JPH0314812A - ポリウレタン弾性フォーム，およびその製造方法 - Google Patents
ポリウレタン弾性フォーム，およびその製造方法Info
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- JPH0314812A JPH0314812A JP1271833A JP27183389A JPH0314812A JP H0314812 A JPH0314812 A JP H0314812A JP 1271833 A JP1271833 A JP 1271833A JP 27183389 A JP27183389 A JP 27183389A JP H0314812 A JPH0314812 A JP H0314812A
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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。
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、ポリウレタン弾性フォーム、およびその製造
方法に関するものである。特に自動車用シートクッショ
ンとして優れた物性を有するポリウレタン弾性フォーム
、およびその製造方ｌ去に関するものである。
方法に関するものである。特に自動車用シートクッショ
ンとして優れた物性を有するポリウレタン弾性フォーム
、およびその製造方ｌ去に関するものである。
［従来の技術、発明の解決しようとする課題］近年、ポ
リウレタン弾性フォームの特性を向上させるために、新
たな種々の検討がなされている。たとえば、自動車など
の高級化にともなってシートクッションの振動特性の向
上が望まれている。車体振動と人間の関係は一様ではな
いが、とくに人が敏感な周波数域（たとえば４〜８Ｈｚ
、あるいは６〜２０Ｈｚといわれている）の減衰を特に
大きくとることが乗り心地向上に有効であると提唱され
ている。従って、この周波数域よりも共振振動数が低い
ポリウレタン弾性フォームでシートクッションを構成す
ることができれば、自動車の乗り心地は大幅に向上する
と考えられる。しかしながら、従来共振振動数が４｝１
ｚ未満のポリウレタン弾性フォームは知られていなかっ
た。
リウレタン弾性フォームの特性を向上させるために、新
たな種々の検討がなされている。たとえば、自動車など
の高級化にともなってシートクッションの振動特性の向
上が望まれている。車体振動と人間の関係は一様ではな
いが、とくに人が敏感な周波数域（たとえば４〜８Ｈｚ
、あるいは６〜２０Ｈｚといわれている）の減衰を特に
大きくとることが乗り心地向上に有効であると提唱され
ている。従って、この周波数域よりも共振振動数が低い
ポリウレタン弾性フォームでシートクッションを構成す
ることができれば、自動車の乗り心地は大幅に向上する
と考えられる。しかしながら、従来共振振動数が４｝１
ｚ未満のポリウレタン弾性フォームは知られていなかっ
た。
［課題を解決するための手段］
本発明は、共振振動数４Ｈｚ未満のポリウレタン弾性フ
ォームを提供するものである。又、本発明は、このよう
なポリウレタン弾性フォームを製造することができるポ
リウレタン弾性フォームの製造方法を提供するものであ
る。本発明のポリウレタン弾性フォームは、特に低水酸
基価でかつ総不飽和度の低いポリオキシアルキレンポリ
オールを用いることによって得られる。
ォームを提供するものである。又、本発明は、このよう
なポリウレタン弾性フォームを製造することができるポ
リウレタン弾性フォームの製造方法を提供するものであ
る。本発明のポリウレタン弾性フォームは、特に低水酸
基価でかつ総不飽和度の低いポリオキシアルキレンポリ
オールを用いることによって得られる。
即ち、ポリオキシアルキレンポリオールとして炭素数３
以上のオキシアルキレン基を主として含むポリオキシア
ルキレンポリオール、特にｌ．２−プロピレンオキシド
に由来するオキシプロピレン基を７０ｗｔ％以上有する
ポリ才キシアルキレンポリオール、であって、その水酸
基価（ ＸｍｇＫＯＨ／ｇ ）と紀不飽和度（Ｙｍｅｑ
／ｇ）が下記式（１）の関係にあり、しかもＹ≦０．０
７であり、Ｘが５〜３８である高分子量ポリオールを使
用することによって得られる。
以上のオキシアルキレン基を主として含むポリオキシア
ルキレンポリオール、特にｌ．２−プロピレンオキシド
に由来するオキシプロピレン基を７０ｗｔ％以上有する
ポリ才キシアルキレンポリオール、であって、その水酸
基価（ ＸｍｇＫＯＨ／ｇ ）と紀不飽和度（Ｙｍｅｑ
／ｇ）が下記式（１）の関係にあり、しかもＹ≦０．０
７であり、Ｘが５〜３８である高分子量ポリオールを使
用することによって得られる。
Ｙ≦０．９ ／（Ｘ−１０）・・・・ （１）このポリ
オキシアルキレンポリオールの１分子当り平均水酸基数
は２〜８であり、特に２〜６が好ましい。又、このポリ
オキシアルキレンポリオールをマトリックスとするポリ
マー分敗ポリオール、およびポリマー分敗ポリオールと
このポリオキシアルキレンポリオールとのｄ合物も好ま
しいポリオールである。
オキシアルキレンポリオールの１分子当り平均水酸基数
は２〜８であり、特に２〜６が好ましい。又、このポリ
オキシアルキレンポリオールをマトリックスとするポリ
マー分敗ポリオール、およびポリマー分敗ポリオールと
このポリオキシアルキレンポリオールとのｄ合物も好ま
しいポリオールである。
更に、上記ポリオキシアルキレンポリオールなどととも
に架橋剤と呼ばれる比較的低分子量の多官能性化合物を
使用することも好ましい。
に架橋剤と呼ばれる比較的低分子量の多官能性化合物を
使用することも好ましい。
ポリウレタン弾性フォームの原料として、ポリイソシア
ネート化合物の使用は必須である。
ネート化合物の使用は必須である。
さらに、触媒、発泡剤、及び整泡剤は通常必須の助剤で
ある。従って、本発明のボリウレクン弾性フォームはこ
れらを原料として製造される。
ある。従って、本発明のボリウレクン弾性フォームはこ
れらを原料として製造される。
本発明のポリウレタン弾性フォームは、その共振振動数
が４Ｈｚ未満、特に３、５Ｈｚ以下が好ましい。それに
加えて、コアの反発弾性は７０％以上であることが好ま
しく、更に温熱永久歪はｌｏ％以下であることが好まし
い。
が４Ｈｚ未満、特に３、５Ｈｚ以下が好ましい。それに
加えて、コアの反発弾性は７０％以上であることが好ま
しく、更に温熱永久歪はｌｏ％以下であることが好まし
い。
以下に、本発明における各原料成分の説明を行なう。
ポリオキシアルキレンポリオール
一般に、ポリウレタンの原料として用いられるポリオキ
シアルキレンポリオールはアルカリ金属水酸化物などの
アルカリ触媒を用い多価アルコールなどのイニシェーク
ーにプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを開
環付加重合されて製造されている。この製法において、
副生物として不飽和基を有するモノオールが生成し、こ
の不飽和モノオールの生成量はポリオールの分子量の増
大（水酸基価の低下）とともに増大する。ポリウレタン
弾性フォームのの原料として広く用いられている水酸基
価５６程度のポリオキシアルキレンポリオールにおいて
は、この不飽和モノオールの存在はあまり問題となる量
ではなかった。しかし、ポリウレタンエラストマーなと
の原料として用いられるより低水酸基価のポリオキシア
ルキレンポリオールにおいてはこの不飽和モノオールの
存在が問題となることがある。たとえば、水酸基価３４
程度のポリオキシアルキレンポリオールでは、その総不
飽和度は通常０． １ｍｅｑ／ｇ以上となる。さらに低
水酸基価のポリオキシアルキレンポリオールをアルカリ
触媒を用いて製造しようとしても、その総不飽和度が著
るしく高くなることより事実上不可能であった。
シアルキレンポリオールはアルカリ金属水酸化物などの
アルカリ触媒を用い多価アルコールなどのイニシェーク
ーにプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを開
環付加重合されて製造されている。この製法において、
副生物として不飽和基を有するモノオールが生成し、こ
の不飽和モノオールの生成量はポリオールの分子量の増
大（水酸基価の低下）とともに増大する。ポリウレタン
弾性フォームのの原料として広く用いられている水酸基
価５６程度のポリオキシアルキレンポリオールにおいて
は、この不飽和モノオールの存在はあまり問題となる量
ではなかった。しかし、ポリウレタンエラストマーなと
の原料として用いられるより低水酸基価のポリオキシア
ルキレンポリオールにおいてはこの不飽和モノオールの
存在が問題となることがある。たとえば、水酸基価３４
程度のポリオキシアルキレンポリオールでは、その総不
飽和度は通常０． １ｍｅｑ／ｇ以上となる。さらに低
水酸基価のポリオキシアルキレンポリオールをアルカリ
触媒を用いて製造しようとしても、その総不飽和度が著
るしく高くなることより事実上不可能であった。
又、かりに総不飽和度の高いポリオキシアルキレンポリ
オールを用いて弾性フォームを製造したとしても、硬度
の低下、反発弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、フォーム
成形時のキュア性の低下等の問題点が生じる。
オールを用いて弾性フォームを製造したとしても、硬度
の低下、反発弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、フォーム
成形時のキュア性の低下等の問題点が生じる。
本発明において使用されるポリオキシアルキレンポリオ
ールは通常のポリウレタン弾性フォームに用いられる原
料に比べ、低不飽和度であるため、従来見られた問題点
、特に水酸基価３８以下の高分子量ポリオキシアルキレ
ンボリ才一ルを用いる場合の問題点（硬度の低下、反発
弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、フォーム成型時のキュ
ア性の低下）をおさえることができるとともに、振動減
衰特性にすぐれるものである。
ールは通常のポリウレタン弾性フォームに用いられる原
料に比べ、低不飽和度であるため、従来見られた問題点
、特に水酸基価３８以下の高分子量ポリオキシアルキレ
ンボリ才一ルを用いる場合の問題点（硬度の低下、反発
弾性の低下、圧縮永久歪の悪化、フォーム成型時のキュ
ア性の低下）をおさえることができるとともに、振動減
衰特性にすぐれるものである。
こうしたポリオキシアルキレンポリオールは一般的にア
ルカリ触媒以外の触媒、たとえばジエチル亜鉛、塩化鉄
、金属ボルフィリン、複金属シアン化物錯体等を触媒に
用いることによって得られる。特に、複金属シアン化物
錯体の使用により良好なポリオキシアルキレンポリオー
ルが得られる。このようなポリオキシアルキレンポリオ
ールの製造方法としては、例えば下記文献に記載されて
いる。
ルカリ触媒以外の触媒、たとえばジエチル亜鉛、塩化鉄
、金属ボルフィリン、複金属シアン化物錯体等を触媒に
用いることによって得られる。特に、複金属シアン化物
錯体の使用により良好なポリオキシアルキレンポリオー
ルが得られる。このようなポリオキシアルキレンポリオ
ールの製造方法としては、例えば下記文献に記載されて
いる。
ＵＳＰ ３８２９５０５， ＵＳＰ ３９４１８４９，
ＵＳＰ ４３５５１８８，ＵＳＰ ３４２７３３４．
ＵＳＰ ３４２７３３５ ＵＳＰ ４４７２５６０，
ＵＳＰ ４４７７５８９， ＥＰ ２８３１４８本発明
において、ポリオールは上記低不飽和度かつ低水酸基価
のポリオキシアルキレンポリオールの１種以上を用いる
ことができる。また、ポリオキシアルキレンポリオール
以外に必要により任意にポリエステル系ポリオール、水
酸基含有ボリジエン系ポリマー、ボリカーボネート系ポ
リオール等の２〜８、特に２〜４個の水酸基を有するポ
リオールを併用することができる。特にポリオキシアル
キレンポリオールの１種類以上あるいはそれをマトリッ
クスとするポリマー分敗ポリオールのみからなるか、そ
れを主成分としてポリエステル系や水酸基含有ボリジエ
ン系ポリマーなとの少量（通常３０重量％以下）との併
用が好ましい。 本発明におけるボリオキシアルキレン
ボリ才−ルとしては、多価アルコール、糖類、アルカノ
ールアミン、多価フェノール類、それらにアルキレンオ
キシドを付加して得られる目的物よりは低分子量のポリ
オキシアルキレンポリオール、その他の開始剤にモノエ
ボキシドの少なくとも１種を付加して得られるポリオキ
シアルキレンポリオールが用いられる。モノエボキシド
としては、ｌ２−プロピレンオキシド、１．２−プチレ
ンオキシド、２．３−プチレンオキシド、スチレンオキ
シド、その他の炭素数３以上のアルキレンオキシドの少
なくともｌ種、及びそれらの少なくとも１種とエチレン
オキシドの併用が好ましい。特に好ましくは、１．２−
ブロビレンオキシド、１．２−プチレンオキシド、２．
３−プチレンオキシドの少なくとも１種、又はそれらの
少なくとも１種とエチレンオキシドの併用が好ましい。
ＵＳＰ ４３５５１８８，ＵＳＰ ３４２７３３４．
ＵＳＰ ３４２７３３５ ＵＳＰ ４４７２５６０，
ＵＳＰ ４４７７５８９， ＥＰ ２８３１４８本発明
において、ポリオールは上記低不飽和度かつ低水酸基価
のポリオキシアルキレンポリオールの１種以上を用いる
ことができる。また、ポリオキシアルキレンポリオール
以外に必要により任意にポリエステル系ポリオール、水
酸基含有ボリジエン系ポリマー、ボリカーボネート系ポ
リオール等の２〜８、特に２〜４個の水酸基を有するポ
リオールを併用することができる。特にポリオキシアル
キレンポリオールの１種類以上あるいはそれをマトリッ
クスとするポリマー分敗ポリオールのみからなるか、そ
れを主成分としてポリエステル系や水酸基含有ボリジエ
ン系ポリマーなとの少量（通常３０重量％以下）との併
用が好ましい。 本発明におけるボリオキシアルキレン
ボリ才−ルとしては、多価アルコール、糖類、アルカノ
ールアミン、多価フェノール類、それらにアルキレンオ
キシドを付加して得られる目的物よりは低分子量のポリ
オキシアルキレンポリオール、その他の開始剤にモノエ
ボキシドの少なくとも１種を付加して得られるポリオキ
シアルキレンポリオールが用いられる。モノエボキシド
としては、ｌ２−プロピレンオキシド、１．２−プチレ
ンオキシド、２．３−プチレンオキシド、スチレンオキ
シド、その他の炭素数３以上のアルキレンオキシドの少
なくともｌ種、及びそれらの少なくとも１種とエチレン
オキシドの併用が好ましい。特に好ましくは、１．２−
ブロビレンオキシド、１．２−プチレンオキシド、２．
３−プチレンオキシドの少なくとも１種、又はそれらの
少なくとも１種とエチレンオキシドの併用が好ましい。
最も好ましくは、１．２−プロピレンオキシド由来のオ
キシプロピレン基を７０重量％以上、特に８０重量％以
上含むポリオキシアルキレンポリオールである。
キシプロピレン基を７０重量％以上、特に８０重量％以
上含むポリオキシアルキレンポリオールである。
上記ポリオキシアルキレンポリオールは１級水酸基価の
高いポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。この
ようなポリオキシアルキレンポリオールは、分子末端に
オキシエチレン基やボリオキシエチレンブロック鎖を有
する。これら末端部分に存在するオキシエチレン基の割
合は少なくとも２ｗｔ％、特に５〜３０ｗｔ％が好まし
い。最も好ましくは５〜２０ｗｔ％である。
高いポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。この
ようなポリオキシアルキレンポリオールは、分子末端に
オキシエチレン基やボリオキシエチレンブロック鎖を有
する。これら末端部分に存在するオキシエチレン基の割
合は少なくとも２ｗｔ％、特に５〜３０ｗｔ％が好まし
い。最も好ましくは５〜２０ｗｔ％である。
本発明におけるポリオキシアルキレンポリオールは２種
以上の混合物であってもよい．ただし、実質的に水酸基
価３８を越えるポリオキシアルキレンポリオールは含ま
ないことが好ましい。その場合の水酸基価，水酸基数、
総不飽和度は平均値として表わされる．本発明において
、ポリオキシアルキレンポリオールはＸが約２２．９以
下ではＹの上限は０．０７である。より好ましくは、Ｙ
の上限は０．０４である（Ｘが約３２．５〜３８では式
（１）に従う）。また、水酸基価はより好ましくは５〜
２８である。
以上の混合物であってもよい．ただし、実質的に水酸基
価３８を越えるポリオキシアルキレンポリオールは含ま
ないことが好ましい。その場合の水酸基価，水酸基数、
総不飽和度は平均値として表わされる．本発明において
、ポリオキシアルキレンポリオールはＸが約２２．９以
下ではＹの上限は０．０７である。より好ましくは、Ｙ
の上限は０．０４である（Ｘが約３２．５〜３８では式
（１）に従う）。また、水酸基価はより好ましくは５〜
２８である。
ポリマー ”ポリオール
本発明のポリオールとして、ポリマー分敗ポリオールを
用いることができる。ポリマー分敗ポリオールのマトリ
ックスであるポリオールは前記ポリオキシアルキレンポ
リオールである必要がある。ポリマー分散ポリオールは
、このマトリックス中にポリマー微粒子が安定的に分数
している分散体であり、ポリマーとしては付加重合体系
ポリマーや縮重合体系ポリマーがある。マトリックスが
従来のポリオールであるポリマー分散ポリオールは公知
であり、ポリウレタン弾性フォーム用ポリオールとして
広く用いられている。本発明におけるポリマー分敗ポリ
オールは前記ポリオキシアルキレンポリオールをマトリ
ックスとして従来の方法で製造することができる。又、
従来知られているポリマー分散ポリオールの比較的少量
を前記ポリオキシアルキレンポリオールに添加してもよ
い。この場合、従来のポリマー分敗ポリオールのマトリ
ックスのポリオールが前記ポリオキシアルキレンポリオ
ールに少量添加されることになるが、その場合でも平均
として前記ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価
と総不飽和度の関係が痛たされていることが必要である
。このように、本発明におけるポリマー分敗ポリオール
のマトリックスであるポリオキシアルキレンポリオール
は前記と同じ要件（水酸基価と総不飽和度の関係等）で
ある必要がある。
用いることができる。ポリマー分敗ポリオールのマトリ
ックスであるポリオールは前記ポリオキシアルキレンポ
リオールである必要がある。ポリマー分散ポリオールは
、このマトリックス中にポリマー微粒子が安定的に分数
している分散体であり、ポリマーとしては付加重合体系
ポリマーや縮重合体系ポリマーがある。マトリックスが
従来のポリオールであるポリマー分散ポリオールは公知
であり、ポリウレタン弾性フォーム用ポリオールとして
広く用いられている。本発明におけるポリマー分敗ポリ
オールは前記ポリオキシアルキレンポリオールをマトリ
ックスとして従来の方法で製造することができる。又、
従来知られているポリマー分散ポリオールの比較的少量
を前記ポリオキシアルキレンポリオールに添加してもよ
い。この場合、従来のポリマー分敗ポリオールのマトリ
ックスのポリオールが前記ポリオキシアルキレンポリオ
ールに少量添加されることになるが、その場合でも平均
として前記ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価
と総不飽和度の関係が痛たされていることが必要である
。このように、本発明におけるポリマー分敗ポリオール
のマトリックスであるポリオキシアルキレンポリオール
は前記と同じ要件（水酸基価と総不飽和度の関係等）で
ある必要がある。
ポリマー分敗ポリオール中のポリマー微粒子は、アクリ
ロニトリル、スチレン、メタクリレート、アルキルメタ
クリレート、アルキルアクリレート、その他のビニルモ
ノマーのホモポリマーやコポリマー等の付加重合体系ポ
リマーやポリエステル、ボリウレア、ポリウレタン、メ
ラミン樹脂等の縮重合系ポリマーからなる。このポリマ
ー微粒子の存在により、ポリマー分敗ポリオール全体の
水酸基価はマトリックスのポリオールの水酸基価よりも
一般的に言って低下する。従って、前記ポリオキシアル
キレンポリオールをマトリックスとするポリマー分散ポ
リオールの全体の水酸基価は５〜３８以下であることが
好ましく、特に５〜２８以下が好ましい。
ロニトリル、スチレン、メタクリレート、アルキルメタ
クリレート、アルキルアクリレート、その他のビニルモ
ノマーのホモポリマーやコポリマー等の付加重合体系ポ
リマーやポリエステル、ボリウレア、ポリウレタン、メ
ラミン樹脂等の縮重合系ポリマーからなる。このポリマ
ー微粒子の存在により、ポリマー分敗ポリオール全体の
水酸基価はマトリックスのポリオールの水酸基価よりも
一般的に言って低下する。従って、前記ポリオキシアル
キレンポリオールをマトリックスとするポリマー分散ポ
リオールの全体の水酸基価は５〜３８以下であることが
好ましく、特に５〜２８以下が好ましい。
ポリマー分散ポリオールあるいはそれと前記ポリオキシ
アルキレンポリオールとの潰合物中におけるポリマー微
粒子の含有量は、通常６０ｗｔ％以下、特に４０ｗｔ％
以下である。ポリマー微粒子の量は特に多い必要はなく
、また多すぎても、経済的な面以外では不都合ではない
。多くの場合２０ｗｔ％以下で十分に有効である。また
，ポリオキシアルキレンポリオール中のポリマー微粒子
の存在は必ずしも必須ではないが、それが存在するとフ
ォームの硬度、通気性、その他の物性の向上に有効であ
る。従って、ポリマー微粒子は少なくとも０．１ｗｔ％
、好ましくは少なくともｌｗｔ％、最も好ましくは少な
くとも２ｗｔ％存在することが適当である。
アルキレンポリオールとの潰合物中におけるポリマー微
粒子の含有量は、通常６０ｗｔ％以下、特に４０ｗｔ％
以下である。ポリマー微粒子の量は特に多い必要はなく
、また多すぎても、経済的な面以外では不都合ではない
。多くの場合２０ｗｔ％以下で十分に有効である。また
，ポリオキシアルキレンポリオール中のポリマー微粒子
の存在は必ずしも必須ではないが、それが存在するとフ
ォームの硬度、通気性、その他の物性の向上に有効であ
る。従って、ポリマー微粒子は少なくとも０．１ｗｔ％
、好ましくは少なくともｌｗｔ％、最も好ましくは少な
くとも２ｗｔ％存在することが適当である。
監Ｕ
本発明において、上記低水酸基価（即ち、高分子！）の
ポリオキシアルキレンポリオールのみをー（ただし水を
除く）イソシアネート化合物と反応させることができる
が、さらに低分子量のイソシアネート基と反応しつる多
官能性化合物（本発明では架橋剤と呼ぶ）を高分子量の
ボリオキシアルキレンボリ才一ルとともに使用すること
ができる。この多官能性化合物は、水酸基、１級アミノ
基、あるいは、２級アミノ基などのインシアネート反応
性基を２個以上有すインシアネート反応性基当りの分子
量が６００以下、特に３００以下の化合物が適当である
。このような架橋剤としてはポリウレタン技術分野で通
常架橋剤あるいは鎖伸長剤と呼ばれている化合物を含む
。このような化合物としては、たとえば多価アルコール
、アルカノールアミン、ポリアミン、および多価アルコ
ール、アルカノールアミン、糖類、ボＩＪアミン、モノ
アミン、多価フェノール類などに少量のアルキレンオキ
サイドを付加して得られる低分子量のポリオキシアルキ
レンポリオール系ポリオールがある。さらに、低分子量
のポリエステル系ポリオールやポリアミンなども使用で
きる。好ましくは、エチレングリコール、プロピレング
リコール、１．４−ブタンジオール、グリセリンなどの
多価アルコール、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミンなどのアルカノールアミン、水酸基価が２００以
上のボリオキシアルキレン系ポリオールおよびｔ−ブチ
ルトリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、クロ
ルジアミノベンゼン等のポリアミンが用いられる。特に
好ましくは水酸基価が２００以上で水酸基数が３〜８の
ポリオキシアルキレン系ポリオールからなる。この多官
能性化合物の使用量は高分子量ポリオール１００重量部
に対して約１０重量部以下、特に５重量部以下が好まし
い。使用量の下限は特にないが、使用する場合、０．２
重量部程度で充分に有効である。
ポリオキシアルキレンポリオールのみをー（ただし水を
除く）イソシアネート化合物と反応させることができる
が、さらに低分子量のイソシアネート基と反応しつる多
官能性化合物（本発明では架橋剤と呼ぶ）を高分子量の
ボリオキシアルキレンボリ才一ルとともに使用すること
ができる。この多官能性化合物は、水酸基、１級アミノ
基、あるいは、２級アミノ基などのインシアネート反応
性基を２個以上有すインシアネート反応性基当りの分子
量が６００以下、特に３００以下の化合物が適当である
。このような架橋剤としてはポリウレタン技術分野で通
常架橋剤あるいは鎖伸長剤と呼ばれている化合物を含む
。このような化合物としては、たとえば多価アルコール
、アルカノールアミン、ポリアミン、および多価アルコ
ール、アルカノールアミン、糖類、ボＩＪアミン、モノ
アミン、多価フェノール類などに少量のアルキレンオキ
サイドを付加して得られる低分子量のポリオキシアルキ
レンポリオール系ポリオールがある。さらに、低分子量
のポリエステル系ポリオールやポリアミンなども使用で
きる。好ましくは、エチレングリコール、プロピレング
リコール、１．４−ブタンジオール、グリセリンなどの
多価アルコール、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミンなどのアルカノールアミン、水酸基価が２００以
上のボリオキシアルキレン系ポリオールおよびｔ−ブチ
ルトリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、クロ
ルジアミノベンゼン等のポリアミンが用いられる。特に
好ましくは水酸基価が２００以上で水酸基数が３〜８の
ポリオキシアルキレン系ポリオールからなる。この多官
能性化合物の使用量は高分子量ポリオール１００重量部
に対して約１０重量部以下、特に５重量部以下が好まし
い。使用量の下限は特にないが、使用する場合、０．２
重量部程度で充分に有効である。
ポリイソシア、一ト Ａ
ポリイソシアネート化合物としては、インシアネート基
を２以上有する芳香族系、脂環族系、あるいは脂肪族系
のポリイソシアネート、それら２種類以上の混合物、お
よびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネート
がある。具体的には、たとえば、トリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）、ジフエニルメタンジイソシアネート（
ＭＤＩ） ，ポリメチレンボリフェニルイソシアネート
（通称：クルードＭＤＩ ） ．キシリレンジイソシア
ネート（ＸＤＩ） ．イソホロンジイソシアネート（Ｉ
ＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ
）などのポリイソシアネートやそれらのブレポリマー型
変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボジイミ
ド変性体などがある。好ましくは、ＴＤＩ，ＭＤＩ，ク
ルードＭＤＩ ．およびそれらの変性体から選ばれる少
なくとも１種の芳香族ポリイソシアネートが用いられる
。
を２以上有する芳香族系、脂環族系、あるいは脂肪族系
のポリイソシアネート、それら２種類以上の混合物、お
よびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネート
がある。具体的には、たとえば、トリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）、ジフエニルメタンジイソシアネート（
ＭＤＩ） ，ポリメチレンボリフェニルイソシアネート
（通称：クルードＭＤＩ ） ．キシリレンジイソシア
ネート（ＸＤＩ） ．イソホロンジイソシアネート（Ｉ
ＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ
）などのポリイソシアネートやそれらのブレポリマー型
変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボジイミ
ド変性体などがある。好ましくは、ＴＤＩ，ＭＤＩ，ク
ルードＭＤＩ ．およびそれらの変性体から選ばれる少
なくとも１種の芳香族ポリイソシアネートが用いられる
。
本発明におけるポリイソシアネート化合物のインシアネ
ート基含有量は、１５ｗｔ％以上が好ましく、特に２０
ｗｔ％以上が好ましい。
ート基含有量は、１５ｗｔ％以上が好ましく、特に２０
ｗｔ％以上が好ましい。
ｉ空塁里且且上
ポリオールとポリイソシアネート化合物を反応させる際
、通常触媒の使用が必要とされる。
、通常触媒の使用が必要とされる。
触媒としては、活性水素含有基とイソシアネート基の反
応を促進させる有機スズ化合物などの金属化合物系触媒
やトリエチレンジアミンなどの３級アミン触媒が使用さ
れる。また、カルボン酸金属塩などのインシアネート基
同志を反応させる多量化触媒が目的に応じて使用される
。
応を促進させる有機スズ化合物などの金属化合物系触媒
やトリエチレンジアミンなどの３級アミン触媒が使用さ
れる。また、カルボン酸金属塩などのインシアネート基
同志を反応させる多量化触媒が目的に応じて使用される
。
さらに、良好な気泡を形成するための整泡剤も多くの場
合使用される。整泡剤としては、たとえばシリコーン系
ｇ泡剤や含フッ素化合物系整泡削等がある。その他、任
意に使用しつる配合剤としては、例えばシリカ、アルミ
ナ炭酸カルシウム等の充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、光安定剤等の安定剤、着色剤、難燃剤等がある。
合使用される。整泡剤としては、たとえばシリコーン系
ｇ泡剤や含フッ素化合物系整泡削等がある。その他、任
意に使用しつる配合剤としては、例えばシリカ、アルミ
ナ炭酸カルシウム等の充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、光安定剤等の安定剤、着色剤、難燃剤等がある。
前記のように、本発明においては発泡剤として水系発泡
剤やＲ−１１（トリクロロフルオロメタン） ， Ｒ−
１２ （ジフルオロジク口口メタン），Ｒ−１２３（１
．１−ジクロロ−２．２．２− トリフルオロエタン）
，Ｒ−１２Ｂ２（ジフルオロジブロムメタン）．Ｒ−
１４ｌｂ（１， ｌ−ジクロロ−１−，フルオロエタン
）．塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素やブタン、ヘ
キサン、空気、窒素等が用いられる。水系発泡剤とは水
そのもの、あるいは含水物などの反応時に水を発生する
化合物をいう。低沸点ハロゲン化炭化水素を水系発泡剤
とともに発泡剤として併用することができる。
剤やＲ−１１（トリクロロフルオロメタン） ， Ｒ−
１２ （ジフルオロジク口口メタン），Ｒ−１２３（１
．１−ジクロロ−２．２．２− トリフルオロエタン）
，Ｒ−１２Ｂ２（ジフルオロジブロムメタン）．Ｒ−
１４ｌｂ（１， ｌ−ジクロロ−１−，フルオロエタン
）．塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素やブタン、ヘ
キサン、空気、窒素等が用いられる。水系発泡剤とは水
そのもの、あるいは含水物などの反応時に水を発生する
化合物をいう。低沸点ハロゲン化炭化水素を水系発泡剤
とともに発泡剤として併用することができる。
発泡剤として水系発泡剤を用いた場合、前記ポリイソシ
アネート化合物の一部が水と反応し、炭酸ガスを発生す
る。従って、ポリイソシアネート化合物の使用量は、高
分子量ポリオールや低分子量の多官能性化合物の合計に
さらに水系発泡剤を加えたものを基準とし、それら合計
の１当量に対して０．８〜１．３当量用いることが好ま
しい。このポリイソシアネート化合物の当量数の１００
倍は通常（イソシアネート）インデックスと呼ばれてい
る。従って、ポリイソシアネート化合物のインデックス
は８０〜１３０が好ましい。
アネート化合物の一部が水と反応し、炭酸ガスを発生す
る。従って、ポリイソシアネート化合物の使用量は、高
分子量ポリオールや低分子量の多官能性化合物の合計に
さらに水系発泡剤を加えたものを基準とし、それら合計
の１当量に対して０．８〜１．３当量用いることが好ま
しい。このポリイソシアネート化合物の当量数の１００
倍は通常（イソシアネート）インデックスと呼ばれてい
る。従って、ポリイソシアネート化合物のインデックス
は８０〜１３０が好ましい。
後述ポリウレタン弾性フォームの原科として下記のポリ
オキシアルキレンポリオールを用いた。各ポリオールは
、分子量４００〜６００のボリオキシプロピレンポリオ
ールを開始剤とし、亜鉛へキサシアノコバルテート錯体
を触媒としてブロビレンオキシドを付加し、次いで該触
媒を失活させた後アルカリ触媒を用いてエチレンオキサ
イドを付加し、その後精製して触媒成分を除去して製造
されたものである。第１表に得られたポリオキシアルキ
レンポリオールの名称、ポリオキシアルキレンポリオー
ルの水酸基数（Ｎ）．水酸基価（Ｘ）．オキシエチレン
基含有量（ε０）、総不飽和度（Ｙ）を示す。
オキシアルキレンポリオールを用いた。各ポリオールは
、分子量４００〜６００のボリオキシプロピレンポリオ
ールを開始剤とし、亜鉛へキサシアノコバルテート錯体
を触媒としてブロビレンオキシドを付加し、次いで該触
媒を失活させた後アルカリ触媒を用いてエチレンオキサ
イドを付加し、その後精製して触媒成分を除去して製造
されたものである。第１表に得られたポリオキシアルキ
レンポリオールの名称、ポリオキシアルキレンポリオー
ルの水酸基数（Ｎ）．水酸基価（Ｘ）．オキシエチレン
基含有量（ε０）、総不飽和度（Ｙ）を示す。
比較のために用いたポリオール（ポリオールＧ，Ｆ）は
、アルカリ触媒を用いて開始剤（グリセリン）にブロビ
レンオキシドを反応させ、次にエチレンオキサイドを反
応させ，その後精製して製造されたポリオキシアルキル
ポリオールである。
、アルカリ触媒を用いて開始剤（グリセリン）にブロビ
レンオキシドを反応させ、次にエチレンオキサイドを反
応させ，その後精製して製造されたポリオキシアルキル
ポリオールである。
表−１
ポリマー分敗ポリオール：
上記ポリオキシアルキレンポリオールをマトリックスと
し、ポリアクリロニトリルの微粒子を２０ｗｔ％含むポ
リマー分敗ポリオールを使用した。このポリマー分敗ポ
リオールの名称はマトリックスのポリオールの名称にｐ
を付して表わす（例：ポリオールＡｐ）。
し、ポリアクリロニトリルの微粒子を２０ｗｔ％含むポ
リマー分敗ポリオールを使用した。このポリマー分敗ポ
リオールの名称はマトリックスのポリオールの名称にｐ
を付して表わす（例：ポリオールＡｐ）。
他のポリウレタン弾性フォームの製造原料は以下の通り
である。
である。
架橋剤
Ａ：ソルビトールーブロビレンオキシドーエチレンオキ
シド付加物。水酸基価４５０（水酸基当りの分子量約１
２５） Ｂ：ジエタノールアミン 触 媒 Ａ：トリエチレンジアミンｌ容／Ｐｉ （商品名”Ｄａｂｃｏ ３３ＬＶ” ）Ｂ：Ｎ一エチル
モルホリン Ｃ：スタナスオクトエート Ｄ；３級アミン系触媒（商品名゜゜花王ライザーＮｏ．
ｌ”．花王四販売） 発泡剤 Ａ 二 水 Ｂ：トリクロロフルオロメタン 整泡剤 Ａ：シリコーン系整泡剤 （商品名”Ｌ−５７４ＯＳ ” ，日本ユニカー■販売
）Ｂ：シリコーン系整泡剤 （商品名’ ＳＦ−２９６２”，東レシリコーン（１１
Ｇ販売）Ｃ：シリコーン系整泡剤（商品名”ＳＲＸ−２
７４Ｃ ” ， 東レシリコーン■販売） ポリイソシアネート化合物 Ａ ： 丁ＤＩ−８０ Ｂ：ポリウレタン弾性フォーム用変性ＭＤＩ（ＮＧＯ含
量２７％） 実施例、比較例 表−２に示す原料を用いてボリウレクン弾性フォームを
製造した。
シド付加物。水酸基価４５０（水酸基当りの分子量約１
２５） Ｂ：ジエタノールアミン 触 媒 Ａ：トリエチレンジアミンｌ容／Ｐｉ （商品名”Ｄａｂｃｏ ３３ＬＶ” ）Ｂ：Ｎ一エチル
モルホリン Ｃ：スタナスオクトエート Ｄ；３級アミン系触媒（商品名゜゜花王ライザーＮｏ．
ｌ”．花王四販売） 発泡剤 Ａ 二 水 Ｂ：トリクロロフルオロメタン 整泡剤 Ａ：シリコーン系整泡剤 （商品名”Ｌ−５７４ＯＳ ” ，日本ユニカー■販売
）Ｂ：シリコーン系整泡剤 （商品名’ ＳＦ−２９６２”，東レシリコーン（１１
Ｇ販売）Ｃ：シリコーン系整泡剤（商品名”ＳＲＸ−２
７４Ｃ ” ， 東レシリコーン■販売） ポリイソシアネート化合物 Ａ ： 丁ＤＩ−８０ Ｂ：ポリウレタン弾性フォーム用変性ＭＤＩ（ＮＧＯ含
量２７％） 実施例、比較例 表−２に示す原料を用いてボリウレクン弾性フォームを
製造した。
ポリイソシアネート化合物以外の全原料のｌ昆合物にポ
リイソシアネート化合物を加えて撹拌し、直ちに６０℃
に加温された縦横各３５０ ｍｍ、高さ１００ｍｍの金
型にその混合物を注入して密閉し、室温で５分間放置し
た後成形されたポリウレタン弾性フォームを金型より取
り出した。その後、下記のフォームの物性を測定した。
リイソシアネート化合物を加えて撹拌し、直ちに６０℃
に加温された縦横各３５０ ｍｍ、高さ１００ｍｍの金
型にその混合物を注入して密閉し、室温で５分間放置し
た後成形されたポリウレタン弾性フォームを金型より取
り出した。その後、下記のフォームの物性を測定した。
原料の種類、使用量（重量部で表わす。ただし、ポリイ
ソシアネート化合物の使用量のみはインシアネートイン
デックス（当量比の１００倍）で表わす）、フォーム物
性を表−２に示す。なお物性測定は下記による。
ソシアネート化合物の使用量のみはインシアネートイン
デックス（当量比の１００倍）で表わす）、フォーム物
性を表−２に示す。なお物性測定は下記による。
外 観：目視による判定
２５％ ＩＬＤ ： ＪＩＳ Ｋ６４０１反発弾性：
ＪＩＳ Ｋ６４０１ 伸 び ： ＪＩＳ Ｋ６４０１湿熱永久歪：
ＪＩＳ Ｋ６４０１
ＪＩＳ Ｋ６４０１ 伸 び ： ＪＩＳ Ｋ６４０１湿熱永久歪：
ＪＩＳ Ｋ６４０１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下記ポリオキシアルキレンポリオールおよび下記ポ
リオキシアルキレンポリオールをマトリックスとするポ
リマー分散ポリオールから選ばれた少くとも１種の高分
子量ポリオール、任意に架橋剤、およびポリイソシアネ
ート化合物を触媒、発泡剤、整泡剤など助剤の存在下で
反応させることを特徴とするポリウレタン弾性フォーム
の製造方法。 ポリオキシアルキレンポリオール：水酸基価（ＸｍｇＫ
ＯＨ／ｇ）と総不飽和度（Ｙｍｅｑ／ｇ）が下記の関係
にあり、かつＹが０．０７以下、水酸基価（Ｘ）が５〜
３８、水酸基数２〜８のポリオキシアルキレンポリオー
ル。 Ｙ≦０．９／（Ｘ−１０） ２、ポリオキシアルキレンポリオールが水酸基価（Ｘ）
５〜２８、総不飽和度（Ｙ）０．０４以下である、請求
項第１項の方法。 ３、ポリオキシアルキレンポリオールがオキシプロピレ
ン基含有量７０ｗｔ％以上で、任意にオキシエチレン基
を含む、ポリオキシアルキレンポリオールである、請求
項第１項の方法。 ４、ポリオキシアルキレンポリオールが末端オキシエチ
レン基を５ｗｔ％以上含む、ポリオキシアルキレンポリ
オールである、請求項第３項の方法。 ５、ポリマー分散ポリオールがポリマー微粒子を１〜４
０ｗｔ％含む、請求項第１項の方法。 ６、ポリマー微粒子がビニルポリマーの微粒子である、
請求項第５項の方法。 ７、架橋剤をポリオール１００重量部に対し０．２〜１
０重量部使用する、請求項第１項の方法。 ８、架橋剤が水酸基当りの分子量６００以下、水酸基数
２〜８のポリオールである、請求項第１項の方法。 ９、ポリウレタン弾性フォームの共振振動数が３．５Ｈ
ｚ以下である、請求項第１項の方法。 １０、請求項第１項の方法によって得られるポリウレタ
ン弾性フォーム。 １１、共振振動数が３．５Ｈｚ以下である請求項第１０
項のポリウレタン弾性フォーム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26729788 | 1988-10-25 | ||
| JP63-267297 | 1988-10-25 | ||
| JP2964489 | 1989-02-10 | ||
| JP1-29644 | 1989-02-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0314812A true JPH0314812A (ja) | 1991-01-23 |
| JP2616054B2 JP2616054B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=26367869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1271833A Expired - Lifetime JP2616054B2 (ja) | 1988-10-25 | 1989-10-20 | ポリウレタン弾性フォーム，およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5093380A (ja) |
| EP (1) | EP0394487B2 (ja) |
| JP (1) | JP2616054B2 (ja) |
| DE (1) | DE68926107T3 (ja) |
| WO (1) | WO1990004613A1 (ja) |
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