JP2005139455A5

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Publication number: JP2005139455A5
Application number: JP2004323343A
Authority: JP
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2007-12-20

Description

発明の分野
本発明は、一般にポリウレタンフォーム、とりわけ高い振動緩衝（又は振動減衰）、低いレジリエンスおよび高い耐久性を示す成形軟質ポリウレタンフォームに関する。本発明のフォームは、主として複金属シアン化物（ＤＭＣ）をベースとするポリオール成分から製造される。

振動緩衝、低レジリエンスおよび良好な耐久性の組合せは、普通の製造技術の枠内において得ることが困難となっている。これは、より低い見掛け密度（例えば６０ｋｇ／ｍ³未満）で製造されたより高い（例えば２０ｋｇ_f／３１４ｃｍ² ２５％ＩＦＤを超える）耐力フォームが考慮される場合に、特にあてはまる。「押込力たわみ（indentation force deflection）」（ＩＦＤ）は、ポリウレタンフォーム硬さの尺度である。良好な振動緩衝性を達成することは、より薄いフォーム（例えば１００ｍｍ未満）において、より高い硬さおよびより低い密度で特に興味深い。

ポリエーテルポリオールは、塩基触媒開環重合、例えば水酸化カリウムを触媒としてオキシプロピレンを適当な水素出発化合物に付加することにより、典型的に製造される。強塩基性化合物の存在は、不飽和モノオールを生ずる周知のオキシプロピレン異性化を含む。出発化合物（例えば３００〜８００Ｄａのトリオール）から最終生成物分子量（例えば５,０００Ｄａのトリオール）へのポリオール分子量の構築の際に、ヒドロキシル基濃度は、相対的に低くなる。この条件下、例えば５６ｍｇＫＯＨ／ｇ未満で、追加のオキシプロピレンは、ポリオールに付加するよりもむしろ異性化し得ることが、ますます起こり得る。副反応がついに支配的になり、そうして典型的な加工条件下で約２８ｍｇＫＯＨ／ｇ未満のヒドロキシル価を達成することが実行できなくなる。この事実上の下限は、ポリオール当量の最も好ましい範囲に近づくことを制限する。高いモノオール含有量は、フォーム製造におけるそのようなポリオールの加工性も低下させる場合があり、それは、しばしば気泡構造に影響する。

穏やかな反応条件下でのＫＯＨ触媒法は、米国特許第5,010,177号または欧州特許出願公開第0 677 543 A1号で議論されているように、より低い不飽和含有量を生ずることができる。これらの方法はモノオール含有量を幾分減少させるが、不飽和度は、ＤＭＣ触媒作用（０.０２ｍｅｑ／ｇ未満）に比べてまだ高い（約０.０２〜０.０４ｍｅｑ／ｇ）。より高い当量およびこの中間不飽和度の組合せは、いくつかの利益を提供するが、物性全体の最も好ましい組合せには達しない。

動的屈曲中のクリープの特性決定は、シートフォーム品質を特性決定する追加の手段を提供する。よって「良好な耐久性」は、クリープだけでなく、透過率性能における比較的小さい変化も組み込んだ、動的耐久性試験における品質性能を含めることも意味する。良好な耐久性は、部分的に、以下の方法により試験されるような約２０％未満のヒステリシス損失を意味する。
直径８インチのデフレクタフートおよび２インチ／分のたわみ速度を使用して、フォームを、元の高さの７５％にたわませた。これらのたわみサイクルを、各サイクルの間に１分の休止期間をもって、３回繰り返した。第３サイクルからの荷重-たわみデータを使用して、荷重および未荷重曲線間の面積を、荷重曲線の割合（％）として計算した。これは、ヒステリシス損失の推定値を提供した。

図４に示されるように、実施例５からの本発明のフォーム（最下方、実線）は、この疲労管理中で、横切って一定のピーク透過率を持続したのに対して、比較例Ｃ６（標準ＴＤＩ-最上方、点線）および比較例Ｃ７（標準ＭＤＩ-破線）からの他の２つのフォームは、増加するピーク振動透過率の典型的な傾向を示した。この利益は、図５により示されるように、疲労中において優れたクリープ耐性を有したフォームにおいても提供された。

イソシアネート成分は、最も好ましくはＴＤＩ、ＭＤＩまたはＴＤＩおよびＭＤＩの混合物を含有し、その中でＭＤＩは、純粋モノマーまたはポリマー形態を含み得る。当業者に知られているように、イソシアネートインデックスは、ポリオール成分、水、架橋剤などに含有される全ての活性水素基に対するイソシアネート基の比に１００を掛けることにより計算される。従って１００インデックスは化学量論比を表す。イソシアネート成分は、７０〜１２０のイソシアネートインデックスを提供するために有効な量で供給される。ＴＤＩに対してこのインデックスは、好ましくは９０〜１１０、より好ましくは９５〜１０５である。ＭＤＩに対してこのインデックスは、好ましくは８０〜１００、より好ましくは８０〜９０である。
本発明およびその好ましい態様は以下のとおりである。
〔１〕イソシアネート、および
少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分
の反応生成物、
任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分
を含み、
約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ ₀ 未満の共振での透過率を有するポリウレタンフォーム。
〔２〕フォームの透過エネルギーが、約３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ ₀ 未満である前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔３〕フォームの減衰周波数が、約５.２Ｈｚ未満である前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔４〕１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔５〕１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.００８ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔６〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約５０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔７〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約６５質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔８〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約７０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔９〕ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約８０％である前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１０〕イソシアネート成分が、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの混合物である前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１１〕イソシアネート成分が、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニレンジイソシアネートの混合物である前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１２〕ポリオール成分が、１種若しくはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールをさらに含む前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１３〕ポリオール成分が、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体をさらに含む前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１４〕触媒が、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンから選ばれている前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１５〕発泡剤が、水である前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１６〕架橋剤が、ジエタノールアミンである前記〔１〕に記載のポリウレタンフォーム。
〔１７〕前記〔１〕に記載のポリウレタンフォームを含めることを含んでなる、車両用のシートクッションにおける改良。
〔１８〕イソシアネート、および
少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分、
任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分
を約６５℃で反応させることを含む、ポリウレタンフォームの製造方法であって、
ポリウレタンフォームが、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ ₀ 未満の共振での透過率を有する方法。
〔１９〕フォームの透過エネルギーが、約３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ ₀ 未満である前記〔１８〕に記載の方法。
〔２０〕フォームの減衰周波数が、約５.２Ｈｚ未満である前記〔１８〕に記載の方法。
〔２１〕１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する前記〔１８〕に記載の方法。
〔２２〕１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.００８ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する前記〔１８〕に記載の方法。
〔２３〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約５０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔１８〕に記載の方法。
〔２４〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約６５質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔１８〕に記載の方法。
〔２５〕ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約７０％である前記〔１８〕に記載の方法。
〔２６〕ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約８０％である前記〔１８〕に記載の方法。
〔２７〕イソシアネート成分が、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの混合物である前記〔１８〕に記載の方法。
〔２８〕イソシアネート成分が、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニレンジイソシアネートの混合物である前記〔１８〕に記載の方法。
〔２９〕ポリオール成分が、１種若しくはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールをさらに含む前記〔１８〕に記載の方法。
〔３０〕ポリオール成分が、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体をさらに含む前記〔１８〕に記載の方法。
〔３１〕触媒が、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンから選ばれている前記〔１８〕に記載の方法。
〔３２〕発泡剤が、水である前記〔１８〕に記載の方法。
〔３３〕架橋剤が、ジエタノールアミンである前記〔１８〕に記載の方法。
〔３４〕イソシアネート、および少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分、任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分を含むポリウレタンフォームを含めることを含んでなる、シートクッションの製造方法であって、ポリウレタンフォームが、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ ₀ 未満の共振での透過率を有する方法。
〔３５〕フォームの透過エネルギーが、約３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ ₀ 未満である前記〔３４〕に記載の方法。
〔３６〕フォームの減衰周波数が、約５.２Ｈｚ未満である前記〔３４〕に記載の方法。
〔３７〕１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する前記〔３４〕に記載の方法。
〔３８〕１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.００８ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する前記〔３４〕に記載の方法。
〔３９〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約５０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔３４〕に記載の方法。
〔４０〕ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約６５質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである前記〔３４〕に記載の方法。
〔４１〕ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約７０％である前記〔３４〕に記載の方法。
〔４２〕ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約８０％である前記〔３４〕に記載の方法。
〔４３〕イソシアネート成分が、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの混合物である前記〔３４〕に記載の方法。
〔４４〕イソシアネート成分が、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニレンジイソシアネートの混合物である前記〔３４〕に記載の方法。
〔４５〕ポリオール成分が、１種若しくはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールをさらに含む前記〔３４〕に記載の方法。
〔４６〕ポリオール成分が、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体をさらに含む前記〔３４〕に記載の方法。
〔４７〕触媒が、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンから選ばれている前記〔３４〕に記載の方法。
〔４８〕発泡剤が、水である前記〔３４〕に記載の方法。
〔４９〕架橋剤が、ジエタノールアミンである前記〔３４〕に記載の方法。
〔５０〕前記〔３４〕に記載の方法により製造されたシートクッション。

Claims

イソシアネート、および
少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分
の反応生成物、
任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分
を含み、
約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ₀未満の共振での透過率を有するポリウレタンフォーム。
イソシアネート、および
少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分、
任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分
を約６５℃で反応させることを含む、ポリウレタンフォームの製造方法であって、
ポリウレタンフォームが、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ ₀ 未満の共振での透過率を有する方法。
イソシアネート、および少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分、任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分を含むポリウレタンフォームを含めることを含んでなる、シートクッションの製造方法であって、ポリウレタンフォームが、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ ₀ 未満の共振での透過率を有する方法。
請求項３に記載の方法により製造されたシートクッション。