノール類、アミン類(トリエタノールア
ミン、エチレンジアミン、ジエチルTDA等)、等があ
る。
【0017】
【実施例】以下に実施例を示すが本発明はこれらに限ら
れるものではない。 実施例1〜3、比較例1,2 次の手順で軟質連通気泡ポリウレタンフォームを製造し
た。 イソシアネート及びHFC134aを除く原料を混
合する。 の原料を高圧発泡材ポリオールマシンタンクに投
入し、イソシアネートをイソシアネートマシンタンクに
投入する。 HFC134aをポリオールマシンタンクに投入後
循環により混合する。 金型(Al製)を約50℃に温度調節する。 高圧発泡材注入ヘッドによりポリオール混合物(
のもの)とイソシアネートを衝突混合吐出させる。 金型内にて約4〜10分キュアする。 金型より成形品を脱型する。
【0018】配合を第1表に示す。 第1表 配合物 重量部 ───────────────────────────── ────── ポリエーテルポリオール*1) (三洋化成工業(株)製) 100 水 2.8 アミン触媒 ((株)東ソー製;商品名 TEDA L−33) 0.7 アミン触媒 ((株)東ソー製;商品名 TOYOCAT・ET) 0.1 シリコーン界面活性剤 ((株)日本ユニカ製;商品名 シリコーンSZ−1306) 1.0 HFC134a (旭硝子(株)製) 第2表参照 イソシアネート*2) (日本ポリウレタン(株)製) (NCOイン デックス100) ─────────────────────────────────── *1)OHV=28、3官能ポリエーテルポリオール *2)クルードMDIウレタン変性品、NCO含有2
2.3%
【0019】得られた結果を第2表に示す。 第2表 実施例 実施例 実施例 比較例 比較例 1 2 3 1 2 ─── ─── ─── ─── ─── HFC134a重量部 7.2 12.0 16.0 0 (CFC11)10 マシンタンク背圧(kg/cm2) 2.5 3.2 3.8 (2.0) (2.0) フリー発泡密度(kg/m3) 36.8 31.5 30.7 57.2 44.0 金型充填密度(kg/m3) 38.9 34.4 33.3 61.5 47.0 ───────────────────────────────────
【0020】第2表から明らかに、本発明の実施例によ
ればオゾン破壊係数が0の発泡剤を使用して、高発泡倍
率で従来技術よりも低密度の(40kg/m3 以下のコア
密度)の軟質連通気泡ポリウレタンフォームが製造でき
る。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、オゾン破壊係数が0の
発泡剤を使用して、従来法よりも高発泡倍率で、より低
密度の軟質連通気泡ポリウレタンフォームを製造するこ
とができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水、発泡剤、触媒、界面活性剤、架橋剤
    の存在下にイソシアネートと反応しうる活性水素基を2
    つ以上含む化合物と、有機ポリイソシアネート化合物と
    を反応させて低密度軟質連通気泡ポリウレタンフォーム
    を製造する方法において、前記発泡剤として該活性水素
    含有化合物100重量部に対して0.1〜40重量部の
    テトラフルオロエタンを使用することを特徴とする前記
    方法。
JP3194669A 1991-08-05 1991-08-05 低密度軟質連通気泡ポリウレタンフオームの製造方法 Pending JPH0551478A (ja)

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