JPH0641266A - 熱成形性に優れるポリウレタンフォーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定のポリマーポリオールとアミノアルコー
ル類を用いることにより、製造工程が煩雑にならず、ま
たクッション性が劣ることなく低温成形することが可能
なポリウレタンフォームが得られること。 【構成】 １０重量％以上の熱可塑性樹脂を含み、熱可
塑性樹脂分として少なくとも４０重量％のスチレンを含
有するポリマーポリオールを９０重量％以上と、アミノ
アルコール類を７重量％以下含有する活性水素含有化合
物とポリイソシアネートとを反応させてポリウレタンフ
ォームを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輌用座席シートのクッ
ション材や家具の椅子やソファー用クッション材等の凹
凸模様を付したカバー材用として好適な、低温で容易に
熱プレス成形を行うことのできるポリウレタンフォーム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌用座席シートのクッション材や家具
の椅子やソファー用クッション材のカバー材等の成形方
法に於いて、ウレタンフォームシートと表皮材である生
布を貼り合わせた後、真空成形法や熱プレス法にてクッ
ション材の表面形状を作り、シートクッション材を貼り
合わせる方法がとられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工業ベ
ースでの熱プレス法においては、一般に２００〜２３０
℃でポリウレタンフォームの熱プレス成形を行うと効率
が良いが、このような温度条件では生布の耐熱性が低く
熱変色を生じるため、金型温度を下げ長時間かけて付形
しなくてはならないという問題点があった。

【０００４】上記問題点を解決するために、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
含浸させる方法が試みられている。しかしながら、この
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った。

【０００５】また、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方法が試みられている
が、低温成形性は必ずしも充分とは言い難かった。

【０００６】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、コストアップとなり、また、部分的な熱圧
縮成形を行う場合以外は適さない等の問題を有し、充分
な解決手段となり得なかった。

【０００７】本発明者等は上記の点に鑑み鋭意研究した
結果、特定のポリマーポリオールとアミノアルコール類
を用いることにより、製造工程が煩雑にならず、またク
ッション性が劣ることなく低温成形することが可能なポ
リウレタンフォームが得られることを見出し本発明を完
成するに到った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の熱成形性に優れ
るポリウレタンフォームは、活性水素含有化合物とポリ
イソシアネートとを反応せしめてなるポリウレタンフォ
ームであって、前記活性水素含有化合物は１０重量％以
上の熱可塑性樹脂を含み、且つ、熱可塑性樹脂分として
少なくとも４０重量％のスチレンを含有するポリマーポ
リオールを９０重量％以上と、アミノアルコール類を７
重量％以下含有することを特徴とする。

【０００９】ポリマーポリオールは、一般に軟質フォー
ム用ポリエーテルポリオールにビニル化合物を単独また
はコポリマーとしてグラフト重合して、安定性懸濁液な
いし安定溶液の形態で得られる。ビニル化合物は、アク
リロニトリル、スチレン、メチルメタクリレート等のポ
リビニル系モノマーからなり、アクリロニトリル単独ま
たはアクリロニトリルとスチレンのコポリマー等が知ら
れている。

【００１０】本発明におけるポリマーポリオールは上記
ポリマーポリオールのうちグラフト重合される熱可塑性
樹脂分として少なくともスチレンを含有し、その含有量
は前記熱可塑性樹脂分のうち少なくとも４０重量％を含
むものが使用される。例えば、ポリオールにアクリロニ
トリル１０重量％、スチレン１０重量％をグラフト重合
させた平均分子量が３０００〜７０００のポリマーポリ
オールが使用できる。

【００１１】本発明においては、活性水素含有化合物
中、このポリマーポリオールを９０重量％以上とする。
尚、本発明においては、この値を下回らない範囲での他
のポリオールの併用は可能である。

【００１２】このポリマーポリオールの熱可塑性樹脂が
１０重量％より少なく、また、全熱可塑性樹脂分の内、
スチレンが４０重量％以下であったり、活性水素含有化
合物中、ポリマーポリオールが９０重量％以下であった
りすると熱成形性が劣る傾向にある。

【００１３】本発明で用いられるアミノアルコール類は
有機化合物の同一分子内にアミノ基と水酸基とをもつも
のであり、具体的にはジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、アミノエチルエタノールアミン，Ｎ−メチ
ルエタノールアミン等が使用でき、これらのうち特に、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが適してい
る。また、アミノアルコール類を７重量％以上含有させ
ると、フォーム中の独立気泡が多くなりフォームが収縮
するので、アミノアルコール類は７重量％以下とする。

【００１４】本発明に用いられるポリイソシアネート
は、２個以上のイソシアネート基を同一分子中に結合し
た有機化合物であって、脂肪族系や脂環式系及び芳香族
系ポリイソシアネート単量体及びこれらの混合物或いは
これらの変性物が包含される。脂肪族系ポリイソシアネ
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あり、脂環式系ポリイソ
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ある。更に芳香族系
ポリイソシアネートにはトリレンジイソシアネート（Ｔ
ＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、変性トリレンジイソシアネート、ポリメチレンポ
リフェニレンジイソシアネート（ＰＡＰＩ）がある。そ
の他従来公知の方法で製造される２個以上のイソシアネ
ート基を有するプレポリマー、例えばウレタン基、ビュ
レット基等を含有するプレポリマー等を挙げることがで
きる。これらは単独或いは２種類以上の混合物としても
使用することができる。

【００１５】発泡のコントロールの点では、トリレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等
の芳香族系ポリイソシアネートの使用が好ましい。

【００１６】また、活性水素含有化合物とポリイソシア
ネートとの反応比は特に限定さられるものではないが、
通常ＮＣＯ／ＯＨ＝0.９〜1.３：1.０の割合での反応が
好ましい。

【００１７】本発明のポリウレタンフォームは、上記活
性水素含有化合物とポリイソシアネートを、好ましくは
触媒、発泡剤、整泡剤等の存在下に反応させて得る。

【００１８】上記触媒としては、トリエチレンジアミ
ン、Ｎ−メチルモルフォリン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−ペンタ
メチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノ
ールアミン等の第３級アミン触媒、スタナスオクトエー
ト、ジブチル錫ジラウレート等の有機錫化合物等が挙げ
られる。これらの触媒は単独あるいは２種以上の混合物
としても使用することができる。添加量としては、ポリ
オール成分１００重量部に対して0.０１〜0.５０重量部
の範囲で使用するものが好ましい。

【００１９】前記発泡剤としては、ポリイソシアネート
樹脂発泡体の製造に用いる全ての公知の発泡剤が使用可
能であり、反応原液中に水を添加することによって生成
する炭酸ガスまたは外部から加えられる空気、炭酸ガ
ス、窒素ガス、これらの混合物等のガス状物も包含され
るが、好ましい発泡剤は水及び／またはフォーム生成時
に生じる反応熱によって蒸発する低沸点の不活性溶剤で
ある。上記低沸点の不活性溶剤としては、フッ素化及び
／または塩素化された炭化水素化合物が挙げられる。具
体的にはトリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフ
ルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、ジクロロ
テトラフルオロエタン、メチレンクロライド、トリクロ
ロエタン等である。これら全ての発泡剤は単独または混
合して使用することができる。発泡制御、物性等を考慮
すると水がより好ましい。本発明での水の最適添加量は
ポリオール成分１００重量部に対し、1.０〜３.0重量部
である。

【００２０】前記整泡剤としては、オルガノポリシロキ
サン−ポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキシアル
キレン側鎖を有するポリアルケニルシロキサン等の有機
珪素系整泡剤を挙げることができる。整泡剤の添加量は
ポリオール成分１００重量部に対し、０．５〜５．０重
量部が好ましい。

【００２１】本発明においては、更に必要に応じて、難
燃剤、顔料、充填剤、可塑剤等を添加することができ
る。

【００２２】本発明のポリウレタンフォームは、熱成形
性に優れるため、各種の熱成形用ポリウレタンフォーム
素材として利用できるが、これに限らずそのクッション
性を生かし熱成形用以外のクッション素材としての利用
も無論可能である。

【００２３】

【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。

【００２４】実施例１〜２、比較例１〜３ 表１に示すポリオール、アミノアルコール混合物に水
（発泡剤）、触媒、整泡剤を加え、ＴＤＩ−８０（ポリ
イソシアネート、またはジイソシアネート）を同表に示
すＮＣＯ／ＯＨ比となるように反応せしめてポリウレタ
ンフォームを得た。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記、表１において用いたポリオール、ア
ミノアルコール、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、これをプロ
ピレンオキシドで反応させた後、分子末端の一部をエチ
レンオキシドでキャップしたポリオール成分に対し、ス
チレン１０重量％、アクリロニトリル１０重量％をグラ
フト重合させた、水酸基価２６、平均分子量約６５００
のポリマーポリオール ・ポリオールＢ：グリセリンを開始剤とし、これをプロ
ピレンオキシドで反応させた後、分子末端に一部をエチ
レンオキシドでキャップしたポリオール成分に対しアク
リロニトリル２０重量％をグラフト重合させた、水酸基
価２８、平均分子量約６０００のポリマーポリオール ・ポリオールＣ：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、平均分子量
約３０００のポリエーテルポリオール ・アミノアルコールＡ：トリエタノールアミン ・アミノアルコールＢ：ジエタノールアミン ・シリコーン系整泡剤：信越化学工業株式会社製：Ｆ−
１２１ （１）：トリエチレンジアミン （２）：ジブチルチンジラウレート （３）：フォームの厚みを１０ｍｍとし１６０℃に加熱
した熱盤間で３０秒間プレスする

【００２７】得られたポリウレタンフォームの物性なら
びに熱成形性を同表に示す。なお、熱成形性の判定は、 ○・・・・・熱圧縮成形後、製品を金型から取り出して
も成形品の型崩れがない ×・・・・・成形後、ただちにほぼ元のフォーム厚みま
で復元する、又はかなり復元する とした。

【００２８】

【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べ、低
温、且つ短時間で熱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がない。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、
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、成形時の熱と圧力による生布の変色がみ
られない。また本発明のポリウレタンフォームは高いク
ッション性を有しているため、車輌用座席シートのクッ
ション材や家具の椅子やソファー用クッション材のカバ
ー材等として商品価値の高い製品を提供できる効果があ
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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性水素含有化合物とポリイソシアネー
   トとを反応せしめてなるポリウレタンフォームであっ
   て、前記活性水素含有化合物は１０重量％以上の熱可塑
   性樹脂を含み、且つ、熱可塑性樹脂分として少なくとも
   ４０重量％のスチレンを含有するポリマーポリオールを
   ９０重量％以上と、アミノアルコール類を７重量％以下
   含有することを特徴とする熱成形性に優れるポリウレタ
   ンフォーム。