JP5814270B2 - 軟質ポリウレタンフォーム及びその製造法 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2008年12月23日付けで出願された米国特許出願第12/342,397号の一部継続出願である2010年2月24日付けで出願された米国特許出願第12/711,849号に基づく優先権及び全ての優位性を主張する。
1.技術分野
本主題発明は、概して軟質ポリウレタンフォーム及び該軟質ポリウレタンフォームの製造法に関する。特に、本主題発明は難燃性を示す軟質ポリウレタンフォームに関する。
ポリウレタンフォームは、広範囲の剛性、硬度及び密度を示す。ポリウレタンフォームの一種である軟質ポリウレタンフォームは、家具にクッション性、支持性及び快適性を付与するのに特に有用である。例えば、軟質ポリウレタンフォームは、多くの場合、クッション、詰め物、マットレス、上層パッド及び枕等の家具の快適品(comfort article)、並びにソファ、2人用の小型ソファ及び椅子等の支持品(support article)に組み込まれている。
本主題発明は、発泡剤の存在での、イソシアネート成分とイソシアネート反応性成分との反応生成物を含む、軟質ポリウレタンフォームを提供する。該イソシアネート成分は、実質的にトルエンジイソシアネートを含んでおらず、かつ、ポリマージフェニルメタンジイソシアネート成分とモノマージフェニルメタンジイソシアネート成分とを含む。該モノマージフェニルメタンジイソシアネート成分は、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを含む。該イソシアネート反応性成分は、約700〜約20000の分子量と、実質的にエチレンオキシド基を含まない複数の末端キャップとを有するポリエーテルポリオールを含む。該軟質ポリウレタンフォームは、実質的に補助的な難燃添加剤を含んでおらず、かつカリフォルニア州技術告示117規定による燃焼試験下で難燃性を示す。本主題発明はさらに、該軟質ポリウレタンフォームの製造法を提供する。該方法は、該イソシアネート成分を準備する工程、該イソシアネート反応性成分を準備する工程、及び、該イソシアネート成分と該イソシアネート反応性成分とを発泡剤の存在で反応させて、該軟質ポリウレタンフォームを製造する工程を含む。
本発明は、軟質ポリウレタンフォーム及び該軟質ポリウレタンフォームの製造法を含む。該軟質ポリウレタンフォームは、クッション、詰め物及びマットレス等の家具にクッション性、支持性及び快適性を付与するのに特に有用である。しかしながら、本発明の軟質ポリウレタンフォームが、家具の用途を超えて、例えば車両用の騒音、振動及びハーシュネス(NVH)低減の用途を有することは高く評価されるべきである。
それぞれのAは、独立して選択された、2〜4個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、
それぞれのBは、3個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、かつ
x、y及びzはそれぞれ1を上回る整数である]
を有する。この実施態様において、該ポリエーテルトリオールの鎖は、EO、PO及び/又はBOから形成されるランダム及び/又は繰り返し単位を含み、かつ該ポリエーテルトリオールの末端キャップはPO基を含む単位を含む。該ポリエーテルポリオールは、典型的には、約20〜約100、さらに典型的には約25〜約75mgKOH/gの水酸基価を有する。
R1は、独立して選択された、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、かつ、
R2は、2〜6個の炭素原子を有する二価のアルキル基である
]
を有する二置換の脂肪族エステルである。気泡連通化添加剤の具体例には、これに限定されるものではないが、ジメチルアジペート、ジメチルグルタレート、ジメチルスクシネート、二塩基酸エステル及びその組合せが含まれる。ジメチルアジペートは、ミシガン州Midland在のDow Chemical Company社から市販されている。
軟質ポリウレタンフォームは、イソシアネート成分とイソシアネート反応性成分との反応生成物を含む。該イソシアネート成分及び該イソシアネート反応性成分は、別個に形成される。該イソシアネート成分及び該イソシアネート反応性成分に関する各々の組成を、以下に例示する。
各イソシアネート反応性成分を形成させるのに使用する各成分の量及び種類を以下の第1表に示す。いずれの値も、各イソシアネート反応性成分中に存在する全てのポリオール100質量部に対する質量部で表したものである。即ち、各成分についての質量部は、該イソシアネート反応性成分の全質量100部に対して規格化したものではない。
各イソシアネート成分を形成させるのに使用する各成分の量及び種類を以下の第2表に示す。いずれの値も、それぞれのイソシアネート成分の全質量に対する質量部で表したものである。各イソシアネート成分は、2,4’−MDIと4,4’−MDIとを含むモノマーMDI成分、及び、pMDIを含む。第2表に、2,4’−MDI及び4,4’−MDIの量を個別的に示す。これを合計すると、各イソシアネート成分に関する各モノマーMDI成分の量となる。
比較イソシアネート反応性成分1〜4:
各比較イソシアネート反応性成分の形成に使用する各成分の量及び種類を、以下の第4表に示す。いずれの値も、各比較イソシアネート反応性成分中に存在する全てのポリオール100質量部に対する質量部で表したものである。即ち、各成分についての質量部は、比較イソシアネート反応性成分の全質量100部に対して規格化したものではない。
各比較イソシアネート成分の形成に使用する各成分の量及び種類を、以下の第5表に示す。いずれの値も、各比較イソシアネート成分の全質量に対する質量部で表したものである。各比較イソシアネート成分は、2,4’−MDIと4,4’−MDIとを含むモノマーMDI成分、及び、pMDIを含む。第10表〜第12表に、2,4’−MDI及び4,4’−MDIの量を個別的に示す。これを合計すると、各比較イソシアネート成分に関する各モノマーMDI成分の量となる(TDIを含むイソシアネート成分4を除く)。
Claims (10)
- 実質的にトルエンジイソシアネートを含んでおらず、かつ、以下のものを含むイソシアネート成分:
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート、及び
2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを含むモノマージフェニルメタンジイソシアネート成分
ここで、該ポリマージフェニルメタンジイソシアネートは、該イソシアネート成分中に、該イソシアネート成分100質量部に対して5〜25質量部の量で存在しているものとする;
と、
以下のものを含むイソシアネート反応性成分:
700〜20000の分子量と、実質的にエチレンオキシド基を含まない複数の末端キャップとを有する、ポリエーテルポリオール、及び、
キャリアポリオールと、該キャリアポリオール中に分散されたスチレンとアクリロニトリルとの共重合物の粒子とを含む、グラフトポリオール;
との、発泡剤の存在での反応生成物を含有する軟質ポリウレタンフォームであって、該軟質ポリウレタンフォームが実質的に補助的な難燃添加剤を含んでおらず、かつカリフォルニア州技術告示117規定による燃焼試験下で難燃性を示す、軟質ポリウレタンフォーム。 - キャリアポリオールがさらに、1000〜5000の分子量を有するポリエーテルトリオールとして定義されている、請求項1記載の軟質ポリウレタンフォーム。
- スチレンとアクリロニトリルとの共重合物の粒子が、グラフトポリオールのキャリアポリオール中に、該グラフトポリオール100質量部に対して40〜55質量部の量で分散している、請求項3記載の軟質ポリウレタンフォーム。
- 2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが、イソシアネート成分中に、該イソシアネート成分100質量部に対して10〜50質量部の量で存在している、請求項1から4までのいずれか1項記載の軟質ポリウレタンフォーム。
- 以下の工程:
実質的にトルエンジイソシアネートを含んでおらず、かつ、以下のものを含むイソシアネート成分:
ポリマージフェニルメタンジイソシアネート、及び
2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとを含むモノマージフェニルメタンジイソシアネート成分
ここで、該ポリマージフェニルメタンジイソシアネートは、該イソシアネート成分中に、該イソシアネート成分100質量部に対して5〜25質量部の量で存在しているものとする
を準備する工程;
以下のものを含むイソシアネート反応性成分:
700〜20000の分子量と、実質的にエチレンオキシド基を含まない複数の末端キャップとを有する、ポリエーテルポリオール、及び、
キャリアポリオールと、該キャリアポリオール中に分散されたスチレンとアクリロニトリルとの共重合物の粒子とを含む、グラフトポリオール
を準備する工程;及び、
該イソシアネート成分と該イソシアネート反応性成分とを発泡剤の存在で反応させ、それにより、軟質ポリウレタンフォームを製造する工程;
を含む、軟質ポリウレタンフォームの製造法であって、
ここで、該軟質ポリウレタンフォームは実質的に補助的な難燃添加剤を含んでおらず、かつカリフォルニア州技術告示117規定による燃焼試験下で難燃性を示すものとする、方法。 - キャリアポリオールがさらに、1000〜5000の分子量を有するポリエーテルトリオールとして定義されている、請求項6記載の方法。
- スチレンとアクリロニトリルとの共重合物の粒子が、グラフトポリオールのキャリアポリオール中に、該グラフトポリオール100質量部に対して40〜55質量部の量で分散している、請求項8記載の方法。
- 2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが、イソシアネート成分中に、該イソシアネート成分100質量部に対して10〜50質量部の量で存在している、請求項6から9までのいずれか1項記載の方法。
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