JPS581131B2 - 可撓性ポリウレタンフォ−ムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１００℃以下の比較的低温でキュアーする軟質
あるいは半硬質の可撓性ポリウレタンフォームの改良さ
れた製造方法に関し、更に詳しくは、従来公知のポリエ
ーテルポリオールあるいはこれらポリエーテルポリオー
ルとポリマーポリオールの混合物等のポリオール類を発
泡剤、触媒、整泡剤、その他助剤類の存在下で有機ポリ
イソシアネートと反応させて、１００℃以下で軟質ある
いは半硬質の可撓性ポリウレタンフォームを製造する方
法において、上記反応をポリオール類１００重量部に対
し１〜２０重量部の多価フェノールポリグリシジルエー
テルのジアルカノールアミンアダクトの共存下に行なう
ことを特徴とする可撓性ポリウレタンフォームの製造方
法である。

軟質あるいは半硬質の可撓性ポリウレタンフォームは家
具、寝具、車輛等のクッション材、クラッシュパット、
アームレスト、ドアパネル等の自動車内装材、さらに工
業用衝撃吸収材、吸音材や玩具、雑貨類等に多く使用さ
れている。

このような可撓性ポリウレタンフォームの製造法として
は、通常連続スラブ方式とモールド成形方式とに分けら
れるが、その夫々について比較的低温でキュアーする低
温キュアーシステムと高温でキュアーする高温キュアー
システムがある。

高温キュアーシステムは低密度フォームが製造し易いこ
と、低密度における圧縮強度が比較的優れていることな
どから現在前記用途の大半はこのシステムにより製造さ
れているのが実情である。

一方、最近、石油、電力等の省エネルギ一時代をむかえ
、多くの熱エネルギーを必要とする高温キュアーシステ
ムに代えて１００℃以下の比較的低温で可撓性ポリウレ
タンフォームを製造する方法についての研究がさかんに
なってきている。

しかし、この低温キュアーシステムは高温キュアーシス
テムと比較して物性面、成形性面などでかなり劣るなど
多くの問題があった。

特に物性面では低密度時に満足した圧縮強度が得られず
、そのため従来のポリエーテルポリオールに重合性モノ
マーをグラフトあるいはブロック重合したものや他種の
ポリマーを分散させた、又はブレンドさせたポリマーポ
リオールを併用する事により、発泡時のフォームセルを
連通化し易くし、一定フォーム密度での圧縮強度やフォ
ームの引張り特性を改良することが試みられていた。

しかしこれらのポリマーポリオールを使用した場合には
、上記欠点は改良されたとしても成形品の成形性が悪く
なるという問題点があり、十分に満足すべきものとは言
えなかった。

このようなことから、本発明者らはこれら問題点を解決
すべく鋭意研究を行った結果、ポリウレタンフォーム製
造時に多価フェノールポリグリシジルエーテルのジアル
カノールアミンアダクトを共存させることにより、成形
性および物性面において著しく改良された軟質あるいは
半硬質の可撓性ポリウレタンフォームが得られることを
見出した。

すなわち、従来エポキシ樹脂のジアルカノールアミンア
ダクトをインシアネート併用エポキシ樹脂塗料に使用す
ることは公知であるが、本発明者らは反応系の全く異な
る低温キュアーシステムの可撓性ポリウレタンフォーム
の物性および成形性の改良に極めて有用であることを見
出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、ポリオール類と有機ポリイソシアネ
ートを反応させて、１００℃以下で軟質あるいは半硬質
の可撓性ポリウレタンフォームを製造する方法において
、上記反応をポリオール類１００重量部に対して１〜２
０重量部の多価フェノールポリグリシジルエーテルのジ
アルカノールアミンアダクトの共存下に行なうことを特
徴とする可撓性ポリウレタンフォームの製造方法である
。

以下、本発明を詳細に説明する、 本発明で用いられるポリエーテルポリオールとしては、
エチレングリコール、グリセリン等の多官能性水酸基含
有化合物またはジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン等のアミノ基含有化合物にエチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド等のアルキレンオキシド類を付加した２
〜６個の水酸基を含有し、平均分子量１，０００〜１２
，０００、好ましくは２，０００〜７，ＯＯＯを有する
ポリエーテルポリオールが使用される。

ポリマーポリオールとしては前記ポリエーテルポリオー
ルにスチレン、アクリロニトリル等の重合性モノマーを
グラフトあるいはブロツク重合させた、あるいはこれら
重合性モノマーの重合体を分散あるいはブレンドしたポ
リマーポリオールが用いられる。

有機ポリイソシアネートとしてはトリレンジイソシアネ
ート（以下ＴＤＩと呼ぶ）、ジフェニルメタンジイソシ
アネート（以下ＭＤＩと呼ぶ）、キシリレンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フエニレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添
ＴＤＩ、水添ＭＤＩ、アニリンとホルムアルデヒドの縮
合物をホスゲン化して作られるポリメチレンポリフエニ
ルポリイソシアネート（以下クルードＭＤＩと呼ぶ）な
どの他、これらポリイソシアネート類を多官能性水酸基
含有化合物と反応させたりあるいはカルボジイミド化に
より変性したいわゆる変性ポリイソシアネート、プレポ
リマー化した上記インシアネート等が用いられるが特に
好ましくはポリイソシアネートとしてはＴＤＩ、クルー
ドＭＤＩ、変性ＭＤＩが用いられる。

本発明で使用される多価フェノールポリグリシジルエー
テルのジアルカノールアミンアダクトは、多価フェノー
ルポリグリシジルエーテルとジアルカノールアミンを例
えばプラスチック、Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．１０，（１９
７１年）に記載されるような公知の方法を用いて反応さ
せることにより容易に得ることができる。

ここで、多価フェノールポリグリシジルエーテルとして
は、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ハロ
ゲン化ビスフェノールＡ、カテコール、レゾルシノール
、ハイドロキノン、インプロペニルフェノールタイマー
、ジフエニロールスルホン、ジオキシジフエニル、ジオ
キシナフタリン、多核ノボラツク樹脂等の多価フェノー
ルのポリグリシジルエーテルが挙げられるが、とりわけ
力テコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等のポリ
グリシジルエーテルが好ましい。

また、ジアルカノールアミンとしてはジエタノールアミ
ンおよびジイソプロパノールアミンが好ましい。

かかる多価フェノールのポリグリシジルエーテルのジア
ルカノールアミンアダクトは通常４００〜８００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇの水酸基価（以下ＯＨ価という）を有しており
、これらは単独あるいは二種以上の混合物として用いて
も有効で、該アダクトは原料ポリオール類にあらかじめ
加えてもよいし、ポリオール類とポリイソシアネートと
の反応時に同時に加えてもよく、特にその添加方法に限
定されるものではない。

多価フェノールポリグリシジルエーテルのジアルカノー
ルアミンアダクトの使用量は特に制限されないが、一般
に使用量が増加すれば得られるポリウレタンフォームの
硬度が増加する傾向にあるため、得られるフォームの他
の物性値等を考慮して通常ポリオール類１００重量部に
対して１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部が望
ましい。

本発明における軟質あるいは半硬質の可撓性ポリウレタ
ンフォームの製造は、通常前記ポリオール類、有機ポリ
イソシアネートおよび多価フェノールポリグリシジルエ
ーテルのジアルカノールアミンアダクトを水あるいは非
反応型発泡剤の存在下で触媒を用いて反応させることに
より実施されるが、必要に応じて架橋剤その他の助剤を
併用することができる。

反応触媒としてはトリエチレンジアミン、トリエチルア
ミン、ジメチルエタノールアミンなどの３級アミンやス
タナスオクテート、ジブチルチンジラウレート、オクタ
ン酸鉄などの金属化合物が用いられる。

架橋剤としてはトリエタノールアミン等のアミノアルコ
ール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等
のグリコール類、多官能アミン類、多官能アミン類にエ
チレンオキシドやプロピレンオキシド化合物を付加させ
たポリオールその他多官能活性水素含有物等が使用され
る。

発泡剤としては水、モノフルオロトリクロロメタン、メ
チレンクロリド等が一般に用いられる。

その他の助剤としては整泡剤、変色防止剤、流れ性改良
剤、着色剤等種々使用される。

これらの物質は必要量を原料ポリオール類に加えるか、
あるいは有機ポリイソシアネートとの反応時に加えても
よい。

以下、本発明を実施例により説明する。

実施例 １ トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドとエチレ
ンオキシドを付加させた分子量約６，０００、ＯＨ価２
８ｍｇＫＯＨ／ｇの三官能ポリエーテルポリオール１０
０ｇ、レゾルシノールジグリシジルエーテルのジエタノ
ールアミンアダクト（ＯＨ価７２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、以
下化合物Ａと呼ぶ）５ｇ、発泡剤として水２．８ｇ、触
媒としてＤＡＢＣＯ３３ＬＶ（三共エアプロダクツ社製
）を０．５ｇおよびシリコン系整泡剤０．５ｇを加え、
ラボミキサー（約２，０００ｒ．ｐ．ｍ）で充分攪拌し
たポリオール組成物１０８．８ｇに、ＴＤＩとクルード
ＭＤＩを４対１にしたイソシアネート混合物４０．６ｇ
を加え（−ＯＨ／−ＮＣＯ＝１ ： １．０５）、ラボ
ミキサー（約２，０００ｒ．ｐ．ｍ）で約１０秒間攪拌
後、温度５０℃の金属性モールド中に注入する。

室温下１０分間放置し、脱型後軟質ポリウレタンフォー
ムをただちにクラツシング操作を行いながらフォームの
成形性を調べた。

その後、室温で１時間放置し、成形品の物性測定を行っ
た。

結果を表１に示す。実施例 ２ 実施例１で使用した化合物Ａ５ｇの代りにこの化合物Ａ
を１０ｇ使用したこと以外は実施例１とすべて同様に行
った。

結果を表１に示す。実施例 ３ ポリオール類として、分枝ポリプロピレンエーテルポリ
オール（分子量約４，８００，ＯＨ価約３５ｍｇＫＯＨ
／ｇ）、アクリロニトリルおよびベンゾイルパーオキシ
ドを２，０００対４００対２の割合で混合し、オートク
レープ中で製造したＯＨ価約２８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリ
マーポリオール２０ｇと実施例１で使用した三官能性ポ
リエーテルポリオール８０ｇを用いること及び化合物Ａ
を２．５ｇ加えたこと以外は実施例１とすべて同様に行
った。

結果を表１に示す。実施例 ４ 実施例１で使用した化合物Ａ５ｇｇの代りに、ビスフェ
ノールＡジグリシジルエーテルのジエタノールアミンア
ダクト（ＯＨ価５７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、以下化合物Ｂと
呼ぶ）を５ｇ使用すること以外は実施例１とすべて同様
に行った。

結果を表１に示す。

比較例 １ 実施例１で使用した三官能性ポリオール１００ｇの代り
に、この三官能性ポリオール６０ｇと実施例３で使用し
たポリマーポリオール４０ｇを用いること及び化合物Ａ
を加えないこと以外は実施例１とすべて同様に行った。

結果を表１に示す。比較例 ２ 実施例１で使用した化合物Ａ５ｇの代りにエチレンジア
ミンにプロピレンオキシドを付加させたＯＨ価６３０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇのポリオール（以下化合物Ｃと呼ぶ）５ｌ
を使用したこと以外は実施例１とすべて同様に行った。

結果を表１に示す。なお、実施例１でモールドの型温を
５０℃から１００℃迄上昇させても成形品の表面状態は
非常に良好なものが得られ、さらに脱型時間の短縮も可
能であることが判った。

実施例 ５ グリセリンにプロピレオキシドとエチレンオキシドを付
加させた分子量約４，８００，ＯＨ価３５ｍｇＫＯＨ／
ｇの五官能ポリオール１００ｇ、レゾルシノールジグリ
シジルエーテルのジイソプロパノールアミンアダクト（
ＯＨ価６３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、以下化合物Ｄと呼ぶ）５
ｇ、発泡剤として水２ｇ、触媒としてトリエチルアミン
０．６ｇをラボミキサー（約２，０００ｒ．ｐ．ｍ）で
十分攪拌混合したポリオール組成物１０７．６ｇに、３
１％のイソシアネート含量を有するクルードＭＤＩ４６
．９ｇを加え、ラボミキサー（約２，０００ｒ．ｐ．ｍ
で約１０秒間攪拌後、温度５０℃の金属製モールド中
に注入する。

室温下１０分間放置し生成した半硬質ポリウレタンフォ
ームを脱型し室温で１週間放置後フォームの物性測定を
行った。

結果を表２に示す。実施例 ６ 実施例５で使用した化合物ＤＦＩの代りにハイドロキノ
ンジグリシジルエーテルのジエタノールアミンアダクト
（ＯＨ価７３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、以下化合物Ｅと呼ぶ）
を５ｇ使用したこと以外は実施例５とすべて同様に行っ
た。

結果を表２に示す。実施例 ７ 実施例５で使用した化合物Ｄ５ｇの代りにビスフェノー
ルＡジグリシジルエーテルのジエタノールアミンアダク
ト（ＯＨ価５７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、以下化合物Ｆと呼ぶ
）を５ｇｇ使用したこと以外は実施例５とすべて同様に
行った。

結果を表２に示す。比較例 ３ 実施例５で使用した化合物Ｄを使用しない以外は実施例
５とすべて同様に行った。

結果を表２に示す。

比較例 ４ 実施例５で使用した三官能ポリオール１００の代りにこ
の三官能ポリオール８０ｇと比較例１で使用したポリマ
ーポリオール２０ｇを用いること及び化合物Ｄを加えな
いこと以外は実施例５とすべて同様に行った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリオール類と有機ポリイソシアネートを反応させ
   て、１００℃以下で軟質あるいは半硬質の可撓性ポリウ
   レタンフォームを製造する方法において、上記反応をポ
   リオール類１００重量部に対して１〜２０重量部の多価
   フェノールポリグリシジルエーテルのジアルカノールア
   ミンアダクトの共存下に行なうことを特徴とする可撓性
   ポリウレタンフォームの製造方法。