JPH0952932A - 軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法 - Google Patents

軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法

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JPH0952932A
JPH0952932A JP7225693A JP22569395A JPH0952932A JP H0952932 A JPH0952932 A JP H0952932A JP 7225693 A JP7225693 A JP 7225693A JP 22569395 A JP22569395 A JP 22569395A JP H0952932 A JPH0952932 A JP H0952932A
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polyol
foam
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mold temperature
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JP7225693A
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Hidefumi Ota
英文 太田
Ryoichi Takamura
良一 高村
Hajime Akiyama
一 秋山
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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    • C08G18/4009Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
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  • Polymers & Plastics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来にように原料注入時の金型温度を狭い範
囲にコントロールしなくても、成形性の良好な軟質ポリ
ウレタンモールドフォームの製造を可能にする。 【解決手段】 ポリオールと有機ポリイソシアネートと
を発泡剤、触媒、および整泡剤の存在下で反応させて軟
質ポリウレタンモールドフォームを製造する方法におい
て、イソシアネートとの反応活性を高めた特定のポリオ
ールを2〜70重量%含むポリオールを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術】本発明は軟質ポリウレタンモール
ドフォームを製造する方法に関する。さらに詳しくは、
広い金型温度範囲において良好な成形性を示す軟質ポリ
ウレタンモールドフォームの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】軟質ポリウレタンモールドフォームの製
造において、原料注入時の金型温度(以下、型温と略
記)が成形性に大きな影響を与えることは周知のことで
ある。すなわち、通常、型温が55℃以下ではポリオー
ルとイソシアネートの反応によって生じる金型接触面の
樹脂強度が十分でなく、ルーズスキンが発生する。ま
た、型温が65℃以上ではフォームが不安定となり、フ
ォームスキン面に粗いセルが発生する。当製造業者にお
いて、型温の影響によって発生する成形不良の改良方法
として、通常実施される方法は、型温を狭い範囲にコ
ントロールする;ポリオールおよび/またはイソシア
ネートの反応活性を高め、型温が成形性に与える影響を
小さくする;などの方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法には次の様な問題点がある。実際の軟質モールドウレ
タンフォームの製造において、型温を狭い範囲にコント
ロールすることは、製造開始時の型温の上がり難さ、季
節による気温の変化等があり、実質上、極めて困難であ
る。また、ポリオールの反応活性を高める方法として、
通常、1分子当りの平均官能基数を高める;末端の
オキシエチレンの付加量を多くする;イソシアネート
の1分子当りの平均官能基数を高めて反応活性を高め
る;等があるが、従来実施されているこれらの方法でポ
リオールおよび/またはイソシアネートの反応活性を高
めた場合、得られたフォームが独立気泡となり、フォー
ムの収縮が発生する等、新たな問題が発生する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決する軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方
法について鋭意検討した結果、特定のポリエーテルポリ
オールを使用することで、広い型温範囲で良好な成形性
を示し、上記課題が解決できることを見出し、本発明に
到達した。
【0005】すなわち本発明は、ポリオール(a)と有
機ポリイソシアネート(b)とを、発泡剤、触媒および
整泡剤の存在下で金型中で反応させて軟質ポリウレタン
フォームを製造する方法において、(a)として、下記
ポリエーテルポリオール(a1)を2〜70重量%含む
ポリオールを用いることを特徴とする軟質ポリウレタン
モールドフォームの製造方法である。 (a1):1分子当りの平均官能基数が2.5〜6.
0、水酸基価が20〜40で、オキシエチレン単位の含
有量が20〜35重量%、末端オキシエチレン基含量が
10〜18重量%であるポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレンポリオール。
【0006】本発明におけるポリエーテルポリオール
(a1)としては、例えば、アルコール類、アミン類、
アンモニア等のアルキレンオキシド付加物が挙げられ
る。さらに具体的にはエチレングリコール、プロピレン
グリコール、1,4ブタンジオール、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、ソルビト
ール、ショ糖等の多価アルコール類のプロピレンオキサ
イド(以下、POと略記)およびエチレンオキサイド
(以下、EOと略記)共付加物、エチレンジアミン等の
PO・EO共付加物等が挙げられる。これらのポリオー
ルを2種以上併用して、実質的に平均官能基数を2.5
〜6.0としたポリオールも本発明の技術範囲に含まれ
る。POおよびEOの付加形式はブロックもしくはラン
ダムのいずれでも良い。
【0007】上記(a1)の1分子当りの平均官能基数
は、通常2.5〜6.0、好ましくは2.5〜4.0で
ある。平均官能基数が2.5未満ではキュアー性が悪化
し、6.0を越えるとフォームが独立気泡となり、フォ
ームが収縮する。
【0008】(a1)の水酸基価は、通常20〜40、
好ましくは22〜35である。水酸基価が20未満では
原料粘度が高くなり成形性が悪化し、40を越えると独
立気泡となり、フォームが収縮する。
【0009】また、(a1)中のオキシエチレン単位の
含有量は通常20〜35重量%、好ましくは22〜30
重量%、さらに好ましくは23〜28重量%である。オ
キシエチレン単位の含有量が20重量%未満では、本発
明の目的である、広い型温範囲での良好な成形性の確保
が達成できず、35重量%を越えるとフォームが軟らか
くなりすぎる。
【0010】(a1)1分子当りの末端オキシエチレン
基含量は通常10〜18重量%、好ましくは12〜17
重量%、さらに好ましくは14〜16重量%である。末
端のEO付加量が10重量%未満ではキュアー性が悪化
し、18重量%を越えると独立気泡となり、フォームが
収縮する。
【0011】ポリオール(a)中の(a1)の含有量は
通常2〜70重量%、好ましくは20〜60重量%、さ
らに好ましくは20〜45重量%である。(a1)の含
有量が2重量%未満では本発明の目的である広い型温範
囲での良好な成形性の確保ができず、70重量%を越え
ると独立気泡となり、フォームが収縮する。
【0012】(a)を構成する(a1)以外のポリオー
ルとしては、軟質ポリウレタンモールドフォーム用とし
て通常使用されるポリエーテルポリオール(a2)およ
びポリオール中でビニルモノマーを重合させて分散安定
化されてなる重合体ポリオール(a3)が挙げられる。
【0013】上記(a2)としては、例えば、アルコー
ル類、アミン類、アンモニア等のアルキレンオキシド付
加物が挙げられる。さらに具体的にはエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4ブタンジオール、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、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコール類のP
OおよびEO付加物、エチレンジアミン等のPOおよび
EO付加物、等が挙げられる。これらのポリオールは2
種以上併用しても良い。POおよびEOの付加形式はブ
ロックもしくはランダムのいずれでも良いが、好ましく
は末端部へのブロック付加である。
【0014】上記(a3)としては、前記(a1)およ
び/または(a2)中で、ラジカル開始剤存在下、アク
リロニトリル、スチレン等のビニルモノマーを重合し、
安定分散させたものが挙げられる。重合体ポリオール中
のビニルポリマーの含有量は通常50重量%以下であ
る。
【0015】本発明で用いるポリオール(a)の構成と
して好ましいものは(a1)と(a3)との併用、また
は(a1)、(a2)および(a3)の併用である。
【0016】有機ポリイソシアネート(b)としては、
ポリウレタンに通常使用される公知のもの、例えば炭素
数(NCO基中の炭素数を除く)6〜20の芳香族ポリ
イソシアネート[2,4−もしくは2,6−トリレンジ
イソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−も
しくは4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)、粗製MDI、ポリアリールポリイソシアネ
ート(PAPI)等];炭素数2〜18の脂肪族イソシ
アネート(ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジ
イソシアネート等);炭素数4〜15の脂環式ポリイソ
シアネート(イソフォロンジイソシアネート、ジシクロ
ヘキシルジイソシアネート等);これらのポリイソシア
ネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロ
ファネート基、ウレア基、ウレトジオン基、ビュウレッ
ト基、ウレトンイミン基、イソシアヌレート基、オキサ
ゾリドン基含有変性物等);特願昭59−199160
号公報明細書に記載の上記以外のポリイソシアネート;
およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
【0017】これら(b)として例示したもののうち好
ましいものは、TDI単独またはTDIと変性MDIお
よび/または粗製MDIとの混合物(TDIの含有量7
0重量%以上)である。
【0018】本発明において用いられる発泡触媒として
は、ポリウレタンに通常使用される公知のもの、例えば
カルボン酸の金属塩(酢酸ナトリウム、オクチル酸鉛、
オクチル酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、スタナスオクト
エート等);アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の
アルコキシドもしくはフェノキシド(ナトリウムメトキ
シド、ナトリウムフェノキシド等);3級アミン類(ト
リエチルアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモ
ルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール、ピリジン
等);4級アンモニウム塩(テトラエチルヒドロキシル
アンモニウム等);並びに、スズ、アンチモン等の金属
を含有する有機金属化合物(テトラフェニルスズ、トリ
ブチルアンチモンオキサイド等)等が挙げられる。これ
らのうち好ましいものは、3級アミン類、スズまたはア
ンチモンを含有するカルボン酸の金属塩もしくは有機金
属化合物およびこれらの2種以上の併用である。
【0019】整泡剤としては、ポリウレタンに通常使用
できるものが用いられ、具体例としては、ジメチルシロ
キサン系整泡剤、例えば日本ユニカー(株)製の「SZ
−1306」、「L−520」、「L−540」、「L
−5309」、「L−5366」;東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン(株)製の「SH−190」、「SH−
193」および「SRX−274C」が挙げられる。
【0020】本発明における発泡剤および整泡剤の使用
量は、次の通りである。発泡剤としては、水単独が好ま
しく、ポリオール(a)100重量部に対して通常2.
5〜8重量部、好ましくは3〜5重量部である。また、
必要によりフロン化合物あるいは低沸点ハロゲン化炭化
水素化合物等を併用しても良い。整泡剤は、(a)10
0重量部に対して通常0.5〜5.0重量部、好ましく
は0.8〜3.0重量部である。
【0021】本発明における軟質ポリウレタンモールド
フォームの製造方式としては、従来公知の方式、例えば
ホットキュアー方式、コールドキュアー方式等いずれの
方式でもよいが、好ましいのはコールドキュアー方式で
ある。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明をさら
に説明するが、本発明はこれにより限定されるものでは
ない。なお、実施例および比較例中の発泡処方欄の数値
は重量部を示す。
【0023】
【実施例】
実施例1〜3および比較例1、2 表1に示した発泡処方に従って、活性水素成分の当量と
イソシアネートの当量が1/1(イソシアネートインデ
ックス=100)になるように金型内でポリウレタンフ
ォームを発泡し、金型から取り出して一昼夜放置後、ポ
リウレタンフォームを切断して物性を測定し、さらに成
形性を評価した。それらの結果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】(使用原料の記号の説明) ・ポリオール(a1) (a1−1):グリセリンにPOを付加し、次にEO,
PO,EOを順次ブロック付加したポリオール(平均官
能基数3、水酸基数24.2、オキシエチレン単位含有
量25重量%、末端EO付加量15重量%) (a1−2):グリセリンにPOを付加し、次にEO/
POをランダム付加し、さらに末端にEOをブロック付
加したポリオール(平均官能基数3、水酸基数28.
1、オキシエチレン単位含有量27重量%、P0/EO
ランダム部分の重量比3/7、末端EO付加量15重量
%) ・ポリオール(a2) (a2−1):グリセリンにPOを付加し、さらに末端
にEOをブロック付加したポリオール(平均官能基数
3、水酸基数28.2、末端EO付加量25重量%) (a2−2):グリセリンにPOを付加し、さらに末端
にEOをブロック付加したポリオール(平均官能基数
3、水酸基数34.2、末端EO付加量14重量%) ・重合体ポリール(a3) (a2−2)中でアクリロニトリルを重合して得た重合
体ポリオール(ポリアクリロニトリル含有量20重量
%) ・有機ポリイソシアネート(b) 日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートT−80/
ミリオネートMR−200の8/2混合物 ・触媒 触媒A :東ソー(株)製、TEDA−L33 触媒B :東ソー(株)製、TOYOCAT−ET ・整泡剤 :東レ・ダウコーニングシリコーン
(株)製、SRX−274C
【0026】(発泡条件) 金型形状:300mm×300mm×100mm 材質 :アルミニウム製 金型温度:45〜75℃ ミキシング方法:ハンドミキシング 攪拌羽回転数:5000回転/分 原料温度:25±1℃
【0027】(表1および2における物性欄の記号の説
明) ・フォーム物性の測定方法および単位を以下に示す。 コアー密度 :JIS K6401に準拠、単位はkg
/m3 硬さ :JIS K6401に準拠、単位はkg
f 反発弾性率 :JIS K6401に準拠、単位は% 圧縮残留歪 :JIS K6401に準拠、単位は% ・成形性 :型温を変化させ、フォームを成形、ク
ラッシングを実施し、下記基準で型温下限、型温上限、
フォームの収縮の大小を判断した。 型温下限 :ルーズスキンが発生する型温、単位は℃ 型温上限 :フォームのセルが粗くなる型温、単位は
℃ 収縮大:フォームの発泡方向の変形が型の元厚みに対し
て50/1000以上 収縮小:フォームの発泡方向の変形が型の元厚みに対し
て50/1000未満
【0028】
【発明の効果】本発明の方法を用いることにより、従来
のように型温を狭い範囲にコントロールしなくても、成
形性良好な軟質ポリウレタンモールドフォームの製造が
可能となる。従って、季節要因等による不良品率の減少
や、生産開始直後の低い型温でも良好な成形性を有する
ため生産効率のアップにつながり、工業的に極めて有用
である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール(a)と有機ポリイソシアネ
    ート(b)とを、発泡剤、触媒および整泡剤の存在下で
    金型中で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造す
    る方法において、(a)として、下記ポリエーテルポリ
    オール(a1)を2〜70重量%含むポリオールを用い
    ることを特徴とする軟質ポリウレタンモールドフォーム
    の製造方法。 (a1):1分子当りの平均官能基数が2.5〜6.
    0、水酸基価が20〜40、オキシエチレン単位の含有
    量が20〜35重量%、末端オキシエチレン基含量が1
    0〜18重量%であるポリオキシエチレンポリオキシプ
    ロピレンポリオール。
  2. 【請求項2】 (a)が、(a1)を20〜60重量%
    含み、該(a1)の1分子当りの平均官能基数が2.5
    〜4.0である請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 原料注入時の金型温度が50〜70℃
    の範囲でモールド成形を行う請求項1または2記載の製
    造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001139653A (ja) * 1999-09-03 2001-05-22 Toyo Tire & Rubber Co Ltd シートクッションパッド
US6653362B2 (en) 2000-04-14 2003-11-25 Asahi Glass Company, Limited Process for producing flexible polyurethane foam
US20180223030A1 (en) * 2015-08-04 2018-08-09 Covestro Deutschland Ag Method for producing flexible polyester urethane foams with increased compressive strength

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