JP5157117B2 - Flexible polyurethane foam and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、軟質ポリウレタンフォームおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a flexible polyurethane foam and a method for producing the same.

ポリオールとイソシアネートを重合させて製造されるポリウレタンフォームは、たとえばソファーに代表される家具等のクッション材に使用され、通常30〜50個/25.4mmのセル数を有する。なかでも、セル数が30個/25.4mm以下の軟質ポリウレタンフォームは「粗大セルフォーム」と言われ、該粗大セルフォームは、各種フィルター、高通気性マットレス、枕、スポンジタワシ等に利用されている。
該粗大セルフォームのなかでも、セル数の均一なものが特に好ましく、機能性フィルター用においては、圧力損失と集塵効率の観点から、さらにセル数が20個/25.4mm以下のものが好適なものとして求められている。
A polyurethane foam produced by polymerizing a polyol and an isocyanate is used, for example, as a cushioning material such as furniture represented by a sofa, and usually has a cell number of 30 to 50 / 25.4 mm . Among them, a flexible polyurethane foam having a cell number of 30 / 25.4 mm or less is called “coarse cell foam”, and the coarse cell foam is used for various filters, highly breathable mattresses, pillows, sponge scourers, and the like. Yes.
Among the coarse cell foams, those having a uniform number of cells are particularly preferable. For functional filters, those having a cell number of 20 / 25.4 mm or less are more preferable from the viewpoint of pressure loss and dust collection efficiency. It is demanded as something.

前記粗大セルフォームの製造方法としては、粘度の高いポリエステルポリオールを使用してセル構造を制御する方法、ポリエーテルポリオールに増粘剤を添加してポリオール成分系の粘度を高め、かつ、2種類のポリシロキサン化合物を添加することにより粗大セルフォームを製造する方法(特許文献1参照)が提案されている。   As a method for producing the coarse cell foam, a cell structure is controlled by using a polyester polyol having a high viscosity, a thickener is added to the polyether polyol to increase the viscosity of the polyol component system, and A method of manufacturing a coarse cell foam by adding a polysiloxane compound (see Patent Document 1) has been proposed.

また、ポリオール、ポリイソシアネート、整泡剤、発泡剤等からなる軟質ポリウレタンフォームの製造方法において、ミキシングヘッド内にて所定量の薬剤をほぼ均一になるように撹拌混合するとともに、混合時のミキシングチャンバー内圧を1.5〜2.5kg/cm、エアー注入量を50〜1000cc/minとすることにより、粗大セルフォームを製造する方法が提案されている(特許文献2参照)。 Also, in a method for producing a flexible polyurethane foam comprising a polyol, a polyisocyanate, a foam stabilizer, a foaming agent, etc., a predetermined amount of drug is stirred and mixed in the mixing head so as to be almost uniform, and a mixing chamber at the time of mixing is mixed. There has been proposed a method for producing a coarse cell foam by setting the internal pressure to 1.5 to 2.5 kg / cm 2 and the air injection amount to 50 to 1000 cc / min (see Patent Document 2).

また、アミノ変性シリコーンを用いて、ポリウレタンフォームを製造する例として、発泡体の気泡径が大きく分布した研磨シート用ポリウレタン発泡体を製造する方法(特許文献3参照)、表面の摩擦抵抗が小さく、かつ微細セルを有する弾性部材を提供する方法(特許文献4参照)、リアクションインジェクションモールド法により成形した場合にすぐれた成形性と外観を有するポリウレタンを製造することができる方法(特許文献5参照)が提案されている。
特開昭60−219213号公報 特開平11−116717号公報 特開2004−75700号公報 特開2002−187929号公報 特開昭57−117524号公報
In addition, as an example of producing a polyurethane foam using amino-modified silicone, a method for producing a polyurethane foam for abrasive sheets in which the cell diameter of the foam is widely distributed (see Patent Document 3), the surface friction resistance is small, And a method for providing an elastic member having fine cells (see Patent Document 4) and a method for producing a polyurethane having excellent moldability and appearance when molded by a reaction injection molding method (see Patent Document 5). Proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 60-219213 Japanese Patent Laid-Open No. 11-116717 JP 2004-75700 A JP 2002-187929 A JP 57-117524 A

しかし、特許文献1に記載の方法では、軟質ポリウレタンフォームにおけるセル数の低減化および均一化には限度がある。また、粘度の高いポリオール類の使用またはポリオール類への増粘剤の添加は、高粘度のポリオール成分系を取り扱うことになるため、作業性が悪くなる恐れがある。
特許文献2に記載の方法では、機械条件の設定によりセル数を制御するため、セル数の均一化には限度がある。さらに、エアーを注入できる設備が必須となるため、製造方法が限られてしまう。
特許文献3に記載の方法によれば、製造の際に発泡剤(水、不活性ガス等)を使用せず、比重が0.87であり、平均セル数が390〜635個/25.4mmの微細セル構造を有するポリウレタン発泡体が得られる。しかし、該ポリウレタン発泡体は、セル数の点から粗大セルフォームとは異なるものであり、また、気泡径の分布が大きいためにセル数が不均一なものであり、機能性フィルター用としては不適切なものである。
同様に、特許文献4に記載の方法によれば、セル数が50〜200個/25.4mmの微細セル構造を有する弾性部材が得られる。該弾性部材は、主に画像形成装置用のトナー供給ローラ等に使用されるものであり、また、セル数の点からも粗大セルフォームとは異なるものである。
また、特許文献5に記載の方法によれば、密度が1.0〜1.15g/cmであり、自動車のバンパーカバーなどに使用される、可撓性ないし半硬質ポリウレタンが得られる。該ポリウレタンは、密度が高く、極微細セルであり、機能性フィルター用としては不適切なものである。
However, in the method described in Patent Document 1, there is a limit to the reduction and uniformization of the number of cells in the flexible polyurethane foam. In addition, the use of high viscosity polyols or the addition of a thickener to the polyols handles the high viscosity polyol component system, which may deteriorate the workability.
In the method described in Patent Document 2, since the number of cells is controlled by setting machine conditions, there is a limit to equalizing the number of cells. Furthermore, since a facility capable of injecting air is essential, the manufacturing method is limited.
According to the method described in Patent Document 3, a foaming agent (water, inert gas, etc.) is not used during production, the specific gravity is 0.87, and the average number of cells is 390 to 635 cells / 25.4 mm. A polyurethane foam having a fine cell structure is obtained. However, the polyurethane foam is different from the coarse cell foam in terms of the number of cells, and the number of cells is non-uniform due to the large distribution of cell diameters, which is not suitable for functional filters. Appropriate.
Similarly, according to the method described in Patent Document 4, an elastic member having a fine cell structure with 50 to 200 cells / 25.4 mm is obtained. The elastic member is mainly used for a toner supply roller or the like for an image forming apparatus, and is different from the coarse cell foam in terms of the number of cells.
In addition, according to the method described in Patent Document 5, a flexible or semi-rigid polyurethane having a density of 1.0 to 1.15 g / cm 2 and used for a bumper cover of an automobile or the like can be obtained. The polyurethane has a high density, is an ultrafine cell, and is inappropriate for a functional filter.

よって、本発明は、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォーム、および該軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる方法を提供する。   Therefore, the present invention stably stabilizes a flexible polyurethane foam having coarse cells having a uniform number of cells without using a special polyol having a high viscosity and without being limited to mechanical conditions. Provide a method that can be manufactured.

本発明の軟質ポリウレタンフォームは、水酸基価が5〜112mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤、ならびにポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、下式(1)および/または下式(2)で表される化合物であってアミノ当量が100〜100000g/molであるアミノ変性シリコーン(E)0.001〜1質量部の存在下で反応させて製造される軟質ポリウレタンフォームであって、セル数が30個/25.4mm以下であることを特徴とする。 The flexible polyurethane foam of the present invention comprises a polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 112 mgKOH / g and a polyisocyanate compound based on 100 parts by mass of a catalyst, a foaming agent and a foam stabilizer, and polyoxyalkylene polyol. In the presence of 0.001 to 1 part by mass of a compound represented by the following formula (1) and / or the following formula (2) having an amino equivalent of 100 to 100,000 g / mol: The number of cells is 30 / 25.4 mm or less.

Figure 0005157117
Figure 0005157117

ただし、式(1)において、RHowever, in Formula (1), R 1 は炭素数1〜10のアルキレン基であり、RIs an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms and R 2 は炭素数1〜10のアルキル基であり、kは1〜2000の整数である。Is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and k is an integer of 1 to 2000.
式(2)において、mは0〜100の整数であり;nは1〜2000の整数であり;RIn the formula (2), m is an integer of 0 to 100; n is an integer of 1 to 2000; R 3 、R, R 4 およびRAnd R 5 は、互いに同じであっても異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基からなる群から選ばれる基である(ただし、mが0の場合はRMay be the same as or different from each other, each from a group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a nitrogen atom. A group to be selected (provided that when m is 0, R 3 またはROr R 5 のうち少なくともどちらかが窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基であり、mが1〜100の整数の場合はRAt least one of them is a C1-C10 alkyl group which has a nitrogen atom, and when m is an integer of 1-100, R 3 、R, R 5 およびm個のRAnd m R 4 のうち少なくとも1つは窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基である。)。At least 1 is a C1-C10 alkyl group which has a nitrogen atom. ).

前記ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリマー微粒子を含んでいることが好ましい。The polyoxyalkylene polyol preferably contains fine polymer particles.

また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、コア密度が15〜50kg/mであることが好ましい
Further, flexible polyurethane foams of the present invention, it is preferable core density of 15~50kg / m 3.

本発明の軟質ポリウレタンフォームは、セル数の均一な粗大セルを有する。
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる。
The flexible polyurethane foam of the present invention has coarse cells having a uniform number of cells.
According to the method for producing a flexible polyurethane foam of the present invention, a flexible polyurethane foam having coarse cells having a uniform number of cells can be stabilized without using a special polyol having a high viscosity and without being limited by mechanical conditions. Can be manufactured.

<軟質ポリウレタンフォームの製造方法>
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、水酸基価が5〜112mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、アミノ変性シリコーン(E)0.001〜1質量部の存在下で反応させる製造方法である。
該軟質ポリウレタンフォームの製造方法としては、たとえばポリイソシアネート化合物以外の全原料の混合物に、後述するイソシアネートインデックスになるようにポリイソシアネート化合物を加え、撹拌混合して反応性混合物を調製し、該反応性混合物を、型等に注入して発泡させる方法が挙げられる。
以下、反応性混合物を調製する工程、発泡工程に分けて、本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法の一例について説明する。
<Method for producing flexible polyurethane foam>
The method for producing a flexible polyurethane foam according to the present invention comprises reacting a polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 112 mgKOH / g with a polyisocyanate compound in the presence of a catalyst, a foaming agent and a foam stabilizer. In the method for producing a foam, the reaction is carried out in the presence of 0.001 to 1 part by mass of amino-modified silicone (E) with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol.
As a method for producing the flexible polyurethane foam, for example, a polyisocyanate compound is added to a mixture of all raw materials other than the polyisocyanate compound so as to have an isocyanate index described later, and the mixture is stirred and mixed to prepare a reactive mixture. There is a method in which the mixture is injected into a mold or the like and foamed.
Hereinafter, an example of the method for producing the flexible polyurethane foam of the present invention will be described by dividing it into a step of preparing a reactive mixture and a foaming step.

[反応性混合物を調製する工程]
本工程では、ポリイソシアネート化合物以外の全原料(水酸基価が5〜112mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオール、アミノ変性シリコーン(E)、整泡剤、発泡剤、触媒、架橋剤、その他の成分)の混合物(以下、ポリオールシステム液ということがある。)に、ポリイソシアネート化合物を加え、撹拌混合して反応性混合物を調製する。
[Step of preparing reactive mixture]
In this step, all raw materials other than the polyisocyanate compound (polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 112 mgKOH / g, amino-modified silicone (E), foam stabilizer, foaming agent, catalyst, crosslinking agent, other components) A reactive mixture is prepared by adding a polyisocyanate compound to the mixture (hereinafter sometimes referred to as a polyol system liquid) and stirring and mixing.

(ポリオキシアルキレンポリオール)
本発明においては、水酸基価が5〜112mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオールを使用する。また、前記ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリマー微粒子を含んでいることが好ましい。
(Polyoxyalkylene polyol)
In the present invention, a polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 112 mgKOH / g is used. The polyoxyalkylene polyol preferably contains fine polymer particles.

ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価は、5〜112mgKOH/gであり、11.2〜112mgKOH/gであることが特に好ましい。該水酸基価を5mgKOH/g以上とすることでコラップス等が抑制され、軟質ポリウレタンフォームを安定して製造することができ、112mgKOH/g以下とすることで、得られた軟質ポリウレタンフォームの柔軟性に優れる。   The hydroxyl value of the polyoxyalkylene polyol is 5 to 112 mgKOH / g, and particularly preferably 11.2 to 112 mgKOH / g. By setting the hydroxyl value to 5 mgKOH / g or more, collapse or the like can be suppressed, and a flexible polyurethane foam can be stably produced. By setting the hydroxyl value to 112 mgKOH / g or less, the flexibility of the obtained flexible polyurethane foam is improved. Excellent.

水酸基価が5〜112mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオールは、たとえば、平均水酸基数が2〜6の活性水素化合物を開始剤として用い、重合触媒の存在下、環状エーテルを開環重合させて得ることができる。
本発明において「平均水酸基数」とは、開始剤中の活性水素原子数の平均値を意味する。平均水酸基数を2以上とすることで、フォームの伸び、引張強度、乾熱圧縮永久歪等のフォーム物性が向上する。一方、平均水酸基数を6以下とすることで、製造される軟質ポリウレタンフォームが硬くなり過ぎず、伸び、引張強度等のフォーム物性が向上する。
A polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 112 mgKOH / g is obtained, for example, by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of a polymerization catalyst using an active hydrogen compound having an average hydroxyl number of 2 to 6 as an initiator. be able to.
In the present invention, the “average number of hydroxyl groups” means the average number of active hydrogen atoms in the initiator. By setting the average number of hydroxyl groups to 2 or more, foam physical properties such as foam elongation, tensile strength, and dry heat compression set are improved. On the other hand, when the average number of hydroxyl groups is 6 or less, the produced flexible polyurethane foam does not become too hard, and foam physical properties such as elongation and tensile strength are improved.

開始剤としては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、デキストロース、シュークロース、ビスフェノールA、またはそれらに少量のアルキレンオキシドを付加した化合物等が挙げられる。
該開始剤は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオキシアルキレンポリオールの平均水酸基数は、用いた開始剤の平均水酸基数と同じである。
Examples of the initiator include ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin, dextrose, sucrose, Examples thereof include bisphenol A, and compounds obtained by adding a small amount of alkylene oxide to them.
The initiators may be used alone or in combination of two or more.
The average number of hydroxyl groups of the polyoxyalkylene polyol is the same as the average number of hydroxyl groups of the initiator used.

重合触媒としては、たとえば水酸化カリウム、カリウムメトキシド等のカリウム化合物、セシウム金属、水酸化セシウム、炭酸セシウム、セシウムメトキシド等のセシウム化合物等のアルカリ金属化合物またはアルカリ金属水酸化物;ボロントリフロライド等のカチオン重合触媒、複合金属シアン化物錯体、ホスファゼニウム化合物等が挙げられる。なかでも、水酸化カリウム等の通常のアルカリ触媒、セシウム化合物、複合金属シアン化物錯体を用いることが好ましく、分子量の大きい重合体を得る効果の点から複合金属シアン化物錯体を用いることが特に好ましい。
該重合触媒は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the polymerization catalyst include potassium compounds such as potassium hydroxide and potassium methoxide, alkali metal compounds such as cesium compounds such as cesium metal, cesium hydroxide, cesium carbonate, and cesium methoxide, or alkali metal hydroxides; Examples thereof include cationic polymerization catalysts such as rides, double metal cyanide complexes, and phosphazenium compounds. Among them, it is preferable to use a normal alkali catalyst such as potassium hydroxide, a cesium compound, or a double metal cyanide complex, and it is particularly preferable to use a double metal cyanide complex from the viewpoint of obtaining a polymer having a large molecular weight.
The polymerization catalyst may be used alone or in combination of two or more.

環状エーテルとしては、なかでも炭素数2以上のアルキレンオキシドが好ましく、具体例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、スチレンオキシド等が挙げられる。
該環状エーテルは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシドおよび2,3−ブチレンオキシドから選ばれる少なくとも1種と、エチレンオキシドとを併用することが特に好ましい。
As the cyclic ether, an alkylene oxide having 2 or more carbon atoms is preferable, and specific examples include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, styrene oxide, and the like.
These cyclic ethers may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, it is particularly preferable to use ethylene oxide in combination with at least one selected from propylene oxide, 1,2-butylene oxide and 2,3-butylene oxide.

また、ポリオキシアルキレンポリオールは、その末端または内部にオキシエチレン基を有していてもよい。
ポリオキシアルキレンポリオールの内部にオキシエチレン基を有するポリオキシアルキレンポリオールは、たとえば、開始剤と、炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドとを順次、または炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの混合物とを開環重合させることにより得ることができる。
ポリオキシアルキレンポリオールの末端にオキシエチレン基を有するポリオキシアルキレンポリオールは、たとえば、開始剤と炭素数3以上のアルキレンオキシドとを開環重合させた後、エチレンオキシドを開環重合させることにより得ることができる。また、前記開始剤と、炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドとを順次、または炭素数3以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの混合物とを開環重合させた後、エチレンオキシドを開環重合させることにより得ることもできる。
The polyoxyalkylene polyol may have an oxyethylene group at the terminal or inside thereof.
The polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group inside the polyoxyalkylene polyol includes, for example, an initiator, an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and ethylene oxide sequentially, or a mixture of an alkylene oxide and ethylene oxide having 3 or more carbon atoms. Can be obtained by ring-opening polymerization.
The polyoxyalkylene polyol having an oxyethylene group at the terminal of the polyoxyalkylene polyol can be obtained, for example, by ring-opening polymerization of an initiator and an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and then ring-opening polymerization of ethylene oxide. it can. In addition, the initiator, the alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and the ethylene oxide are sequentially subjected to ring-opening polymerization of the alkylene oxide having 3 or more carbon atoms and the mixture of ethylene oxide, and then obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide. You can also.

また、ポリオキシアルキレンポリオールにおいて、水酸基1個当たりの分子量は500以上のものが好ましく、1000〜10000のものが特に好ましい。該分子量を500以上とすることで、製造される軟質ポリウレタンフォームの柔軟性に優れる。
ポリオキシアルキレンポリオールの分子量は、JIS K1557(1970年版)に準拠して測定される水酸基価を用いて、下式により算出される値とする。
In the polyoxyalkylene polyol, the molecular weight per hydroxyl group is preferably 500 or more, and particularly preferably 1000 to 10,000. By setting the molecular weight to 500 or more, the flexibility of the produced flexible polyurethane foam is excellent.
The molecular weight of the polyoxyalkylene polyol is a value calculated by the following formula using a hydroxyl value measured according to JIS K1557 (1970 edition).

分子量=(56100×ポリオールの平均水酸基数)/水酸基価   Molecular weight = (56100 × average number of hydroxyl groups of polyol) / hydroxyl value

また、本発明において、前記ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリマー微粒子を含んでいることが好ましい。ポリマー微粒子を含むポリオキシアルキレンポリオールを使用することにより、樹脂強度が高まり、コラップス等が抑制され、軟質ポリウレタンフォームを安定に製造することができる。
ポリマー微粒子を含む前記ポリオキシアルキレンポリオール(以下、ポリマー分散ポリオールということがある。)は、ポリオキシアルキレンポリオールマトリックス中にポリマー微粒子が含まれる。
In the present invention, the polyoxyalkylene polyol preferably contains fine polymer particles. By using a polyoxyalkylene polyol containing fine polymer particles, the resin strength is increased, collapse and the like are suppressed, and a flexible polyurethane foam can be stably produced.
The polyoxyalkylene polyol containing polymer fine particles (hereinafter sometimes referred to as polymer-dispersed polyol) contains polymer fine particles in a polyoxyalkylene polyol matrix.

また、該ポリマー微粒子のポリマーとしては、なかでも付加重合系ポリマー、縮重合系ポリマーが好ましい。
付加重合系ポリマーの具体例としては、アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等のビニルモノマーが重合してなるホモポリマー、コポリマー等が挙げられる。
また、縮重合系のポリマーの具体例としては、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン樹脂等が挙げられる。
該ポリマーは、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
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含有量は、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、50質量部以下とすることが好ましく、3〜45質量部とすることがより好ましい。ポリマー微粒子の含有量を50質量部以下とすることで、粘度の増加が抑制される。
The polymer of the polymer fine particles is preferably an addition polymerization polymer or a condensation polymerization polymer.
Specific examples of the addition polymerization polymer include homopolymers and copolymers obtained by polymerizing vinyl monomers such as acrylonitrile, styrene, methacrylic acid ester, and acrylic acid ester.
Specific examples of the polycondensation polymer include polyester, polyurea, polyurethane, and melamine resin.
You may use this polymer individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The content of the polymer fine particles in the polyoxyalkylene polyol is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 3 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol. By increasing the content of the polymer fine particles to 50 parts by mass or less, an increase in viscosity is suppressed.

(アミノ変性シリコーン(E))
本発明においては、分子内にケイ素原子と窒素原子を有するアミノ変性シリコーン(E)(以下、(E)成分ということがある。)を使用する。本発明においては、前記ポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤とともに該(E)成分の存在下で反応させる。
該(E)成分を使用することにより、セル径がほぼ均一となって、セル数の均一な粗大セルが形成される。その理由は、該(E)成分の存在下で反応させることにより、発泡により形成される気泡が適度に破泡して、気泡同士が合一しやすくなるためと推測される。
(Amino-modified silicone (E))
In the present invention, amino-modified silicone (E) having a silicon atom and a nitrogen atom in the molecule (hereinafter sometimes referred to as component (E)) is used. In the present invention, the polyoxyalkylene polyol and the polyisocyanate compound are reacted with the catalyst, the foaming agent and the foam stabilizer in the presence of the component (E).
By using the component (E), the cell diameter becomes substantially uniform, and a coarse cell having a uniform number of cells is formed. The reason is presumed that by reacting in the presence of the component (E), bubbles formed by foaming are appropriately broken to facilitate the coalescence of the bubbles.

該(E)成分としては、なかでもアミノ当量が100〜100000g/molであることが好ましく、1000〜10000g/molであることがより好ましい。アミノ当量を100g/mol以上とすることにより、本発明の効果が得られやすくなる。また、前記フォーム特性が向上する。アミノ当量を100000g/mol以下とすることにより、ポリオールシステム液中で該(E)成分が分離することなく、より安定に存在できる。
アミノ当量は、一般的な中和滴定法により求めることができる。たとえば、JIS K7245(2000年版)に記載の中和滴定法を用いて算出することができる。
As the component (E), the amino equivalent is preferably 100 to 100,000 g / mol, and more preferably 1000 to 10,000 g / mol. By making the amino equivalent 100 g / mol or more, the effect of the present invention can be easily obtained. Further, the foam characteristics are improved. By setting the amino equivalent to 100000 g / mol or less, the component (E) can be present more stably without being separated in the polyol system liquid.
The amino equivalent can be determined by a general neutralization titration method. For example, it can be calculated using the neutralization titration method described in JIS K7245 (2000 edition).

該(E)成分は、具体的には前記式(1)、前記式(2)で表される化合物であることが好ましい。   Specifically, the component (E) is preferably a compound represented by the formula (1) or the formula (2).

前記式(1)において、Rは炭素数1〜10のアルキレン基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキレン基の炭素数は1〜10であり、1〜8であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。
は炭素数1〜10のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキル基の炭素数は1〜10であり、1〜8であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。ただし、3つのRは、互いに同じであっても異なっていてもよい。
kは1〜2000の整数であり、1〜1500の整数であることが好ましく、1〜1000の整数であることがより好ましい。kが1〜2000の範囲であることにより、フォームの発泡がより安定になる。ただし、3つのkは、互いに同じであっても異なっていてもよい。
In the formula (1), R 1 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and may be linear or branched. Carbon number of this alkylene group is 1-10, it is preferable that it is 1-8, and it is more preferable that it is 1-5. Specific examples include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group.
R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and may be linear or branched. The alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. However, three R < 2 > may mutually be same or different.
k is an integer of 1 to 2000, preferably an integer of 1 to 1500, and more preferably an integer of 1 to 1000. When k is in the range of 1 to 2000, foam foaming becomes more stable. However, the three k may be the same or different from each other.

前記式(2)において、mは0〜100の整数であり、0〜50の整数であることが好ましい。mが0〜100の範囲であることにより、フォームを安定に発泡できる。
nは1〜2000の整数であり、1〜1500の整数であることが好ましく、1〜1000の整数であることがより好ましい。nが1〜2000の範囲であることにより、フォームの発泡がより安定になる。
In said Formula (2), m is an integer of 0-100, and it is preferable that it is an integer of 0-50. When m is in the range of 0 to 100, the foam can be stably foamed.
n is an integer of 1 to 2000, preferably an integer of 1 to 1500, and more preferably an integer of 1 to 1000. When n is in the range of 1 to 2000, foam foaming becomes more stable.

、RおよびRは、互いに同じであっても異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基からなる群から選ばれる基である。
該アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキル基の炭素数は1〜10であり、1〜8であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
該アルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルコキシ基の炭素数は1〜10であり、1〜8であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
R 3 , R 4, and R 5 may be the same or different from each other, and each have an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms having a nitrogen atom. It is a group selected from the group consisting of 10 alkyl groups.
The alkyl group may be linear or branched. The alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
The alkoxy group may be linear or branched. The alkoxy group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.

本発明において「窒素原子を有するアルキル基」とは、アルキル基の水素原子の少なくとも1つがアミンで置換された基を意味する。
該アミンは、1級アミン、2級アミンまたは3級アミンのいずれであってもよい。1級アミンは、アミンの水素原子の1個が「窒素原子を有するアルキル基」におけるアルキル基で置換されたものである。2級または3級のアミンは、前記アルキル基以外の炭化水素基でさらに置換されたもの(ただし、該炭化水素基は、さらにアミンで置換されていてもよい。)である。その場合、該炭化水素基に存在する炭素原子も炭素数に含めるものとする。
該窒素原子を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキル基の炭素数は1〜10であり、1〜8であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。
該アルキル基が有する窒素原子の数、すなわち置換基としてのアミンの数は1〜3であることが好ましい。
該窒素原子を有するアルキル基の具体例としては、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、アミノヘキシル基、アミノオクチル基、N,N−ジメチルアミノエチル基、N,N−ジエチルアミノエチル基、N,N−ジメチルアミノプロピル基、N−(アミノエチル)アミノプロピル基(−C−NH−C−NH)、N−(N’−(アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピル基(−C−NH−C−NH−C−NH)等が挙げられる。
なかでも、最終的に製造される軟質ウレタンフォームからブリードアウトすることがない点から、窒素原子に結合した活性水素原子を有している、すなわち1級アミンまたは2級アミンで置換されたアルキル基が好ましい。
In the present invention, “an alkyl group having a nitrogen atom” means a group in which at least one hydrogen atom of an alkyl group is substituted with an amine.
The amine may be a primary amine, a secondary amine, or a tertiary amine. The primary amine is one in which one of the hydrogen atoms of the amine is substituted with an alkyl group in the “alkyl group having a nitrogen atom”. The secondary or tertiary amine is one further substituted with a hydrocarbon group other than the alkyl group (however, the hydrocarbon group may be further substituted with an amine). In that case, carbon atoms present in the hydrocarbon group are also included in the carbon number.
The alkyl group having a nitrogen atom may be linear or branched. The alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
The number of nitrogen atoms of the alkyl group, that is, the number of amines as a substituent is preferably 1 to 3.
Specific examples of the alkyl group having a nitrogen atom include aminomethyl group, aminoethyl group, aminopropyl group, aminohexyl group, aminooctyl group, N, N-dimethylaminoethyl group, N, N-diethylaminoethyl group, N, N-dimethylaminopropyl group, N- (aminoethyl) aminopropyl group (-C 3 H 6 -NH-C 2 H 4 -NH 2), N- (N '- ( aminoethyl) aminoethyl) amino And a propyl group (—C 3 H 6 —NH—C 2 H 4 —NH—C 2 H 4 —NH 2 ) and the like.
Among them, an alkyl group having an active hydrogen atom bonded to a nitrogen atom, that is, substituted with a primary amine or a secondary amine, because it does not bleed out from the flexible urethane foam finally produced. Is preferred.

前記式(2)において、mが0の場合、RまたはRのうち少なくともどちらかが窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基であり、より好ましい形態はR、R共に窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基である。
mが1〜100の整数の場合、R、Rおよびm個のRのうち少なくとも1つは窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基であり、より好ましい形態はRが窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基、R、Rが炭素数1〜10のアルキル基および炭素数1〜10のアルコキシ基のいずれかからなる場合、または、R、RおよびRのうち2つ以上が窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基となる場合である。
ただし、mが2以上の整数の場合、m個のRは互いに同じであっても異なっていてもよい。
また、(m+n)個のシロキサンユニットからなる主鎖は、ブロック共重合鎖であってもランダム共重合鎖であってもよい。
In the formula (2), when m is 0, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having at least one nitrogen atom in R 3 or R 5, and more preferred form R 3, R 5 together nitrogen It is a C1-C10 alkyl group which has an atom.
When m is an integer of 1 to 100, at least one of R 3 , R 5, and m R 4 is a C 1-10 alkyl group having a nitrogen atom, and a more preferable embodiment is that R 4 is nitrogen. A C 1-10 alkyl group having an atom, R 3 , R 5 are any one of a C 1-10 alkyl group and a C 1-10 alkoxy group, or R 3 , R 4 and This is a case where two or more of R 5 are a C 1-10 alkyl group having a nitrogen atom.
However, when m is an integer of 2 or more, m R 4 s may be the same as or different from each other.
The main chain composed of (m + n) siloxane units may be a block copolymer chain or a random copolymer chain.

該アミノ変性シリコーン(E)は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミノ変性シリコーン(E)の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、0.001〜1質量部であり、好ましくは0.01〜1質量部である。0.001質量部以上とすることにより、本発明の効果が得られる。また、前記フォーム特性が向上する。1質量部以下とすることにより、発泡時のフォーム安定性が向上する。
The amino-modified silicone (E) may be used alone or in combination of two or more.
The usage-amount of amino-modified silicone (E) is 0.001-1 mass part with respect to 100 mass parts of polyoxyalkylene polyol, Preferably it is 0.01-1 mass part. The effect of this invention is acquired by setting it as 0.001 mass part or more. Further, the foam characteristics are improved. By setting it to 1 part by mass or less, foam stability at the time of foaming is improved.

(整泡剤)
本発明において使用する整泡剤としては、フォームの安定性等の点から、シリコーン系化合物が好ましい。シリコーン系化合物としては、通常軟質ポリウレタンフォームに使用されるシリコーン系整泡剤が使用できる。
整泡剤は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
整泡剤の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、0.001〜3質量部とすることが好ましい。
(Foam stabilizer)
The foam stabilizer used in the present invention is preferably a silicone compound from the viewpoint of foam stability and the like. As a silicone type compound, the silicone type foam stabilizer normally used for a flexible polyurethane foam can be used.
One type of foam stabilizer may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The amount of the foam stabilizer used is preferably 0.001 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol.

(発泡剤)
本発明において使用する発泡剤としては、たとえば水、不活性ガスが好適なものとして挙げられる。
不活性ガスとしては、空気、窒素、二酸化炭素等が挙げられる。
該発泡剤のなかでも、水が好ましい。
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。なかでも、水および不活性ガスから選ばれる1種以上の発泡剤を用いることが好ましく、水を用いることがより好ましく、水のみを用いることが特に好ましい。
発泡剤の使用量は、特に限定されず、たとえば水のみが使用される場合、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましく、1.5〜8質量部であることが特に好ましい。その他の発泡剤が使用される場合についても、発泡倍率等の要求に応じて適切な量を使用することができる。
(Foaming agent)
As a foaming agent used in this invention, water and an inert gas are mentioned as a suitable thing, for example.
Examples of the inert gas include air, nitrogen, carbon dioxide and the like.
Among the foaming agents, water is preferable.
A foaming agent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. Especially, it is preferable to use 1 or more types of foaming agents chosen from water and an inert gas, it is more preferable to use water, and it is especially preferable to use only water.
The amount of the blowing agent used is not particularly limited. For example, when only water is used, it is preferably 10 parts by mass or less, and 1.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol. It is particularly preferred. Even when other foaming agents are used, an appropriate amount can be used according to the request such as the expansion ratio.

(触媒)
本発明において使用する触媒としては、ウレタン化反応を促進する触媒を使用でき、たと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等の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等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等の有機金属化合物等が挙げられる。
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。なかでも、開放系の軟質ポリウレタンフォームの製造安定性に優れることから、アミン触媒と金属触媒との併用が好ましい。その場合、アミン触媒と金属触媒との混合割合は、質量比で1/100〜100/1であることが好ましく、1/10〜10/1であることがより好ましい。
触媒の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、0.01〜5質量部とすることが好ましい。
(catalyst)
As the catalyst used in the present invention, a catalyst that promotes the urethanization reaction can be used. For example, triethylenediamine, bis [(2-dimethylamino) ethyl] ether, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylene Examples thereof include tertiary amines such as diamines, carboxylic acid metal salts such as potassium acetate and potassium 2-ethylhexanoate, and organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate and stannous octoate.
A catalyst may be used individually by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types. Among these, the combined use of an amine catalyst and a metal catalyst is preferable because of excellent production stability of an open flexible polyurethane foam. In that case, the mixing ratio of the amine catalyst and the metal catalyst is preferably 1/100 to 100/1, more preferably 1/10 to 10/1, in terms of mass ratio.
It is preferable that the usage-amount of a catalyst shall be 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of a polyoxyalkylene polyol.

(架橋剤)
本発明においては架橋剤を使用してもよい。架橋剤を使用することにより、製造される軟質ポリウレタンフォームの引張強度等のフォーム物性に優れる。
架橋剤としては、平均水酸基数が2〜8で、水酸基価が200〜2000mgKOH/gのポリオールが好ましい。
架橋剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
架橋剤の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、0.1〜10質量部とすることが好ましく、0.5〜10質量部とすることがより好ましい。
(Crosslinking agent)
In the present invention, a crosslinking agent may be used. By using the crosslinking agent, the foamed physical properties such as tensile strength of the produced flexible polyurethane foam are excellent.
As the crosslinking agent, a polyol having an average number of hydroxyl groups of 2 to 8 and a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g is preferable.
A crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.
The amount of the crosslinking agent used is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol.

(その他の成分)
本発明の軟質ポリウレタンフォームを製造する際には、乳化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の老化防止剤、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の充填剤、難燃剤、可塑剤、着色剤、抗カビ剤等の公知の各種添加剤、助剤を必要に応じて使用できる。
(Other ingredients)
In producing the flexible polyurethane foam of the present invention, an anti-aging agent such as an emulsifier, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a filler such as calcium carbonate and barium sulfate, a flame retardant, a plasticizer, a colorant, and an anti-fungal agent. Various known additives and auxiliaries such as can be used as necessary.

(ポリイソシアネート化合物)
本発明において使用するポリイソシアネート化合物としては、たとえば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、またはそれらのプレポリマー等が挙げられる。なかでも、2,4−TDI、2,6−TDI、粗TDI、またはそれらの混合物が好ましい。
該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。なかでも、2,4−TDIと2,6−TDIとの質量比で80/20の混合物(80/20−TDIと略記する。)、または質量比で65/35の混合物(65/35−TDIと略記する。)が特に好ましい。
ポリイソシアネート化合物の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールおよび水等の総活性水素原子数に対するイソシアネート基の数の100倍で表される数値(通常、該数値を「イソシアネートインデックス」という。)を80〜120とすることが好ましく、85〜115とすることが特に好ましい。
(Polyisocyanate compound)
Examples of the polyisocyanate compound used in the present invention include 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), and crude tolylene diisocyanate (crude TDI). 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4′-MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (2,4′-MDI), 2,2′-diphenylmethane diisocyanate (2,2′-MDI), diphenylmethane Diisocyanate isomer mixtures (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (crude MDI), toluidine diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, etc. Cyanate, carbodiimide-modified products of these diisocyanates, biuret modified products, dimers, and trimers, or prepolymers thereof and the like. Among these, 2,4-TDI, 2,6-TDI, crude TDI, or a mixture thereof is preferable.
This isocyanate compound may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. Among them, a mixture of 2,4-TDI and 2,6-TDI at a mass ratio of 80/20 (abbreviated as 80 / 20-TDI), or a mixture of 65/35 at a mass ratio (65 / 35- Especially abbreviated as TDI).
The amount of the polyisocyanate compound used is a numerical value represented by 100 times the number of isocyanate groups with respect to the total number of active hydrogen atoms such as polyoxyalkylene polyol and water (usually, the numerical value is referred to as “isocyanate index”) of 80 to 80. 120 is preferable, and 85 to 115 is particularly preferable.

(軟質ポリウレタンフォームの発泡方法)
軟質ポリウレタンフォームを発泡させる方法としては、たとえば密閉された金型内に反応性混合物を注入し、反応性混合物を発泡成形する方法(モールド法)、開放系で反応性混合物を型等に注入して発泡させる方法(スラブ法)が挙げられる。なかでも、本発明の効果が得られやすいことから、スラブ法が好ましい。
具体的には、ワンショット法、セミプレポリマー法、プレポリマー法等の公知の方法により行うことができる。
また、軟質ポリウレタンフォームの製造には、通常、用いられる製造装置を用いることができる。
(Method of foaming flexible polyurethane foam)
As a method of foaming a flexible polyurethane foam, for example, a reactive mixture is injected into a closed mold, the reactive mixture is foamed (molding method), and the reactive mixture is injected into a mold or the like in an open system. And foaming (slab method). Of these, the slab method is preferred because the effects of the present invention are easily obtained.
Specifically, it can be performed by a known method such as a one-shot method, a semi-prepolymer method, or a prepolymer method.
Moreover, the manufacturing apparatus normally used can be used for manufacture of a flexible polyurethane foam.

<軟質ポリウレタンフォーム>
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、前記軟質ポリウレタンフォームの製造方法により製造されるものである。
<Soft polyurethane foam>
The flexible polyurethane foam of the present invention is produced by the method for producing a flexible polyurethane foam.

該軟質ポリウレタンフォームのコア密度は15〜50kg/mであることが好ましく、15〜40kg/mであることがより好ましい。コア密度が15kg/m以上であることによりコラップス等が抑制され、軟質ポリウレタンフォームを安定して製造することができる。50kg/m以下であることにより軟質ポリウレタンフォームを構成する樹脂分が適度な量となって、粗大セルのフォームが得られやすくなる。
本発明において、「コア密度」とは、軟質ポリウレタンフォームの中央部で、かつ表層部を除いた部位の密度を意味する。
該コア密度は、発泡剤の使用量によって調整することができる。たとえば発泡剤として水のみが使用される場合、水の使用量を、前記ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、1.5〜8質量部とすることにより、軟質ポリウレタンフォームのコア密度を15〜50kg/mに調整することができる。
コア密度の測定は、JIS K6400(1997年版)に準拠した方法により行うことができる。
Preferably the core density of the soft quality polyurethane foam is 15~50kg / m 3, more preferably 15~40kg / m 3. When the core density is 15 kg / m 3 or more, collapse or the like is suppressed, and a flexible polyurethane foam can be stably produced. When it is 50 kg / m 3 or less, the resin component constituting the flexible polyurethane foam becomes an appropriate amount, and a foam of a coarse cell is easily obtained.
In the present invention, the “core density” means the density of the central portion of the flexible polyurethane foam and excluding the surface layer portion.
The core density can be adjusted by the amount of foaming agent used. For example, when only water is used as the foaming agent, the core density of the flexible polyurethane foam is 15 by setting the amount of water used to 1.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol. It can be adjusted to ˜50 kg / m 3 .
The core density can be measured by a method based on JIS K6400 (1997 edition).

該軟質ポリウレタンフォームのセル数は30個/25.4mm以下であることが好ましく、20個/25.4mm以下であることがより好ましく、下限としては5個/25.4mm以上であることが好ましい。セル数を30個/25.4mm以下、特に20個/25.4mm以下であることにより、低い圧力損失で高い集塵効率の機能性フィルター用として利用することができる。
該セル数は、上記アミノ変性シリコーン(E)の使用量によって調整することができる。本発明においては、該(E)成分を、ポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対して0.001〜1質量部の範囲内で使用し、通常、その使用量が多いほどセル数を少なく調整することができる。
セル数の測定は、JIS K6400(1997年版)に準拠した方法により行うことができる。
The number of cells of the flexible polyurethane foam is preferably 30 / 25.4 mm or less, more preferably 20 / 25.4 mm or less, and the lower limit is preferably 5 / 25.4 mm or more. . When the number of cells is 30 / 25.4 mm or less, particularly 20 / 25.4 mm or less, it can be used as a functional filter having high dust collection efficiency with low pressure loss.
The number of cells can be adjusted by the amount of the amino-modified silicone (E) used. In the present invention, the component (E) is used within a range of 0.001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol. can do.
The number of cells can be measured by a method based on JIS K6400 (1997 edition).

以上のように、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、セル数の均一な粗大セルを有する。
また、本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる。
As described above, the flexible polyurethane foam of the present invention has coarse cells having a uniform number of cells.
In addition, according to the method for producing a flexible polyurethane foam of the present invention, a flexible polyurethane foam having coarse cells with a uniform number of cells without using a special polyol having a high viscosity and without being restricted by mechanical conditions. Can be manufactured stably.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら例によって何ら限定されない。
軟質ポリウレタンフォーム製造時の配合組成、ならびに得られた軟質ポリウレタンフォームのフォーム物性を表2、3にそれぞれ示す。
表2、3中、例1〜2は実施例、例3〜5は比較例をそれぞれ表す。
また、配合組成において、各原料の使用量の単位は「質量部」である。触媒C1、触媒C2、シリコーン整泡剤D1、アミノ変性シリコーンE1、アミノ変性シリコーンE2、発泡剤Fの使用量は、ポリオキシアルキレンポリオール(ポリオールA1、ポリオールB1)の100質量部に対する値をそれぞれ示す。
また、ポリイソシアネートGの使用量は、イソシアネートインデックスを示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these examples.
Tables 2 and 3 show the blending composition at the time of producing the flexible polyurethane foam and the foam physical properties of the obtained flexible polyurethane foam, respectively.
In Tables 2 and 3, Examples 1-2 represent Examples, and Examples 3-5 represent Comparative Examples, respectively.
In the blend composition, the unit of the amount of each raw material used is “part by mass”. The amount of catalyst C1, catalyst C2, silicone foam stabilizer D1, amino-modified silicone E1, amino-modified silicone E2, and foaming agent F indicates the value for 100 parts by mass of the polyoxyalkylene polyol (polyol A1, polyol B1), respectively. .
Moreover, the usage-amount of polyisocyanate G shows an isocyanate index.

(使用した原料)
ポリオールA1:水酸化カリウム触媒を用いて、グリセリンを開始剤としてプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られた平均官能基数が3、水酸基価が56mgKOH/gのポリオキシプロピレンポリオール。
ポリオールB1:水酸化カリウム触媒を用いて、グリセリンを開始剤としてエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの混合物(10:90質量比)を開環付加重合させて得られたポリエーテルポリオール中で、アクリロニトリルとスチレンを共重合させて得られたポリマー微粒子の含有量が42質量%であり、平均官能基数が3、水酸基価が31mgKOH/gのポリマー微粒子分散ポリオール。
(Raw materials used)
Polyol A1: A polyoxypropylene polyol having an average number of functional groups of 3 and a hydroxyl value of 56 mgKOH / g, obtained by ring-opening addition polymerization of propylene oxide using glycerol as an initiator using a potassium hydroxide catalyst.
Polyol B1: In a polyether polyol obtained by ring-opening addition polymerization of a mixture of ethylene oxide and propylene oxide (10:90 mass ratio) using glycerin as an initiator using a potassium hydroxide catalyst, acrylonitrile and styrene are mixed. A polymer fine particle-dispersed polyol having a content of polymer fine particles obtained by copolymerization of 42% by mass, an average number of functional groups of 3, and a hydroxyl value of 31 mgKOH / g.

触媒C1:トリエチレンジアミンのジプロピレングリコール溶液(東ソー社製、商品名:TEDA−L33)。
触媒C2:オクチル酸スズ(エアプロダクツ アンド ケミカルズ社製、商品名:ダブコT−9)。
Catalyst C1: Dipropylene glycol solution of triethylenediamine (manufactured by Tosoh Corporation, trade name: TEDA-L33).
Catalyst C2: Tin octylate (manufactured by Air Products and Chemicals, trade name: DABCO T-9).

整泡剤D1:シリコーン系整泡剤(東レ・ダウコーニング社製、商品名:L−5740M)。   Foam stabilizer D1: Silicone foam stabilizer (manufactured by Dow Corning Toray, trade name: L-5740M).

アミノ変性シリコーンE1〜E2:表1に示す化合物。ただし、R、R、R、R、R、k、nおよびmは、前記式(1)および(2)における符号をそれぞれ示す。 Amino-modified silicones E1 to E2: Compounds shown in Table 1. However, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , k, n, and m represent the symbols in the formulas (1) and (2), respectively.

Figure 0005157117
Figure 0005157117

発泡剤F:水。
ポリイソシアネートG:TDI−80(2,4−TDIと2,6−TDIとの質量比で80/20の混合物:80/20−TDI)、イソシアネート基含有量48.3質量%(日本ポリウレタン工業社製、商品名:コロネートT−80)。
Foaming agent F: water.
Polyisocyanate G: TDI-80 (mixture of 80/20 by mass ratio of 2,4-TDI and 2,6-TDI: 80 / 20-TDI), isocyanate group content 48.3% by mass (Nippon Polyurethane Industry) Product name: Coronate T-80).

(軟質ポリウレタンフォームの製造方法)
表2、3に示す原料のうち、ポリイソシアネートG以外の全原料の混合物(ポリオールシステム液)の液温を22℃±1℃、イソシアネートGを22℃±1℃に調整した。
次いで、ポリオールシステム液に、表2、3に示すイソシアネートインデックスになるようにポリイソシアネートGを加えて、高速ミキサー(毎分2000回転)で5秒間撹拌混合し、反応性混合物を調製した。
その後、室温状態で上部が開放になっている縦、横および高さが各々250mmの木箱にビニールシートを敷き詰めた型に、前記反応性混合物を注入して軟質ポリウレタンフォームを製造した。
(Method for producing flexible polyurethane foam)
Among the raw materials shown in Tables 2 and 3, the liquid temperature of the mixture of all raw materials other than polyisocyanate G (polyol system liquid) was adjusted to 22 ° C. ± 1 ° C., and isocyanate G was adjusted to 22 ° C. ± 1 ° C.
Next, polyisocyanate G was added to the polyol system solution so as to have an isocyanate index shown in Tables 2 and 3, and the mixture was stirred and mixed for 5 seconds with a high-speed mixer (2000 revolutions per minute) to prepare a reactive mixture.
Thereafter, the reactive mixture was poured into a mold in which a vinyl sheet was laid in a wooden box of 250 mm in length, width and height each having an open top at room temperature to produce a flexible polyurethane foam.

(フォーム物性の評価)
前記製造方法により製造された軟質ポリウレタンフォームを木箱から取り出して、室温(23℃)、湿度50%に調整された室内に24時間以上放置した後、以下に示す各種のフォーム物性の測定を行った。その測定結果を表2、3に示す。
(Evaluation of physical properties of foam)
The flexible polyurethane foam produced by the above production method is taken out of the wooden box and left in a room adjusted to room temperature (23 ° C.) and humidity 50% for 24 hours or more, and then various foam physical properties shown below are measured. It was. The measurement results are shown in Tables 2 and 3.

フォーム物性は、コア密度(単位:kg/m)、セル数(単位:個/25.4mm)、25%硬さ(ILD)(単位:N/314cm)、引裂強度(単位:N/cm)、引張強度(単位:kPa)、伸び(単位:%)、乾熱圧縮永久歪(単位:%)について、それぞれ評価した。各フォーム物性の評価は、いずれもJIS K6400(1997年版)に準拠した方法により行った。 Foam physical properties are: core density (unit: kg / m 3 ), number of cells (unit: pieces / 25.4 mm ), 25% hardness (ILD) (unit: N / 314 cm 2 ), tear strength (unit: N / cm), tensile strength (unit: kPa), elongation (unit:%), and dry heat compression set (unit:%), respectively. Each foam physical property was evaluated by a method based on JIS K6400 (1997 edition).

Figure 0005157117
Figure 0005157117

Figure 0005157117
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表2および表3に示した結果から、本発明のアミノ変性シリコーンの特定量を使用した実施例1〜2は、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できることが確認できた。   From the results shown in Tables 2 and 3, Examples 1 and 2 using specific amounts of the amino-modified silicone of the present invention are limited to mechanical conditions without using special polyols with high viscosity. It was confirmed that a flexible polyurethane foam having coarse cells with a uniform number of cells could be produced stably.

また、実施例1〜2の軟質ポリウレタンフォームは、セル数が20個/25.4mm以下の範囲内となることから、低い圧力損失で高い集塵効率を有する機能性フィルター用に用いることができることが確認できた。
また、実施例1〜2の軟質ポリウレタンフォームは、耐久性の指標である乾熱圧縮永久歪が5%以下と小さいことから、耐久性も良好であることが確認できた。
In addition, the flexible polyurethane foams of Examples 1 and 2 can be used for functional filters having high dust collection efficiency with low pressure loss because the number of cells falls within the range of 20 cells / 25.4 mm or less. Was confirmed.
Moreover, since the dry polyurethane compression set which is a parameter | index of durability was as small as 5% or less, it has confirmed that durability was also favorable for the flexible polyurethane foam of Examples 1-2.

本発明の軟質ポリウレタンフォームは、輸送機器用途としてエアーフィルター、産業機械用途としてエンジンフィルター、OA機器用途として温度調整用フィルター、家電製品用途としてエアコンフィルター等の各種フィルター;家具・衣料用途として高通気性マットレス、枕、音響製品用途としてマイクロフォンカバー、衛生用品用途として化粧用パフ、日用生活品用途としてスポンジタワシ、農水産資材用途として水耕栽培用培地等に使用することができる。
また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、低い圧力損失と高い集塵効率が求められる機能性フィルター用フォームとして特に好適である。
The flexible polyurethane foam of the present invention is an air filter for transportation equipment, an engine filter for industrial machinery, a temperature control filter for OA equipment, an air conditioner filter for household appliances, and a high breathability for furniture and clothing. It can be used for mattresses, pillows, microphone covers for acoustic products, cosmetic puffs for hygiene products, sponge scrubbing for daily use, and hydroponic culture media for agricultural and fishery materials.
The flexible polyurethane foam of the present invention is particularly suitable as a functional filter foam that requires low pressure loss and high dust collection efficiency.

Claims (3)

水酸基価が5〜112mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオールと、
ポリイソシアネート化合物とを、
触媒、発泡剤および整泡剤、ならびにポリオキシアルキレンポリオールの100質量部に対し、下式(1)および/または下式(2)で表される化合物であってアミノ当量が100〜100000g/molであるアミノ変性シリコーン(E)0.001〜1質量部の存在下で反応させて製造される軟質ポリウレタンフォームであって、
セル数が30個/25.4mm以下であることを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム。
Figure 0005157117
ただし式(1)において、Rは炭素数1〜10のアルキレン基であり、Rは炭素数1〜10のアルキル基であり、kは1〜2000の整数である。
式(2)において、mは0〜100の整数であり;nは1〜2000の整数であり;R、RおよびRは、互いに同じであっても異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基からなる群から選ばれる基である(ただしmが0の場合はRまたはRのうち少なくともどちらかが窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基であり、mが1〜100の整数の場合はR、Rおよびm個のRのうち少なくとも1つは窒素原子を有する炭素数1〜10のアルキル基である。)。
A polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 112 mgKOH / g;
A polyisocyanate compound,
The compound represented by the following formula (1) and / or the following formula (2) with respect to 100 parts by mass of the catalyst, the foaming agent and the foam stabilizer, and the polyoxyalkylene polyol, having an amino equivalent of 100 to 100000 g / mol. A flexible polyurethane foam produced by reacting in the presence of 0.001 to 1 part by mass of amino-modified silicone (E),
A flexible polyurethane foam characterized in that the number of cells is 30 / 25.4 mm or less.
Figure 0005157117
However, in the formula (1), R 1 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, k is an integer of 1 to 2,000.
In the formula (2), m is an integer of 0 to 100; n is an integer of 1 to 2000; R 3 , R 4 and R 5 may be the same or different from each other, A group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a nitrogen atom (however, when m is 0, R 3 or When at least one of R 5 is a C 1-10 alkyl group having a nitrogen atom and m is an integer of 1-100, at least one of R 3 , R 5 and m R 4 is It is a C1-C10 alkyl group having a nitrogen atom.)
前記ポリオキシアルキレンポリオールがポリマー微粒子を含んでいる請求項1に記載の軟質ポリウレタンフォーム。 Flexible polyurethane Form of claim 1, wherein the polyoxyalkylene polyol contains fine polymer particles. コア密度が15〜50kg/mである、請求項1または2に記載の軟質ポリウレタンフォーム。 The flexible polyurethane foam according to claim 1 or 2 , wherein the core density is 15 to 50 kg / m 3 .
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