JPS60144316A - ポリウレタン発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリウレタン発泡体の熱圧縮成型性の改良に
関するものである。従来、ポリウレタン発泡体は弾力性
に優れているため、車輌用、家具用、寝具用等のクッシ
ョン材として広く用いられており、片面又は両□面に凹
凸の形状を要求される場合は、高周波ウェルグー法ある
いは加熱下で７．１：縮成増する方法がとられている。

しか−しながら。

高周波ウェルグー法は、非常に高コストの特殊フオーム
を必要とし、又、高価なウェルターマシンを要する上に
一般に簡単な形状に限られるという欠点を有している。

一方、熱圧縮成型性では、高温度でかつ長時間加熱圧縮
成型することが必要であり、ポリウレタン発泡体の表面
に部分的にコ。

ゲが生じ変色したり□、劣化を促進したり、エネルギー
の面からも好ましいとは言えなかった。木発明者らは、
上記事情に鑑み、コスト的にイｉ利な熱圧縮成型法を用
い、低い圧縮温度及び短い圧縮時間でも充分に圧縮成型
可能な可撓性ポリウレタン発泡体の製法について鋭意検
討した結果、本発明を完成するに至った。□ すなわち、本発明はポリオールとして、平均水酸基価が
２８〜６０の範囲にあり、かつ末端アルキにンオキサイ
ド成盆のうち５０モル％以］二がエチレンオキサイドで
あるポリ（オキシエチレン−オキシアルキレン）ポリエ
ーテルポリオールを、添加剤として、水酸基を有するｆ
ｔＩＪａ級アミン類、第４級アンモニウム塩類、または
ラクタム類のうち少なくとも１種を用いることを特徴と
する熱圧縮成型性に優れたポリウレタン発泡体の製法を
提供するものである。

以下、本発明について詳しく説明する。

本発明に用いるポリオールは官能基数が２以上の活性水
素含有化合物にエチレンオキサイド以外のアルキレンオ
キサイドとエチレンオキサイドを付加し、化学構造上ポ
リオール分子の末端にエチレンオキサイド成分を５０モ
ル％以上結合するようにし、かつ平均水酸基価を２８〜
６０の範囲としたポリ（オキシエチレン−オキシアルキ
レン）ポリエーテルポリオールである。

ここで、エチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイ
ド成分としては、プロピレンオキサイド、ブチレンオキ
サイド、スチレンオキサイド等が例示されるが、入手の
容易さ、得られる発泡体の物性などからプロピレンオキ
サイドが好ましく用いられる。このエチレンオキサイド
以外のアルキレンオキサイド成分を用いず、アルキレン
オキサイド成分としてエチレンオキサイドを１００％用
いてもよいが、フオームの物性上あまり好ましくない。

上記ポリオールを製造する際に、出発物質として使用す
る活性水素含有化合物は、例えばポリアルコール類、ポ
リアミン類等であり、ポリアルコール類を例示すればエ
チレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン
、トリメチロールプロパン、１，２．６−ヘキサンドリ
オール、ペンクエリスリＩ・−ル、ソルビトール、ノ、
￥？′糖’Ｊがあり、またポリアミン類を例示すればエ
タノールアミン、トルエンジアミン、トリエタノールア
ミン、エチレンジアミン等がある。ポリオールのＩｌｉ
ｌ水均基価は２８〜６０の範囲であるが、好ましくは２
８〜４２の範囲である。

本発明においてポリオール成分の他に熱圧縮成型性を改
良する目的で誰加する成分は、水酸、！Ｉ（を有する第
３級アミン類、第４級アンモニウム塩類またはラクタム
類から選ばれる少なくとも１種であり、もちろんこれら
を併用してもよい。水酸基を有する第３級アミン類とし
ては、例えばＮ−メチルジェタノールアミン、ジメチル
エタノールアミン、ＮＮ’−ビス−ヒドロキシイソプロ
ビル−２−メチルピペラジン、トリメチルアミノエチル
エタノールアミンなどが挙げられるが、Ｎ−メチルジェ
タノールアミンが好ましく用いられる。これらアミン類
の添加量はポリオール１００重量部に対し０．１〜１重
量部の範囲、好ましくは０゜２〜０．７重量部の範囲で
ある。

第４級アンモニウム塩としては、−分子中にアニオンと
カチオンの両原子団を有する一般式％式％ ＣＨ２ＣＯＯ”　（Ｒ、はＣ１２〜ＣＩ８のアルキル基
）で示されるアミノ酸型両性界面活性剤、（Ｒ２はアル
キル基、Ｒ３Ｒ’　４は水素原子またはアルキル基、Ｒ
５はアルキレン基）で示されるベタイン型両性界面活性
剤ないしはイミダソリン型両性界面活性剤が挙げられ、
なかでもジメチルアルキルヤシベタインが好ましく、そ
の使用量はポリオール１００重量部に対し０．１−１重
量部の範囲、好ましくは０．２〜０．７重φ部の範囲で
あ・る。ラクタム類としては例えばε−カプロラクタム
、γ−ブチロラクタム、δ−パレロラクタム、エナント
ラクタム、トチカッラクタム等が用いられるが、これら
のなかでは特にε−カプロラクタムが好ましく用いられ
る。ラクタム類の添加量はポリオール１００重量部に対
して０．１〜２重量部の範囲、特に０．５〜１．７型部
部の範囲が好ましい。

添加剤の添加酸が上記した範囲より沙ないと熱圧縮成型
への効果が弱く、またこの範囲を越えると発泡体の圧縮
永久歪が大きくなり、クッション材としての用途に適さ
なくなる。

上記添加剤は単独又は２挿具」−の混合物として用いる
。

本発明において、ポリヒドロキシル化合物と反応させる
ために用いる有機インシアネートは特に限定はなく、例
えばトルエンジイソシアネート、フェニレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４°
−ジフェニルジイソシアネート、シクロヘキサンジイン
シアネート、１．６−ヘキサメチレンジイソシアネート
、インホロンジイソシア庫−ト、アニリン−ホルムアル
デヒド縮合物をホスゲン化して得られるポリフェニルポ
リメチレンポリイソシアネート等がある。

これら化合物を単独又は２種以」二の混合物として用い
る。

これらのなかでトルエンジイソシアネートの２．４−／
２．６−異性体比が８０７２０あるいは６５／３５のも
のが経済性の点から好ましく、ポリオールやその他の活
性水素を有する化合物の全量に対する有機インシアネー
トの使用量、即ちインシアネート指数は８０〜１３０の
範囲であるが、１００〜１１０の範囲が好ましい。

本発明に用いる触媒はポリウレタンフォームを製造する
際普通に用いられているものでよく、たとえば有機スズ
化合−物触媒、アミン系触媒等がある。有機スズ化合物
触媒としては、スタナスオクトエート、スタナスオレエ
ート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジー２
−エチルヘキソエート、ジブチルスズジアセテート等が
ある。

アミン系触媒としては特に限定はなく、一般によく用い
られるアミン触媒、例えばトリエチルアミン、トリエチ
レンジアミン、Ｎ−エチルモルフォリン、ジメチルエタ
ノールアミン、ジメチルヘンシルアミン、１，８−ジア
ザビシクロ（５・４・０）ウンデセン−７およびそのフ
ェノール塩、トリエチレンジアミンの蟻酸４４１等を使
用することができる。

これらの触媒はＣ１を独あるいは２種以上を混合して使
用する。そして触媒の使用１７）は特に限定されず仏師
、囲に変えることが出来るが、通常ポリオールｉｏｏ東
量部に対して０．００５〜２屯ｉｔ部の範囲である。整
泡剤としては、ポリウレタン発泡体に通常用いられるシ
リコーン系整泡剤であり。

その使用量は、ポリオール１００重量部に対し七〇、１
〜３．０重量部の範囲で使用することができるが、０．
５〜２．０重量部が特に好ましい。

本発明では発泡剤として水あるいは低沸点を有する揮発
性液体が用いられる。低沸点を有する揮発性液体として
は例えば、トリク自ロモノフルオロメタン、ジブロモジ
フルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロ
テトラフルオロエタン、等であり、これらの発泡剤は単
独或は混合して使用することができる。

」、述りえ配合成分。外、３、レジ−□。請求。ゎ□る
性能に応じて、充填剤、帯電防市剤、着色剤、及び竺燃
剤当を未発□明の目的奮進：Ｌない限り添加することが
できる。

本発明におけるポリウレタン発泡□体の製造は、通常実
施されている方法によって行なわれ、ワンショット法、
プレポリマー法を問わない。

この様にして得られたポリウレタン発泡体を加熱圧縮し
て成型品を得るためには、目標とする形状、寸法にあわ
せて圧縮温度、圧縮時間、圧縮力、発泡体の圧縮度を相
互に関連させて調整する必要がある。従来より、ポリウ
レタン発泡体の熱圧縮には、電熱プレスが用いられ、温
度１８０〜２３０　’Ｏの様な高温下で５〜ｌＯ分とい
う長い圧縮時間を要したが、本発明の発泡体を用いると
圧縮温度が８０〜１５０°Ｃという低温下で１〜５分と
いう短い圧縮時間の下でも充分目標とする形状の成型品
をつくり出す事が出来、ポリウレタン発泡体表面の変色
もなく劣化もせず、その上生産性もあがり、省エネルギ
ー化にも寄り一することができるため、その工業上、実
用」二の価値ｔ」著しく高いものである。さらに、本発
明により製造されたポリウレタン発泡剤は、表又は裏の
片面又は両面に種々の面材を積層一体化して、熱圧縮成
型することもできる。この際、用いる面相と」、では特
に制限されないが、車輌用内装材等に用いる場合。

天然あるいは合成ｍｍの織布もしくは不織布、あるいは
軟質塩化ビニル樹脂、ポリアミｌ−樹脂、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等の合成樹脂
のフィルム、レザー、織布もし〈は不織布やこれらの表
面を起毛あるいは植毛したもの、レジンボード、ハード
ボード、合板、木板、タンボール板、金属板、合成樹脂
板等が好適である。凹凸形状を有する型により加熱圧縮
して凹凸の鮮鋭な形状を有する発泡体と面材との一体積
層品を製造する場合には、面材として前記したもののう
ち円軸方向に１００％以上、好ましくは２００％の伸び
率をもち、２００％モジュラスが４’ｌ＜ｇ／ｃｍ以下
、好ましくは３ｋｇ／ｃｍ以下のものを用いることが好
ましい。

更に発泡体と面材との接着強度の向上及びより鮮鋭な凹
凸形状を伺与するために発泡体の表面ないしは、面材の
表面にε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタム、δ−
尋レしラクタム、エナントラクタム、ドデカラクタム等
のラクタム類を１積層面当り５０ｇ／ｎｆ以」二、好ま
しくはｌＯＯ〜４００ｇ／ｒｎ’の範囲で塗−［すると
よい。この際、ε−カプロラクタムが最も好ましい。以
下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜４、比較例１ 第１表 １主　１）ポリオールＡ；グリセリンペースのポリ（オ
キシエチレン−オキシプロピレン）ポリエーテルトリオ
ール、末端のエチレンオキサイド含有率は６５％ ＯＨ価５６、分子量４，８００ ２）ポリオールＢ；グリセリンパースのポリ（オキシプ
ロピレン）ポリエーテルトリオール、末端は全てプロピ
レンオキサイド ＯＨ価５６、分子！■３　、０００ ３）熱圧縮条件；１４０℃で３分間、１４５　ｋｇ／Ｃ
ＩＴ＋’の圧力で成型、熱圧縮成型後の発泡体のＪγさ
が型の厚さに近い程熱圧縮成型性は良好である。

ｉｔ表に示す配合でポリウレタン発泡体を製造し、次い
で該当発泡体を型に入れて加熱圧縮成型した。本発明範
囲内の発泡体の熱圧縮成型性が優れていることが明らか
である。

実施例５ 実施例１〜４と比較例１の配合によって製造した発泡体
を厚さ３０ｍｍに切断し、このサンプルを第１図ないし
第３図に示した凹凸形状の金型に入れ１４０’ｃ（７）
温度、１４５ｋｇ／ｃｍ’の圧力で５分間熱圧縮成型し
た。

ｖＩＩられた各試料について、第１図に点Ｐ、、Ｐ２、
Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５で示す型の部分に対応する部分の成形
才法を測定した。その結果を第２表に示す。

第２表 第２表に示す寸法測定結果かられかるように、本発明を
用いて得られたポリウレタン発泡体は比較例に比べ目標
寸法に近い成形方法が得られた。

なお、各試料について、型の第２図に範囲Ａで示す部分
の断面形状を調べたところ、実施例１〜４で得られたポ
リウレタン発泡体については第４図に、比較例１で得ら
れたポリウレタン発泡体については第５図に示すような
形状であって、本発明を用いて得られたポリウレタン発
泡体は、いずれも鮮鋭な凹凸形状をもたせることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、実施例５において用いた型の形
状を示す図であって、第１図は底面図、第２図は第１図
のＩＩ　−ＩＩ線に沿う断面図、第３図は第１図の■−
■線に沿う断面図、第４図は実施例５において得られた
本発明の実施例の要部断面図、第５図は同比較例の要部
断面図である。 手続補正書 昭和６０年２月１２．口 特許庁長官　殿 １　、　ｊｊＧ件の表示　特願昭５８−１２１０８４号
２、発明の名称　ポリウレタン発泡体の製造方法３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都中央区京橋−丁目ｌＯ番１号名称（５２７
）株式会社アリヂストシ 代表者　服　部　邦　雄 ４、代理人 住所　東京都中央区京橋−丁目１番１号　大阪ビル６、
補正の対象　明細書の発明の名称及び特許請求の範囲７
、補正の内容 （１、発明の名称１ポリウレタン発泡体の製法１を１ポ
リウレタン発泡体の製造方法」に訂正する。 （２、特許請求の範囲を次の通り訂正する。 ポリオール、有機インシアネーＩ・、発泡剤、触媒、整
泡剤及び添加剤等からポリウレタン発泡体を製造するに
あたり、ポリオールとして、平均水酸基価が２８〜６０
の範囲にありかつ末端アルキレンオキサイド成分のうち
５０モル％以上がエチレンオキサイドであるポリ（オキ
シエチレン−オキシアルキレン）ポリエーテルポリオー
ルを、添加剤として、水酩基を有する第３級アミン類、
第４級アンモニウム塩類、またはラクタム類のうち少な
くとも１種を用いることを特徴とする熱圧縮成型性に優
れたポリウレタン発泡体の製造方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 、ポリオール、有機インシアネー・ト・１発泡剤、触媒
   −整泡剤及び添加剤等からポリウレタン発泡体を製、造
   するにあたり１．ポリオールとして、平均水酸基価が２
   ８〜６０の範囲にありかつ末端アルキレンオキナイド成
   分のうち５０モル％以上がエチレンオキサイドであるポ
   リ（オキシエチレン−オキシアルキレン）ポリエーテル
   ポリオールを、添加剤として、水酸基をイｆするＥｎａ
   級アミン類、第４級アンモニウム塩類、またはラクタム
   類のうち少なくとも１種を用いることを特徴とする熱圧
   縮成型性に優れたポリウレタン発泡体の製法。