JP2016044292A - 軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド - Google Patents

Abstract

【課題】良好な成形性を維持しながら、ポリオール混合物による金属腐食の影響も少なく、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドを提供する。【解決手段】（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とする、軟質ポリウレタンフォームである。【選択図】なし

Description

本発明は、良好な成形性を維持しながら、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドに関するものである。

軟質ポリウレタンフォームは、用途に応じて機械的特性、断熱性及び振動吸収特性等の様々な特性が求められている。特に、近年の環境負荷軽減に対する意識の高まりから、車両のシートパッドについても、燃費向上の観点から軽量化が図られ、低密度化が求められている。
車両用シートを薄肉化し軽量化した場合、通常よりも高いウレタンフォーム硬度が必要とされ、それに伴いフォーム反発弾性が低下する傾向にある。軟質ポリウレタンフォームの反発弾性率を高める方法としては、フォーム密度を高くする方法やポリオールの水酸基当量を大きくする方法等が知られている。しかし、フォーム密度を高める方法はコストが高くなるので好ましくない。特許文献１では、水酸基価が３８以下で、総不飽和度を少なくした高分子量ポリオールを用いることで反発弾性率の高いポリウレタンフォームを得る方法が提案されている。

特開平３−１４８１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のようなポリオールとして、水酸基価が低くて、総不飽和度を単に低下させただけでは、ポリオールの粘度が従来に比べて非常に高くなり、イソシアネートとの混合性が低下して、発泡倍率や成形性が低下するという問題があった。
また、ポリオールを調製する際に、各種の触媒が使用されるが、触媒として酸ブロック型の触媒を用いると酸の影響により、金属を腐食するなどの課題があった。
本発明の課題は、良好な成形性を維持しながら、ポリオール混合物による金属腐食の影響も少なく、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドを提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、軟質ポリウレタンフォームを成形する際に用いる発泡原液を特定な成分を含む発泡原液とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、下記［１］〜［７］に関する。
［１］（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とする、軟質ポリウレタンフォーム。
［２］前記ポリイソシアネート成分が２，４−トリレンジイソシアネート及び２，６−トリレンジイソシアネートの少なくとも一方を含有する、上記［１］に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［３］前記末端１級水酸基含有化合物及び前記短鎖ポリオールの重量平均分子量がそれぞれ１０００以下である、上記［１］又は［２］に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［４］前記（Ｄ）触媒中の樹脂化触媒の含有量が、（Ｄ）触媒の全量に対し８５質量％以上である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［５］前記水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである末端１級水酸基含有化合物が、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール及びペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［６］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームを用いてなる、シートパッド。
［７］前記シートパッドが車両用シートパッドである、上記［６］に記載のシートパッド。

本発明によれば、良好な成形性を維持しながら、ポリオール混合物による金属腐食の影響も少なく、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドを提供することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール及び水酸基価が２００〜２０００である短鎖ポリオールを含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とするものである。以下、軟質ポリウレタンフォームについて説明する。
なお、本明細書において、好ましいとされている規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましいと言える。

［発泡原液］
本発明の軟質ポリウレタンフォームには、（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液が用いられる。発泡原液に用いられる各成分及び任意成分について説明する。

＜（Ａ）ポリオール成分＞
発泡原液に使用されるポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及び／又はエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを含むことが必要である。以下、本発明に用いられる各ポリオール成分について説明する。

（ポリエーテルポリオール）
ポリエーテルポリオールとしては、反応性の観点から、アルキレンオキシドの開環重合により得られるポリエーテルポリオールが好適である。このようなアルキレンオキシドとしてはプロピレンオキシド（以下「ＰＯ」と記載する。）、エチレンオキシド（以下「ＥＯ」と記載する。）等が挙げられ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。
中でも、上記ポリエーテルポリオールとしては、原料活性の観点から、上記ＰＯ及びＥＯを併用して得たポリエーテルポリオールが好適に用いられる。ＰＯとＥＯとの配合比（モル比）としては、特に限定されるものではないが、所望のセル構造を有するポリウレタンフォームを形成し得る観点から、ＥＯ／ＰＯ（モル比）として好ましくは５／９５〜２５／７５、より好ましくは１０／９０〜２５／７５である。本発明において用いられるポリエーテルポリオールの一分子中に含まれるヒドロキシル基の数としては、通常２〜４個、特に３個であることが、適度な原料粘度及び得られる軟質ポリウレタンフォームの物性バランスの観点から好ましい。

ポリエーテルポリオールの分子量は、重量平均分子量として通常３，０００〜１２，０００、好ましくは５，０００〜８，０００である。ポリエーテルポリオールの重量平均分子量が３，０００以上であると、得られる軟質ポウレタンフォームの反発弾性を低下させるおそれがなく、また、１２，０００以下であると上記（Ａ）成分の粘度を適切なものとすることができるので発泡原液の攪拌効率を上げることができる。なお、本発明において数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ法）によりポリスチレン換算値として算出した値である。

上記ポリエーテルポリオールとしては、不飽和度の小さなものを用いることが好ましい。より具体的には、不飽和度として通常０．０３ミリ当量／ｇ以下であることが好ましい。ポリエーテルポリオール中の不飽和度が０．０３ミリ当量／ｇ以下であると、得られる軟質ポリウレタンフォームの耐久性や硬度が損なわれにくい。なお、前記「不飽和度」とは、ＪＩＳ Ｋ １５５７−１９７０に準拠し、試料中の不飽和度結合に酢酸第二水銀を作用させて遊離する酢酸を水酸化カリウムで滴定する方法にて測定した、総不飽和度（ミリ当量／ｇ）を意味するものである。
また、上記ポリエーテルポリオールにおいて、分子量／官能基数は通常１，０００〜３，０００であり、１，５００〜２，０００であることがより好ましい。分子量／官能基数が１，０００以上であると反発弾性、耐久性の低下がなく、ヒステリシスロス、応力緩和及び振動吸収特性等が悪化するおそれがない。また、３，０００以下であると狙いの硬さの軟質ポリウレタンフォームを得ることができ、配合時に原料の粘度が高くなりすぎることがなく、攪拌性が悪化しない。

（ポリマーポリオール）
ポリマーポリオールとしては、ポリウレタン発泡成形体用として汎用のポリマーポリオールを用いることが可能である。より具体的には、例えば、ポリアルキレンオキシドからなる好ましくは重量平均分子量が３，０００〜８，０００、より好ましくは４，０００〜７，０００のポリエーテルポリオールにポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−スチレン共重合体等のポリマー成分をグラフト共重合させたポリマーポリオール等が挙げられる。ポリアルキレンオキシドの原料となるアルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシドを含むことが好ましく、プロピレンオキシド単独のもの、又はプロピレンオキシド及びエチレンオキシドを共に含むものであることが特に好ましい。

（水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオール）
末端１級水酸基含有化合物としては、短い分子量を有するポリオールやその原料として用いられるアルコール化合物、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペンタエリスリトール等が用いられる。
また、エチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールとしては、エチレンオキサイド単独を付加反応することにより得られる短鎖ポリオールやエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド等の他のアルキレンオキサイドとの付加反応により得られる短鎖ポリオールを挙げることができる。
前記末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールは、その水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを要す。水酸基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、成形性が低下するので好ましくない。また、水酸基価が２０００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、フォーム物性が低下するので好ましくない。より好ましい水酸基価は、３００〜１９００ｍｇＫＯＨ／ｇである。
そして、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの分子量は、重量平均分子量が１０００以下、より好ましくは、５０〜９００、更に好ましくは、５０〜７００であることが好ましい。この範囲内の分子量を用いることにより、フォームの成形性を改善することができる。前記末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールは、その少なくとも一方を含有させればよい。

本発明に使用される上記末端１級水酸基含有化合物の中でも、特に好ましいのは、グリセリンである。また、エチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールとして好ましいものは、エチレンオキサイドを単独で付加反応させた短鎖ポリオールやエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加反応させた短鎖ポリオールを挙げることができる。
（Ａ）成分中の水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの含有量は、ポリエーテルポオールとポリマーポリオールの合計量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部、好ましくは、０．３〜５質量部とすることが望ましい。この範囲内であると、成形性を好ましいものとすることができる。

上記ポリエーテルポリオールとポリマーポリオールの質量比は、１０／９０〜９５／５、好ましくは２５／７５〜８０／２０の範囲で用いることが望ましい。この範囲であると、軟質ポリウレタンフォームとした際に、所望の物性が得られ、反応不具合を生じる恐れが少ない。

本発明において上記（Ａ）成分の粘度は、液温２５℃において３，０００ｍＰａ・ｓ以下、特に１，８００ｍＰａ・ｓ以下となる粘度範囲が好ましい。このような粘度範囲のポリオール成分を用いることにより、ポリウレタン発泡原液の増粘速度を抑制することが可能となって攪拌効率が上昇し、イソシアネート基とヒドロキシル基とがより均一に反応することが可能となるため、従来に比べて発生ガスの発生効率が増加するのみならず、その発生ガスの発生箇所としても、ポリウレタン発泡原液内で均一に発生することとなり、軽量かつ均質な軟質ポリウレタンフォームを得ることが可能となる。なお、本発明において「粘度」とは、ＪＩＳ Ｚ ８８０３−２０１１に準拠し、液温２５℃において、単一円筒型回転粘度計を用いて測定した粘度を意味する。

＜（Ｂ）ポリイソシアネート成分＞
ポリイソシアネート成分としては、公知の各種多官能性の脂肪族、脂環族及び芳香族のイソシアネートを用いることができる。例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、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、オルトトルイジンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等を挙げることができ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いても良い。
本発明においては、得られるフォームの密度の観点から、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）及びジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）としては、２，４−トリレンジイソシアネート及び２，６−トリレンジイソシアネートの少なくとも一方を含有するトリレンジイソシアネートを用いることが好ましい。
このようなＴＤＩ、ＭＤＩとしては市販品を使用することができ、ＴＤＩとしては、例えばＴＤＩ−８０（住化バイエルウレタン（株）製）、ＭＤＩとしては、４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン（株）製、クルードＭＤＩ）などを好適に用いることができる。
上記ＴＤＩとＭＤＩとを併用する場合、両者の配合比（質量比）としては、ＴＤＩ／ＭＤＩの値として通常２０／８０〜８０／２０、好ましくは５０／５０〜８０／２０である。

上記（Ｂ）成分のポリイソシアネート（２種以上のイソシアネートを併用する場合には、その総量）が、上記発泡原液中に占める割合としては、特に制限されるものではないが、その目安としてのイソシアネート当量（上記発泡原液中の上記（Ａ）成分のポリオール成分に由来する活性水素量（モル）を１００とした時の、イソシアネート基の当量（モル）比）値として通常６０以上、好ましくは７０以上、上限として通常１２０以下、好ましくは１１５以下である。イソシアネート当量が６０以上であると攪拌不良が起りにくく、１２０以下であればフォームダウンしにくくなる。

＜（Ｃ）発泡剤＞
本発明における発泡原液においては、（Ｃ）成分として発泡剤を用いる。通常、発泡剤としては水が好ましく使用される。水はポリイソシアネートと反応して二酸化炭素ガスを発生させることから、発泡剤として作用する。なお、水以外にも、ウレタンフォームの製造に通常用いられる発泡剤、例えば、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、液化炭酸ガス、低沸点の炭化水素などを使用することもできる。
（Ｃ）成分の配合量に特に制限はないが、（Ａ）ポリオール成分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．３〜５質量部、さらに好ましくは０．３〜３質量部である。（Ｃ）成分の配合量が、（Ａ）ポリオール成分１００質量部に対して０．１質量部以上であれば、適度な発泡倍率が得られる。
また、（Ｃ）成分の発泡剤として水を用いる場合、（Ａ）ポリオール成分１００質量部に対して、２〜８質量部が好ましく、さらに好ましくは、２．５〜７．５質量部である。水の使用量が、２重量部以上であると発泡倍率が十分でありフォーム成形時に型内での充填が十分となる。８重量部以下であると過剰の発泡ガスが発生せず、フォームが崩壊しにくくなる。
発泡剤（Ｃ）としては水のみを用いるのが好ましいが、必要により水素原子含有ハロゲ
ン化炭化水素、低沸点炭化水素及び液化炭酸ガス等を併用してもよい。

＜（Ｄ）触媒＞
本発明における発泡原液においては、（Ｄ）成分の触媒として、樹脂化触媒を主成分とする触媒を用いる。本発明において、樹脂化触媒を主成分とする触媒とは、触媒全質量に対して、樹脂化触媒が７０質量％以上であることを示す。主成分の樹脂化触媒としては、特に制限されるものではないが、トリエチレンジアミン、イミダゾール化合物などの環状第３級アミンが好ましく用いられ、特にトリエチレンジアミンが好適である。上記樹脂化触媒は、市販品を用いることができ、例えばトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡＬ３３：東ソー（株）製：３３質量％のトリエチレンジアミンを含むジプロピレングリコール溶液）を好適に用いることができる。また、その他の樹脂化触媒として、金属触媒も使用することができ、金属触媒としてスタナスオクトエート、スタナスラウレート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレエート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジアセテート、オクチル酸スズ等の公知のスズ触媒を例示することができる。主成分として含む樹脂化触媒は、金型等に対する金属腐食性の観点からＴＥＤＡ（エチレンジアミン四酢酸）のギ酸ブロック触媒等の酸でブロックされた樹脂化触媒について、主成分として含む樹脂化触媒には含まないものとする。

上記（Ｄ）成分の触媒は、上記の樹脂化触媒が主成分であり、上記樹脂化触媒以外の触媒として泡化触媒があり、泡化触媒としては、具体的には、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアルキルアミンなどの鎖状第３級アミン、３級アミン樹脂組成物がカルボン酸で中和された酸ブロック型の泡化触媒を挙げることができる。また、前記酸でブロックされた樹脂化触媒も上記樹脂化触媒以外の触媒として挙げることができる。

（Ｄ）成分の触媒において、樹脂化触媒の含有率は触媒全質量に対して、好ましくは８５質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上であり、更に好ましくは９５質量％以上であり、最も好ましくは１００質量％である。樹脂化触媒を上記含有率とすることで、成形性を維持しながら、低密度の軟質ポリウレタンフォームとすることができる。また、軟質ポリウレタンフォームを製造する際に用いられる発泡原液は、金属腐食の起きにくい性質を有する。発泡原液中の（Ｄ）成分の配合量としては、上記（Ａ）成分のポリオール１００質量部に対して通常０．１〜５質量部であり、より好ましくは０．２〜１質量部である。

＜（Ｅ）整泡剤＞
本発明における発泡原液においては、（Ｅ）成分として整泡剤を用いる。この（Ｅ）成分の整泡剤としては、ポリウレタン発泡成形体用のものとして汎用のものを用いることができ、例えば、各種シロキサン−ポリエーテルブロック共重合体等のシリコーン系整泡剤を用いることができる。
ポリウレタン発泡原液中の整泡剤の配合量としては、上記（Ａ）成分のポリオール１００質量部に対して通常０．５〜５質量部、特に０．５〜３質量部とすることが好ましい。０．５質量部以上であれば、ポリオール成分とイソシアネート成分の攪拌性が低下せず、
所望のウレタンフォームが得られ、５質量部以下であればコスト上好ましい。
上記整泡剤は、市販品を用いることができ、例えば、モメンティブ社製「Ｌ−３６２３」や東レ・ダウコーニング社製「ＳＺ１３２５」等を挙げることができる。

＜任意成分＞
発泡原液には、任意成分として、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、顔料等の着色剤、鎖延長剤、炭酸カルシウム等の充填材、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤などを配合することができる。この場合、これらの添加剤の配合量は、通常使用される範囲で差し支えない。

［発泡原液の調製］
本発明の軟質ポリウレタンフォームに使用される発泡原液には、前記に説明した、（Ａ）〜（Ｅ）の各成分及び必要に応じて用いられる任意成分を含むものである。発泡原液の調製方法としては、特に限定されるものではないが、前記（Ｂ）成分を除いた残りの各成分からなる混合物（以下、「ポリオール混合物」と略記することがある。）を調製し、その後（Ｂ）成分と混合する。
ポリオール混合物の調製は、発泡剤（特に水）と触媒とをなるべく接触させないという観点から、上記（Ａ）ポリオール成分に対して、上記（Ｄ）触媒を配合し、次いで上記（Ｅ）整泡剤、その他の成分を配合し、最後に発泡成分である上記（Ｃ）発泡剤（特に水）を配合することが好適である。なお、ポリオール混合物の液温と（Ｂ）成分の液温をそれぞれ、通常１０〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃、更に好ましくは２５〜３５℃にしておくことが配合液の粘度を適切な範囲とすることができるため望ましい。

［軟質ポリウレタンフォームの製造］
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、前記で説明した発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる。発泡硬化する方法は、従来公知の方法を採用し得るが、時限圧力解放（ＴＰＲ；Timed Pressure Release）を併用することが好ましい。ＴＰＲは、金型内の圧力を低下させ、気泡の連通化を生じさせるものである。より具体的には、発泡原液を、金型内に形成されたキャビティ内に供給した後に、ゲルタイムより２０〜５０秒経過した後に金型内の圧力を、０．１５〜０．２５ＭＰａ低下させる工程を有することが好ましい。ここでゲルタイムとは、ポリオールとイソシアネートが混合され、増粘が起こってゲル強度が出始める時間をいう。
上記発泡原液の調製直後にこれをキャビティ内の減圧が可能な金型のキャビティに大気圧下にて注入し、注入し終えた後に減圧を開始し、その後、金型内にて発泡・硬化させ、脱型し、軟質ウレタンフォームを取り出す。発泡・硬化時の金型温度は通常４０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃、更に好ましくは６０〜６５℃である。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。各種物性評価方法は以下の方法により行った。
（１）クリームタイム（秒）
ポリオール混合物とポリイソシアネートの混合攪拌を開始してから、混合液の色が茶色から白色のクリーム状に変わるまでの時間（秒）を目視にて測定した。クリームタイムが長いほど、金型への発泡原液の注入が容易であり、成形性がよくなることを示す。
（２）ゲルタイム（秒）
ポリオール混合物とポリイソシアネートの混合攪拌を開始し、反応、発泡が進み、針金をフォーム表面に２ｃｍ程入れ、引き上げた際に、ゲル状の樹脂が糸状に針金についた時間（秒）を目視にて測定した。
（３）広がり（ｃｍ）
ポリオール混合物とポリイソシアネートとを混合して発泡原液を調製し、調製後、直ちに、１５°に傾斜させ、６０℃に保持された金型キャビティ内に、その発泡原液を８０ｇ注入し、３０秒経過後の発泡原液の広がりの最大径（ｃｍ）を測定した。広がりの最大径が大きい方が、金型への発泡原液の注入が容易であり、成形性がよくなることを示す。

（４）全密度（Ｋｇ／ｍ³）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００：２００４に記載の方法により測定した。ＪＩＳ規格で規定している「見掛け密度」（単位：Ｋｇ／ｍ³）を指す。
（５）２５％硬度（ｋｇｆ）
得られた軟質ウレタンフォームをインストロン型圧縮試験機[インストロン(株)製、型式：５９６７]を用いて、２３℃、相対湿度５０％の環境にて、軟質ウレタンフォームを２５％圧縮するのに要する荷重（ｋｇｆ）を測定し、硬度の指標とした。
（６）反発弾性率（％）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。
（７）伸び率（％）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。
（８）引張強度（ｋＰａ）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ６４００の規格に基づいて測定した。
（９）引裂強度（Ｎ／ｃｍ）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。

（１０）圧縮残留歪み率（％）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。値が小さい方が、耐久性に優れている。
（１１）湿熱圧縮残留歪み率（％）
得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ−６４００に記載の圧縮残留ひずみの測定方法により、湿熱圧縮永久歪みの測定を実施した。測定に際しては、得られた軟質ウレタンフォームのコア部を５０×５０×２５ｍｍ切り抜き、これを試験片として使用した。該試験片を５０％の厚みまで圧縮し、平行平面板に挟み、５０℃、相対湿度９５％の条件下に、２２時間放置した。その後、試験片を取り出し、３０分経過後の試験片の厚みを測定し、試験前の試験片の厚みと比較し、歪み率を測定し、この歪み率を湿熱圧縮永久歪みとし、耐久性の指標とした。値が小さい方が、耐久性に優れている。
（１２）ポリオールの金属腐食性
表面を脱脂した鉄板上にポリオール混合物液を垂らして1ヶ月放置し、液滴周囲に錆の発生があったかどうかを目視にて観察した。

実施例１〜１２及び比較例１〜８
表１及び表２に示した配合処方に従って、発泡原液を調製した。調製に際しては、（Ｂ）ポリイソシアネート成分以外の各成分からなるポリオール混合物を調製し、その後３０℃の（Ｂ）ポリイソシアネート成分を配合することで行った。ポリオール組成物は、まず、（Ａ）ポリオール成分と、（Ｄ）触媒を混合し、次いで（Ｅ）整泡剤を配合して、最後に（Ｃ）発泡剤（水）を混合して調製し、その液温を３０℃とした。次いで、上記発泡原液の調製直後に、これを設定温度６０℃のキャビティ内の減圧が可能な金型のキャビティに大気圧下にて注入し、注入し終えた直後に減圧を開始した。その後、金型内にて発泡・硬化させ、ゲルタイムより３０秒経過した時に、金型内の圧力を、０．２ＭＰａ低下させた。その後、脱型し、軟質ポリウレタンフォームを得た。得られた軟質ポリウレタンフォームを上記方法にて評価した。評価結果を表１及び表２に示す。

＊１ ポリエーテルポリオールＡ：三井化学（株）製、商品名「ＥＰ３６００」、ＥＯ／ＰＯのモル比１５／８５、官能基数３、重量平均分子量６，０００、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊２ ポリエーテルポリオールＢ：三洋化成工業（株）製、商品名「サンニックスＫＣ７３１」、ＥＯ／ＰＯのモル比１８／８２、官能基数３、重量平均分子量４，０００、水酸基価４２ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊３ ポリエーテルポリオールＣ：三井武田ケミカル（株）製、商品名「アクトコールＥＰ９０１Ｐ」、ＥＯ／ＰＯのモル比１３／８７、官能基数３、重量平均分子量７，０００、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊４ ポリマーポリオールＡ：三洋化成工業（株）製、商品名「ＫＣ８５５」、ポリスチレン／ポリアクリロニトリル共重合体（固形分含有率；３４質量％）、水酸基価２３ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊５ ポリマーポリオールＢ：上海高橋（株）製、商品名「Ｈ４５」、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分含有率４５質量％

＊６ 末端１級水酸基含有化合物Ａ：グリセリン、官能基数３、分子量９２、水酸基価１８２９ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊７ ＥＯ付加短鎖ポリオールＢ：三洋化成工業（株）製、商品名「ＧＥ６００」、ＥＯ／ＰＯのモル比１００／０、官能基数３、重量平均分子量６００、水酸基価２８０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊８ ＥＯ付加短鎖ポリオールＣ：旭硝子ウレタン（株）製、商品名「ＥＬ９８１」、ＥＯ／ＰＯのモル比２３／７７（仕込みモル）、官能基数６、重量平均分子量７５０、水酸基価４５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊９ ＥＯ付加短鎖ポリオールＤ：ＰＥＧ＃１０００、ＥＯ／ＰＯのモル比１００／０、官能基数２、重量平均分子量１０００、水酸基価１１２ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊１０ ＥＯ付加ポリオール：住友化学バイエルウレタン社製、商品名「Ｊ２２５」、官能基数６、重量平均分子量３４００、水酸基価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ／ＰＯのモル比８０／２０
＊１１ 短鎖ポリオール：三井化学（株）製、アクトコール（登録商標）Ｇ２５０、ＥＯ／ＰＯのモル比０／１００、官能基数３、重量平均分子量７００、水酸基価２７０ｍｇＫＯＨ／ｇ

＊１２ 樹脂化触媒：トリエチレンジアミン、東ソー（株）製、商品名「ＴＥＤＡＬ−Ｌ３３：３３質量％のトリエチレンジアミンを含むジプロピレングリコール溶液」
＊１３ 泡化触媒：ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、東ソー（株）製、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ３３Ｂ：３３質量％のビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテルを含むジプロピレングリコール溶液」
＊１４ 樹脂化触媒：スタナスオクトエート（金属触媒）
＊１５ 酸ブロック樹脂化触媒：アミン系触媒、東ソー（株）製、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ ＴＦ」 ＴＥＤＡのギ酸ブロック触媒
＊１６ 酸ブロック泡化触媒：アミン系触媒、東ソー（株）製、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴＦ」ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴのギ酸ブロック触媒
＊１７ 整泡剤：シリコーン系化合物、モメンティブ・パフォーマンスマテリアル製、商品名「Ｌ３６２３」
＊１８ ＴＤＩ：トリレンジイソシアネート、住友バイエルウレタン（株）製、商品名「ＴＤＩ−８０、２，４−ＴＤＩ／２，６−ＴＤＩ＝８０／２０（質量比）」
＊１９ ＭＤＩ：ジフェニルメタンジイソシアネート、住友バイエルウレタン（株）製、商品名「４４Ｖ２０」（クルードＭＤＩ）

表１において、実施例１〜４は、水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物の含有量やエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの種類を変更した実施例であり、成形性の指標であるクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。実施例５〜９は、ポリオール成分及びその使用量を変更した実施例であり、同様にクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。実施例１０及び１１は、触媒成分として、主成分の樹脂化触媒以外に他の触媒成分として泡化触媒を用いた実施例であり、同様にクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。また、実施例１２は、主成分の樹脂化触媒として、異なる樹脂化触媒を併用して用いた実施例であり、同様にクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。そして、実施例１〜１２で得られる軟質ポリウレタンフォームは、低密度化に優れ、かつ、圧縮残留歪み率や湿熱圧縮残留歪み率にも優れていることがわかる。また、使用する原料ポリオールは、金属腐食性がないことが示されている。

これに対して、表２において、比較例１〜３は、水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を用いずに、比較例１では重量平均分子量が３４００であり、水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇのＥＯ付加ポリオールを用い、比較例２ではプロピレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを用い、比較例３では比較例１及び２で用いたＥＯ付加ポリオールや短鎖ポリオールを用いない比較例である。表２から、比較例１〜３では、クリームタイムが短くなり、成形性に劣ることが示されている。比較例４は、触媒として本発明で規定する主成分の樹脂化触媒を用いず、酸ブロック樹脂化触媒及び酸ブロック泡化触媒を用いた比較例である。この比較例４では、使用する原料ポリオール混合物液が金属腐食性を有することが示されている。比較例５及び６は、ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールのみを用いた比較例である。比較例５及び６では、ポリオール成分にポリマーポリオールを用いていないため、得られる軟質ポリウレタンフォームの低密度化を達成できないことが示されている。比較例７は、触媒中の
樹脂化触媒の含有率が低い場合の比較例である。この比較例７では、クリームタイムが短くなり、成形性に劣ることが示されている。比較例８は、水酸基価が１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを用いた比較例である。この比較例８で示されるように、エチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを用いた場合であっても、水酸基価が低くすぎるとクリームタイムが短くなり、成形性に劣ることが示されている。

本発明の軟質ポリウレタンフォームは、成形性を維持しながら、低密度で圧縮残留歪み率や湿熱圧縮残留歪み率に優れるので、シートパッド、特に車両用シートパッドとして好適に用いることができる。また、使用する原料ポリオール混合物液は、金属腐食性が少ないので、軟質ポリウレタンフォームを製造する上で有益である。

Claims (7)

1. （Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とする、軟質ポリウレタンフォーム。
2. 前記ポリイソシアネート成分が２，４−トリレンジイソシアネート及び２，６−トリレンジイソシアネートの少なくとも一方を含有する、請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
3. 前記末端１級水酸基含有化合物及び前記短鎖ポリオールの重量平均分子量がそれぞれ１０００以下である、請求項１又は２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
4. 前記（Ｄ）触媒中の樹脂化触媒の含有量が、（Ｄ）触媒の全量に対し８５質量％以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
5. 前記水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである末端１級水酸基含有化合物が、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール及びペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜４のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームを用いてなる、シートパッド。
7. 前記シートパッドが車両用シートパッドである、請求項６に記載のシートパッド。