JPS6236418A - ウレタンフオ−ムの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はウレタンフオームの製造方法に関し。

特にイソシアネート成分としてクルードＭＤＩを用いた
ウレタンフオームの製造方法に係る。

〔発明の技術的背景〕

ウレタンフオームは各種クッション材、寝具材、産業資
材として広範に使用されている。これらウレタンフオー
ムは連続生産方式、或いはモールド発泡方式により製造
され、何れの発泡方式においても次のような基本的な発
泡操作が採用されている。

即ち、下記の成分を所定の比率で混合して反応させ、ウ
レタン結合の成長反応、発泡反応および架橋反応を同時
に行なわせるものである。

（１）ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ル等のポリオール類 （２）トリ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、クルードＭＤＩ等の有機イソシアネー
ト類 （３）水（発泡剤、架橋剤） （４）アミン系触媒（発泡反応の触媒）（５）錫系触媒
（ｌＪ橘反応の触媒） （６）シリコーン油（整泡剤） （７）顔料、充填剤等の任意成分 上記ポリオール類と有機イソシアネート類とは次式で示
すウレタン結合の成長反応を行なう。

０Ｈ−Ｒ−ＯＨ＋　０ＣＮ−Ｒ’−ＮＧＯＯ ｎ −一　Ｒ−ＮＧＯ−Ｒ’−ＮＧＯ ＼、。Ｏ−Ｒ・−ＮＣＯ ■ Ｏ 他方、発泡反応は有機イソシアネートと水とによって次
式により行なわれる。

Ｒ−ＮＧＯ＋Ｈ２Ｏ −一→　　Ｒ−ＮＨ２＋ＣＯ２↑ 上記発泡反応により生成したアミンは有機イソシアネー
トと次式のように反応して尿素結合を形成する。

ＲＮＨ２＋　Ｒ−ＮＧＯ また、架橋反応は上記尿素結合と、前記成長反応により
形成されたウレタン成長類の末端ＮＣＯ基とが次のよう
に反応して行なわれる。

ウレタンフオームの製造においては上記発泡反応と架橋
反応とをバランスさせることが極めて重要な要件であり
、このバランスを調節することにより気泡のオーブン状
態またはクローズ状態が制御されている。従って、ウレ
タンフオームの製造にあた°っては上記反応が均−且つ
円滑に進行し、夫々の反応が好適にバランスするような
条件を選択することが必要である。

また１発泡反応を促進するアミン系触媒と架橋反応を促
進する錫系触媒は、何れもウレタンフオームを製造する
上で不可欠の成分であると考えられている。

〔従来の技術〕

上記のようにしてウレタンフオームを製造する際、イソ
シアネート成分としてはトリレンジイソシアネート（以
下ＴＤＩと略称する）が一般に用いられている。

他方、下記式で表されるジフェニルメタン４．４′−ジ
イソシアネートは常温で固体で・あり、４０℃程度でよ
うやく溶融するため混合が困難で、ＴＤＩに比べて一般
的ではない。

また、下記式で表わされるクルードＭＤＩは極めて反応
性が高く、均一な発泡が困難であるため巾独で用いられ
ることはない。

（但し、ｎ＝０〜２のものの混合物で、の混合比率はラ
ンダムである） しかし、クルードＭＤＩは得られるウレタンフオームの
硬さや難燃性等の物性を改良するために、１００重量部
のＴＤＩに対して通常は最大５０重量部以下の比率で混
合し、併用されることがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来イソシアネート成分として用いられているＴＤＩは
毒性が強く、また揮発性が高いため、目や気管枝を冒す
等、作茅環境的に問題が多い。

これに対しクルードＭＤＩはＴＤＩに比較してｉＦｉ性
が低く、揮発性も小さいから、安全な作業環境を維持す
る観点からは極めて望ましいものである。しかし、イソ
シアネート成分としてクルードＭＤＩを単独で使用し、
これを他の通常のポリウレタンフォーム原料と混合攪拌
させて発泡させると、発泡はするが得られたウレタンフ
オームは経時的に著しい収縮を生じる問題がある。これ
は形成された気泡構造が独立気泡になっていることを意
味し、その理由は次のように考えられる。

即ち、既述の発泡反応と架橋反応のバランスが崩れ、架
橋反応の進行が速すぎて発泡ガスが逃散しないうちにマ
トリックス樹脂が硬化してしまったことによるものと推
測される。また、クルードＭＤＩは通常用いられるポリ
オール成分との相溶性が悪く、均一に混合しない、この
ため、既述したウレタンフオーム形成の際の三種類の反
応が円滑に進行せず、反応バランスを崩す重要な要因に
なっていると考えられる。

この傾向は、クルードＭＤＩをＴＤＩに混合して用いる
場合にも同様で、クルードＭＤＩの混合比率が５０１帽
％を超えると得られたウレタンフオームに収縮を生じる
ようになる。また、混合比率が５０ｆｆｌＩｉ、％以下
の場合でも、得られたウレタンフオームをロール等で柔
む等の物理的クラツシングによって、独立気泡となった
気泡間の膜を破壊する必要を生じることがある。

〔発明の目的〕

本発明は１記＝１＜情に鑑みてなされたもので、イソシ
アネート成分としてクルードＭＤＩを単独で使用し、弾
力性および硬度等の物性に優れた軟質または半硬質のポ
リウレタンフォームを製造する方法を提供するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、ウレタンフオームを製造する従来の配合処方
に加え、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール及びプロピレングリコールからなる群から選
択された一種または二種以上のグリコール及び流動パラ
フィンの所定量を添加することにより、イソシアネート
成分としてクルードＭＤＩを単独で用いて発泡させ、経
時的な収縮を殆ど伴わない軟質ないし半硬質のウレタン
フオームを得ることを可能としたものである。

上記以外の配合原料としては、従来のウレタンフオーム
の製造方法に使用されているものと全く同じものを用い
ればよい。

＠述する実施例の結果から明らかなように、本発明によ
れば、イソシアネート成分としてクルードＭＤＩのみを
単独で使用しているにもかかわらず、経時的な収縮を殆
ど伴なわない良好なウレタンフオームを製造することが
できる。その明確な理由は明らかではないが、次のよう
に考えることができる。

第一に、上記グリコール及び流動パラフィンがクルード
ＭＤＩの反応性を抑制し、円滑なフオーム形成が行なわ
れたことによるものと推測される。

第二に、添加された上記グリコール及びｆｉｔ動パラフ
ィンがウレタンフオームの構成樹脂中に導入された結果
、これが何等かの作用でフオームの経時的収縮を抑制し
ているものとＪｆｔＪｌｌされる。

なお、本発明においてポリエーテルポリオール１００重
量部に対し、前記グリコールの添加量を０．５〜２５重
量部とし、前記流動パラフィンの　　　　□添加量を２
０〜２００重量部としたのは、何れも成分についてもこ
れより少ないとウレタンフオームの経時的収縮が大きく
なってしまい、また多才ざると充分な発泡作用が得られ
ないからである。

また、本発明は連続発泡およびモールド発泡の何れにも
適用することができる。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

実施例１〜３ 下記第１表に示した配合処方を採用し、これら原料を混
合しワンショット法により発泡させてウレタンフオーム
を製造した。

また、比較例としてグリコール及び流動パラフィンを添
加せず、同様の方法でウレタンフオームの製造を行なっ
た。

実施例および比較例で得られたウレタンフオームの試料
を作製し、その密度および硬さを調べたところ、第１表
に示す結果が得られた。

〔発明の効果〕

以−ヒ詳述したように、本発明によればイソシアネート
成分としてクルードＭＤＩのみを用てウレタンフオーム
を製造できるため、毒性の強いＴＤＩをイソシアネート
に用いる従来の製造方法に比較して作業の安全性を向上
することができる。

また、ＴＤＩを用いた従来の製造方法ではフオームの硬
さを高めるために配合処方の微調整を必要としていたが
、クルードＭＤＩを用いる本発明ではそのような配合処
方の微調整を必要とせずに比較的硬いウレタンフオーム
を得ることができる。

更に、多量に添加される流動パラフィンは増量材として
の意味をも有し、原料コストの低減を図ることができる
。

このように、本発明は従来得られなかった顕著な効果を
奏するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリエーテルポリオール、有機イソシアネート、アミン
   触媒、錫触媒、シリコーン油、必要に応じて顔料、充填
   剤を混合攪拌して発泡させることによりウレタンフォー
   ムを製造する際に、前記有機イソシアネートとして下記
   式で表されるクルードＭＤＩを用いると共に、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、ｎ＝０〜２のものの混合物で、 その混合比率はランダムである） 前記ポリエーテルポリオール１００重量部に対し、グリ
   セリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール及
   びプロピレングリコールからなる群から選択された一種
   または二種以上のグリコール０．５重量部と、流動パラ
   フィン２０〜２００重量部とを添加して発泡させること
   を特徴とするウレタンフォームの製造方法。