JPS6026041A - 半硬質ポリウレタンフオ−ムの製造法 - 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】 本発明は半硬質ポリウレタンフォームの製造法に関する
。

現在、自動車内装材としてｐｖｏレザーも１−＜はＰＶ
Ｏ／　ＡＢＢレザーとポリウレタンフォームの一体成形
品が多く使用されている。このポリウレタンフォームは
通称半硬質ポリウレタンフォームといワレ、クラッシュ
パッド、アームレスト等に使用されているが、自動車の
軽量化、他材料との競合にともないポリウレタンフォー
ム製品も低密度化が強く望まれている。

又、クラッシュパッド等においては、より複雑形状、か
つ薄型に変化しつつあり、従来のシステムではクローズ
ドセル（独立気泡）による収縮のため製品に凹凸のしわ
が出来る等対応し難い状況になりつつある。さらに、高
圧発泡機の背反により、ラインサイクルのアップが望ま
れ、より高反応性の配合が必要となり、クローズドセル
による収縮問題に拍車をかけているのが現状である。

この様な状況下におい゛〔、低密度化を図る場合、ただ
発泡剤を増加させてフオーム化を行ったのでは、物性的
に強度および硬度不足を招き、クローズドセルとなり収
縮してしまう。他方架檜剤を増加して物性を保持しつつ
低密度化な行つた場合、圧縮永久歪の低′Ｆ、セル荒れ
％底上り現象および弾性低下、さらにＰＶＯ／　ＡＢ８
レザーへの接着性の低下等が生じる。

さらに、架橋剤としてエチレンオキシドを含有する化合
物を使用した場合、収縮が若干防止され弾性度および圧
縮永久歪は改良されるものの、機械強度および硬度低下
を招き、混合時においてはポリオールとの相溶性も悪（
、混合液とした場合、液の均一安定性が悪（分離して１
７まう。

このため、比較市烏反応性のアミン系ポリオールとトリ
オール、テトジオールの低分子量体を併用する場合もあ
るが、この場合高圧発ｌ′１３１機使用に際しては硬化
性の面で不足する。本発明者等は、上記欠点を改良する
ため鋭意研究を重ねた結果、フオーム製品の低密度化を
図り、しかも、複雑かつ落度に変化しつつある様々な機
種に対応出来る様な安定したシステムの設計を成し遂げ
た。

すなわち、従来法の延長線上において、低密度化な図っ
た場合に生じる強度、および硬度の低下、クローズドセ
ルによる収縮、圧縮永久歪、反発弾性の低下、セル荒れ
、底上がり現象、ＰＶＯ／　ＡＢ８レザーへの接着性低
下液の均−凝定性停の現象に関し配慮し、新規なシステ
ムの組立に成功した。

不発ψＪは、ポリオール、架橋剤、水および（または）
その他の発泡剤、触縄等を主成分とする第一成分と、ポ
リイソシアネート等を主成分とする第二成分とを反応せ
しめて、中硬質ポリウレタンフォームを製造するに際し
て、第一成分の架橋剤の少なくとも一成分として、二基
＆酸１モル、三価又は四価アルコール１．３〜４．５モ
ル、二価アルコール０ル２ せることにより得られる水酸基末端ポリエステルを使用
する躯を特徴とするものである。

この場合、該架橋成分は単独及び他のポリオールとの併
用において効果を発揮しその使用部数は目的フオームの
硬度に合わせ、任意に使用出来るが、好ましくはメイン
ポリオール（１゛グ　６　− ラフトポリオール）１００菖量部に対し１０１１量部以
下より好ましくは１〜５電駕６部である。

本発明に係る水酸基末端ポリエステルを製造するに際し
使用される二塩基酸とし【はコハク酸，ゲルタールｆｆ
．アジピン酸，アゼ２イン酸、セバシン酸、デカンニ酸
，７タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの脂肪族
あるいは芳香族二塩基酸等が挙げられ，三価又は四価ア
ルコールとしてはトリメチμｍルプ四パン、トリメチル
ールエタン、１，５．５−へキナントリオール、グリセ
リン、ペンタエリスリトール等があげられ又二種以上の
ブレンドトリオールも含有される。

又、二価アルコールとしては、エチレングリ：ｌ−ル、
ジエチレングリコール、トリエチレンクリコール、グロ
ピレングリコール，シフハヒレングリコール、１，４−
ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコール、キシリレングリコール、シクロヘキサ
ンジメタツールなどが用いられる。

　４　− かかる多価アルコールは、二塩基酸１モルに対して三価
又は四価アルコール１．５〜４．５モル。

二価アルコール０〜２モルの割合で反応せしめ【本発明
の水＃Ｒ基末端ポリエステルを得る。

本発明のポリエステルは、通常のポリエステルの製造法
すなわち、１５０〜２５０Ｃでの脱水縮合エステル化反
応により得られる。

得られた水酸基末端ポリエステルは、平均的には一分子
中に２．５ケ以上の水＃Ｒ基を有する構造のものを主成
分とするものである。

絽−成分のポリオールとして例えばグリセリｙ　ｓ　）
　ｉ　）　ｆロールブーパン、ペンタエリスリトール、
ソルビトールのプロピレンオキシド・エチレンオキシド
付加物（ＢＯ含量１０〜２０％）で分子ｆｉ５，０００
〜１　０，０　０　０のもの、グラフトポリオールとし
°〔は、スチレン、アクリａニドｖル等含有の水酸基価
２０〜５０ｑｌＫＯＨ／ｌのもの等を用いることができ
る。

さらに一本発明の水酸基末端ポリエステルと併用できる
架橋剤としては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、ソルビト
ール、ａｍ、エチレンジアイン、トリエタノールアンン
のプロピレンオキシド付加物、エチレンオキシド刊加物
、プロピレンオキシド−エチレンオキシドブロック、ラ
ンダム付加物で水［＆価２００〜１０００〜ＫＯＨ／　
＆のもの等がある。

また、縞−成分に用いられる水および／又はその他の発
泡剤、触媒としては発泡剤として水の他、トリクロ日七
ノフルオｐメタン、メテレンク四ライド、触媒として、
トリエチレンジアミン、Ｎ　＊　Ｎ　ｅ　Ｎ’＋　Ｗ−
テトツメテルプロピレンジアにンｓ　”＊ｗＨｒｒｇＮ
’−デトラメチルー１，５−ブタンシアｉ　７．　Ｎ、
Ｎ、Ｎ’ＩＮ？Ｎ“−ペンタメチルジエチレントリアイ
ン、　Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアイン。

’　ｒ　Ｎ　、　Ｎ／、　Ｎ／−テトラメチルへキサメ
チレンシア建ン、ｍ−メｆルモルフオリン、Ｎ−エチル
モルフォリン、　Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン等
が挙げられ、さらにトリス・ジクロロプロビルホスフエ
−１−，）！ｊジクロロチルホスフェートの他、難燃剤
、等のその他の助剤も用いることができる。

第二成分として用いるポリイソシアネートとして粗ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、粗ジフェニルメタンジ
インシアネートとトリレンジイソシアネートの混合体、
粗ジフェニルメタンジイソシアネートとピュアージフェ
ニルメタンジイソシアネートの混合体、等が挙げられる
。

第一成分と第二成分は１通常の半硬質ポリウレタンフォ
ームを製造する公知の方法により反応せしめればよく、
その反応比等も目的に応じて適宜定めればよい。

本発明の半硬質ポリウレタンフォームは、特定の水酸基
末端ポリエステルを架楡剤の一成分として用いることに
より、他の物性を劣化させることな（、低密度化を図る
ことができるもので、自動車工業用等に広（利用可能で
ある。

以下、製造例及び実施例により１本発明をさらＩｃ詳細
に説明する。

製造列−１ ７− アジピン酸１７６７１．）リフチロールプ目パン５０９
５１を５−ｅ４ツロフラスコに仕込み。

１５０〜２３０ｔｌｌ’ｒこ温度を上げ水を留去しなが
らエステル化反応を行い水酸基末端ポリエステルを得た
。得られたものは水＃を基価５７０９ＫＯＩ（／Ｊｉｍ
、酸価０．２９ＫＯｆ（／　ｔ？であった。

製造例−２ アジピン酸１９２７＆１グリセリン５５２　、Ｐ。

トリメチロールプロパン２４１２Ｎ、プロピレングリコ
ール９１Ｆを使い、Ｈ造例−１と同様に反応させ水酸基
価５８５ダＫＯＨ／　１％酸価０．５１１１９Ｋｏｊｉ
　／　ＩＩの水酸基末端ポリエステルを得た。

＃！造例−６ アジピン飯２１０２．Ｐ、グリセリン２７９７Ｉを使い
、製造例−１と同４ＭＫ反応させ水酸基価７８６ダＫＯ
Ｈ／　ｔ９　、酸価０．５〜ＫＯＨ／　Ｉの水酸基末端
ポリエステルを得た。

製造例−４ ７タル酸８７２１１１アジピン酸９５１ｊ、ｌ・　８− リフナロールプロパン５０５！ｌ’％ジエチレングリコ
ール５７７ｇを用いＪ！ｉ！造例−１と同様に反応させ
水酸基価５３０ｍ９ＫＯＨ／、１　酸価０．７９ＫＯ）
１　／　／の水酸基末端ポリエステルを得た。

製造例−５ アジピン酸１１６８．５’％ペンタエリスリトール３８
１　ａｙを用い［；８例−１と同様に反応させ水酸基価
１０８０９ＫＯＨ／ｌ、酸価０．５■ＫＯＨ／ｌの水酸
基末端ポリエステルを得た。

実施例−１〜５．比較例−１〜３ 水　６部 製造例１〜５の水Ｖ基末端ポリエステル　５部第二成分 粗ジフェニルメタンジイソシアネート（インシアネート
インデックス１０５）（パビー１３５：化成アップジョ
ン社ｌｆｔ　） （条件） 金型形状　５０＋ｍＸ　７０ａｓｍＸ　２４０ｍｓ材　
質　アルξニウム 金型温度　２０〜５ＤＣ キュアー　室温５分後腕型 第−成分の安定性、フリー発泡時の反応性および半硬質
ポリウレタンフォームの物性を測定した結果を＃４１表
に示す。なお、比較例１〜５として水酸基末端ポリエス
テルに代え、グリセリンのプルピレンオキシド付加物（
Ｇ＋ＰＯ分子ｉ３００　）、グリセリンのエチレンオキ
シド付加物（ａ十ＺＯ，分子Ｊｉ３００）及びエチレン
オキシドのプロピレンオキシド付加ｑｆＢ　（ｇＤＡ　
十ｐｏ、分子Ｊｉ２９２　）を使用した場合を同時に示
すＯ 〔注−１〕　謁−成分の各成分を混合した後１週間放置
し肉眼で判定した。

〔注−２〕　液温２０ｔｌｌ’％攪拌１０“（４０００
ｒｐｍ）のハンドミキシング発泡 〔注−５）　ＰＶＯ／　ＡＢＳレザーを敷いたモールド
内に、ト１丘硬質ポリウレタンフォー。

を注入発泡させたものを５００ａ／ ｍｉｎの速度で剥離させた時の値 実施例−６〜１０、比較例−４〜５ 第５第一 成ｉｔａ例１〜５の水酸基末端ポリエステル　５部水　
３部 ８＃４二成分 粗ンフェニルメタンジイソシアネート（インシアネート
インデックス１０５）（バビー１３ｓ：化成アツブジ日
ン社製） 成形条件は夾飽例−１と同一。

第一成分の安定性、フリー発泡時の戊応性および生硬質
ボリクレタンフオームの物性を測定した結果を第２表に
示す。なお比較例−４〜５として水＃Ｒ基末端ポリエス
テルに代えグリセリンのプロピレンオキシド付加物（Ｇ
＋ＰＯ分子１ｔｓｏｏ）、及びグリセリンのエチレンオ
キシド付加物（ｅ十ｇｏ　分子［３００）を使用した場
合を同時に示す。

〔注−１〕　第一成分の各成分を混合した後１週間放置
［７肉眼で判定した 〔注−２〕　液温２０し、攪拌１０“（４０００ｒｐｍ
）のハンドミキシング発泡 〔注−５〕ＰＶＯ７＾Ｂｆ］レザーを敷いたモールド内
に半硬質ウレタンフオームを注入 発泡さ−）ｔたものを５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離
させた時の値 実施例−１１〜１４ 第−成分 製造例１〜２の水酸基末稲ポリエステル　５都水　３部 第二成分 粗ジフェニルメタンジイソシアネート（インシアネート
インデック′ス１　ｆ１５）　（バビー１６５：化成ア
ップジョンｒ１：製） 成形条件は実施例−１と同一。

第一成分の安定性、フリー発泡時の反応性および牛？Ｉ
！質ボリウｌ／タンフオームの物性を測定した結果を第
３表例示す。

１６− １７− 〔注−１〕　第一成分の各成分を混合した仮、１週開放
ｋ【７肉眼で判定した。

〔注−２〕　液温２０Ｃ１攪拌１０’（４０００ｒｐｍ
）のハンドミキシング発泡 〔注−５）　ＰｖＯ／　ＡＢＢレザーを敷いたモールド
内に半硬質ウレタンフオームを注入 発泡させたものを５０Ｏｗｉ　／　Ｗａｉｎの速度で剥
離させた時の値 実施例−１５〜１７．比較例−６〜９ 第−成分 製造例１〜３の水酸基末端ポリエステル　５部水　１１
１１ｉ 第二成分 粗ジフェニルメタンジインシアネ−１・（イソシアネー
トインデックス１０５）（４４Ｖ−２０：１１’、友バ
イエルウレタンｔ［）（条件） 金型形状　５０Ｘ５０Ｘ２４０謔 材　質　アルミニウム 金型温度　３０Ｃ キュアー　室温２分後説型 高速脱型を実施し、キュアー性、独泡感（フクレ、内部
クラック、脱型後の収縮）、初Ｍ硬度等を観た。結果を
第４表に示す。なお、比較例として水酸基末端ポリエス
テルに代え、グリセリンのプロピレンオキシド付加物（
Ｇ十ＰＯ分子％：２６０）、グリセリンのプ四ピレンオ
キシドーエチレンオキシドブロック付加物（（）　十Ｐ
Ｏ十に０１分子量２（Ｓ　Ｏ）、グリセリンのエチレン
オキシド付加４ｉｔ（ｅ＋ｇｏ　分子量５００）、ペン
タエリスリトールのプロピレンオキシド付加物（Ｐにｐ
＋ｐｏ、分子ｊｔ４ｏｏ）を使用した場合を同時に示す
。

以上、実施例に掲げた如く、水酸基末端ポリエステルを
導入する事に」：り通気性が良化し、フオームの収縮な
くして、硬度、！！！１度保持が可能となり、従来の成
形品より低ｖ！ｆＩｘ、化させる墨に成功した。

出願人代理人　古　谷　馨 ２２− ２５８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリオール、架槁剤、水、および（または）その他の発
   泡剤、触媒等を主成分とする第一成分と、ポリイソシア
   ネートを主成分とする第二成分とを反応せしめ”（半硬
   質ポリウレタンフォームを製造するに際して、絽−成分
   の架摘剤の少なくとも一成分として、二基２！ｌ！１ｆ
   ｌＮモル、三価又は四価アルコール１．３〜４．５モル
   、二価アルコール０〜２モルを反応させることＫより得
   られる水ｒＲ基末端ポリエステルを使用する事を特徴と
   する半硬質ポリウレタンフォームの製造法。