JPS6126617A - モ−ルドフオ−ムの製法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は軟質モールドウレタンフオームの製造方法に関
するものである。さらに詳しくは自動車、家具等のクッ
ション材として、有用な軟質モールドポリウレタンフォ
ームの製造方法に関するものである。

（従来技術） 従来の軟質モールドポリウレタンフォームは８５〜４０
℃の型温の型内にフオーム原液を注入することにより製
造されていた。しかしながら、より高い型温にあげた型
内にフオーム原液を注入し、硬化を早め、生産性を向上
させたい要望がある。これらの要望に対して特開昭５７
−１９５７２５に示されるようなポリオールを使用して
製造することが、提案されているが、複雑形状のモール
ドではクラックの発生、表面状態不良、圧縮永久歪が悪
い等の欠点を有している〇 （発明の目的） 本発明者らはこれらの欠点を改善し複雑型状のモールド
で成型性、脱型性が良り、シかも圧縮永久歪の良い軟質
モールドポリウレタンフォームが得られる製造方法を提
供しようとするものである。

（発明の構成） 本発明は触媒、発泡剤および整泡剤の存在下に有機ポリ
イソシアネートとポリエーテルポリオールとを反応させ
て軟質モールドポリウレタンフォームを製造する方法に
おいて、 （１）該ポリエーテルポリオールとして官能基数が３以
上で分子の中間にオキシプロピレン鎖を有し、分子の末
端に５ないし３０重量％のオキシエチレン鎖を有する第
１級ＯＨ含有多価アルコール系ポリエーテルポリオ−）
ｖ　（Ａ）　２０重量％以上および官能基数が３以上の
多価アルコール系ポリオキシプロピレンポリオ−／ｌ／
　（１３１８０重量％以下からなるポリエーテルポリオ
ールを使用し、 （２）該整泡剤の少なくとも一部として一般式〔式中Ｒ
は平均分子量１００〜７００のポリオキシエチレンおよ
び／またはオキシプロピレン鎖を表わしＸは１０〜２０
、ｙは３〜１０を表わす、（但しジメチルシロキサン単
位とポリオキシアルキレンシロキサン単位はランダムに
配置されていてもよい。）〕で示されるアルコール変性
シリコーン整泡剤を使用し、型温３５°Ｃ以上の型内に
注入し、硬化、離型することを特徴とするフオーム密度
０．８９／Ｃ７Ａ以下の軟質モールドポリウレタンフォ
ームの製造方法である。

本発明で使用される（Ａ）の官能基数が３以上で分子の
中間にオキシプロピレン鎖を有し、分子の末端に５ない
し３０重量％のオキシエチレン鎖を有する第１級ＯＨ含
有多価アルコール系ポリエーテルポリオールとしては、
活性水素原子を８個以上有するエーテル酸素を含有して
いてもよいアルカンポリオ−／Ｉ／（以下、単にアルカ
ンポリオールということがある）にプロピレンオキサイ
ド（以下ＰＯという）を付加させ、分子の末端に５ない
し３０重量％のオキシエチレン鎖を有するようにエチレ
ンオキサイド（以下ＥＯという）を付加させて得られる
第１級ＯＨ含有ポリエーテルポリオールがあげられる。

このアルカンポリオールとしてはグリセリン。

トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン。

ヘキサントリオールなどのトリオール；ペンタエリスリ
トール、ジグリセリン、メチルグルコシドなどのテトラ
オー／Ｉ／：ソルビトール、シよ糖などのへキサオール
、オフトールなどの５官能以上の高官能ポリオールおよ
びこれらの二種以上の混合物があげられる。これらのう
ち、好ましいものは活性水素原子を平均で４個ないし５
個有するアルカンポリオールであり、とくに好ましいも
のはペンタエリスリトールおよびこれと他のポリオール
との混合物である。

ポリエーテルポリオ−／Ｌ／（Ａ）を得る場合、アルカ
ンポリオールにＰＯを付加させ次いで分子の末端に５な
いし８０重量％のオキシエチレン鎖を有するようにＥＯ
を付加させるが、好ましくは１０ないし２０重量％にな
るように付加させる。末端Ｅ０の含有量（（Ａ）中の含
有量〕が５−未満ではフオームの内部にクラックが発生
し、３０％より多いと、フオームがつぶれたり、フオー
ムの表面セル荒れが生ずる。

（Ａ）の末端第１級ＯＨ含有率は通常１０ないし９０チ
、好ましくは３０ないし８０チである。また（Ａ）の０
■価は通常２０ないし１００好ましくは３０ないし６０
である。

本発明で使用される（Ｂ）の官能基数が３以上の多価ア
ルコール系ポリオキシプロピレンポリオールとしては、
活性水素原子を３個以上有する、エーテル酸素を含有し
ていてもよいアルカンポリオールにＰＯｌｅｉ加させて
得られるポリオキシプロピレンポリオールがあげられる
。

（Ｂ）で使用する活性水素原子を３個以上有するアルカ
ンポリオールは、（Ａ）のポリエーテルポリオールの項
に記載したものと同様のポリオールでよく、好ましいも
の、とくに好ましいものも同様である。

（Ｂ）のＯＨ価は通常２０ないし１００、好ましくは３
０ないし６０である。

ましくは６０ないし４０重量％である。（Ａ）が２０重
量％未満ではフオームのキュアー性が悪くなり、８０重
量％より多いとフオームが収縮しやすく、触媒の使用許
容範囲がせまくなる。

また（Ａ）と（Ｂ）の全体中での末端オキシエチレン鎖
の量は工ないし２４重量％、好ましくは５ないし１５重
量％である。

本発明で使用されるポリエーテルポリオールとしては、
上記内および四重外にフオームの硬さを上げるために重
合体ポリオール（Ｑを併用することが出来る。重合体ポ
リオール（Ｃ１の原料物質であるポリエーテルポリオー
ルは、ポリエーテルポリオ−１ｖ（Ａ）、　（Ｂ）が使
用出来る。

重合体ポリオ−）ｖ（Ｃ）の製造に使用されるエチレン
性不飽和単量体としては、下記のものがあげられる。

（１）　ｙクリル酸、メタクリル酸およびその誘導体：
アクリロニ・ト　リル、メタアクリロニド　リル。

・アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの塩。

アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、アクリル酸アミド、メタクリ
ル酸アミドなど。

（＋＋）　芳香族ビニル単量体：スチレン、α−メチル
スチレンなど。

（Ｉｌｌ）オレフィン系炭化水素単量体：エチレン、プ
ロピレン、ブタジェン、イソブチレン、イソプレン、１
，４−ペンタジェンなど。

（１■）ビニルエステル単量体：酢酸ビニルなど。

（Ｖ）ビニルハライド単量体：塩化ビニル、塩化ビニリ
デンなど。

（ｖｌ）ビニルエステル単量体：　ビニルメチルエーテ
ルこれらのうち好ましいものはアクリロニトリル。

メタクリル酸メチル、スチレン、ブタジェンである．と
くに好ましいものはアクリロニトリル、アクリロニトリ
ルとスチレンの併用（スチレン：アクリロニトリルの重
量比１０　：　９０〜６０　：　４０　）である。

重合体ポリオ−）ｖ　（Ｃりにおけるポリエーテルポリ
オールと単量体との使用割合は広範囲にわたってかえら
れるが、通常ポリオ−／Ｌ’．１００重量部に対しエチ
レン性不飽和単量体（あるいは重合体）２〜７０重量部
、好ましくは５〜４０重量部である。

ポリオールとエチレン性不飽和単量体からの重合体ポリ
オールの製造は通常の方法で行うことができる。たとえ
ばポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合触媒（
ラジカル発生剤など）の存在下重合させる方法（米国特
許第８８８８８５１号、特公昭８９−２４７８７号，特
公昭４７−４７９９９号，特開昭５０−１５８９４号）
や上記単量体をあらかじめ重合させて得た重合体とポリ
オールとをラジカル発生剤の存在下グラフト重合させる
方法（特公昭４７−４７５９７号）があげられる。好ま
しいのは前者の方法である。重合反応に使用される重合
触媒（ラジカル発生剤）としてはアゾ化合物，過酸化物
。

過硫酸塩，過ホウ酸塩などが使用できるが実用上アゾ化
合物が好ましい。その使用量もとくに限定されず、たと
えばエチレン性不飽和単量体（あるいは重合体）１００
重量部に対し０１〜２０重量部好ましくは０１〜１５重
量部である。上記の重合はまた溶媒たとえばトルエン、
キシレン等の存在下で行うこともできる。反応温度は通
常５０〜１７０℃１好ましくは９０〜１５０℃である。

重合体ポリオ−）Ｖ　（Ｃ）を併用する場合の（Ｃ）の
量は（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）の合計量に基づいて、８０
０重量部以下あり、好ましくは１０〜４０重量％である
。（Ｃ）が８００重量部上では粘度が高くなり、作業性
が悪くなり、又フオームの永久歪が悪くなる。

本発明の整泡剤の少なくとも一部として使用されるアル
コール変性シリコーン整泡剤の一般式（１）においてＲ
としては、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレ
ン鎖、およびポリオキシエチレンオキシプロピレン鎖が
あげられる。これらのうち、ポリオキシエチレンオキシ
プロピレン鎖、特にオキシエチレン基を主体とするもの
（オキシエチレン／オキシプロピレンの重量比５０：５
０〜９９：１更に好ましくは８０　：　２０〜９９：１
）が好ましい。

本発明で使用する一般式（１）で示されるシリコーン整
泡剤としては、水に可溶なポリオキシアルキレンシロキ
サン共重合体が適当である。５Ｆ−８４１０゜５Ｈ−１
９８（トーレシリコーン■の商品名）、Ｌ−５４１０゜
Ｌ−５４２０（日本ユニカー■の商品名）を挙げること
ができる。

アルコール変性シリコーン整泡剤の量はポリエーテルポ
リオ−）ｖ１００重量部に対し、０２〜１５重量部であ
り好ましくは０４〜０．８重量部である。アルコール変
性シリコーン整泡剤の量が０２重量部以下ではフオーム
にクラックが発生する。１５重量部以上では収縮が発生
する。アルコール変性シリコーン整泡剤は他のシリコー
ン整泡剤と併用するのが好ましい。他のシリコーン整泡
剤としては５ＲＸ−２９４Ａ、　ＢＹ−１０−８１５、
５Ｈ−１９０、５Ｈ−１９４，５ＲＸ−２８０Ａ（）−
レシリコーン■の商品名）を挙げることが出来る。シリ
コーン整泡剤の合削中のアルコール変性シリコーン整泡
剤の割合は、通常２０チ（重量ｑ６）以上、好ましくは
２０〜７０チとくに好ましくは３０〜５０係である。ア
ルコール変性シリコーン整泡剤の割合が２ｏｎ未唯の場
合はクラックが発生し、７０係以上の場合は、収縮が発
生しやすくなり好ましくない。

本発明で使用される有機ポリイソシアネートは従来・と
同様のものでよく、たとえば芳香族ポリイソシアネート
［：ＴＤＩ　（）リレンジイソシアネート）−８０、Ｔ
ＤＩ　−６５、ＴＤＩ　−１００、粗ＴＤｉ９ＭＤＩ（
４，４１−ジフエニルメタンジイソシアネー）　）　、
粗ＭＤＩ。

変性ＭＤＩ　、キシリレンジイソシアネートなど〕、脂
環式ポリイソシアネート〔水添ＭＤＩ、イソホロンジイ
ソシアネートなど〕、脂肪族ポリイソシテネート〔ヘキ
サメチレンジイソシアネートなど〕およびこれらの二種
以上の混合物があげられる。これらのうち好ましいもの
はＴＤＩ　−ＢＯおよびＭＤＩである。

本発明で使用される触媒としてはアミン系触媒〔トリメ
チルアミン、ジメチルベンジルアミン、′Ｎ−メチルモ
ルホリン よびその蟻酸塩，ジメチル−またはジエチル−アミノエ
タノール、ジメチルピペラジン、１，２−ジメチルイミ
ダゾール、ジーまたはトリエタノールアミン、１，８−
ジアザビシクロ（５，４．０）ウンデセン−７およびそ
のフェノール塩など〕および錫系触媒（ジブチルチンジ
ラウレート、スタナスオクトエートなど）およびこれら
の二種以上の混合物があげられる。

発泡剤としては、水およびフレオン類（フレオン−１１
など）およびその併用があげられ水が好ましい。その他
必要により、着色剤（染料，顔料）。

可塑剤，増量剤，架橋剤，難燃化剤，安定剤などを使用
することもできる。

本発明を実施するにあたり、ポリエーテルポリオールを
含む活性水素化合物と有機ポリイソシアネートの割合（
当量比）は、通常１有機ポリイソシアネートのＮＣＯ基
：活性水素化合物の活性水素基＝１：０．９ないし１：
１．１，好ましくは実質的に１：１である。

触媒はアミン系触媒と錫系触媒が併用されることが多く
、その使用量はポリエーテルポリオール１００部に対し
て、アミン系触媒が通常０．０１ないし５部、好ましく
は０１ないし３部、錫系触媒が通常００１ないし０５部
、好ましくは０．０５ないし０３部である０発泡剤の使
用量は、ポリエーテルポリオール１００部に対して水が
通常０５カいし５部、好ましくは２ないし４５部である
。フロン−１１の場合は通常１ないし１００部である。

整泡剤の使用量はその種類により異なるが通常０１ない
し５部、好ましくは０５ないし２部である。

各種原料を使用して、軟質モールドポリウレタンフォー
ムを製造する場合、発泡原液を調智し、型温５０°Ｃ以
上の型内に注入し、硬化、離型することによって製造す
ることができる０発泡原液の調製は全成分を同時に均一
に混合するワンショット法でも、ポリエーテルポリオー
ルと有機ポリイソシアネートのそれぞれ一部または全部
を他の成分と混合する前にあらかじめ反応させておくプ
レポリマー法（準プレポリマー法）でもよい、この発泡
原液をミキシング後、たソちに型（モールド。

金属製またはプラスチック製）に注入し１型内で発泡さ
せる。モールド注入時の型温は３５°Ｃ以上、好ましく
は５０ないし７０°Ｃである。発泡を完了せしめたのち
、モールドごとオーブンで加熱して硬化させる。オーブ
ンの温度は通常１００ないし２００°Ｃ１好ましくは１
２０ないし１８０°Ｃである。時間は通常５ないし１０
分好ましくは７ないし１０分である。硬化後離型して成
型品（軟質モールドポリウ１／タンフオーム）を得る。

（発明の効果） 本発明は下記の効果を奏する。

（１）複雑形状のモールド（自動車シートクッション用
モールド等）を使用し、高型温（５０〜７０”０　）に
して一般式（１）で示されるアルコール変性シリコーン
整泡剤を用いた原料を注入した場合、フオームの成形性
が良くクラック表面状態、セル荒れなどのない良好なフ
オームが得られる。（一般のシリコーン整泡剤を用いた
原料を同条件で、注入した場合、フオームの成形性が悪
く、クラックが入り、表面状態が悪く、セル荒れを起す
、） （１１）高型温で成形することにより硬化時間が従来の
場合より、短縮（従来は１５０〜２００°Ｃで１０〜１
５分、本方法は１５０〜２００°Ｃで３〜６分）され、
ラインがスピードアップ化し、生産性が向上する。

（Ｉｌｌ）アルコール変性シリコーン整泡剤を用いルコ
とにより、従来のシリコーン整泡剤を用いたフオームよ
り、圧縮永久歪が良い。

本発明において、本発明で使用するポリエーテルポリオ
−）ｖ　（Ａ）と（Ｂ）の併用に代えて、〔０ポリオキ
シプロピレンポリオールの分子末端にオキシエチレン鎖
を有するポリエーテルポリオ−／Ｉ／（通称チツプド・
ポリオ−／Ｌ／）とオキシプロピレン鎖によって末端オ
キシエチレン鎖とへだてられているオキシエチレン鎖を
有する末端オキシレン鎖を有するポリエーテルポリオ−
１ｖ（通称バランスド・ポリオ−）ｖ　）との併用（特
公昭５８−８４８８号公報）、（２）チップド・ポリオ
ールと活性水素原子含有化合物との併用（特公昭５２−
８４６７９号公報）、〔ａバランスド・ポリオールとポ
リオキシプロピレンポリオールとの併用（特公昭４５−
４００７５号公報）および（４）末端オキシプロピレン
鎖を有するオキシエチレン鎖とオキシプロピレン鎖を有
するポリエーテルポリオ−／Ｉ／（通称活性化第２級ア
ルコールポリオ−／Ｉ／）とポリオキシプロピレンポリ
オールとの併用（特公昭４２−１９２７７号公報）の場
合には、成形性の点で問題があり、成形性の良好なフオ
ームが得難い。

本発明により製造されたフオームは車両シート。

高級クッション、家具用クッション材、椅子などにすぐ
れている。

（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１〜５および比較例１〜３ 下記表−１に示すような成分Ａおよび成分Ｂを混合し、
表−２に示す型温（注入時モールド温度）のアルξ製テ
ストモールド（８０Ｘ８０Ｘ５７．ア）Ｖεの厚さは１
０ｃｍ）および突型（自動車のフロントクッション）に
注入し、表−２に示すキュアー条件でキュアーし、フオ
ーム成形性を観察するとともに各種物性を測定した。結
果を併せて表−２に示す、また、脱型性の試験結果を表
−３に示す。

（注１）ポリエーテルポリオールａ： ペンタエリスリトールにＰＯを付加し、末端にＥｏを２
０重量係になるように付加して得たＯ　Ｈ価３７のポリ
エーテルポリオール。

ポ　リ　エ　−　テ　ル　ポ　リ　オ　−　ル　ｂ　＝
ペンタエリスリトー）ｖ　Ｐ　Ｏを付加して得たＯＨ価
５６のポリエーテルポリオール。

ポリエーテルポリオ−／Ｌ／Ｃ： グリセリンにＰＯを付加し、末端にＥＯを２０重ｆｆｉ
％になるように付加して得たＯ　Ｈ価５６のポリエーテ
ルポリオール。

ポ　リ　エ　−　テ　ルポ　リ　オ　−　ル　ｐ　：グ
リセリンにＰＯを付加し末端にＥＯを１０重量係付加し
て得たＯＨ価５６のポリエーテ　ル　ポ　リ　オ　−　
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、触媒、発泡剤および整泡剤の存在下に有機ポリイソ
   シアネートとポリエーテルポリオールとを反応させて軟
   質モールドポリウレタンフォームを製造する方法におい
   て、 （１）該ポリエーテルポリオールとして、官能基数が３
   以上で分子の中間にオキシプロピレン鎖を有し分子の末
   端に５ないし３０重量％のオキシエチレン鎖を有する第
   １級ＯＨ含有多価アルコール系ポリエーテルポリオール
   （Ａ）２０重量％以上、および官能基数が３以上の多価
   アルコール系ポリオキシプロピレンポリオール（Ｂ）８
   ０重量％以下からなるポリエーテルポリオールを使用し
   、 （２）該整泡剤の少なくとも一部として一般式▲数式、
   化学式、表等があります▼（１） 〔式中Ｒは平均分子量１００〜７００のポリオキシエチ
   レンおよび／またはオキシプロピレン鎖を表わし、ｘは
   １０〜２０、ｙは３〜１０を表わす。（但し、ジメチル
   シロキサン単位とポリオキシアルキレンシロキサン単位
   はランダムに配置されていてもよい。）〕 で示されるアルコール変性シリコーン整泡剤を使用し、
   型温３５℃以上の型内に注入し、硬化、離型することを
   特徴とするフォーム密度０．８ｇ／ｃｍ＾３以下の軟質
   モールドポリウレタンフォームの製造方法。 ２、ポリエーテルポリオール（Ａ）のＯＨ価が２０ない
   し１００である特許請求の範囲第１項記載 の製造方法。 ３、ポリエーテルポリオール（Ｂ）のＯＨ価が２０ない
   し１００である特許請求の範囲第１または２項記載の製
   造方法。 ４、一般式（１）で示される整泡剤の量がポリエーテル
   ポリオール１００重量部に対し、０．２〜１．５重量部
   である特許請求の範囲第１、２または３項記載の製造方
   法。