JPH08291209A - Ｍｄｉ系ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
Ｍｄｉ系ポリウレタンフォームの製造方法Info
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- JPH08291209A JPH08291209A JP7096850A JP9685095A JPH08291209A JP H08291209 A JPH08291209 A JP H08291209A JP 7096850 A JP7096850 A JP 7096850A JP 9685095 A JP9685095 A JP 9685095A JP H08291209 A JPH08291209 A JP H08291209A
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- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低密度化を達成しつつ、高硬度及び耐へたり性
良好を満足するＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造方
法を提供すること。 【構成】ポリオールとイソシアネートと水とを配合した
原料を用いる。キャビティ内の原料は反応して発泡す
る。原料を型内に注入直後に、雰囲気圧力を減圧（５０
０〜６００Ｔｏｒｒ）する。その後常圧に戻す。ライズ
タイムが２分である原料の場合には、１分２０秒〜１分
５０秒で圧力を変える。これにより高密度・高硬度化さ
れた外層部１と低密度・低硬度化された内層部２とから
なるＭＤＩ系ポリウレタンフォームが得られる。
良好を満足するＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造方
法を提供すること。 【構成】ポリオールとイソシアネートと水とを配合した
原料を用いる。キャビティ内の原料は反応して発泡す
る。原料を型内に注入直後に、雰囲気圧力を減圧（５０
０〜６００Ｔｏｒｒ）する。その後常圧に戻す。ライズ
タイムが２分である原料の場合には、１分２０秒〜１分
５０秒で圧力を変える。これにより高密度・高硬度化さ
れた外層部１と低密度・低硬度化された内層部２とから
なるＭＤＩ系ポリウレタンフォームが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＭＤＩ系ポリウレタンフ
ォームの製造方法に関する。本発明に係る方法は、例え
ば、座席の座部や背もたれ部、ベッド、枕などに適用で
きる。
ォームの製造方法に関する。本発明に係る方法は、例え
ば、座席の座部や背もたれ部、ベッド、枕などに適用で
きる。
【０００２】
【従来の技術】一般的にはポリウレタンフォームの物性
は、気孔率が小さくなって高密度になると高硬度化し、
高硬度化すると、反発力が減少して耐へたり性が低下す
る傾向にある。この様にポリウレタンフォームの高硬度
化と耐へたり性の良好化の両立は、必ずしも容易ではな
い。特に軽量化の要請から、低密度のポリウレタンフォ
ームが近年強く要望されているが、低密度化すれば、高
硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、ますます容易
ではなくなる。
は、気孔率が小さくなって高密度になると高硬度化し、
高硬度化すると、反発力が減少して耐へたり性が低下す
る傾向にある。この様にポリウレタンフォームの高硬度
化と耐へたり性の良好化の両立は、必ずしも容易ではな
い。特に軽量化の要請から、低密度のポリウレタンフォ
ームが近年強く要望されているが、低密度化すれば、高
硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、ますます容易
ではなくなる。
【０００３】また特開平２−２５２７４１号公報には、
ポリウレタンフォームとなる原料を反応させるにあた
り、発泡前に原料を４０℃〜６０℃の温度領域に加熱
し、これにより低密度化を図った軟質のポリウレタンフ
ォームを製造できるとした方法が開示されている。とこ
ろでポリウレタンフォームは、一般的に、ポリオールと
イソシアネートとを含む原料を成形型内に供給して反応
させ、分解型発泡剤の分解により発泡させて製造され
る。この様に分解型発泡剤を用いた方法によれば、発泡
剤の分解性を確保すべく、発泡剤の分解温度領域よりも
成形型の雰囲気温度をかなり高く設定している。
ポリウレタンフォームとなる原料を反応させるにあた
り、発泡前に原料を４０℃〜６０℃の温度領域に加熱
し、これにより低密度化を図った軟質のポリウレタンフ
ォームを製造できるとした方法が開示されている。とこ
ろでポリウレタンフォームは、一般的に、ポリオールと
イソシアネートとを含む原料を成形型内に供給して反応
させ、分解型発泡剤の分解により発泡させて製造され
る。この様に分解型発泡剤を用いた方法によれば、発泡
剤の分解性を確保すべく、発泡剤の分解温度領域よりも
成形型の雰囲気温度をかなり高く設定している。
【０００４】またポリウレタンフォームとして、ＴＤＩ
（トルエンジイソシアネート）系とＭＤＩ（メチレンジ
フェニレンジイソシアネート）系とがある。ＴＤＩ系の
ポリウレタンフォームによれば、上記した特性の両立、
つまり高硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、比較
的容易に達成できる。
（トルエンジイソシアネート）系とＭＤＩ（メチレンジ
フェニレンジイソシアネート）系とがある。ＴＤＩ系の
ポリウレタンフォームによれば、上記した特性の両立、
つまり高硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、比較
的容易に達成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＭＤＩ系のポリウレタ
ンフォームによれば、作業環境が良好で、反応性も高く
高生産性を期待できる利点をもつものの、フォーム構造
は比較的均質となる傾向があり、上記した特性の両立、
つまり高硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、達成
しにくい。ＭＤＩ系のポリウレタンフォームを低密度化
すれば、高硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、ま
すます容易ではない。これらの条件を満足するには、フ
ォーム構造を外層部が高密度・高硬度とし、内層部が低
密度・低硬度とすることが望ましい。
ンフォームによれば、作業環境が良好で、反応性も高く
高生産性を期待できる利点をもつものの、フォーム構造
は比較的均質となる傾向があり、上記した特性の両立、
つまり高硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、達成
しにくい。ＭＤＩ系のポリウレタンフォームを低密度化
すれば、高硬度化及び耐へたり性の良好化の両立は、ま
すます容易ではない。これらの条件を満足するには、フ
ォーム構造を外層部が高密度・高硬度とし、内層部が低
密度・低硬度とすることが望ましい。
【０００６】しかしながらこの様なＭＤＩ系では、上記
フォーム構造の製造は容易ではない。更にＭＤＩ系で
は、ＴＤＩ系に比較して低密度化が困難である特性があ
る。ＭＤＩ系では、低密度かつ高硬度化を実現すべく、
凝集力の強い成分（アクリロニトリル等）の増加が試み
られているが、耐へたり性の更なる低下を招く。また上
記した特開平２−２５２７４１号公報に係る技術は、Ｔ
ＤＩ系及びＭＤＩ系の双方を対象とするものの、この公
報技術においても全体としての低密度化を期待できるも
のの、上記したフォーム構造は得られない。
フォーム構造の製造は容易ではない。更にＭＤＩ系で
は、ＴＤＩ系に比較して低密度化が困難である特性があ
る。ＭＤＩ系では、低密度かつ高硬度化を実現すべく、
凝集力の強い成分（アクリロニトリル等）の増加が試み
られているが、耐へたり性の更なる低下を招く。また上
記した特開平２−２５２７４１号公報に係る技術は、Ｔ
ＤＩ系及びＭＤＩ系の双方を対象とするものの、この公
報技術においても全体としての低密度化を期待できるも
のの、上記したフォーム構造は得られない。
【０００７】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、その課題は、外層部が高密度・高硬度、内層部
が低密度・低硬度の特性を備えたフォーム構造を得るの
に有利であり、しかも全体としての低密度化を図るのに
有利なＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造方法を提供
するにある。
であり、その課題は、外層部が高密度・高硬度、内層部
が低密度・低硬度の特性を備えたフォーム構造を得るの
に有利であり、しかも全体としての低密度化を図るのに
有利なＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造方法を提供
するにある。
【０００８】
○請求項１に係るＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造
方法は、ポリウレタンフォームとなるポリオールとＭＤ
Ｉ系のイソシアネートとを含む原料を成形型のキャビテ
ィ内に供給して反応させ、発泡固化によりＭＤＩ系ポリ
ウレタンフォームを製造する方法において、原料を成形
型内に供給すると共に成形型の雰囲気圧力を減圧状態と
し、その後、原料の反応完了前に、成形型の雰囲気圧力
を常圧状態または加圧状態にすることを特徴とするもの
である。 ○請求項２に係るＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造
方法は、ポリウレタンフォームとなるポリオールとＭＤ
Ｉ系のイソシアネートとを含む原料を成形型内に供給し
て反応させ、発泡固化によりＭＤＩ系ポリウレタンフォ
ームを製造する方法において、原料に発泡剤を添加し、
成形型の雰囲気温度を発泡剤の分解促進温度以下とした
状態で、原料を成形型内に供給して、原料を反応させて
反応熱に伴う昇温により発泡剤を発泡させることを特徴
とするものである。
方法は、ポリウレタンフォームとなるポリオールとＭＤ
Ｉ系のイソシアネートとを含む原料を成形型のキャビテ
ィ内に供給して反応させ、発泡固化によりＭＤＩ系ポリ
ウレタンフォームを製造する方法において、原料を成形
型内に供給すると共に成形型の雰囲気圧力を減圧状態と
し、その後、原料の反応完了前に、成形型の雰囲気圧力
を常圧状態または加圧状態にすることを特徴とするもの
である。 ○請求項２に係るＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造
方法は、ポリウレタンフォームとなるポリオールとＭＤ
Ｉ系のイソシアネートとを含む原料を成形型内に供給し
て反応させ、発泡固化によりＭＤＩ系ポリウレタンフォ
ームを製造する方法において、原料に発泡剤を添加し、
成形型の雰囲気温度を発泡剤の分解促進温度以下とした
状態で、原料を成形型内に供給して、原料を反応させて
反応熱に伴う昇温により発泡剤を発泡させることを特徴
とするものである。
【０００９】なお分解促進温度とは、発泡剤の分解反応
が促進される温度を意味し、通常、分解温度の下限値と
上限値とがある場合にはその中間温度とする。発泡剤の
分解温度に幅がない場合には、分解開始温度を意味す
る。
が促進される温度を意味し、通常、分解温度の下限値と
上限値とがある場合にはその中間温度とする。発泡剤の
分解温度に幅がない場合には、分解開始温度を意味す
る。
【００１０】
【作用】成形型内に供給された原料は反応する。原料の
うち内層部は反応熱が逃げにくいため、内層部から昇温
し反応が進む。原料のうち外層部は、雰囲気や成形型の
型面に対面するため、雰囲気や型面への逃熱により、反
応熱に伴う昇温が充分でなく、反応が遅れる。
うち内層部は反応熱が逃げにくいため、内層部から昇温
し反応が進む。原料のうち外層部は、雰囲気や成形型の
型面に対面するため、雰囲気や型面への逃熱により、反
応熱に伴う昇温が充分でなく、反応が遅れる。
【００１１】請求項１に係る方法によれば、成形型内の
原料の内層部が発泡する際に、成形型内の雰囲気圧力を
減圧状態とするため、内層部の発泡が良好に進行し、内
層部の低密度・低硬度化が図られる。更に原料の反応完
了前に、つまり外層部が反応して発泡する際に、成形型
の雰囲気圧力を常圧状態または加圧状態にするため、外
層部の発泡は内層部に比較して制約または阻止され、外
層部の高密度・高硬度化が図られる。
原料の内層部が発泡する際に、成形型内の雰囲気圧力を
減圧状態とするため、内層部の発泡が良好に進行し、内
層部の低密度・低硬度化が図られる。更に原料の反応完
了前に、つまり外層部が反応して発泡する際に、成形型
の雰囲気圧力を常圧状態または加圧状態にするため、外
層部の発泡は内層部に比較して制約または阻止され、外
層部の高密度・高硬度化が図られる。
【００１２】請求項２に係る方法によれば、内層部の反
応に伴う反応熱により内層部の温度は昇温するので、内
層部は早期に発泡剤が分解する温度領域となる。そのた
め原料の内層部が発泡固化が進行し、内層部の低密度・
低硬度化が図られる。しかし成形型の雰囲気温度を発泡
剤の分解促進温度以下としているため、雰囲気や成形型
の型面に対面している外層部の昇温は、制約され、外層
部は発泡が規制される。故に、外層部の高密度・高硬度
化が図られる。
応に伴う反応熱により内層部の温度は昇温するので、内
層部は早期に発泡剤が分解する温度領域となる。そのた
め原料の内層部が発泡固化が進行し、内層部の低密度・
低硬度化が図られる。しかし成形型の雰囲気温度を発泡
剤の分解促進温度以下としているため、雰囲気や成形型
の型面に対面している外層部の昇温は、制約され、外層
部は発泡が規制される。故に、外層部の高密度・高硬度
化が図られる。
【００１３】請求項２に係る方法によれば、原料に含ま
れている発泡剤は全て発泡するのではなく、外層部に含
まれている発泡剤は、未発泡のままポリウレタンフォー
ムに混在し易い。発泡剤としては無機系、有機系いずれ
でも良いが、無機系の方が好ましい。
れている発泡剤は全て発泡するのではなく、外層部に含
まれている発泡剤は、未発泡のままポリウレタンフォー
ムに混在し易い。発泡剤としては無機系、有機系いずれ
でも良いが、無機系の方が好ましい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （実施例１）実施例１では、ポリウレタンフォームとな
るポリオールと、ＭＤＩ系のイソシアネートと、発泡剤
としての水とを配合した原料を用いる。成形型のキャビ
ティの雰囲気温度を２０〜４０℃、望ましくは２５℃と
する。
るポリオールと、ＭＤＩ系のイソシアネートと、発泡剤
としての水とを配合した原料を用いる。成形型のキャビ
ティの雰囲気温度を２０〜４０℃、望ましくは２５℃と
する。
【００１５】この状態で、原料を成形型内に注入する。
成形型内の原料は反応して発泡固化する。この場合、原
料は内層部から反応が進み発泡して、内層部は反応熱に
より約９０℃程度となる。雰囲気や成形型の型面に直接
対面する外層部は、昇温が制約されるので反応が遅れ、
そのため約４０℃程度となる。実施例１では内層部が発
泡する際に、吸引ポンプ等の吸引手段の駆動により、成
形型内の雰囲気圧力を減圧状態とする。その後、原料の
外層部が反応完了する前に、吸引手段の駆動を停止する
等して、成形型の雰囲気圧力を常圧状態または常圧付近
に戻す。
成形型内の原料は反応して発泡固化する。この場合、原
料は内層部から反応が進み発泡して、内層部は反応熱に
より約９０℃程度となる。雰囲気や成形型の型面に直接
対面する外層部は、昇温が制約されるので反応が遅れ、
そのため約４０℃程度となる。実施例１では内層部が発
泡する際に、吸引ポンプ等の吸引手段の駆動により、成
形型内の雰囲気圧力を減圧状態とする。その後、原料の
外層部が反応完了する前に、吸引手段の駆動を停止する
等して、成形型の雰囲気圧力を常圧状態または常圧付近
に戻す。
【００１６】圧力は、反応前期や中期では５００〜６０
０Ｔｏｒｒとする。望ましくは５４０〜５６０Ｔｏｒ
ｒ、例えば５５０Ｔｏｒｒとする。反応後期は７６０Ｔ
ｏｒｒ（常圧）とする。減圧状態から常圧状態に増圧す
るタイミングとしては、ライズタイムを１００と仮定し
たときに、原料注入時点から圧力変動開始時点までの時
間は８０〜９５程度、特に９０〜９５程度にできる。
０Ｔｏｒｒとする。望ましくは５４０〜５６０Ｔｏｒ
ｒ、例えば５５０Ｔｏｒｒとする。反応後期は７６０Ｔ
ｏｒｒ（常圧）とする。減圧状態から常圧状態に増圧す
るタイミングとしては、ライズタイムを１００と仮定し
たときに、原料注入時点から圧力変動開始時点までの時
間は８０〜９５程度、特に９０〜９５程度にできる。
【００１７】例えば、ライズタイムが２分である原料の
場合には、１分３０秒〜１分５０秒程度、１分４０秒〜
１分５０秒程度、望ましくは１分４５秒程度が良い。こ
こでライズタイムとは、原料注入から原料の脹らみが完
了するまでの時間を意味する。減圧状態から常圧状態に
増圧するタイミングは、内層部の発泡の程度がかなり進
行してから、或いは、内層部の発泡が完了してからの方
が好ましい。このタイミングが早過ぎると、内層部の発
泡及び固化が充分に進行していないにも係わらず、雰囲
気圧力が高くなるので、内層部の気孔が潰れたり、気孔
が成長しないおそれがあり、内層部の低密度化ひいては
ポリウレタンフォーム全体の低密度化に不利である。
場合には、１分３０秒〜１分５０秒程度、１分４０秒〜
１分５０秒程度、望ましくは１分４５秒程度が良い。こ
こでライズタイムとは、原料注入から原料の脹らみが完
了するまでの時間を意味する。減圧状態から常圧状態に
増圧するタイミングは、内層部の発泡の程度がかなり進
行してから、或いは、内層部の発泡が完了してからの方
が好ましい。このタイミングが早過ぎると、内層部の発
泡及び固化が充分に進行していないにも係わらず、雰囲
気圧力が高くなるので、内層部の気孔が潰れたり、気孔
が成長しないおそれがあり、内層部の低密度化ひいては
ポリウレタンフォーム全体の低密度化に不利である。
【００１８】上記工程が終了したら、製造したポリウレ
タンフォームを所定温度に加熱して反応を充分に完了さ
せる。上記した例によれば圧力を減圧→常圧に変える形
態が採用されているが、場合によっては減圧→加圧に代
える形態、常圧→加圧に変える形態にすることもでき
る。加圧は常圧以上の圧力状態を意味し、例えば８５０
〜９５０Ｔｏｒｒ程度が良い。
タンフォームを所定温度に加熱して反応を充分に完了さ
せる。上記した例によれば圧力を減圧→常圧に変える形
態が採用されているが、場合によっては減圧→加圧に代
える形態、常圧→加圧に変える形態にすることもでき
る。加圧は常圧以上の圧力状態を意味し、例えば８５０
〜９５０Ｔｏｒｒ程度が良い。
【００１９】上記した例によれば発泡剤としては水を用
いているが、これに限らず揮発性液体や分解型発泡剤等
の様な公知の発泡手段を採用できる。 （実施例１の試験例）上記した実施例１に基づいて試験
を行った。この試験では、ポリオール（三洋化成工業
（株）製；ＰＭ−９２５）１０５ｇと、イソシアネート
（日本ポリウレタン工業（株）製；ＣＥ−７２２）７６
ｇと、を配合した原料を用いる。なお、水はＰＭ−９２
５中に含まれている。そして、２５℃に温調した原料を
攪拌機で５秒程度攪拌、混合する。この原料はライズタ
イム２分である。
いているが、これに限らず揮発性液体や分解型発泡剤等
の様な公知の発泡手段を採用できる。 （実施例１の試験例）上記した実施例１に基づいて試験
を行った。この試験では、ポリオール（三洋化成工業
（株）製；ＰＭ−９２５）１０５ｇと、イソシアネート
（日本ポリウレタン工業（株）製；ＣＥ−７２２）７６
ｇと、を配合した原料を用いる。なお、水はＰＭ−９２
５中に含まれている。そして、２５℃に温調した原料を
攪拌機で５秒程度攪拌、混合する。この原料はライズタ
イム２分である。
【００２０】更に、２５℃に温調した成形型（金型）内
に原料を注入する。注入後直ちに雰囲気を５５０Ｔｏｒ
ｒまで減圧し、保持する。注入後１分４５秒経過した後
に、７６０Ｔｏｒｒに圧力を変化させ、保持する。この
様に製造したフォーム構造の断面を図１に模式的に例示
する。図１に示す様に外層部１と内層部２とを備えたフ
ォーム構造が得られた。外層部１は高密度・高硬度化さ
れており、内層部２は低密度・低硬度化されている。耐
へたり性は、低密度・低硬度化された内層部２により主
に確保される。
に原料を注入する。注入後直ちに雰囲気を５５０Ｔｏｒ
ｒまで減圧し、保持する。注入後１分４５秒経過した後
に、７６０Ｔｏｒｒに圧力を変化させ、保持する。この
様に製造したフォーム構造の断面を図１に模式的に例示
する。図１に示す様に外層部１と内層部２とを備えたフ
ォーム構造が得られた。外層部１は高密度・高硬度化さ
れており、内層部２は低密度・低硬度化されている。耐
へたり性は、低密度・低硬度化された内層部２により主
に確保される。
【００２１】上記した実施例１によれば、減圧状態から
常圧状態に急激的つまりステップ的に変更する方式で
も、或いは、緩やかにつまり非ステップ的に変更する方
式でも良い。前者の方式では、外層部１と内層部２との
境界を明瞭化するのに有利である。後者の方式では、外
層部１と内層部２との境界における気孔率を徐々に変化
させるのに有利である。
常圧状態に急激的つまりステップ的に変更する方式で
も、或いは、緩やかにつまり非ステップ的に変更する方
式でも良い。前者の方式では、外層部１と内層部２との
境界を明瞭化するのに有利である。後者の方式では、外
層部１と内層部２との境界における気孔率を徐々に変化
させるのに有利である。
【００２２】（実施例２）実施例２について説明する。
実施例２では、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウ
ム、重炭酸ナトリウム等の無機系発泡剤を用いる。無機
系発泡剤は、原料が反応する際の熱により発泡する様に
されている。重炭酸アンモニウムは一般的には分解温度
が３５〜６０℃程度であるため、本反応には最も適当で
ある。無機系発泡剤の添加量としてはポリオール１０５
ｇに対して５〜１５ｇ程度、望ましくは８ｇが適当であ
る。
実施例２では、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウ
ム、重炭酸ナトリウム等の無機系発泡剤を用いる。無機
系発泡剤は、原料が反応する際の熱により発泡する様に
されている。重炭酸アンモニウムは一般的には分解温度
が３５〜６０℃程度であるため、本反応には最も適当で
ある。無機系発泡剤の添加量としてはポリオール１０５
ｇに対して５〜１５ｇ程度、望ましくは８ｇが適当であ
る。
【００２３】そしてＭＤＩ系のイソシアネートとポリオ
ールとを配合した原料を用い、その原料に無機系発泡剤
を配合する。必要ならば他の発泡剤としての水も配合し
ても良い。成形型に注入する前の原料温度は、無機系発
泡剤の分解温度以下または分解温度の下限値付近程度と
する。具体的には２５〜４５℃程度、望ましくは３５℃
程度が適当である。
ールとを配合した原料を用い、その原料に無機系発泡剤
を配合する。必要ならば他の発泡剤としての水も配合し
ても良い。成形型に注入する前の原料温度は、無機系発
泡剤の分解温度以下または分解温度の下限値付近程度と
する。具体的には２５〜４５℃程度、望ましくは３５℃
程度が適当である。
【００２４】注入前の状態の成形型の雰囲気温度は、無
機系発泡剤の分解促進温度以下、つまり無機系発泡剤の
発泡を規制または阻止する温度領域とされている。具体
的には２０〜４０℃、望ましくは２５℃とされている。
この様な温度領域に維持されている成形型内に、上記し
た原料を注入する。注入された後に原料は反応する。反
応熱により原料の内層部の温度は早期に昇温する。よっ
て内層部に含まれている無機系発泡剤が効果的に発泡し
て、内層部の低密度・低硬度化が図られる。
機系発泡剤の分解促進温度以下、つまり無機系発泡剤の
発泡を規制または阻止する温度領域とされている。具体
的には２０〜４０℃、望ましくは２５℃とされている。
この様な温度領域に維持されている成形型内に、上記し
た原料を注入する。注入された後に原料は反応する。反
応熱により原料の内層部の温度は早期に昇温する。よっ
て内層部に含まれている無機系発泡剤が効果的に発泡し
て、内層部の低密度・低硬度化が図られる。
【００２５】しかし原料のうち外層部の昇温は制約され
る。雰囲気や成形型の型面に外層部が直接対面している
ため、外層部の熱は外方に逃げ易く、外層部の昇温は制
約されるからである。故に、外層部においては無機系発
泡剤の分解による発泡が制約され、外層部の高密度・高
硬度化が図られる。なお発泡が制約される外層部には未
分解の無機系発泡剤が含まれているので、ポリウレタン
フォームの固化後に加熱処理して取り除くことが好まし
い。
る。雰囲気や成形型の型面に外層部が直接対面している
ため、外層部の熱は外方に逃げ易く、外層部の昇温は制
約されるからである。故に、外層部においては無機系発
泡剤の分解による発泡が制約され、外層部の高密度・高
硬度化が図られる。なお発泡が制約される外層部には未
分解の無機系発泡剤が含まれているので、ポリウレタン
フォームの固化後に加熱処理して取り除くことが好まし
い。
【００２６】実施例２によれば、前述した様に、原料注
入前の状態の成形型の雰囲気温度は、無機系発泡剤の発
泡を規制または阻止する温度領域にする必要がある。そ
のため、ポリウレタンフォームの成形後または成形途中
に成形型を強制冷却することが好ましい。冷却手段とし
ては、成形型に水等の冷却媒体を接触させる方式を採用
できる。
入前の状態の成形型の雰囲気温度は、無機系発泡剤の発
泡を規制または阻止する温度領域にする必要がある。そ
のため、ポリウレタンフォームの成形後または成形途中
に成形型を強制冷却することが好ましい。冷却手段とし
ては、成形型に水等の冷却媒体を接触させる方式を採用
できる。
【００２７】（実施例２の試験例）上記した実施例２に
基づいて試験を行った。この試験では、重炭酸アンモニ
ウム４ｇを予め乳鉢で細かく粉砕した。そして、３５℃
に温調したポリオール（三洋化成工業（株）製；ＰＭ−
９２５）１０５ｇと重炭酸アンモニウムとを均一混合す
る。更に、３５℃に温調したイソシアネート（日本ポリ
ウレタン工業（株）製；ＣＥ−７２２）７６ｇと混合す
る。水はＰＭ−９２５に含まれている。５秒間攪拌した
後に、この原料を、重炭酸アンモニウムの分解温度以下
の温度である２５℃温調した成形型（金型）内に注入す
る。
基づいて試験を行った。この試験では、重炭酸アンモニ
ウム４ｇを予め乳鉢で細かく粉砕した。そして、３５℃
に温調したポリオール（三洋化成工業（株）製；ＰＭ−
９２５）１０５ｇと重炭酸アンモニウムとを均一混合す
る。更に、３５℃に温調したイソシアネート（日本ポリ
ウレタン工業（株）製；ＣＥ−７２２）７６ｇと混合す
る。水はＰＭ−９２５に含まれている。５秒間攪拌した
後に、この原料を、重炭酸アンモニウムの分解温度以下
の温度である２５℃温調した成形型（金型）内に注入す
る。
【００２８】これにより内層部２の発泡が効果的に行わ
れ、図１に例示した様に外層部１が高密度・高硬度化、
内層部２が低密度・低硬度化したフォーム構造が得られ
た。 （物性値）上記した実施例１に係る試験例、実施例２に
係る試験例で製造したポリウレタンフォームの各物性値
をそれぞれ表１に示した。同様に比較例で製造したポリ
ウレタンフォームの物性値も示した。比較例は、従来よ
り使用されている通常法に相当するものであり、基本的
には実施例１と同様の条件で製造した。但し常圧状態で
行い、圧力変動はない。
れ、図１に例示した様に外層部１が高密度・高硬度化、
内層部２が低密度・低硬度化したフォーム構造が得られ
た。 （物性値）上記した実施例１に係る試験例、実施例２に
係る試験例で製造したポリウレタンフォームの各物性値
をそれぞれ表１に示した。同様に比較例で製造したポリ
ウレタンフォームの物性値も示した。比較例は、従来よ
り使用されている通常法に相当するものであり、基本的
には実施例１と同様の条件で製造した。但し常圧状態で
行い、圧力変動はない。
【００２９】表１において、オーバーオール密度とは、
成形したポリウレタンフォーム全体の密度を意味する。
試験片密度とは、成形したポリウレタンフォーム全体か
ら切り出した試験片の密度を意味する。２５％硬度と
は、試験片の初期厚みから２５％潰すのに必要な荷重を
意味する。５０％硬度とは、試験片の初期厚みから５０
％潰すのに必要な荷重を意味する。熱圧縮歪とは、初期
厚みから５０％圧縮した試験片を７０℃で２２時間保持
した後に、３０分間室温中で放置し、初期厚みまで戻ら
なかったぶんの厚みを意味する。
成形したポリウレタンフォーム全体の密度を意味する。
試験片密度とは、成形したポリウレタンフォーム全体か
ら切り出した試験片の密度を意味する。２５％硬度と
は、試験片の初期厚みから２５％潰すのに必要な荷重を
意味する。５０％硬度とは、試験片の初期厚みから５０
％潰すのに必要な荷重を意味する。熱圧縮歪とは、初期
厚みから５０％圧縮した試験片を７０℃で２２時間保持
した後に、３０分間室温中で放置し、初期厚みまで戻ら
なかったぶんの厚みを意味する。
【００３０】表１から理解できる様に、実施例１によれ
ば、オーバオール密度は４５ｋｇ／ｃｍ3 であり、試験
片密度は４２．０ｋｇ／ｃｍ3 であり、ポリウレタンフ
ォームの低密度化が図られている。オーバオール密度の
方が試験片密度よりも高いのは、成形状態のポリウレタ
ンフォームには気孔が少ない表面スキン層が存在してい
るからである。また実施例１によれば、試験片の各部密
度は『上』が４４．６ｋｇ／ｃｍ3 であり、『中』が３
８．３ｋｇ／ｃｍ3 であり、『下』が４３．０ｋｇ／ｃ
ｍ3 である。この様に外層部である『上』『下』が高密
度化され、内層部である『中』が低密度化されているこ
とがわかる。
ば、オーバオール密度は４５ｋｇ／ｃｍ3 であり、試験
片密度は４２．０ｋｇ／ｃｍ3 であり、ポリウレタンフ
ォームの低密度化が図られている。オーバオール密度の
方が試験片密度よりも高いのは、成形状態のポリウレタ
ンフォームには気孔が少ない表面スキン層が存在してい
るからである。また実施例１によれば、試験片の各部密
度は『上』が４４．６ｋｇ／ｃｍ3 であり、『中』が３
８．３ｋｇ／ｃｍ3 であり、『下』が４３．０ｋｇ／ｃ
ｍ3 である。この様に外層部である『上』『下』が高密
度化され、内層部である『中』が低密度化されているこ
とがわかる。
【００３１】更に実施例１によれば、２５％硬度は１．
９２ｋｇｆ／６４ｃｍ2 、５０％硬度は３．１２ｋｇｆ
／６４ｃｍ2 、熱圧縮永久歪は７．１％である。実施例
２によれば、オーバオール密度は４５ｋｇ／ｃｍ3 であ
り、試験片密度は３９．７ｋｇ／ｃｍ3 であり、ポリウ
レタンフォームの低密度化が図られている。試験片の各
部密度は『上』が４１．７ｋｇ／ｃｍ3 であり、『中』
が３４．５ｋｇ／ｃｍ3 であり、『下』が４３．０ｋｇ
／ｃｍ3 である。この様に実施例２においても、外層部
である『上』『下』が高密度化され、内層部である
『中』が低密度化されていることがわかる。
９２ｋｇｆ／６４ｃｍ2 、５０％硬度は３．１２ｋｇｆ
／６４ｃｍ2 、熱圧縮永久歪は７．１％である。実施例
２によれば、オーバオール密度は４５ｋｇ／ｃｍ3 であ
り、試験片密度は３９．７ｋｇ／ｃｍ3 であり、ポリウ
レタンフォームの低密度化が図られている。試験片の各
部密度は『上』が４１．７ｋｇ／ｃｍ3 であり、『中』
が３４．５ｋｇ／ｃｍ3 であり、『下』が４３．０ｋｇ
／ｃｍ3 である。この様に実施例２においても、外層部
である『上』『下』が高密度化され、内層部である
『中』が低密度化されていることがわかる。
【００３２】また実施例２によれば、２５％硬度は１．
６３ｋｇｆ／６４ｃｍ2 、５０％硬度は３．０７ｋｇｆ
／６４ｃｍ2 、熱圧縮永久歪は５．９％である。従来法
である比較例によれば、オーバオール密度は５０ｋｇ／
ｃｍ3 であり、試験片密度は４６．７ｋｇ／ｃｍ3 であ
る。各部密度は『上』が５０．２ｋｇ／ｃｍ3 であり、
『中』が４６．９ｋｇ／ｃｍ3 であり、『下』が４８．
２ｋｇ／ｃｍ3 である。２５％硬度は２．１３ｋｇｆ／
６４ｃｍ2 、５０％硬度は３．１５ｋｇｆ／６４ｃ
ｍ2 、熱圧縮永久歪は６．８％である。
６３ｋｇｆ／６４ｃｍ2 、５０％硬度は３．０７ｋｇｆ
／６４ｃｍ2 、熱圧縮永久歪は５．９％である。従来法
である比較例によれば、オーバオール密度は５０ｋｇ／
ｃｍ3 であり、試験片密度は４６．７ｋｇ／ｃｍ3 であ
る。各部密度は『上』が５０．２ｋｇ／ｃｍ3 であり、
『中』が４６．９ｋｇ／ｃｍ3 であり、『下』が４８．
２ｋｇ／ｃｍ3 である。２５％硬度は２．１３ｋｇｆ／
６４ｃｍ2 、５０％硬度は３．１５ｋｇｆ／６４ｃ
ｍ2 、熱圧縮永久歪は６．８％である。
【００３３】
【表１】 表１から理解できる様に実施例１や実施例２に係る試験
例で製造したポリウレタンフォームは、比較例に係る通
常方法で製造したポリウレタンフォームに対して、ほぼ
同等の硬度、熱圧縮永久歪の特性を備えている。
例で製造したポリウレタンフォームは、比較例に係る通
常方法で製造したポリウレタンフォームに対して、ほぼ
同等の硬度、熱圧縮永久歪の特性を備えている。
【００３４】しかも、実施例１や実施例２に係る試験例
で製造したポリウレタンフォームは、比較例に係る方法
で製造したポリウレタンフォームに対して、６〜１０％
程度の低密度化が達成できていることがわかる。換言す
れば、実施例１、実施例２によれば、硬度、耐へたり性
を通常方法と同程度に維持しつつ、ＭＤＩ系のポリウレ
タンフォームの低密度化を図り得る。
で製造したポリウレタンフォームは、比較例に係る方法
で製造したポリウレタンフォームに対して、６〜１０％
程度の低密度化が達成できていることがわかる。換言す
れば、実施例１、実施例２によれば、硬度、耐へたり性
を通常方法と同程度に維持しつつ、ＭＤＩ系のポリウレ
タンフォームの低密度化を図り得る。
【００３５】（付記）上記した実施例から次の技術的思
想も把握できる。 ○減圧状態から常圧状態に変更するタイミングとして、
ライズタイムを１００と仮定したときに、原料の注入時
点から圧力変動開始時点までの時間は８０〜９５程度、
特に９０〜９５程度に設定する請求項１に係る方法。
想も把握できる。 ○減圧状態から常圧状態に変更するタイミングとして、
ライズタイムを１００と仮定したときに、原料の注入時
点から圧力変動開始時点までの時間は８０〜９５程度、
特に９０〜９５程度に設定する請求項１に係る方法。
【００３６】
【発明の効果】請求項１に係る方法によれば、外層部が
高密度・高硬度、内層部が低密度・低硬度化したフォー
ム構造を得るのに有利である。特に減圧に伴い内層部の
低密度化を効果的に実現できるので、全体の低密度化を
図りつつ上記フォーム構造を得るのに有利である。よっ
てＭＤＩ系のポリウレタンフォームの高硬度化及び耐へ
たり性の良好化を両立するのに有利である。
高密度・高硬度、内層部が低密度・低硬度化したフォー
ム構造を得るのに有利である。特に減圧に伴い内層部の
低密度化を効果的に実現できるので、全体の低密度化を
図りつつ上記フォーム構造を得るのに有利である。よっ
てＭＤＩ系のポリウレタンフォームの高硬度化及び耐へ
たり性の良好化を両立するのに有利である。
【００３７】請求項２に係る方法によれば、外層部が高
密度・高硬度、内層部が低密度・低硬度化したフォーム
構造を得るのに有利である。特に外層部における発泡剤
の発泡を規制しつつ、内層部において発泡剤を効果的に
発泡させ得るので、全体の低密度化を図りつつ上記フォ
ーム構造を得るのに有利である。よってＭＤＩ系のポリ
ウレタンフォームの高硬度化及び耐へたり性の良好化を
両立するのに有利である。
密度・高硬度、内層部が低密度・低硬度化したフォーム
構造を得るのに有利である。特に外層部における発泡剤
の発泡を規制しつつ、内層部において発泡剤を効果的に
発泡させ得るので、全体の低密度化を図りつつ上記フォ
ーム構造を得るのに有利である。よってＭＤＩ系のポリ
ウレタンフォームの高硬度化及び耐へたり性の良好化を
両立するのに有利である。
【図１】実施例１で製造したポリウレタンフォームのフ
ォーム構造を模式的に示す断面図である。
ォーム構造を模式的に示す断面図である。
図中、１は外層部、２は内層部を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 18/08 101:00） Ｂ２９Ｋ 75:00 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｃ０８Ｌ 75:04
Claims (2)
- 【請求項１】ポリウレタンフォームとなるポリオールと
ＭＤＩ系のイソシアネートとを含む原料を成形型のキャ
ビティ内に供給して反応させ、発泡固化によりＭＤＩ系
ポリウレタンフォームを製造する方法において、 該原料を該成形型内に供給すると共に該成形型の雰囲気
圧力を減圧状態とし、 その後、該原料の反応完了前に、該成形型の雰囲気圧力
を常圧状態または加圧状態にすることを特徴とするＭＤ
Ｉ系ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項２】ポリウレタンフォームとなるポリオールと
ＭＤＩ系のイソシアネートとを含む原料を成形型内に供
給して反応させ、発泡固化によりＭＤＩ系ポリウレタン
フォームを製造する方法において、 該原料に発泡剤を添加し、 該成形型の雰囲気温度を該発泡剤の分解促進温度以下と
した状態で、 該原料を該成形型内に供給して、該原料を反応させて反
応熱に伴う昇温により発泡剤を発泡させることを特徴と
するＭＤＩ系ポリウレタンフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7096850A JPH08291209A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Ｍｄｉ系ポリウレタンフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7096850A JPH08291209A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Ｍｄｉ系ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08291209A true JPH08291209A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14175977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7096850A Pending JPH08291209A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Ｍｄｉ系ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08291209A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002542357A (ja) * | 1999-04-20 | 2002-12-10 | バイエル アクチェンゲゼルシャフト | 圧縮ポリウレタン硬質フォーム |
| CN113861368A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-31 | 绍兴市通盛保温材料有限公司 | 一种全水发泡聚氨酯硬泡保温材料及其制备工艺 |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP7096850A patent/JPH08291209A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002542357A (ja) * | 1999-04-20 | 2002-12-10 | バイエル アクチェンゲゼルシャフト | 圧縮ポリウレタン硬質フォーム |
| CN113861368A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-31 | 绍兴市通盛保温材料有限公司 | 一种全水发泡聚氨酯硬泡保温材料及其制备工艺 |
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