JP2014114459A - ポリウレタン発泡組成物および軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このポリウレタン発泡組成物は、(A)ポリイソシアネートと(B)(B1)ポリオールと(B2)水を含む活性水素含有化合物と、触媒、および(C)モノエステル化合物、ジエステル化合物、トリエステル化合物、テトラエステル化合物からなる群より選ばれる1種または2種以上の可塑剤、(D)質量平均分子量が1200以下のエトキシレート誘導体を含有する。前記(B1)ポリオール100質量部に対して、前記(B2)水を3.2質量部以上、(C)可塑剤を0.5〜20質量部、(D)エトキシレート誘導体を0.1〜20質量部それぞれ含有する。
【選択図】なし
Description
(A)ポリイソシアネートと、
(B)(B1)ポリオール(後述する質量平均分子量が1200以下のエトキシレート誘導体を除く。)と(B2)水を含み、(B2)水の含有量が前記(B1)ポリオール100質量部に対して3.2質量部以上である活性水素含有化合物と、
触媒と、
(C)式(1):
で表わされるジエステル化合物と、式(3):
(D)式(6):R7−[(CH2CH2O)nH]x
(式(6)中、R7は、グリセロール基、トリメチロール基、ペンタエリスリトール基およびジグリセロール基より選ばれる基であり、nは1〜15の整数であり、xは3または4である。)で表わされる、質量平均分子量が1200以下のエトキシレート誘導体を、前記(B1)ポリオール100質量部に対して0.1〜20質量部
含有し、軟質ポリウレタンフォーム用であることを特徴とする。
(A)成分であるポリイソシアネートとしては、2個以上のイソシアネート基を有する公知の脂肪族、脂環族および芳香族の有機イソシアネート化合物を使用することができる。例えば、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、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4−あるいは2,6−トリレンジイソシアネート(トルエンジイソシアネートあるいはトルイジンジイソシアネートともいう。:TDI)、2,2´−または2,4´−あるいは4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)のようなアルキレンジイソシアネートあるいはアリーレンイソシアネート、ならびに公知のトリイソシアネートおよびポリメリックMDI(粗製ジフェニルメタンジイソシアネート;クルードMDIと呼称されている)などが挙げられる。
(B)成分である活性水素含有化合物は、(B1)ポリオールと(B2)水をそれぞれ含有する。
1)ポリヒドロキシアルカンのアルキレンオキサイド付加物
2)非還元糖および糖誘導体のアルキレンオキサイド付加物
3)リン酸およびポリリン酸のアルキレンオキサイド付加物
4)ポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物
5)一級および二級アミンのアルキレンオキサイド付加物である。
触媒は、前記(A)成分であるポリイソシアネート中のイソシアネート基と(B)成分である活性水素含有化合物中の活性水素含有基との反応を促進するものであり、ゲル化触媒ということができる。このような触媒としては、例えば、トリエチレンジアミン、ビス[(2−ジメチルアミノ)エチル]エーテル、N,N,N,N−テトラメチルヘキサメチレンジアミンなどの3級アミン類、酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウムなどのカルボン酸金属塩、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエートなどの有機スズ化合物などを使用することができる。これらの触媒の配合量は、前記反応促進に通常使用される量とする。また、本発明においては、前記(B2)水と(A)成分であるポリイソシアネートのイソシアネート基との反応を促進する触媒(ガス化触媒)を配合することもできる。
本発明の実施形態に使用する(C)可塑剤は、アルコールとカルボン酸との反応により得られる、分子中に1つ以上のエステル基を有するエステル化合物であり、以下の式(1):
式(1)で表されるモノエステル化合物としては、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸セチル、オレイン酸エチル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸イソトリデシルなどが例示される。
式(2)で表されるジエステル化合物としては、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジイソノニル、リンゴ酸ジステアリル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジイソデシル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシルなどが例示される。
式(3)で表されるトリエステル化合物としては、トリス(2−エチルヘキサン酸)グリセリル、トリ(カプリル・カプリン酸)グリセリル、トリカプリン酸グリセリル、大豆油などが例示される。
式(4)で表されるテトラエステル化合物としては、ペンタエリスリトールテトラカプリル・カプリン酸エステルなどが例示される。
なお、(C)成分であるエステル化合物は、これら式(1)〜(4)で表される化合物に限定されない。例えば、3価の酸と1価のアルコールとのエステルであるクエン酸アセチルトリブチル、トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシルなども使用可能である。
(D)エトキシレート誘導体は、エチレンオキサイド誘導体ともいい、架橋剤としての機能を有する。(D)エトキシレート誘導体としては、
式(5):HO(CH2CH2O)mH、または
式(6):R7−[(CH2CH2O)nH]xで表わされ、2000以下の質量平均分子量(Mw)を有するものが好ましい。質量平均分子量(Mw)は1200以下が、さらに好ましい。
(A)ポリイソシアネートと、(B1)ポリオールと、(B2)水と、(C)成分である可塑剤-1〜可塑剤-6と、(D)成分であるエトキシレート誘導体と、触媒および整泡剤を、実施例1〜7においては表1に示す組成(質量部)で、実施例8〜12および比較例1においては、表2に示す組成(質量部)でそれぞれ配合し、高速ミキサーにより混合した。
なお、前記したように、ガス化触媒は、(B2)水と(A)ポリイソシアネートのイソシアネート基との反応を促進する触媒であり、ゲル化触媒は、(A)ポリイソシアネート中のイソシアネート基と(B)活性水素含有化合物中の活性水素含有基との反応を促進する触媒である。
・可塑剤-1
ミリスチン酸イソプロピル(商品名:エキセパールIPM、花王ケミカル社製)
・可塑剤-2
ミリスチン酸オクチルドデシル(日油社製)
・可塑剤-3
トリス(2−エチルヘキサン酸)グリセリル(商品名:パナセート800B、日油社製)
・可塑剤-4
イソノナン酸イソノニル(商品名:サラコス99、日清オイリオグループ製)
・可塑剤-5
トリ(カプリル・カプリン酸)グリセリル(商品名:O.D.O、日清オイリオグループ製)
・可塑剤-6
アジピン酸ジオクチル(商品名:DOA、大八化学工業社製)
さらに、(D)成分であるエトキシレート誘導体としては、ポリオキシエチレングリセリルエーテル(Mw=990)(商品名:UCON TPEG−990、ダウ社製)を使用した。
反応混合物への(A)ポリイソシアネートの添加から、金型上部の4箇所のガス抜き孔からフォームが押出されて最初に出現するまでの時間(秒)を、吐出時間として測定した。
[密度]
得られたフォームの密度(kg/m3)を、オーバーオール密度として、型から取り出した後に測定した。
FTCは、型から出して1分後から測定し、発泡体(フォームパッド)を最初の厚さから50%まで圧縮させるのに必要なピーク力である。硬さ測定に使用されるものと同じ設定の荷重試験器を用いて測定した。FTC値(N)は気泡の連通性を評価する良好な尺度である。FTC値が低いほど発泡の連通性が高い。
JIS K6401の硬さ測定に準じ、型から出して室温で1日静置後に、FTC測定について使用したと同じパッドの硬さ(N)を測定した。
JIS K6400−4:2004(ISO1856:2000)に準じて測定した。すなわち、一辺の長さ50±1mm、厚さ25±1mmの試験片を、厚さ方向に50%圧縮した状態で70±1℃の温度に22時間放置した。その後、試験片を圧縮治具から取り出し、室温に30分間放置して回復させてから厚さを測定した。こうして圧縮残留歪みを求めた。
JIS K6400−4:2004(ISO1856:2000)に準じて湿熱老化試験を行い、圧縮縮残留歪み(%)を測定した。すなわち、一辺の長さ50±1mm、厚さ25±1mmの試験片を、厚さ方向に50%圧縮した状態で、70±1℃、95%RHに22時間放置した。その後、試験片を圧縮治具から取り出し、室温に30分間放置して回復させてから厚さを測定した。こうして湿熱圧縮残留歪みを求めた。
室温で1日放置したフォーム表面を素手で触り、感触を評価した。ヌメリ性および滑り性を3段階で評価した。
(A)ポリイソシアネートと、(B1)ポリオールと、(B2)水と、(C)成分である可塑剤-1および可塑剤-5と、触媒および整泡剤を、それぞれ表3に示す組成(質量部)で配合し、高速ミキサーにより混合した。
また、得られたポリウレタンフォームの硬さおよび通気性を、以下に示すようにして測定した。圧縮残留歪み(%)、湿熱圧縮残留歪み(%)を、実施例1〜13および比較例1と同様にして測定した。さらに、感触試験を行い、前記と同様に評価した。これらの測定結果を表3の下欄に示す。
JIS K6401−2:2004(ISO2439:1997)の硬さ測定に準じて測定した。314cm2の大きさの圧縮板を使用し、25%圧縮したときの硬さ(25%硬さ)を測定した。
JIS K6400−7:2004 B法(ISO7231:1984)に準じて、一辺の長さ51.0±0.3mm、厚さ25.0±0.3mmの試験片を用い、試験片の前後の圧力差を維持するために必要な風量を測定することにより、通気性(L/min.)を測定した。
Claims (6)
- (A)ポリイソシアネートと、
(B)(B1)ポリオール(後述する質量平均分子量が1200以下のエトキシレート誘導体を除く。)と(B2)水を含み、(B2)水の含有量が前記(B1)ポリオール100質量部に対して3.2質量部以上である活性水素含有化合物と、
触媒と、
(C)式(1):
で表わされるジエステル化合物と、式(3):
(D)式(6):R7−[(CH2CH2O)nH]x
(式(6)中、R7は、グリセロール基、トリメチロール基、ペンタエリスリトール基およびジグリセロール基より選ばれる基であり、nは1〜15の整数であり、xは3または4である。)で表わされる、質量平均分子量が1200以下のエトキシレート誘導体を、前記(B1)ポリオール100質量部に対して0.1〜20質量部
含有し、軟質ポリウレタンフォーム用であることを特徴とするポリウレタン発泡組成物。 - 前記(D)エトキシレート誘導体は、式(6):R7−[(CH2CH2O)nH]xにおいて、R7がグリセロール基であり、xが3の化合物であることを特徴とする請求項1記載のポリウレタン発泡組成物。
- 前記(C)可塑剤の含有量aと前記(D)エトキシレート誘導体の含有量bとの質量比(a/b)が、1/10〜10/1であることを特徴とする請求項1または2記載のポリウレタン発泡組成物。
- 前記(A)ポリイソシアネートのうちの10質量%以上は、2,4−トリレンジイソシアネートおよび/または2,6−トリレンジイソシアネートであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のポリウレタン発泡組成物。
- 得られる発泡体の密度が14kg/m3以上80kg/m3以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のポリウレタン発泡組成物。
- 請求項1乃至5のいずれか1項記載のポリウレタン発泡組成物を用いることを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
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