JPH0812880A - 硬質ウレタンフォーム成形体の製造方法 - Google Patents

硬質ウレタンフォーム成形体の製造方法

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JPH0812880A
JPH0812880A JP6173586A JP17358694A JPH0812880A JP H0812880 A JPH0812880 A JP H0812880A JP 6173586 A JP6173586 A JP 6173586A JP 17358694 A JP17358694 A JP 17358694A JP H0812880 A JPH0812880 A JP H0812880A
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JP
Japan
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urethane foam
rigid urethane
wood
polyol
weight
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JP6173586A
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English (en)
Inventor
Shuji Mori
周二 森
Kazuyuki Kondo
一幸 近藤
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Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発泡剤として水を使用し、微細なセル構造の
表皮を形成して擬木や合成木材に適する硬質ウレタンフ
ォーム成形体の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ポリオール、ポリイソシアネート、そして発
泡剤を用いて硬質ウレタンフォーム成形体を製造する方
法であり、少なくとも発泡剤として水を用いるととも
に、添加剤として200μm以下の粒径に微粉砕し乾燥
した木粉をポリオール100重量部に対して0.1〜1
0重量部用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は硬質ウレタンフォーム成
形体の製造方法に係り、詳しくは地球のゾンン層に悪影
響を及ぼすと言われるフロンガスを使用しない完全水発
泡の硬質ウレタンフォーム成形体を製造する方法におい
て、均質で微細なセル構造の表皮を形成して外観の良好
な擬木や合成木材に適する硬質ウレタンフォーム成形体
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、硬質ウレタンフォームの発泡剤と
して使用されてきたトリクロルモノフルオルメタンは、
地球のゾンン層を破壊する理由から、近年になってその
使用が規制されるようになり、その代替発泡剤として低
沸点炭化水素や比較的オゾン層に悪害の少ないタイプの
フロンガスが提案されている。前者は防火安全上好まし
くない点があり、後者は程度が低くてもやはり地球環境
上好ましくない。最近、これらの問題のない製造方法と
して、完全水発泡の硬質ウレタンフォーム成形体の製造
方法が業界でも検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、硬質ウレタンフ
ォーム成形体を擬木や、建具、工芸品、装飾品、家具、
家庭電気器具、音響製品等の用途の合成木材として用い
る場合には、その外観が特に重要であり、微細なセル構
造の表皮を形成することは必須である。しかし、完全水
発泡では、セル荒れを生じる問題があり、外観を損じる
のでその改良が望まれていた。セル荒れを改良するため
に、界面活性剤の選択、反応バランスの調整、ポリオー
ル成分とポリイソシアネート成分の相溶性向上などの工
夫が必要であるが、容易にセル荒れのない表皮を見出す
ことは困難であった。また、近年では、南洋材を中心と
して森林保護の規制が実施されるようになり、木材代替
品に対する社会的ニーズが強まることが予測され、完全
水発泡の硬質ウレタンフォーム成形体の擬木や合成木材
の要求が増大している。
【0004】本発明は、このような問題点を改善するも
のであり、地球のオゾン層に悪影響を及ぼすと言われて
いるフロンガスを使用せず、発泡剤として水を使用し、
微細なセル構造の表皮を形成して擬木や合成木材に適す
る硬質ウレタンフォーム成形体の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の特徴とす
るところは、ポリオール、ポリイソシアネート、そして
発泡剤を用いて硬質ウレタンフォーム成形体を製造する
方法において、少なくとも発泡剤として水を用いるとと
もに、添加剤として200μm以下の粒径に微粉砕し乾
燥した木粉を用いる硬質ウレタンフォーム成形体の製造
方法にある。また、本発明は、ポリオール、ポリイソシ
アネートに少なくとも水からなる発泡剤、そして添加剤
として200μm以下の粒径に微粉砕し乾燥した木粉を
ポリオール100重量部に対して0.1〜10重量部添
加して硬質ウレタンフォーム成形体を成形し、該成形体
の表面を塗装仕上げした硬質ウレタンフォーム成形体の
製造方法を含む。
【0006】本発明で使用するポリオールは、水酸基価
350〜550のもの、例えばグリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、α−メチルグリ
コサイド、ソルビトル等の多官能アルコール、または
4,4’−ジフェニルメタンジアミンのような芳香族ア
ミンにエチレンオキサイド、1,2−プロパンオキサイ
ドのようなアルキレンオキサイドを付加重合させたポリ
マーまたはコポリマー、あるいは水酸基価40〜100
のポリオールとしてエチレングリコール、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
ールプロパン等に上記アルキレンオキサイドを付加重合
させたポリマーまたはコポリマーである。
【0007】そして、上記ポリオールに、触媒、界面活
性剤、発泡剤、整泡剤を添加することができる。この触
媒としては、トリエチレンジアミン、テトラメチレンブ
タンジアミン等の3級アミン、スタナスオクトエート、
ジブチルチンジラウレート等の有機錫化合物、また界面
活性剤としてはポリシロキサン、ポリオキシアルキレン
共重合体等、そしてシリコン等の整泡剤が使用され、添
加される。
【0008】ポリイソシアネートは、2.4−トルエン
ジイソシアネート、2.6−トルエンジイソシアネー
ト、1.5−ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、4.4’−ジフェニルメタンジ
イソシアネート(ピュアーMDI)、ポリメリックMD
I(クルードMDI)等があり、通常4,4’−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート(MDI)を変性して液状
としたものが使用される。変性方法としては、低分子量
ポリオールと反応させてプレポリマーとする方法や、二
量化(カルボジイミド)する方法がある。
【0009】そして、発泡剤として使用する水の添加量
は、ポリオール100重量部に対して0.2〜2.0重
量部の範囲が比較的低発泡倍率で実施できるために好ま
しい。0.2重量部未満では、硬質ウレタンフォームの
密度が高くて天然の木の感触が失われる。一方、2.0
重量部を越えると、表皮が薄くなって傷付きやすくなっ
て擬木や合成木材としての実用性が損なわれる。
【0010】また、本発明で使用する木粉は、200μ
m以下、好ましくは50〜150μmの粒径に微粉砕し
乾燥したもので、ポリオール100重量部に対して0.
1〜10重量部である。0.1重量部の場合には、微細
なセル構造を与える効果が小さく、また10重量部を越
えると、注型液の粘性が高くて注型時の取扱いが困難で
ある。上記木粉は、ミルで微粉砕したものをオーブンで
乾燥したものを用いる。このように木粉を乾燥するの
は、水分を除去して一定の発泡密度に制御するためであ
り、水分を除去しないと異常に大きい発泡倍率となるこ
とあって、擬木や合成木材としての実用性が失われる。
【0011】また、本発明の硬質ウレタンフォーム成形
体の製造方法においては、ワンショット法、プレポリマ
ー法等の任意の方法により、製造することができ、型の
温度は20〜50°Cである。
【0012】具体的な擬木や合成木材に適する硬質ウレ
タンフォーム成形体の製造方法において使用する型は、
例えば以下の方法によって製造される。ガラスクロス強
化エポキシ樹脂外モールドを作製し、この外モールド内
部中心に原型となる、例えば鉋仕上げをした天然の米松
の板等の原型を設置し、この原型とエポキシ樹脂外モー
ルドとの僅かな空間に常温硬化型シリコンゴムを充填し
硬化させた後、シリコンゴムを1カ所で長手方向に裁断
し切開して原型を離脱する。このようにして、内面に天
然の木の木目模様を有し、長手方向に1カ所切開した中
空状の内モールドを得ることができる。
【0013】また、本発明では、成形された硬質ウレタ
ンフォーム成形体の外表面の外観に天然の木の木目模様
や木肌調を鮮明に出現させるために、塗料を塗布するこ
とができる。この塗料は、例えば天然の木に用いる和信
化学社製のポアマラインやナコトペイント社製のパーマ
フェイントステインを下塗りしたうえ、サンディングシ
ラーで目止め処理してウレタン系クリヤー塗料で仕上げ
することができる。また、一般的なアクリル系ウレタン
塗料もウレタン製擬木の塗料として好適であり、木肌感
のある仕上がりとすることができる。
【0014】以下、本発明の具体的な実施例を説明す
る。 実施例1〜4 表1に示す材料を混合して木粉の添加量を変量した4種
類のポリオール成分を作製した。木粉は大鋸屑をターボ
工業製のターボミルで200μm以下に微粉砕したもの
をエアーコンベクショナルオーブンで130°Cで3時
間乾燥したものを用いた。
【0015】
【表1】
【0016】次に、フリーのNCO基を31%含有する
クルードMDIを上記ポリオール成分100重量部に対
して108.7重量部添加して混合し、鉋仕上げをした
天然の米松の板(20mm×100mm×200mm)
を型取りしたシリコンゴム製の型に注入し、常温(23
°C)雰囲気下で硬化させた。硬化後取り出した硬質ウ
レタンフォーム成形体の表面層は、セル荒れがなく、大
きさ約100μmの均質で微細なセル構造であった。そ
の表面にマホガニー色のポアスティン塗装をして、サン
ディングシラーで目止め処理をし、その上にアクリル系
ウレタンのクリアーを塗布したところ、天然の木の木目
を生かした外観良好な合成木材が得られた。
【0017】比較例1 表1に示す材料を混合してポリオール成分を作製した。
次に、フリーのNCO基を31%含有するクルードMD
Iを上記ポリオール成分100重量部に対して114.
0重量部添加して混合し、実施例において木粉を加えな
かった以外は全く実施例と同じ材料組成の混合物を作製
し、鉋仕上げをした天然の米松の板(20mm×100
mm×200mm)を型取りしたシリコンゴム製の型に
注入し、常温(23°C)雰囲気下で硬化させた。硬化
後取り出した硬質ウレタンフォーム成形体の表面層は、
全面にセル荒れがあり、不均一で粗いセル構造であっ
た。その表面にマホガニー色のポアスティン塗装をした
ところ、充分な木目が発現せず、不満足な外観になっ
た。
【0018】比較例2 表1に示す材料を混合してポリオール成分を作製した。
木粉は実施例と同様の方法で乾燥させたものを使用し
た。次に、フリーのNCO基を31%含有するクルード
MDIを上記ポリオール成分100重量部に対して11
4重量部添加して混合物を作製したが、粘度が高く粘土
状を呈した。これを鉋仕上げをした天然の米松の板(2
0mm×100mm×200mm)を型取りしたシリコ
ンゴム製の型に押し込み、常温(23°C)雰囲気下で
硬化させた。硬化後取り出した硬質ウレタンフォーム成
形体は内部に気泡が多発し、また表面層では全面にセル
荒れがあり、不均一で粗いセル構造であった。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明の硬質ウレタンフォ
ーム成形体の製造方法では、完全水発泡の硬質ウレタン
フォーム成形体を製造するにおいて、添加剤として20
0μm以下の粒径に微粉砕し乾燥した木粉をポリオール
100重量部に対して0.1〜10重量部用いることに
より微細なセル構造の表皮を形成して外観の良好な擬木
や合成木材に適するフォーム成形体を得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08G 101:00)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール、ポリイソシアネート、そし
    て発泡剤を用いて硬質ウレタンフォーム成形体を製造す
    る方法において、少なくとも発泡剤として水を用いると
    ともに、添加剤として200μm以下の粒径に微粉砕し
    乾燥した木粉をポリオール100重量部に対して0.1
    〜10重量部用いることを特徴とする硬質ウレタンフォ
    ーム成形体の製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリオール、ポリイソシアネートに少な
    くとも水からなる発泡剤、そして添加剤として200μ
    m以下の粒径に微粉砕し乾燥した木粉をポリオール10
    0重量部に対して0.1〜10重量部添加して硬質ウレ
    タンフォーム成形体を成形し、該成形体の表面を塗装仕
    上げすることを特徴とする硬質ウレタンフォーム成形体
    の製造方法。
JP6173586A 1994-06-30 1994-06-30 硬質ウレタンフォーム成形体の製造方法 Pending JPH0812880A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103589179A (zh) * 2013-11-05 2014-02-19 林世旺 一种微气孔保温材料及其制备方法
JP2015519452A (ja) * 2012-06-01 2015-07-09 ストラ エンソ オーワイジェイ リグニンを含む分散状の組成物、その製造方法及びその使用
CN114685973A (zh) * 2022-04-09 2022-07-01 哈尔滨工业大学 一种加入木材颗粒的硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法和应用

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