JPH0762053A - High-density internal skin form - Google Patents

High-density internal skin form

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Publication number
JPH0762053A
JPH0762053A JP5234048A JP23404893A JPH0762053A JP H0762053 A JPH0762053 A JP H0762053A JP 5234048 A JP5234048 A JP 5234048A JP 23404893 A JP23404893 A JP 23404893A JP H0762053 A JPH0762053 A JP H0762053A
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JP
Japan
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polyol
foam
foaming agent
weight
integral skin
Prior art date
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Pending
Application number
JP5234048A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuuji Hirose
雄示 廣瀬
Hajime Nonomura
肇 野々村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
POLYURETHAN KASEI KK
Original Assignee
POLYURETHAN KASEI KK
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Filing date
Publication date
Application filed by POLYURETHAN KASEI KK filed Critical POLYURETHAN KASEI KK
Priority to JP5234048A priority Critical patent/JPH0762053A/en
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a polyurethane foam having integral skin by using a specific polyol component and using water as exclusive foaming agent without using fluorocarbon foaming agent. CONSTITUTION:This integral skin foam having an integral skin layer of 0.5-0.8mm thick can be produced by the reaction injection molding of a polyisocyanate component and a polyol component produced by adding 7.5 pts.wt. of a crosslinking agent, 2.04 pts.wt. of a catalyst, 0.45 pts.wt. of water as a foaming agent and 1 pt.wt. of a pigment to a polyol composed of 70 pts.wt. of a trifunctional polyether polyol having a molecular weight of 6,000 and 22.5 pts.wt. of a specific bifunctional polyether polyol containing 31wt.% of ethylene oxide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、比較的密度が高く、イ
ンテグラルスキン層を有するポリウレタンフォーム(以
下、インテグラルスキンフォームという)に関する。本
発明のインテグラルスキンフォームはステアリングホイ
ール、エアバッグカバー(モジュールカバー、ホーンパ
ッドカバー)、アームレスト、シフトノブ等の用途に使
用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyurethane foam having a relatively high density and an integral skin layer (hereinafter referred to as an integral skin foam). The integral skin foam of the present invention is used for steering wheels, airbag covers (module covers, horn pad covers), armrests, shift knobs and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】インテグラルスキンフォームの代表的な
用途として、例えば、ステアリングホイールなどはステ
ィール等の芯材の外周にインテグラルな緻密な表層を有
するポリウレタンフォームを被覆して形成されている
(特開平3−32811号公報、特開平3−33120
号公報、特開平2−296815号公報、特開平3−2
20223号公報、特開平4−132719号公報、特
開平4−85342号公報、特開平2−199136号
公報、特開平4−180912号公報、特開平3−24
108号公報、特開平4−226313号公報、特開平
4−152116号公報、特開平4−325533号公
報等)。上記成形品のようにスキン層とフォーム層とが
一体に成形された製品は、触感に優れ、ステアリングホ
イールのみならず、エアバッグカバーやアームレスト等
多くの製品が同様にして成形されている。
2. Description of the Related Art As a typical application of integral skin foam, for example, a steering wheel is formed by coating a core material such as steel with a polyurethane foam having an integral and dense surface layer. JP-A-3-32811 and JP-A-3-33120
JP, JP-A-2-296815, JP, 3-2
No. 20223, No. 4-132719, No. 4-85342, No. 2-199136, No. 4-180912, No. 3-24
108, JP-A-4-226313, JP-A-4-152116, JP-A-4-325533, etc.). The product in which the skin layer and the foam layer are integrally molded as in the above-described molded product has excellent tactile sensation, and not only the steering wheel but also many products such as an airbag cover and an armrest are similarly molded.

【0003】上記インテグラルスキンを形成させる発泡
剤としては、従来より低沸点有機化合物であるフロロカ
ーボン系発泡剤が一般に使用されており、特に、トリク
ロロフルオロメタン(フロン11)に代表されるクロロ
フルオロカーボン類が多用されている。しかし、フルオ
ロカーボン、特にクロロフルオロカーボン類の使用はオ
ゾン層を破壊するとして世界的な環境問題となってお
り、その使用が国際的に規制或いは制限されており、こ
の種発泡剤は使用できなくなりつつある。
As a foaming agent for forming the integral skin, a fluorocarbon type foaming agent which is a low boiling point organic compound has been generally used, and in particular, chlorofluorocarbons represented by trichlorofluoromethane (CFC 11). Is often used. However, the use of fluorocarbons, especially chlorofluorocarbons, has become a global environmental problem because it destroys the ozone layer, and their use is regulated or restricted internationally, and this type of blowing agent is becoming unusable. .

【0004】そこでフロン11の代替発泡剤としてフロ
ン22やフロン123、フロン141b等の使用が検討
されているが、これらのフロロハイドロカーボン系発泡
剤もオゾン層破壊の問題が全くないわけではなく、少な
からず規制の対象になりつつあり、将来使用できなくな
る可能性が高い。また、上記代替発泡剤は何れも沸点が
低かったり、樹脂に対する溶解性が高かったりして、従
来のインテグラルスキンフォームの処方において単純に
フロン11と置き換えただけでは、脱型したフォームが
大きく収縮したり、コラプス(崩壊、割れ)を生ずると
いう問題もある。更に、その他の代替え発泡剤として有
機溶剤、例えば、塩化メチレンや1,1,1−トリクロ
ロエタンの使用も検討されているが、これら有機溶剤は
生成するフォーム中に溶け込んでしまい、脱型後の製品
が軟らかい物になったり、限度を越えて収縮したりする
という問題がある。
Therefore, the use of CFC22, CFC123, CFC141b, etc. as a substitute foaming agent for CFC11 has been studied, but these fluorohydrocarbon type foaming agents are not completely free from the problem of ozone layer depletion. It is becoming more and more subject to regulation, and there is a high possibility that it will become unusable in the future. Further, all of the above alternative foaming agents have a low boiling point or have a high solubility in resin, and therefore, simply replacing CFC 11 in the conventional integral skin foam formulation causes large shrinkage of the demolded foam. There is also a problem that it may cause collapse or collapse. In addition, the use of organic solvents such as methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane as alternative foaming agents is also being considered, but these organic solvents dissolve in the foam produced and the product after demolding Has a problem of becoming soft or shrinking beyond the limit.

【0005】上記のように物理発泡剤では種々問題があ
るため、化学発泡剤(反応によりガスを発生する発泡
剤)の使用も検討されている。特に、ウレタンフォーム
においてはイソシアネートと水との反応により二酸化炭
素が生成するため、発泡剤としての水の使用も種々検討
されている。しかし、水のみを発泡剤として使用すると
一般に以下の問題が生ずる。 成形収縮率の低下:フロン11を使用した場合は脱
型後の製品がある程度収縮するが、水を使用した場合、
製品はむしろ膨張する。そのため、製品の収縮を見込ん
で設計されている従来の型をそのまま使用した場合、製
品が所定寸法より大きなものに仕上がってしまう。
Since the physical foaming agent has various problems as described above, the use of a chemical foaming agent (a foaming agent which generates a gas by a reaction) is also being studied. In particular, in the case of urethane foam, carbon dioxide is produced by the reaction between isocyanate and water, and therefore various uses of water as a foaming agent have been studied. However, the use of water alone as the foaming agent generally causes the following problems. Decrease in molding shrinkage: When CFC 11 is used, the product after mold release shrinks to some extent, but when water is used,
The product rather expands. Therefore, when the conventional mold designed in consideration of shrinkage of the product is used as it is, the product is finished to have a size larger than a predetermined size.

【0006】 型内での原料の流動性の低下:フロン
11は極めて粘度が低く、これをブレンドした従来のポ
リオール成分は比較的粘度が低い。そのため型に注入し
た原料も反応の各段階に応じて優れた流動性を有する。
しかし、水を発泡剤として使用すると原料の粘度が上が
り、流動性が低下する。 スキン層成形能の低下:水も化学発泡剤の一種であ
り、当然のことながらフォーム全体が均一に発泡してし
まい、スキン層が形成され難くなる。 高圧攪拌方式での攪拌不良の発生:インテグラルス
キンフォームは一般に反応射出成形法(RIM)によっ
て成形される。RIMでは2成分が高圧で衝突混合する
ことにより攪拌が行われるが、上記で示したように水
を使用した場合はポリオール成分の粘度が上昇し、イソ
シアネート成分の粘度には大きな変化はないため、衝突
する二成分の粘度のバランスが崩れ、攪拌不良となる。
Decrease in fluidity of raw material in mold: Freon 11 has extremely low viscosity, and the conventional polyol component blended with it has relatively low viscosity. Therefore, the raw material injected into the mold also has excellent fluidity according to each step of the reaction.
However, when water is used as a foaming agent, the viscosity of the raw material increases and the fluidity decreases. Deterioration of skin layer forming ability: Water is also a kind of chemical foaming agent, and as a matter of course, the entire foam is uniformly foamed, which makes it difficult to form a skin layer. Occurrence of stirring failure in high pressure stirring method: Integral skin foam is generally molded by reaction injection molding (RIM). In RIM, stirring is performed by collision-mixing the two components at high pressure. However, as described above, when water is used, the viscosity of the polyol component increases, and the viscosity of the isocyanate component does not change significantly. The balance of the viscosities of the two components colliding with each other is lost, resulting in poor stirring.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、オゾン層破
壊の問題をかかえるフロン系発泡剤を使用せず、しかも
特定のポリオール成分を使用することにより、上記の水
のみを発泡剤として使用した場合の種々の問題点を解決
し、優れた性質を有するインテグラルスキンフォームを
提供することを課題とする。
The present invention uses only the above-mentioned water as a foaming agent by not using a CFC-based foaming agent which has a problem of ozone layer depletion and by using a specific polyol component. It is an object to solve various problems in the case and provide an integral skin foam having excellent properties.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本第1発明は、ポリイソ
シアネート、ポリオール及び水を含む発泡性組成物を発
泡させて得られる高密度インテグラルスキンフォームに
おいて、上記ポリオールは、少なくとも、官能基数3、
平均分子量6000〜10000のポリエーテルポリオ
ールと、エチレンオキサイドをランダムに付加重合させ
て得られ、官能基数が2のポリエーテルポリオールとを
含み、上記官能基数2のポリエーテルポリオールを10
0重量%とした場合に、上記エチレンオキサイド部分は
20重量%以上であり、また、上記ポリオールの全量を
100重量部とした場合に、上記官能基数3のポリエー
テルポリオールが60重量部以上、上記官能基数2のポ
リエーテルポリオールが10〜30重量部であることを
特徴とする。また、第2発明は、上記発泡性組成物の一
成分である触媒が、少なくともイミダゾール系3級アミ
ン触媒を含むものであることを特徴とする。
The first aspect of the present invention is a high-density integral skin foam obtained by foaming a foaming composition containing a polyisocyanate, a polyol and water, wherein the polyol has at least 3 functional groups. ,
The polyether polyol having an average molecular weight of 6000 to 10000 and a polyether polyol having a functional group number of 2, which is obtained by randomly addition-polymerizing ethylene oxide, is used.
When the amount is 0% by weight, the ethylene oxide portion is 20% by weight or more, and when the total amount of the polyol is 100 parts by weight, the polyether polyol having the functional group of 3 is 60 parts by weight or more, It is characterized in that the polyether polyol having 2 functional groups is 10 to 30 parts by weight. The second invention is characterized in that the catalyst, which is one component of the foamable composition, contains at least an imidazole-based tertiary amine catalyst.

【0009】上記「ポリイソシアネート」としては、通
常ポリウレタンフォームの原料として使用されるものを
特に制限なく使用できる。例えば、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、ナフタレ
ンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、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、キシリレンジイソシアネート、及びこれらの変性
物が挙げられる。上記イソシアネート成分は、イソシア
ネート基と水酸基との当量比(イソシアネート指数とい
う)が0.8〜1.3、特に好ましくは0.9〜1.1
となる範囲で使用される。
As the above-mentioned "polyisocyanate", those generally used as a raw material for polyurethane foam can be used without particular limitation. Examples thereof include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, and modified products thereof. The above isocyanate component has an equivalent ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups (referred to as an isocyanate index) of 0.8 to 1.3, particularly preferably 0.9 to 1.1.
It is used in the range of.

【0010】上記「官能基数3のポリエーテルポリオー
ル」は、アルキレンオキサイドと開始剤であるトリオー
ルとの反応によって得られるポリエーテルポリオールで
あって「平均分子量が6000〜10000」のもので
ある。アルキレンオキサイドは通常プロピレンオキイド
であり、コポリマーの形でエチレンオキサイドが使用さ
れる。トリオールとしては、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミ
ン等が挙げられる。
The above-mentioned "polyether polyol having 3 functional groups" is a polyether polyol obtained by reacting an alkylene oxide with a triol which is an initiator, and has "average molecular weight of 6000 to 10000". The alkylene oxide is usually propylene oxide and ethylene oxide is used in the form of a copolymer. Examples of triols include glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine and the like.

【0011】官能基数3のポリエーテルポリオールの平
均分子量が6000未満では、得られるインテグラルス
キンフォームの物性、特に引張強度、引張伸び、引裂強
度等が低下し、また、平均分子量が10000を越えて
大きい場合はポリオール成分の粘度が高くなり、RIM
成形時に充分な攪拌効果が得られず、良好な成形品が得
られないため好ましくない。また、官能基数3のポリエ
ーテルポリオールの使用量は、全ポリオールを100重
量部とした場合に、その「60重量部以上」とする必要
があり、使用量が60重量部未満では、得られるインテ
グラルスキンフォームの引張強度等機械的物性が低下す
るため好ましくない。
When the average molecular weight of the polyether polyol having 3 functional groups is less than 6000, the physical properties of the obtained integral skin foam, particularly the tensile strength, tensile elongation, tear strength, etc. are deteriorated, and the average molecular weight exceeds 10,000. When it is large, the viscosity of the polyol component becomes high, and the RIM
It is not preferable because a sufficient stirring effect cannot be obtained during molding and a good molded product cannot be obtained. Further, the amount of the polyether polyol having 3 functional groups to be used needs to be “60 parts by weight or more” when the total amount of the polyol is 100 parts by weight. It is not preferable because mechanical properties such as tensile strength of the Ruskin foam are deteriorated.

【0012】上記「官能基数2のポリエーテルポリオー
ル」は、アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド及
び他のアルキレンオキサイド、通常はプロピレンオキイ
ド)と、出発物質であるジオール(水、プロピレングリ
コール、エチレングリコール等)との反応によって得ら
れるポリエーテルポリオールであって、「エチレンオキ
サイドをランダムに付加重合させて得られ」、且つ、エ
チレンオキサイド部分が「官能基数2のポリエーテルポ
リオールを100重量%とした場合」に「20重量%以
上」のものである。このポリオールの平均官能基数が2
より大きい場合は、ポリオール成分の粘度が高くなり、
高圧攪拌時の攪拌不良を招くため好ましくない。
The above-mentioned "polyether polyol having two functional groups" includes an alkylene oxide (ethylene oxide and other alkylene oxides, usually propylene oxide) and a starting diol (water, propylene glycol, ethylene glycol, etc.). Which is obtained by randomly addition-polymerizing ethylene oxide, and the ethylene oxide portion is "when the polyether polyol having 2 functional groups is 100% by weight". 20% by weight or more ". The average number of functional groups of this polyol is 2
If it is larger, the viscosity of the polyol component becomes higher,
It is not preferable because it causes poor stirring during high-pressure stirring.

【0013】また、エチレンオキサイドはその20%以
上が他のアルキレンオキサイドに対してランダムに付加
重合していなければならず、そうでない場合(例えば、
他のアルキレンオキサイドのポリマーの末端にエチレン
オキサイドが付加重合した場合等)は、反応が急激にな
り過ぎ成形に支障を起こす恐れがあると同時に、フォー
ムの独泡性が高くなり製品の収縮率の低下等の問題が生
ずるため好ましくない。更に、連続した明瞭なスキン層
を得るためには、エチレンオキサイドの含有量が20重
量%以上である必要があり、20重量%未満の場合は、
良好なスキン層が得られないばかりか、上記と同様フォ
ームの独泡性が高くなり、従来技術の発泡剤として水の
みを使用した場合の問題点として挙げたと同様脱型後
の成形品の収縮率の低下という問題もある。
In addition, 20% or more of ethylene oxide must be randomly addition-polymerized with other alkylene oxides, and otherwise (for example,
If ethylene oxide is added to the end of the polymer of other alkylene oxides), the reaction may become too rapid and hinder molding. This is not preferable because problems such as deterioration occur. Further, in order to obtain a continuous and clear skin layer, the content of ethylene oxide needs to be 20% by weight or more, and when it is less than 20% by weight,
In addition to not being able to obtain a good skin layer, the foam becomes more foam-foaming as described above, and the shrinkage of the molded product after demolding is the same as the problem mentioned when using only water as the foaming agent of the prior art. There is also the problem of lower rates.

【0014】本発明のように水を発泡剤としてフォーム
にインテグラルなスキン層を形成するためには、急激な
反応系を選定する必要があるが、余りに急激であるとス
キン層も含めフォーム全体の成形性に問題を生ずること
となり、その反応系の反応速度を制御しなければならな
い。そのため、本発明では、触媒として少なくとも「イ
ミダゾール系3級アミン」を含む3級アミン系触媒を使
用することが好ましい。また、イミダゾール系以外の3
級アミン系触媒を併用すれば、更に安定した成形性が維
持され、より好ましい。ここで使用されるイミダゾール
系触媒は下記の特徴を有し、インテグラルスキンフォー
ムを作る場合、大変、有用である。
In order to form an integral skin layer in a foam by using water as a foaming agent as in the present invention, it is necessary to select a rapid reaction system, but if it is too rapid, the entire foam layer including the skin layer is selected. This causes a problem in moldability, and the reaction rate of the reaction system must be controlled. Therefore, in the present invention, it is preferable to use a tertiary amine-based catalyst containing at least an “imidazole-based tertiary amine” as the catalyst. In addition, 3 other than imidazole
It is more preferable to use a secondary amine-based catalyst in combination, because more stable moldability is maintained. The imidazole-based catalyst used here has the following characteristics, and is very useful when making an integral skin foam.

【0015】 反応開始から終了(RT)までの間で
の初期増粘が緩やかで(CT〜GT間)、その後(GT
〜RT間)は極めて硬化速度が速い、そのため、発泡性
組成物の優れた流動性が維持され、且つ、硬化性にも優
れる。 RT:発泡終了時のことで、ライズタイムの略 CT:気泡が生じ始めるが、架橋はしていない時点、ク
リームタイムの略 GT:ゲル化する時点で、この後硬化が進む、ゲルタイ
ムの略 フォームセルの独泡性が低くなり、成形品の収縮率
を、従来のフロン系発泡剤を使用したのと同程度に高く
することができる。 水を発泡剤とした系において、例えば、ステアリン
グホイールの芯材である金属等との優れた接着性が得ら
れる。
From the start of the reaction to the end (RT), the initial thickening is slow (between CT and GT) and then (GT).
(Between RT and RT), the curing speed is extremely fast, and therefore the excellent fluidity of the foamable composition is maintained and the curability is also excellent. RT: At the end of foaming, the rise time is abbreviated CT: Bubbles start to be generated, but when crosslinking is not performed, cream thyme is abbreviated GT: At the time of gelation, curing proceeds after this, a gel time abbreviation The cell's self-celling property becomes low, and the shrinkage rate of the molded product can be increased to the same level as that using the conventional freon-based foaming agent. In a system using water as a foaming agent, excellent adhesion with, for example, a metal as a core material of a steering wheel can be obtained.

【0016】上記イミダゾール系3級アミン触媒として
は、1−メチルイミダゾール、1−エチルイミダゾー
ル、1−ブチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダ
ゾール、1−エチル−2−メチルイミダゾール、1−イ
ソブチル−2−メチルイミダゾール、2−エチル−1,
4−ジメチルイミダゾール、1,2−ジエチル−4−メ
チルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)−2
−メチルイミダゾール、1−(3−アミノプロピル)−
2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−3−メチルイ
ミダゾール等が挙げられ、また、イミダゾール系以外の
3級アミン系触媒としては、トリエチレンジアミン、N
−メチルモルホリン、ジメチルエタノールアミン、テト
ラメチルプロピレンジアミン、ジメチルシクロヘキシル
アミン、ビスジメチルアミノエチルエーテル、ジメチル
ピペラジン、トリエチルアミン等が挙げられる。
As the imidazole-based tertiary amine catalyst, 1-methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-butylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 1-isobutyl-2- Methyl imidazole, 2-ethyl-1,
4-dimethylimidazole, 1,2-diethyl-4-methylimidazole, 1- (2-hydroxyethyl) -2
-Methylimidazole, 1- (3-aminopropyl)-
2-methylimidazole, 1-benzyl-3-methylimidazole and the like can be mentioned, and as the tertiary amine type catalyst other than imidazole type, triethylenediamine, N
-Methylmorpholine, dimethylethanolamine, tetramethylpropylenediamine, dimethylcyclohexylamine, bisdimethylaminoethyl ether, dimethylpiperazine, triethylamine and the like.

【0017】これらイミダゾール系3級アミン触媒及び
イミダゾール系以外の3級アミン触媒は、何れも特に限
定されることなく1種又は2種以上を混合して使用でき
る。また、イミダゾール系3級アミン触媒は、ポリオー
ルと架橋剤との合計量を100重量部とした場合に0.
5〜3重量部使用することが好ましく、イミダゾール系
以外の3級アミン触媒は、イミダゾール系3級アミン触
媒に対して0.2〜0.5程度の比率で使用することが
好ましい。各触媒を上記の範囲で使用することにより、
インテグラルなスキン層形成のための適度な反応速度と
なり、また、セルの独泡性が低くなり、成形品の収縮率
も適度な範囲となるため好ましい。
These imidazole-based tertiary amine catalysts and tertiary amine catalysts other than the imidazole-based tertiary amine catalysts are not particularly limited, and one kind or a mixture of two or more kinds can be used. In addition, the imidazole-based tertiary amine catalyst has an amount of 0.1% when the total amount of the polyol and the crosslinking agent is 100 parts by weight.
It is preferable to use 5 to 3 parts by weight, and the tertiary amine catalyst other than the imidazole-based tertiary amine catalyst is preferably used in a ratio of about 0.2 to 0.5 with respect to the imidazole-based tertiary amine catalyst. By using each catalyst in the above range,
It is preferable because the reaction rate is appropriate for the formation of an integral skin layer, the cell foamability is low, and the shrinkage rate of the molded article is in an appropriate range.

【0018】更に、本発明では、必要に応じて上記アミ
ン系触媒に下記理由により、ジブチル錫ラウレート、ジ
ブチル錫マレエート、ジオクチル錫ラウレート、ジオク
チル錫アセテート等の錫系金属触媒を併用してもよい。 アミン系触媒の使用量の低減 金属触媒の触媒活性が極めて高いためにアミン系触媒の
使用量を低減できる。これによりアミン系触媒の臭気の
問題(アミン系触媒は極めて強いアミン臭を発する)の
対策となるのに加え、アミンが原因となり得るビニルス
テインと呼ばれる塩ビ製品の変色或いはフォギングと呼
ばれる硝子面の曇り現象などが抑制される。また、コス
トダウンも期待できる。 フォームのキュア性が高いために成形サイクルの短
縮が図れる。これによって生産性が向上する。 触媒活性の温度依存性が高いため、反応時高温にな
るフォーム内部の発泡が促進され、比較的低温で一定温
度の型表面での反応性が低く、水を発泡剤とする化学発
泡であるにもかかわらず、インテグラルなスキン層が形
成される。但し、錫系金属触媒は、反応性が非常に高く
取り扱いが難しく、加水分解を起こし易い性質もあるた
め、使用に際してはそのような特徴を十分考慮する必要
がある。
Further, in the present invention, a tin-based metal catalyst such as dibutyltin laurate, dibutyltin maleate, dioctyltin laurate, or dioctyltin acetate may be used in combination with the amine-based catalyst, if necessary. Reduction of Amount of Amine Catalyst Used Since the catalytic activity of the metal catalyst is extremely high, the amount of amine catalyst used can be reduced. This not only solves the odor problem of amine-based catalysts (amine-based catalysts emit extremely strong amine odor), but also discolors vinyl chloride products called vinyl stain or fogging on the glass surface called fogging, which can be caused by amines. The phenomenon is suppressed. Also, cost reduction can be expected. Since the foam is highly curable, the molding cycle can be shortened. This improves productivity. Since the catalyst activity is highly temperature-dependent, the foaming inside the foam, which becomes hot during the reaction, is promoted, the reactivity on the mold surface at a relatively low temperature and a constant temperature is low, and it is a chemical foaming that uses water as a blowing agent. Nevertheless, an integral skin layer is formed. However, since tin-based metal catalysts have extremely high reactivity, are difficult to handle, and have the property of easily causing hydrolysis, it is necessary to fully consider such characteristics when using them.

【0019】[0019]

【作用】インテグラルスキンフォームは、フォーム表層
にインテグラルスキン層(緻密層)を有することが特徴
である。更に詳しく言えば、表面近くと内部との密度差
が連続的に変化している状態を有するポリウレタンフォ
ームで、表層付近はほとんど発泡していないため密度が
高く、内部にいくに従って順次密度が低くなっているも
のである。そのような構造上、従来より発泡剤としては
いわゆる物理発泡剤(化学反応等によってガスを発生さ
せる発泡剤ではなく、温度上昇や圧力低下によってガス
体となる発泡剤)、具体的にはフロン11が専ら使用さ
れてきた。しかし、環境上の問題からフロン系発泡剤が
使用できなくなりつつあり、化学反応によりガスを生成
する化学発泡剤の使用が検討されているが、フォーム全
体の均一な発泡が避けられず、インテグラルスキンの形
成が困難である。本発明では化学的発泡剤の一種である
水のみを使用しているが、特定のポリオールを特定量使
用することにより、フロン系発泡剤を使用した場合と同
様の構造、物性を有するインテグラルスキンフォームを
得ることができたものである。
The integral skin foam is characterized by having an integral skin layer (dense layer) on the foam surface layer. More specifically, it is a polyurethane foam having a state in which the difference in density between the surface and the inside is continuously changing, and the density is high because there is almost no foaming near the surface layer, and the density gradually decreases toward the inside. It is what Due to such a structure, a conventional foaming agent is a so-called physical foaming agent (not a foaming agent that generates a gas by a chemical reaction or the like, but a foaming agent that becomes a gas body by a temperature rise or a pressure drop), specifically, CFC 11 Has been used exclusively. However, due to environmental problems, it is becoming impossible to use CFC-based foaming agents, and the use of chemical foaming agents that generate gas through a chemical reaction is being considered, but uniform foaming of the entire foam is unavoidable, and the use of an integral foam Difficult to form skin. In the present invention, only water, which is one of the chemical foaming agents, is used, but by using a specific amount of a specific polyol, an integral skin having the same structure and physical properties as those when using a freon-based foaming agent. I was able to get the form.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 実施例1〜4及び比較例1〜2 表1に各実施例及び比較例に用いた発泡性組成物の組成
を示す。尚、表1中のポリイソシアネート以外の成分の
配合量は、ポリオール成分と架橋剤との合計量を100
重量部とした場合の重量部で表す。ポリイソシアネート
はイソシアネート指数で表す。また、*は本発明の範囲
を外れていることを表す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples. Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 Table 1 shows the composition of the foamable composition used in each Example and Comparative Example. In addition, the compounding amount of the components other than the polyisocyanate in Table 1 is 100% based on the total amount of the polyol component and the crosslinking agent.
It is expressed in parts by weight when it is defined as parts by weight. Polyisocyanate is represented by an isocyanate index. In addition, * means that it is out of the scope of the present invention.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】以下に表1中の成分を具体的に示す。 (1) ポリオール成分 ポリオールA:旭硝子社製、商品名「EL−80
4」(水酸基価:26、平均分子量:6500、官能基
数:3) ポリオールB:三洋化成工業社製、商品名「FA−
908」(水酸基価:24、平均分子量:7000、官
能基数:3) ポリオールC:三洋化成工業社製、商品名「FA−
703」(水酸基価:33、平均分子量:5000、官
能基数:3) ポリオールa:三洋化成工業社製、商品名「PL−
2100」(エチレンオキサイド含有量:31重量%、
水酸基価:46、平均分子量:2000、官能基数:
2) ポリオールb:旭硝子社製、商品名「PML−50
05」(エチレンオキサイド含有量:24重量%、水酸
基価:28、平均分子量:4000、官能基数:2)
The components shown in Table 1 are specifically shown below. (1) Polyol Component Polyol A: Asahi Glass Co., Ltd., trade name "EL-80"
4 "(hydroxyl value: 26, average molecular weight: 6500, number of functional groups: 3) Polyol B: manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name" FA- "
908 "(hydroxyl value: 24, average molecular weight: 7,000, number of functional groups: 3) Polyol C: Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name" FA- "
703 "(hydroxyl value: 33, average molecular weight: 5000, number of functional groups: 3) Polyol a: Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name" PL- "
2100 "(ethylene oxide content: 31% by weight,
Hydroxyl value: 46, average molecular weight: 2000, number of functional groups:
2) Polyol b: Asahi Glass Co., Ltd., trade name "PML-50"
05 "(ethylene oxide content: 24% by weight, hydroxyl value: 28, average molecular weight: 4000, number of functional groups: 2)

【0023】(2) 架橋剤:エチレングリコール (3) 触媒成分 触媒(1):1−イソブチル−2−メチルイミダゾ
ール 触媒(2):ビスジメチルアミノエチルエーテル 触媒(3):1−メチルイミダゾール 触媒(4):DBTDL(ジブチルチンジラウレー
ト) 触媒(5):トリエチレンジアミンの33重量%ジ
プロピレングリコール溶液 (4) 発泡剤:水 (5) その他成分:顔料 (6) イソシアネートX:4,4′−MDIプレポリマー
/ポリメリック−MDIの混合品(NCO%=26%)
(2) Crosslinking agent: ethylene glycol (3) catalyst component catalyst (1): 1-isobutyl-2-methylimidazole catalyst (2): bisdimethylaminoethyl ether catalyst (3): 1-methylimidazole catalyst ( 4): DBTDL (dibutyltin dilaurate) catalyst (5): 33% by weight solution of triethylenediamine in dipropylene glycol (4) blowing agent: water (5) other components: pigment (6) isocyanate X: 4,4'-MDI Prepolymer / Polymeric-MDI mixture (NCO% = 26%)

【0024】上記表1に示した発泡性組成物を用い、下
記の方法によりインテグラルスキンフォームを成形し
た。ポリオール、架橋剤、発泡剤他のポリオール成分
と、ポリイソシアネートを、それぞれ高圧発泡機のタン
クに仕込み、45〜50℃に温調された200×200
×5mmの金型を使用して、吐出圧力150Kg/cm2、吐
出量140g/秒、両成分の温度を30℃として反応射
出成形を行った。成形後製品を金型から取り出し、室温
に一週間静置して物性試験に供した。フォームの成形
性、得られたフォームの物性等の評価結果を表2に示
す。
Using the foamable composition shown in Table 1 above, an integral skin foam was molded by the following method. 200 × 200, which was prepared by charging a polyol, a cross-linking agent, a foaming agent, other polyol components, and a polyisocyanate into a tank of a high-pressure foaming machine and controlling the temperature at 45 to 50 ° C.
Using a mold of × 5 mm, reaction injection molding was carried out at a discharge pressure of 150 kg / cm 2 , a discharge rate of 140 g / sec, and a temperature of both components of 30 ° C. After molding, the product was taken out of the mold and allowed to stand at room temperature for 1 week to be subjected to a physical property test. Table 2 shows the evaluation results of the moldability of the foam, the physical properties of the obtained foam, and the like.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】表2中の各項目の評価は以下の方法によっ
た。 (1) 粘度の測定 :B型粘度計 (2) 攪拌性 :目視によりフォームのセルの状態、
色むらなどを観察 (3) 成形性 :金型からの脱型性、指触による初期
強度などの評価 (4) スキン層厚さ:顕微鏡視野下に拡大してゲージによ
り測定 (5) 成形収縮率 :金型にけがいてあるけがき線の長さ
から、製品上に転写された線の長さを減じた数値を上記
けがき線の長さで除し100倍した値 (6) 引張強さ及び引張伸び率:JIS K6301
The evaluation of each item in Table 2 was performed by the following methods. (1) Viscosity measurement: B-type viscometer (2) Stirrability: Visual observation of foam cell condition,
Observe color unevenness (3) Moldability: Evaluation of mold release from the mold, initial strength by touching the finger, etc. (4) Skin layer thickness: Measured with a gauge by enlarging under the microscope field (5) Mold shrinkage Rate: The value obtained by subtracting the length of the marking line transferred on the product from the length of the marking line marked on the die, divided by the length of the marking line, and multiplied by 100. (6) Tensile strength And tensile elongation: JIS K6301

【0027】表2の結果によれば、実施例、比較例何れ
のポリオール成分の粘度も大差はなく、しかもフロン1
1を発泡剤とした場合とほぼ同等であるため、成形時の
攪拌性及び成形性は全て良好である。しかし、各実施例
では0.4〜0.8mm厚さのスキン層が形成されたの
に対し、比較例ではスキン層が全く形成されず、インテ
グラルスキンフォームが得られなかったことが分かる。
また、各実施例のフォームが成形型の寸法を基準にして
0.2〜0.5%と、フロン系発泡剤を使用した場合と
大差のない収縮率を示しているのに対し、比較例のフォ
ームではむしろ膨張してしまっている。尚、引張強さ、
引張伸び率についても比較例ではやや低い値であり、物
性の面でも劣る傾向にあることが分かる。尚、本発明に
おいては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目
的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例
とすることができる。
According to the results shown in Table 2, there is no great difference in viscosity between the polyol components of Examples and Comparative Examples, and moreover, Freon 1
Since 1 is almost the same as when the foaming agent is used, the stirring property and the moldability during molding are all good. However, in each of the examples, a skin layer having a thickness of 0.4 to 0.8 mm was formed, whereas in the comparative example, the skin layer was not formed at all, and it was found that an integral skin foam was not obtained.
Further, while the foams of the respective examples show a shrinkage ratio of 0.2 to 0.5% based on the size of the molding die, which is not much different from the case where the freon-based foaming agent is used, the comparative examples In the form of, it has rather expanded. In addition, tensile strength,
The tensile elongation is also slightly low in the comparative example, and it can be seen that the physical properties tend to be inferior. The present invention is not limited to the specific examples described above, and various modifications may be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明では発泡剤として水のみを使用し
ているにもかかわらず、フォーム成形時の攪拌性、成形
性等が良好で、明瞭なスキン層を有するインテグラルス
キンフォームを得ることができ、製品の収縮率、引張強
さ等の物性も優れている。
EFFECTS OF THE INVENTION In the present invention, although only water is used as a foaming agent, it is possible to obtain an integral skin foam having a clear skin layer, which has good stirring properties and moldability during foam molding. The product has excellent properties such as shrinkage and tensile strength.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area C08L 75:04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリイソシアネート、ポリオール及び水
を含む発泡性組成物を発泡させて得られる高密度インテ
グラルスキンフォームにおいて、 上記ポリオールは、少なくとも、官能基数3、平均分子
量6000〜10000のポリエーテルポリオールと、
エチレンオキサイドをランダムに付加重合させて得ら
れ、官能基数が2のポリエーテルポリオールとを含み、
上記官能基数2のポリエーテルポリオールを100重量
%とした場合に、上記エチレンオキサイド部分は20重
量%以上であり、また、上記ポリオールの全量を100
重量部とした場合に、上記官能基数3のポリエーテルポ
リオールが60重量部以上、上記官能基数2のポリエー
テルポリオールが10〜30重量部であることを特徴と
するインテグラルスキンフォーム。
1. A high-density integral skin foam obtained by foaming a foamable composition containing a polyisocyanate, a polyol, and water, wherein the polyol is a polyether polyol having at least 3 functional groups and an average molecular weight of 6000 to 10000. When,
Obtained by random addition polymerization of ethylene oxide, containing a polyether polyol having a functional number of 2,
When the polyether polyol having 2 functional groups is 100% by weight, the ethylene oxide portion is 20% by weight or more, and the total amount of the polyol is 100%.
An integral skin foam comprising 60 parts by weight or more of the above-mentioned polyether polyol having 3 functional groups and 10 to 30 parts by weight of the above-mentioned polyether polyol having 2 functional groups.
【請求項2】 上記発泡性組成物の一成分である触媒
が、少なくともイミダゾール系3級アミン触媒を含むも
のである請求項1記載の高密度インテグラルスキンフォ
ーム。
2. The high-density integral skin foam according to claim 1, wherein the catalyst that is one component of the foamable composition contains at least an imidazole-based tertiary amine catalyst.
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