JPS62116636A - ポリウレタン成形体の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリウレタン成形体の製造方法に関し、特に詳
しくは、該ポリウレタン成形体に被覆されたポリ塩化ビ
ニル樹脂表皮の変色を防止することが可能なポリウレタ
ン成形体の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年自動車内装部品である、座席、ダツシュボード、ア
ームレスト、ヘッドレスト、サンバイザなどには、発泡
ポリウレタン成形体表面にポリ塩化ビニル樹脂製表皮や
、ポリ塩化ビニル樹脂を含有するＡＢＳ樹脂表皮などを
被覆したものが多く使用されている。そして発泡ポリウ
レタン成形体を成形する際には、一般に反応速度を向上
させるために、第３級アミンを触媒として使用し、ポリ
塩化ビニル樹脂表皮と一体成形、あるいは発泡ポリウレ
タン成形体を成形後、ポリ塩化ビニル樹脂表皮を被覆さ
せる方法などで製造されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 自動中車室内部は、夏期には時には１００℃以士の温度
に達し、この熱、光の作用により内装部品のポリ塩化ビ
ニル樹脂表皮が劣化して変色４るという問題があった。

イしてこの表皮の変色は、内部に発泡ポリウレタンが存
在する場合は、表皮単体の場合より著しく促進されると
いうことが知られている。そして、その原因は、発泡ポ
リウレタン成形体中に残存ｊる第３級アミン触媒が表皮
中へ移行し、ポリ塩化ビニル樹脂との反応を起すことに
よるものであろうと推定されている。

従来、上記した不具合をある程度解決するものとして、
第３級アミンの使用長を少なくする方法、第３級アミン
の代わりにスズ系などの金属触媒を用いる方法、第３級
アミンの代わりにイソシアネートと反応する活性水素を
有するジメチルエタノールアミン、ジメチルアミノプロ
ピルアミンなどのアミン化合物を使用し、ウレタン骨格
中にそのアミン化合物を捕捉する方法、第３級アミンと
化学的に結合するエピクロルヒドリンなどの第３物質を
添加する方法、あるいはポリ塩化ビニル樹脂表皮と発泡
ウレタン成形体との間に第３級アミンの移行を防止す゛
るフィルム等を５９ける方法などの方法が知られＣいる
。

しかしながら第３級アミンの使用端を少なくする方法で
は、発泡ポリウレタンの成形に時間がかかるため生産サ
イクル数が低下し、かつ変色の防止効果は低く、金属触
媒を用いる方法では成形体の成形性能が不安定となり成
形体の不良率が大きくなるという不具合がある。又活性
水素を有４るアミン化合物を使用する場合は、ある程度
の効果はあるが、満足できるものとはいえなかった。

そして第３級アミン触媒と化学的に結合する第３物質を
添加する方法て・は、その第３物質が１！？られる成形
体中に残留して物性を低下させたり、成形性が悪くなっ
たりする場合があるので、添加量に限度があり、第３物
質が少ない場合は第３級アミン触媒が多量に残留する場
合もある。また第３物質と、第３級アミン触媒およびイ
ソシアネートとの反応が貯蔵中にも徐々に進行するので
、貯蔵安定性が悪くなる場合がある。さらに第３物質は
第３級アミン触媒と反応して第３級アミン触媒の触媒性
能を低下させるために、触媒性能の調節が困難となり、
ポリオールとポリイソシアネートとのウレタン反応のシ
リ御が難しいという不具合もある。

また表皮と成形体との間に第３級アミンを透過しないフ
ィルム等を設ける方法では、工数が増加し、コストの上
昇を招くという不具合がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ポリ
ウレタン成形体中に残存する第３級アミン伍を少なくし
、ポリ塩化ビニル樹脂表皮の変色を防ぐポリウレタン成
形体の製造方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のポリウレタン成形体の製造方法は、ポリオール
とポリイソシアネートとを第３級アミン触媒の存在下で
反応させて原皮形体とする成形工程および、１！７られ
た該原皮形体をアミンキャッチャ−剤の蒸気雰囲気中で
一定時間保持することにより、該原皮形体中に残存づる
該第３級アミンを該アミンキャッチｔ・−剤と反応させ
て不活性化する後処理工程とよりなり、該第３級アミン
の残存量を低下させたことを特徴とづる。

成形工程は、ポリオールとポリイソシアネートとを第３
級アミン触媒の存在下で反応させて原皮形体とする工程
である。

ポリオールは少数の水ｍＷを有し、反応の主剤となるも
のであり、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリ
オール、アクリルポリオールなど従来用いられているポ
リオールをそのまま用いることができる。又ポリイソシ
アネートは複数のイソシアネート（ＮＣＯ）基を有し、
ポリオールの水Ｗ１基と反応し−Ｃ硬化する硬化剤とな
るものであり、トリレンジイソシアネート（ＴＤｒ）、
ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ　Ｉ　＞　、
キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（ト＋ＭＤＩ）など従来と同様のポ
リイソシアネーｈを用いることができる。

ポリオールとポリイソシアネートとは第３級アミン触媒
の存在下で急速に反応させられる。この第３級アミン触
媒には、１〜リエチレンジアミン（例えばＤＡＢｃｏ−
３３Ｌ、日本乳化剤社製）等、従来知られている各種の
第３級アミンを用いることができる。

本発明の最大の特徴は、上記成形工程により反応し硬化
したポリウレタン原成形体を、アミンキャッチャ−剤の
蒸気雰囲気中で一定時間保持する後処理工程を行なうと
ころにある。この後処理工程により、原皮形体中に残存
する第３級アミンを不活性化して、得られる成形体中の
第３級アミンの残存量を少なくするようにしたものであ
る。

アミンキャッチャ−剤は第３級アミンと反応して不活性
な化合物に変化させるものが用いられ、従来知られてい
るエチレンブロマイド、１．１．１−トリクロロエタン
、テトラクロロエタン、１−７０モー２クロロエタン、
１−ブロモ３クロロプロパン、テトラメチレンブロマイ
ド、アリルブロマイド、エピクロルヒドリン、エビブロ
モヒドリン、ブロモクロロヘキサン、α−ブロモエチル
ベンゼン、１．６−ジブロモヘキサンなどの含ノ１０ゲ
ン化合物などを用いることができる。

後処理工程は、上記アミンキャッチャ−剤の蒸気中に原
皮形体を一定時間保持することで行なわれる。蒸気であ
るが故に成形体内部迄深く浸透シ、残存する第３級アミ
ンと確実に反応することができる。またこの効果は原皮
形体が発泡ウレタンの場合に特に著しい。

後処理工程では、アミンキャッチャ−剤が常温で気体で
あれば常温で保持することもできる。しかしながらこの
場合は時間が長く必要となる場合もあるので、加熱保持
して第３級アミンとアミンキャッチャ−剤との反応速度
を大きくすることが望ましい。

原皮形体を加熱する温度は、高い方がアミンキャッチャ
−剤の気化量が多くかつ反応速度が大きい。また第３級
アミン自体も気化して原皮形体内部から離脱するので一
層反応率が高くなる。しかしながら成形体が劣化するお
それもあるので、一般に１８０℃以下の範囲とするのが
よい。又加熱保持の時間は、アミンキャッチャ−剤の種
類、加熱温度、残存する第３級アミンの量、成形体の形
状などにより種々選択できるが、原皮形体の劣化を招か
ないように試行錯誤的に決める必要がある。

なお後処理工程は減圧下で行なうことも好ましい。減圧
下で行なうことにより、アミンキャッチャ−剤および第
３級アミンの気化が促進され、気相反応が一層促進され
る。又加熱温度を低くすることもできるので、成形体の
劣化などの不具合を防ぐこともできる。

本発明の製造方法は、中実一体形の原皮形体でも、発泡
フオーム形の原皮形体でも、どちらにも利用できるが、
内部空間を多数有する発泡フオーム形の原皮形体の方が
アミンキャッチャ−剤の浸透および第３級アミンの離脱
が早くなり、特に効果的である。

本発明の製造方法により（ｑられた成形体は、ポリ塩化
ビニル樹脂表皮などを被覆することにより製品とするこ
とができる。

［発明の作用及び効果］ 本発明の製造方法によれば、後処理工程により第３級ア
ミンはアミンキャッチャ−剤と反応して不活性な化合物
に変化する。従ってポリ塩化ビニル樹脂表皮を被覆する
際には、成形体内部の第３級アミンの残存量は極めて少
なくなっており、車室内などで使用時に高温になったと
してもポリ塩化ビニル樹脂表皮の変色を防ぐことが可能
となる。

また本発明の製造方法は、ポリオールとポリイソシアネ
ートとの反応が終了した成形体を後処理工程にてアミン
キャッチャ−剤蒸気雰囲気中で処理するところに特徴を
有する。従って第３級アミン触媒と反応する第３物質を
ポリオールとポリイソシアネートの反応前に混合する方
法と比較すると、成形性および成形体の物性にはほとん
ど影響ない。また用いるアミンキャッチャ−剤の量には
ほとんど制限がないので、残留する第３級アミン触媒の
全潰を確実に不活性な化合物に変えることができる。さ
らに成形体原液の貯蔵安定性を損うこともない。

そしてポリオールとポリイソシアネートとの反応は第３
物質が存在しない雰囲気で行なわれるので、第３級アミ
ン触媒の触媒作用が最大に発揮され、反応の制御が容易
である。

［実施例］ 以上実施例により具体的に説明する。

ポリオール成分として、ＯＨ価２８のポリエーテルポリ
４−ル（スミフェン３０６３．住友バイエルウレタン社
製）を７００重量部、発泡剤として蒸溜水を３．０重量
部、整泡剤としてシリコン系整泡剤（ＳＺ−１３０６、
日本ユニカー社製）を１．０ＥＲｆｆｉ部、更に第３級
アミン触媒としてトリエチレンジアミン（ＤＡＢＣｏ−
３３Ｌ■、日本乳化剤社製、情意２１４℃）を１．５重
量部とり、小型撹拌機にて１０分間撹拌して主剤成分を
調整した。

−Ｆ記とは別に、ポリイソシアネート成分として粗ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（４４Ｖ−２０、住友バ
イエルウレタン社製）を３５０重徴部と、トリレンジイ
ソシアネート（下Ｄ　Ｉ　−８０、住友バイエルウレタ
ン製）を１５０！ＩＮＥＩ部とり、小型撹拌機で５分間
撹拌して硬化剤成分を調整した。

上記により得られた２液の液温をそれぞれ２０℃に調温
し、主剤成分９４重量部、硬化剤成分４１重量部となる
ように計量して（ＮＧＯ／○Ｈ＝１．０５＞、小型撹拌
機で８秒撹拌し、４０℃に予め調温された３　００１１
１ｍｘ　３０　Ｑｍｍｘ　１５ｍｍのキャビティを有す
る金型に上記混合品を１００！Ｊ注入した。その状態で
７０℃のオープン内にて５分間型締め保持し、発泡ポリ
ウレタンからなる原皮形体を製造した。得られた原皮形
体を＋３　Ｑ　ｆｆ１ｌｌｌＸ　６Ｑ１ｍＸ１５１１１
！１１の大きさに裁断し試験片とした。

この試験片をエピクロルヒドリンが７０℃で気液平衡状
態を保っている恒温槽内に投入し、それぞれ７０℃にて
１時間、２時間、５時間、１０時間保持する後処理工程
を行なった。

また比較として、上記試験片を何も処理しないもの、お
よびエピクロルヒドリンを用いず、ただ単に７０℃にて
大気中でそれぞれ１時間、１０時間、２４時間保持した
ものも同時に作成した。

その後、後処理工程を行なった各試験片および比較とし
て作成した試験片表面にそれぞれ０．４ＩｌｒＩＪの厚
さのポリ塩化ビニル樹脂シートを載せ、それぞれシャー
レに入れ、周囲を密閉した後、１２０℃のオーブンにて
２４時間加熱保持する促進試験を行なった。そして取出
した侵、それぞれのポリ塩化ビニル樹脂シートと、試験
片に載せられる前の基準のポリ塩化ビニル樹脂シートと
の色差（ＨｕｎｔｅｒのｊａｂによるΔＥ）を色差計（
スガ試験機社製）により測定した。結果を表に示す。

（評価） 表より明らかに、エピクロルヒドリン蒸気中に加熱保持
したものは、ただ単に大気中で加熱したものに比へて色
差は小さくなっている。これはエピクロルヒドリンと第
３級アミンとの反応により第３級アミンが不活性な化合
物に変化し、促進試験時に残存する第３級アミン檜が少
なくなったことで説明される。またエピクロルヒドリン
の有無にかかわらず、加熱処理を行なった成形体に載せ
たシートは加熱処理を行なわない無処理の原皮形体に載
せたシートに比べて色差が小さく、７０℃での保持時間
が長いほど色差は小さくなっている。

即ち原皮形体を加熱することにより第３級アミンが原皮
形体中から離脱したダノ采も加わっていることは明らか
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオールとポリイソシアネートとを第３級アミ
   ン触媒の存在下で反応させて原成形体とする成形工程お
   よび、 得られた該原成形体をアミンキャッチャー剤の蒸気雰囲
   気中で一定時間保持することにより、該原成形体中に残
   存する該第３級アミンを該アミンキャッチャー剤と反応
   させて不活性化する後処理工程とよりなり、該第３級ア
   ミンの残存量を低下させたことを特徴とするポリウレタ
   ン成形体の製造方法。
2. （２）後処理工程は加熱下で行なう特許請求の範囲第１
   項記載のポリウレタン成形体の製造方法。
3. （３）原成形体の加熱は１８０℃以下の温度で行なう特
   許請求の範囲第２項記載のポリウレタン成形体の製造方
   法。