JP2006219517A - ポリマーポリオール、その製造方法、および軟質ウレタンフォーム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エチレン性不飽和モノマー(M)を、特定量の安定剤(B)および特定量の連鎖移動剤(C)の存在下、ポリオール(A)中で重合させるポリマーポリオールの製造方法において;安定剤(B)として、水酸基価が10〜190mgKOH/gのポリオール(b1)と、イソシアネート化合物(b2)と、重合可能なエチレン性不飽和結合および水酸基を有する化合物(b3)との反応物であり、かつ1分子あたりの平均水酸基数が1.5以上である化合物を用いる。
【選択図】 なし
Description
このフレームラミネーションにおいては、軟質ポリウレタンフォームと表皮材との熱融着性が非常に重要であり、特に、初期熱融着時において良好なはくり強度を有すること、すなわち初期熱融着性に優れることが望まれている。
軟質ポリウレタンフォームの初期熱融着性およびフォームの良好な発泡状態の両方を満足させるためには、原料のポリマーポリオールの性能が大きな要因となることが知られており、従来より多くの開発がなされている。ポリマーポリオールとは、ポリオール中にエチレン性不飽和結合を有するモノマーのポリマー微粒子が安定に分散したものをいう。
このように、従来技術において得られるポリマーポリオールでは、軟質ポリウレタンフォームの初期熱融着性と塩化メチレン発泡におけるフォームの良好な発泡状態とを両立させることは困難であった。
また、本発明のポリマーポリオールの製造方法においては、前記連鎖移動剤(C)を、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して0.1〜1質量部用いることが好ましい。
ポリマーポリオール中に含まれる、エチレン性不飽和モノマー(M)が重合してなるポリマー成分の、下記方法で測定されるポリマー流出温度が100〜170℃であることが好ましい。
(ポリマー流出温度測定方法)
ポリマーポリオールから遠心分離にてポリマー成分を取り出し、メタノールにて洗浄後、乾燥させた後、得られたポリマー成分を内径1mm×長さ1mmのダイスに入れて、フローテスター試験機に取り付け、980Nの荷重をかけて1分間に3℃の速度で昇温させ、ダイスからポリマーが流出した時の温度を測定する方法。
前記発泡剤は、塩化メチレンであることが好ましい。
(熱融着方法)
厚さ10mmの軟質ポリウレタンフォームを500mm/分の速度で送り出しつつ、該軟質ポリウレタンフォームにガスバーナーにて裸火をあて、厚さ約1mmの表層部分を溶融させた直後、該軟質ポリウレタンフォームに表皮材を重ねて、軟質ポリウレタンフォームと表皮材とを熱融着させる方法。
本発明のポリマーポリオールの製造方法によれば、良好な初期熱融着性を有し、かつ塩化メチレン発泡においても良好な発泡状態の軟質ポリウレタンフォームを得るためのポリマーポリオールを製造できる。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、良好な初期熱融着性を有し、特に塩化メチレン発泡においてもフォームの発泡状態が良好である。
本発明のポリマーポリオールは、少なくとも1種類のエチレン性不飽和モノマー(M)を、安定剤(B)および連鎖移動剤(C)の存在下、ポリオール(A)中で重合させて得られたものである。
(ポリマー流出温度測定方法)
ポリマーポリオールから遠心分離にてポリマー成分を取り出し、メタノールにて洗浄後、乾燥させた後、得られたポリマー成分を内径1mm×長さ1mmのダイスに入れて、フローテスター試験機((株)島津製作所製:CFT−500D)に取り付け、980Nの荷重をかけて1分間に3℃の速度で昇温させ、ダイスからポリマーが流出した時の温度を測定する方法。
また、ポリマー成分の含有量は、ポリマーポリオール(100質量%)中、20〜60質量%が好ましく、30〜50質量%が特に好ましい。ポリマー成分の含有量が20質量%以上であれば、得られるフォームの硬度が充分となる。ポリマー成分の含有量が60質量%以下であれば、ポリマーポリオールの粘度が適度なものとなり、取り扱いやすい。
<エチレン性不飽和モノマー(M)>
エチレン性不飽和モノマー(M)とは、重合しうるエチレン性不飽和結合を少なくとも1個有するものである。エチレン性不飽和モノマー(M)としては、たとえば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アクリルアミド、スチレン、メチルスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレン、ブタジエン、1,4−ペンタジエン、酢酸ビニル等が挙げられる。ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸またはメタクリル酸をいい、その他の化合物もこれに準じる。エチレン性不飽和モノマー(M)は、1種を単独で、または2種以上の混合物として用いられる。エチレン性不飽和モノマー(M)としては、ポリマーポリオールとしての安定性およびこれを用いて得られるフォームの特性から、アクリロニトリルとスチレンとの併用が好ましい。この場合、アクリロニトリル/スチレンの比率(質量比)は、0/100〜70/30が好ましく、10/90〜50/50が特に好ましい。
ポリオール(A)としては、開環付加重合触媒の存在下、開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。
開始剤としては、多価アルコール類、アミン類、フェノール類、これらのアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。開始剤としては、分子中に活性水素原子を2〜8個有する化合物が好ましく、多価アルコール類が特に好ましい。
フェノール類としては、ビスフェノールA、レゾルシノール等が挙げられる。
開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アルカリ金属化合物触媒としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムプロポキシド等のアルカリ金属アルコキシド;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等の水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩等が挙げられる。
ポリオール(A)のオキシエチレン基含有量は、ポリオール(A)(100質量%)中、0〜30質量%が好ましく、5〜20質量%が特に好ましい。ポリオール(A)のオキシエチレン基含有量を30質量%以下とすることにより、得られる軟質ポリウレタンフォームの独立気泡率が適度なものとなり、軟質ポリウレタンフォームの製造が容易となる。
安定剤(B)は、水酸基価が10〜190mgKOH/gのポリオール(b1)と、イソシアネート化合物(b2)と、重合可能なエチレン性不飽和結合および水酸基を有する化合物(b3)との反応物であり、1分子あたりの平均水酸基数が1.5以上である化合物である。
ポリオール(b1)としては、ポリオール(A)と同様に、ポリオキシアルキレンポリオールであることが好ましい。
ポリオール(b1)の水酸基価は10〜190mgKOH/gであり、14〜56mgKOH/gが好ましい。ポリオール(b1)の水酸基価を190mgKOH/g以下とすることにより、得られる安定剤(B)とポリオール(A)との分散安定性が良好となり、結果、得られるポリマーポリオールとしての安定性が良好となる。ポリオール(b1)の水酸基価を10mgKOH/g以上とすることにより、塩化メチレン発泡におけるフォームの発泡状態が良好となる。また、ポリオール(b1)の水酸基価は、得られるポリマーポリオール中におけるポリマー成分の分散安定性を満足させるために、ポリオール(A)の水酸基価よりも低くすることが好ましい。なお、ポリオール(b1)の水酸基価は、ポリオール(A)と同様の方法で決定できる。
ポリオール(b1)のオキシエチレン基含有量は、ポリオール(b1)(100質量%)中、0〜15質量%が好ましく、5〜10質量%が特に好ましい。ポリオール(b1)のオキシエチレン基含有量を15質量%以下とすることにより、得られる安定剤(B)とポリオール(A)との分散安定性が良好となり、結果、得られるポリマーポリオールとしての安定性が良好となる。
イソシアネート化合物(b2)としては、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、粗トリレンジイソシアネート(粗TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,2’−MDI)、ジフェニルメタンジイソシアネートの異性体混合物(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(粗製MDI)、トルイジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等のジイソシアネート、これらジイソシアネートのカルボジイミド変性体、ビュレット変性体、二量体、三量体、またはこれらのプレポリマー等が挙げられる。イソシアネート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらのうち、得られる安定剤(B)の粘度が低くなることから、2,4−TDI、2,6−TDI、粗TDI、およびこれらの混合物が好ましい。2,4−TDI/2,6−TDIの80/20質量比の混合物(80/20−TDI)または65/35質量比の混合物(65/35−TDI)が特に好ましい。
重合可能なエチレン性不飽和結合および水酸基を有する化合物(b3)としては、たとえば、(1)アリルアルコール、2−ブテン−1−オール、3−ブテン−2−オール等の不飽和アルコール;(2)アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸;(3)2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の不飽和カルボン酸と多価アルコールとのエステル等が挙げられる。
安定剤(B)は、ポリオール(b1)、イソシアネート化合物(b2)、および化合物(b3)を混合し、加熱・反応させることにより得られる。
ポリオール(b1)、イソシアネート化合物(b2)、および化合物(b3)の混合比率は、得られる安定剤(B)の1分子あたりの平均水酸基数が1.5以上となるように調製される。安定剤(B)の1分子あたりの平均水酸基数を1.5以上とすることにより、発泡剤として塩化メチレンを使用した場合においても良好なフォームの発泡状態が得られる。安定剤(B)の1分子あたりの平均水酸基数は、5以下が好ましく、3以下がより好ましい。
反応温度は、50℃〜120℃が好ましく、70℃〜90℃が特に好ましい。
反応終了後、得られた安定剤(B)は、そのままポリマーポリオールの原料として用いてもよいが、減圧処理して未反応物、分解生成物等を除去した後に用いることが好ましい。
連鎖移動剤(C)としては、安定的に反応を制御できることから、アルキルメルカプタンが好ましい。アルキルメルカプタンとしては、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール等が挙げられる。
連鎖移動剤(C)の使用量は、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して、0.01〜1質量部であり、0.1〜0.5質量部が好ましく、0.2〜0.8質量部が特に好ましい。連鎖移動剤(C)の使用量を0.01質量部以上とすることにより、得られる軟質ポリウレタンフォームの熱融着性が良好となる。連鎖移動剤(C)の使用量を1質量部以下とすることにより、軟質ポリウレタンフォームを安定して製造できる。また、連鎖移動剤(C)の使用量を、0.1〜1.0質量部とすることにより、後述ポリマーポリオール中のポリマー成分のポリマー流出温度を100〜170℃に最適化できる。
ポリマーポリオールの製造の際に、酸化防止剤(D)を用いてもよく、酸化防止剤(D)を用いることが特に好ましい。酸化防止剤(D)は、その少なくとも1つが、ヒンダードフェノール系酸化防止剤である。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、フェノール性水酸基含有量が1分子(100質量%)中0.1〜10質量%であり、1〜7質量%が好ましい。フェノール性水酸基含有量を10質量%以下とすることにより、得られる軟質ポリウレタンフォームからのヒンダードフェノール系酸化防止剤の揮発が抑えられ、表皮材の変色が抑えられる。
市販されているヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、ヒンダードフェノールタイプのIRGANOX245、IRGANOX259、IRGANOX1010、IRGANOX1035等が挙げられる。
酸化防止剤(D)を使用する場合、その使用量は、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましく、0.1〜0.5質量部が特に好ましい。
ポリマーポリオールの製造の際に、エチレン性不飽和モノマー(M)を重合させるための重合開始剤を用いてもよい。
重合開始剤としては、たとえば、過酸化水素、ベンゾイルパーオキシド、アセチルパーオキシド、tert−ブチルパーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド等の過酸化物;アゾビス(イソブチロニトリル)、アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物;過硫酸塩、過コハク酸、ジ−イソプロピルパーオキシ・ジカーボネート等の過酸化物が挙げられる。重合開始剤としては、アゾ化合物が好ましい。
重合開始剤の使用量は、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましく、0.1〜2質量部が特に好ましい。
溶媒としては、ジイソプロピルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、エチル−tert−ブチルエーテル等の脂肪族エーテル類;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素類等が挙げられる。
溶媒の使用量は、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して、1〜50質量部が好ましく、5〜45質量部が特に好ましい。
本発明のポリマーポリオールは、エチレン性不飽和モノマー(M)を、安定剤(B)連鎖移動剤(C)、必要に応じて酸化防止剤(D)、重合開始剤および溶媒の存在下、ポリオール(A)中で重合させることにより製造される。
エチレン性不飽和モノマー(M)の重合は、バッチ式で行ってもよく、連続式で行ってもよい。重合温度は、重合開始剤の種類に応じて決められ、重合開始剤の分解温度以上が好ましく、60〜200℃がより好ましく、90〜160℃がさらに好ましい。また、重合反応は、加圧系で行ってもよく、常圧系で行ってもよい。
重合反応終了後、得られたポリマーポリオールは、そのまま軟質ポリウレタンフォームの原料として使用できるが、減圧処理して未反応モノマー、重合開始剤の分解生成物、連鎖移動剤等を除去した後に使用することが好ましい。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、本発明のポリマーポリオールを含むポリオール成分とイソシアネート成分とを、発泡剤、ウレタン化触媒、整泡剤、必要に応じてその他助剤の存在下にて反応させて得られたものである。
(熱融着方法)
厚さ10mmの軟質ポリウレタンフォームを500mm/分の速度で送り出しつつ、該軟質ポリウレタンフォームにガスバーナーにて裸火をあて、厚さ約1mmの表層部分を溶融させた直後、該軟質ポリウレタンフォームに表皮材を重ねて、軟質ポリウレタンフォームと表皮材とを熱融着させる。
<ポリオール成分>
ポリオール成分は、本発明のポリマーポリオールを含むものである。ポリオール成分は、本発明のポリマーポリオール以外のその他のポリオールを含んでいてもよい。その他のポリオールとしては、ポリマーポリオールを製造する際に用いたポリオール(A)と同様のポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。その他のポリオールは、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、水酸基価が10〜190mgKOH/g、特に14〜70mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。
ポリオール成分(100質量%)中のポリマーポリオールの割合は、10〜100質量%が好ましく、50〜100質量%がより好ましく、60〜90質量%が特に好ましい。
イソシアネート成分としては、イソシアネート化合物(b2)で例示したものと同様のものが使用できる。イソシアネート化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。イソシアネート成分としては、2,4−TDI、2,6−TDI、2,4−TDI/2,6−TDIの80/20質量比の混合物(80/20−TDI)が特に好ましい。
発泡剤としては、水、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、塩化メチレン、トリクロロトリフルオロエタン、ジブロモテトラフルオロエタン、トリクロロエタン、ペンタン、n−ヘキサン等が挙げられる。発泡剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。発泡剤としては、水、塩化メチレン、またはこれらの併用が好ましい。低密度の軟質ポリウレタンフォームを製造する際は、発泡剤として塩化メチレン、または水および塩化メチレンを用いることが好ましい。
発泡剤の使用量は、水は、ポリオール成分100質量部に対して0.5〜15質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましく、1〜5質量部が特に好ましい。塩化メチレンは、ポリオール成分100質量部に対して1〜15質量部が好ましく、1〜10質量部が特に好ましい。
ウレタン化触媒としては、アミン系触媒、有機金属系触媒等が挙げられる。
アミン系触媒としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ポリイソプロパノールアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、ヘキサメチルジメチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−オクタデシルモルホリン、ジエチレントリアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルブタンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス〔2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル〕エーテル、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N’,N’−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレンジアミンのギ酸塩または他の塩、第1または第2アミンのアミノ基のオキシアルキレン付加物、N,N−ジアルキルピペラジン類のようなアザ環化合物、種々のN,N’,N''−トリアルキルアミノアルキルヘキサヒドロトリアジン類等が挙げられる。
ウレタン化触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
ウレタン化触媒の使用量は、活性水素原子含有化合物100質量部に対して、0.0001〜10質量部が好ましい。
整泡剤としては、シリコーン系界面活性剤(シリコーン系整泡剤)が好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、たとえば、日本ユニカー(株)社製のL−520、L−532、L−540、L−544、L−550、L−3550、L−5305、L−3600、L−3601、L−5305、L−5307、L−5309、L−5710、L−5720、L−5740M、L−6202等;東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製のSH−190、SH−194、SH−200、SPX−253、SRX−274C、SF−2961、SF−2962、SPX−280A、SPX−294A等;信越化学工業(株)製のF−114、F−121、F−122、F−220、F−230、F−258、F−260B、F−317、F−341、F−601、F−606、X−20−200、X−20−201等;東芝シリコーン(株)製のTFA−4200、TFA−4202等;ゴールドシュミット社製のB−4113等が挙げられる。
整泡剤の使用量は、活性水素原子含有化合物100質量部に対して、0.1〜5質量部が好ましい。
本発明においては、必要に応じて、架橋剤、他の安定剤、充填剤、着色剤、難燃剤等を使用することができる。
架橋剤としては、低分子量ポリヒドロキシ化合物またはポリアミンが好ましい。
低分子量ポリヒドロキシ化合物としては、水酸基価が280mgKOH/g以上のヒドロキシ化合物が好ましく、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−アルキルジエタノールアミン、ビスフェノールA、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ショ糖、これらの少量のアルキレンオキシド付加物等が挙げられる。また、下記ポリアミンの少量のアルキレンオキシド付加物も挙げられる。
ポリアミンとしては、脂肪族アミン、脂環式アミン、複素環式ポリアミン、芳香族アミン等が挙げられ、分子量400以下の化合物が好ましい。
架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の使用量は、ポリオール成分100質量部に対して、30質量部以下が好ましく、20質量部以下が特に好ましい。
軟質ポリウレタンフォームの成形方法としては、低圧発泡機または高圧発泡機を用いて、原料混合物をコンベアに注入する方法(一般的なスラブ発泡装置);原料混合物を直接金型に注入する方法(反応射出成形方法);開放状態の金型に原料混合物を注入し密閉する方法等が挙げられる。
また、ポリオール成分、架橋剤および破泡剤等の混合物;ポリイソシアネート化合物、発泡剤(水等)、アミン触媒、整泡剤、金属触媒(たとえばスズ触媒)等の混合物を、低圧発泡機を用いて発泡させてもよい。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、その表面を炎であぶることにより溶融させ、軟質ポリウレタンフォームの熱融着性を利用して布等の表皮材を張り付け、硬化一体化させる「フレームラミネーション」に用いられる、フレームラミネーション用軟質ポリウレタンフォームとして好適である。
表皮材としては、従来のフレームラミネーションに用いられているものが挙げられ、たとえば、テトロン、ニット、ダブルラッセル、織物、モケット、トリコット等が挙げられる。
グリセリンを開始剤とし、水酸化カリウム触媒を用いてプロピレンオキシド、ついでエチレンオキシドを開環付加重合させて得られ、末端にオキシエチレン基を有し、該末端オキシエチレン基含有量が8.7質量%である、水酸基価26mgKOH/gのポリオキシプロピレンオキシエチレントリオール(ポリオール(b1−1))1モル、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(2−HEMA)1モルを、反応器に仕込み、トルエンジイソシアネート(80/20−TDI)1モル、トリエチルアミン(ポリオール(b1−1)100質量部に対して0.153質量部に相当する量)を加えて80℃にて攪拌し、反応させた。その後、80℃にて減圧処理を行い、2−HEMA等の未反応の化合物を除去した。得られた化合物(安定剤B1とする。)の1分子あたりの平均水酸基数は2.0であった。
ポリオール(b1−1)1モルに対して、2−HEMAを1モル、トルエンジイソシアネートを1.7モルとし、製造例1と同様の操作を行った。得られた化合物(安定剤B2とする。)の1分子あたりの平均水酸基数は0.6であった。
表1に示す配合にて、反応器にポリオールA1、酸化防止剤D1〜D3を仕込み、そこへアクリロニトリル、スチレン、安定剤B1〜B2、重合開始剤、連鎖移動剤C1および脂肪族エーテル系溶媒の混合物を追加投入しながら反応温度105℃にて攪拌し、重合反応を行った。得られた反応物を115℃で減圧処理を行い、未反応モノマーおよび溶媒を除去し、ポリマーポリオールを得た。得られたポリマーポリオールの水酸基価、粘度、数平均分子量、未反応モノマー残量、ポリマー流出温度を測定した。結果を表1に示す。
ポリオールA1:グリセリンを開始剤とし、水酸化カリウム触媒を用いてプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドをランダムに開環付加重合させて得られ、オキシエチレン基含有量が7質量%である、水酸基価56mgKOH/gのポリオキシプロピレンオキシエチレントリオール。
重合開始剤:アゾビス(2−メチルブチロニトリル)。
連鎖移動剤C1:n−ドデシルメルカプタン。
酸化防止剤D1:ペンタエリストールテトラキス[3−(3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGANOX1010」、1分子(100質量%)中のフェノール性水酸基含有量 5.8質量%)。
酸化防止剤D2:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)(1分子(100質量%)中のフェノール性水酸基含有量 7.7質量%)。
酸化防止剤D3:4,4’−ジクミルジフェニルアミン(精工化学社製、ヒンダードアミン系安定剤、商品名「ノンフレックスDCD」)。
(水酸基価、粘度)
水酸基価および粘度は、JIS K1557(1970年版)に準拠した方法で測定した。
(数平均分子量)
数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法によりポリスチレン換算にて決定した。
(未反応モノマー残量)
減圧処理後の未反応モノマー残量は、150℃一定の条件下にてガスクロマトグラフィー島津製作所社製 GC−14Aにて測定した。
(ポリマー流出温度)
ポリマーポリオールから遠心分離にてポリマー成分を取り出し、メタノールにて洗浄後、乾燥させた。得られたポリマー成分を内径1mm×長さ1mmのダイスに入れて、フローテスター試験機((株)島津製作所製:CFT−500D)に取り付け、980Nの荷重をかけて1分間に3℃の速度で昇温させ、ダイスからポリマーが流出した時の温度を測定した。
表2および表3に示す配合にて、実施例1、比較例1〜4で得られたポリマーポリオール、ポリオールA2、発泡剤1〜2、ウレタン化触媒1〜4、シリコーン系整泡剤1〜2、難燃剤を混合し、その後25℃に調整した。ついで、イソシアネート成分を表2に示すイソシアネートインデックスとなるように添加し、5秒間撹拌後、ポリエチレン製の袋を入れた300mm×300mm×300mmの木箱に注入し、軟質ポリウレタンフォームを製造した。
ポリオールA2:平均官能基数が3、水酸基価が56mgKOH/gであるポリオキシプロピレンポリオール。
ウレタン化触媒1:トリエチレンジアミンのジプロピレングリコール溶液(東ソー(株)製、商品名「TEDA−L33」)。
ウレタン化触媒2:ビス−[(2−ジメチルアミノ)エチル]エーテルのジプロピレングリコール溶液(東ソー(株)製、商品名「TOYOCAT−ET」)。
ウレタン化触媒3:N−メチルモルフォリン(東ソー(株)製、商品名「TOYOCAT−NEM」)。
ウレタン化触媒4:オクチル酸第一スズ(吉富ファインケミカル(株)製、商品名「スタノクト」)。
シリコーン系整泡剤1:日本ユニカー(株)製、商品名「SZ−1142」。
シリコーン系整泡剤2:日本ユニカー(株)製、商品名「L−580」。
難燃剤:大八化学工業(株)製、商品名「CR−504」。
発泡剤1:水。
発泡剤2:塩化メチレン。
イソシアネート成分:2,4−トリレンジイソシアネート/2,6−トリレンジイソシアネートの80/20質量比の混合物、NCO基含有量が48.3質量%(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネート T−80」)。
密度(kg/m3 )、25%硬さ(ILD)(N/314cm2 )、反発弾性率(%)、引裂強度(N/cm)、引張強度(kPa)、伸び率(%)、乾熱圧縮残留歪(%)については、JIS K6400(1997年版)に準拠した方法で測定、評価した。
厚さ10mmの軟質ポリウレタンフォームを500mm/分の速度で送り出しつつ、該軟質ポリウレタンフォームにガスバーナーにて裸火をあて、厚さ1mmの表層部分を溶融させた直後、該軟質ポリウレタンフォームに表皮材(厚さ約0.2mmのトリコット)を重ねて、軟質ポリウレタンフォームと表皮材とを熱融着させた。
熱融着から2分後に、JIS K6854(1994年度版)に記載の180度はくり試験に準拠して、はくり強度(N/25.4mm)を測定した。測定は3つのサンプルについて行い、はくり強度の平均値を求めた。
発泡後に、フォーム内部の変色について目視にて観察し、スコーチ性を評価した。スコーチ性が良好なものを○と表記した。
(フォギング試験)
厚さ10mm、直径80mmに切り出した軟質ポリウレタンフォームを広口ビンに入れ、透明に磨かれたガラス板で該ビンの口に蓋をした。110℃で3時間加熱した後、ガラス板への付着物の量(mg)を測定した。
塩化メチレン発泡におけるフォーム安定性については、発泡後のフォームの発泡状態を目視にて評価した。安定に発泡できるものを○、フォームに割れが発生してしまうものを×と表記した。
Claims (11)
- エチレン性不飽和モノマー(M)を、安定剤(B)および連鎖移動剤(C)の存在下、ポリオール(A)中で重合させるポリマーポリオールの製造方法において、
前記安定剤(B)として、水酸基価が10〜190mgKOH/gのポリオール(b1)と、イソシアネート化合物(b2)と、重合可能なエチレン性不飽和結合および水酸基を有する化合物(b3)との反応物であり、かつ1分子あたりの平均水酸基数が1.5以上である化合物を用い、
該安定剤(B)を、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計(100質量%)中、2.5質量%以上用い、
前記連鎖移動剤(C)を、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して0.01〜1質量部用いることを特徴とするポリマーポリオールの製造方法。 - 前記ポリオール(A)が、水酸基価が10〜190mgKOH/gであり、オキシエチレン基含有量がポリオール(A)(100質量%)中0〜30質量%であるポリオールである、請求項1に記載のポリマーポリオールの製造方法。
- 前記エチレン性不飽和モノマー(M)を、安定剤(B)、連鎖移動剤(C)、および酸化防止剤(D)の存在下、ポリオール(A)中で重合させ、
酸化防止剤(D)の少なくとも1つが、ヒンダードフェノール系酸化防止剤であり、かつフェノール性水酸基含有量が1分子(100質量%)中10質量%以下である、請求項1または2に記載のポリマーポリオールの製造方法。 - 前記連鎖移動剤(C)を、ポリオール(A)、エチレン性不飽和モノマー(M)および安定剤(B)の合計100質量部に対して0.1〜1質量部用いることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマーポリオールの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリマーポリオールの製造方法により得られた、ポリマーポリオール。
- ポリマーポリオール中に含まれる、エチレン性不飽和モノマー(M)が重合してなるポリマー成分の、下記方法で測定されるポリマー流出温度が100〜170℃である、請求項5記載のポリマーポリオール。
(ポリマー流出温度測定方法)
ポリマーポリオールから遠心分離にてポリマー成分を取り出し、メタノールにて洗浄後、乾燥させた後、得られたポリマー成分を内径1mm×長さ1mmのダイスに入れて、フローテスター試験機に取り付け、980Nの荷重をかけて1分間に3℃の速度で昇温させ、ダイスからポリマーが流出した時の温度を測定する方法。 - 前記ポリマー成分の含有量が、ポリマーポリオール(100質量%)中20〜60質量%である、請求項5または請求項6に記載のポリマーポリオール。
- 請求項5ないし7のいずれか一項に記載のポリマーポリオールを含むポリオール成分とイソシアネート成分とを、発泡剤、ウレタン化触媒、および整泡剤の存在下にて反応させて得られた、軟質ポリウレタンフォーム。
- 前記発泡剤が、塩化メチレンである、請求項8に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
- 下記方法で軟質ポリウレタンフォームと表皮材とを熱融着させ、熱融着から2分後に、JIS K6854(1994年版)に記載の180度はくり試験を行い、該試験にて得られるはくり強度の平均値が、0.98N/25.4mm以上である、請求項8または請求項9に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
(熱融着方法)
厚さ10mmの軟質ポリウレタンフォームを500mm/分の速度で送り出しつつ、該軟質ポリウレタンフォームにガスバーナーにて裸火をあて、厚さ約1mmの表層部分を溶融させた直後、該軟質ポリウレタンフォームに表皮材を重ねて、軟質ポリウレタンフォームと表皮材とを熱融着させる方法。 - フレームラミネーション用途に使用されるものである、請求項8〜10のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
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