JP6619555B2 - 粘弾性発泡体 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、ポリウレタン発泡体に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、粘弾性特性を有するポリウレタン発泡体に関する。
ポリウレタン発泡体は、緩衝材（例えば、マットレス、枕および座席クッション）から梱包材、靴底、断熱材、ならびに医療および自動車の用途に及ぶ多種多様の用途において使用されている。ポリウレタン発泡体の１クラスは、粘弾性（ＶＥ）または「記憶（ｍｅｍｏｒｙ）」発泡体として公知である。粘弾性発泡体は、負荷応力に対して時間遅延応答および速度依存応答を示す。それらは、低反発力、連続気泡を有し、圧縮されたとき、ゆっくり回復する。これらの特性は、ポリウレタンのガラス転移温度（Ｔｇ）に関連することが多い。ポリマーが使用温度のＴｇまたは使用温度付近のＴｇを有するとき、粘弾性（例えば、自動車用途における音響または家具用途における快適さ）が表れることが多い（その使用温度は、多くの用途では室温である）。
粘弾性発泡体は、例えば重量層（ｈｅａｖｙ ｌａｙｅｒ）を有する、パッドとしてまたは複合物の一部として、スラブストックまたは成形において生成され得る。粘弾性発泡体の１タイプには、発泡内部を有する粘弾性の成形された発泡体、および家具用途（例えば、マットレス、枕および医療機器）において薄い織物のカバーとともにそのまま使用されるより密な外皮層が含まれる。
成形された粘弾性ポリウレタン発泡体は、オープンモールド法またはクローズドモールド法において形成され得る。オープンモールド法では、２つの反応性成分を混合し、オープンモールドに注ぎ込み、型の表面上に首尾よく分散させる。次いで、その型を閉鎖し、混合物を膨張させ、硬化させる。クローズドモールド法では、混合された成分を注入ポイントからクローズドモールドに注入するので、発泡塊をその型の内部に首尾よく流入させなければならない。両方の場合において、発泡体が型に固着するのを防ぐため、ならびに審美的な理由と快適性の理由の両方に対してその用途にとって不利益であり得る表面欠陥および／または表面下欠陥（例えば、ピンホール、空隙、局部崩壊、気泡、ふくれおよび表皮の剥がれ）の無い発泡体の表皮を得るために、発泡体の注入前に（プロセスの条件に応じて１０秒〜１分前に）、蓋を含む型の表面上に離型剤が噴霧または刷毛で塗ることによって適用されてもよい。
２つのタイプの離型剤が使用され得る：溶媒に基づく系（型を熱と接触させたときに溶媒が蒸発し、ゆえに発泡体表面上に蝋質層が放出される）または水性離型剤（水の大部分が、発泡体注入前に蒸発する時間がなく、ゆえにこの残留水とイソシアネートとが反応して望ましくない局部的なガス発生をもたらすのを回避するように離型剤を適切に調合しなければならない）。環境的な理由のために、現在では、揮発性有機化合物を減少させるために、水性離型剤が好ましい。離型剤の影響に加えて、粘弾性発泡体の表皮形成および品質は、発泡体の調合、核生成の制御、セル形成、セル安定化およびゲル化によって支配される。好ましくは、表皮は、滑らかかつ可撓性であるが、同時に、離型時ならびに取扱いおよび貯蔵の際における引裂きを回避するために丈夫である。
大抵のポリウレタン発泡体と同様に、ＶＥポリウレタン発泡体でも、２種類の反応性成分は、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分である。この２つの成分は、発泡剤の存在下において反応し得る。発泡剤は、通常、水、またはあまり好ましくないが、水と別の材料との混合物である。これらの調合物において使用される主なポリオールは、約３個のヒドロキシル基／分子という官能価および４００〜１５００の範囲の分子量を有する。このポリオール組成は、主にポリウレタン発泡体のＴｇ（ガラス転移温度）の主な決定因子であるが、他の因子（例えば、水位ならびにイソシアネートタイプおよびインデックス）もまた重大な役割を果たす。しかしながら、上で述べたように、成形された粘弾性パッドの表皮は、溶媒系離型剤と水性離型剤の両方を用いて離型されるとき、表面欠陥および／または粘着性表面を有することがあり、廃棄率が高くなる。
ゆえに、生産収率を最大にするために、内部崩壊のないスラブストック発泡体が必要とされている。
本発明の実施形態は、粘弾性ポリウレタン発泡体を提供する。その発泡体は、（ａ）イソシアネート反応性成分、（ｂ）イソシアネート成分、（ｃ）１つ以上の発泡剤、（ｄ）触媒成分、および（ｅ）シリコーン系界面活性剤を含む反応系から生成される。イソシアネート反応性成分は、少なくとも（ｉ）１３００〜１７００の総数平均当量、ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとの総量のうちの７５重量％〜９５重量％のポリオキシエチレンパーセンテージ、およびポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオールのＯＨ基の総数のうちの８０〜９５％の一級ＯＨパーセンテージを有する、２５〜８０重量％の少なくとも１つのポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオール、ならびに（ｉｉ）１．５〜２．５の官能価、５００〜１５００の総数平均当量および４０〜７０のＯＨ数を有する、イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％の少なくとも１つの低官能価ポリオールを含む。
図１〜図６は、発泡体の外皮および発泡体のコア（表皮の１ｃｍ下）のＳＥＭ像である。
本発明の実施形態は、改善された表皮形成を有する粘弾性発泡体を提供する。これらの発泡体は、離型の際に崩壊せず、表皮が剥がれず、かつ空隙を形成せずに、優れた物理的特性（例えば、均一なセルサイズ、粘弾性（ｖｉｓｃｏｅｌｅｓｔｉｓｉｔｙ）および高品質の表面外観）を維持する。
実施形態は、少なくとも：（ａ）イソシアネート反応性成分、（ｂ）ポリイソシアネート成分、（ｃ）水、および（ｄ）触媒成分、（ｅ）界面活性剤成分を含む反応系の反応産物を含むポリウレタン発泡体を包含する。
ポリウレタン生成において使用されるイソシアネート反応性成分（ａ）は、一般に、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する化合物である。それらの化合物は、本明細書中でポリオールと呼ばれる。そのポリオールには、アルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはブチレンオキシド）を用いた好適な出発分子（イニシエーター）のアルコキシル化によって得られるものが含まれる。２〜４個の反応性部位を有するイニシエーター分子の例としては、水、アンモニアまたは多価アルコール（例えば、６２〜３９９の分子量を有する二価アルコール、特に、アルカンポリオール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサメチレンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパンまたはトリメチロールエタン）またはエーテル基を含む低分子量アルコール（例えば、ジチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールまたはブチレングリコール））が挙げられる。これらのポリオールは、従来の方法によって調製される従来の材料である。ポリオールに対して、用語「トリオール」または「モノオール」が使用されるとき、出発イニシエーター（例えば、トリオールの場合のグリセリン、およびモノオールの場合のｎ−ブタノール）の官能価が意図される。この重合のための触媒は、アニオン性またはカチオン性であり得、触媒（例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化セシウム（ＣｓＯＨ）、三フッ化ホウ素または複合金属シアン化物錯体（ＤＭＣ）触媒、例えば、ヘキサシアノコバルト酸亜鉛または第四級ホスファゼニウム化合物）であり得る。アルカリ性触媒の場合、これらのアルカリ性触媒は、好ましくは、生成の終わりに適切な仕上げ工程（例えば、合体、ケイ酸マグネシウム分離または酸中和）によってポリオールから除去される。
成分（ａ）は、（ｉ）イソシアネート反応性成分の２５〜８０重量％を１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオールが構成するイソシアネート反応性成分であり得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の少なくとも２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％または７５重量％を構成し得る。ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、最大５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％または８０重量％を構成し得る。１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の５０重量％〜８０重量％または５５重量％〜７５重量％を構成し得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、１３００〜１７００の総数平均当量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、少なくとも１３００、１３５０、１４００、１４５０、１５００、１５５０または１６００の総数平均当量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、最大１３５０、１４００、１４５０、１５００、１５５０、１６００、１６５０または１７００の総数平均当量を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、２〜６の官能価を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、２．５〜４の官能価を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオールの総質量の少なくとも７５重量％、８０重量％、８２重量％、８５重量％、８７重量％、９０重量％または９２重量％のポリオキシエチレン含有量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオールの総質量の最大８０重量％、８２重量％、８５重量％、８７重量％、９０重量％、９２重量％または９５重量％のポリオキシエチレン含有量を有する。１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））は、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオールの総質量の８０％超であるが９５％未満または１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオールの総質量の８５重量％〜９５重量％のポリオキシエチレン含有量を有し得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ）は、ポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））のＯＨ基の総数の少なくとも８０％、８２％、８５％、８７％、９０％または９２％の一級ＯＨ含有量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ）は、ポリオキシエチレンリッチポリオール（（ａ）（ｉ））のＯＨ基の総数の最大８５％、８７％、９０％、９２％または９５％の一級ＯＨ含有量を有する。
ある特定の実施形態において、ポリオキシエチレンリッチポリオールは、１３００〜１７００の総数平均当量、ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとの総量のうちの７５重量％〜９５重量％のポリオキシエチレンパーセンテージ、およびポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオールのＯＨ基の総数のうちの８０〜９５％の一級ＯＨパーセンテージを有する少なくとも１つのポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオールを含み得、ある特定の実施形態において、それは、トリオールであり得る。そのようなポリオールの例は、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶＯＲＡＮＯＬ１４４７である。
成分（ａ）は、（ｉｉ）イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％を１つ以上の低官能価ポリオールが構成するイソシアネート反応性成分をさらに含み得る。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、１．５〜２．５の官能価を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、１．７〜２．３の官能価を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、ジオールであり得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の少なくとも５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％または２５重量％を構成し得る。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、最大１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％または３０重量％を構成し得る。１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の５重量％〜３０重量％または１０重量％〜２０重量％を構成し得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、５００〜１５００の総数平均当量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、少なくとも５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１３５０または１４００の総数平均当量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、最大７００、８００、９００、９５０、１０００、１０５０、１１００、１２００、１３００、１３５０、１４００、１４５０または１５００の総数平均当量を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、少なくとも４０、４５、５０、６０または６５のＯＨ数を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の低官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉ））は、最大４５、５０、６０、６５または７０のＯＨ数を有する。
好適なジオールの例としては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶＯＲＡＮＯＬ Ｐ ２０００が挙げられ得る。
成分（ａ）は、（ｉｉｉ）イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％を１つ以上の高官能価ポリオールが構成するイソシアネート反応性成分をさらに含み得る。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、４〜６の官能価を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、４．５〜５の官能価を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、４．７の官能価を有し得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の少なくとも５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％または２５重量％を構成し得る。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、最大１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％または３０重量％を構成し得る。１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の５重量％〜３０重量％または１０重量％〜２０重量％を構成し得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、４０００〜５５００の総数平均分子量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、少なくとも４０００、４５００、５０００または５５００の総数平均分子量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、最大４５００、５０００または５５００または５０００の総数平均分子量を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、少なくとも２５、３０、３５または４０のＯＨ数を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、最大３０、３５または４０または４５のＯＨ数を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上の高官能価ポリオール（（ａ）（ｉｉｉ））は、４〜６の平均官能価、４０００〜６０００の総数平均分子量および２５〜４５のＯＨ数を有するポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレンポリオールであり得る。好適な例は、例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳＰＥＣＦＬＥＸ ＮＣ ６３２である。
成分（ａ）は、（ｉｖ）イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％を１つ以上のトリオールが構成するイソシアネート反応性成分をさらに含み得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の少なくとも５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％または２５重量％を構成し得る。ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、最大１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％または３０重量％を構成し得る。１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、総イソシアネート反応性成分（ａ）の５重量％〜３０重量％または１０重量％〜２０重量％を構成し得る。
ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、２００〜４００の総数平均当量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、少なくとも２００、２５０、３００または３５０の総数平均当量を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、最大２５０、３００、３５０または４００の等価な数平均当量を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、少なくとも１７５、２００、２２５または２５０のＯＨ数を有する。ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、最大２００、２２５、２５０または２７５のＯＨ数を有する。
ある特定の実施形態において、１つ以上のトリオール（（ａ）（ｉｖ））は、２００〜４００の総数平均当量および１７５〜２７５のＯＨ数を有するグリセリン開始ポリオキシプロピレンであり得る。好適な例は、例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶＯＲＡＮＯＬ ＣＰ ７５５である。
成分（（ａ）（ｉ））〜（（ａ）（ｉｖ））の１つ以上が、分散ポリマー相も含むポリマーポリオールであり得る。その分散ポリマー相は、エチレン的に不飽和のモノマー（それのスチレン、アクリロニトリルおよびスチレン−アクリロニトリルコポリマーが特に興味深い）の粒子、ポリ尿素粒子またはポリウレタン粒子であり得る。その分散相は、ポリマーポリオールの５〜６０重量％を構成し得る。実施形態は、３０〜５０％共重合スチレン・アクリロニトリル（ＳＡＮ）を含むグラフト化ポリエーテルポリオールを包含する。
あるいは、ポリマーポリオールは、別個のコポリマーポリオール（（ａ）（ｖ）であり得る。そのタイプの好適な商業的に入手可能な製品としては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳＰＥＣＦＬＥＸ ＮＣ ７００が挙げられる。
１つ以上の成分（ａ）は、再生可能資源に基づくポリオール（例えば、エポキシ化またはヒドロホルミル化種子油、例えば、ダイズ油または純粋（ｓｔｒａｉｇｈｔ）ひまし油）であり得る。
成分（ｂ）は、１分子あたり１．８個以上のイソシアネート基という平均値を有する１種以上の有機ポリイソシアネート成分を含み得る。イソシアネート官能価は、好ましくは、約１．９〜４、より好ましくは、１．９〜３．５、特に、２．０〜３．３である。
１種以上の有機ポリイソシアネート成分は、重合体ポリイソシアネート、芳香族イソシアネート、脂環式イソシアネートまたは脂肪族イソシアネートであり得る。例示的なポリイソシアネートとしては、ｍ−フェニレンジイソシアネート、トルエン（ｔｏｌｕｌｅｎｅ）−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、テトラメチレン−１，４−ジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトルエンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４−４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ＰＭＤＩ）、トルエン−２，４，６−トリイソシアネートおよび４，４’−ジメチルジフェニルメタン−２，２’，５，５’−テトライソシアネートが挙げられる。好ましいポリイソシアネートとしては、ＭＤＩおよびＭＤＩの誘導体（例えば、ビウレット修飾「液体」ＭＤＩ製品およびポリメリックＭＤＩ）が挙げられる。好ましいポリイソシアネートは、モノメリックＭＤＩ中のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物であるいわゆるポリメリックＭＤＩ製品である。１つの実施形態において、ポリメリックＭＤＩは、総イソシアネートの７０重量％以上を構成する。特に好適なポリメリックＭＤＩ製品は、５〜５０重量％、より好ましくは、１０〜４０重量％の遊離ＭＤＩ含有量を有する。そのようなポリメリックＭＤＩ製品は、商品名ＰＡＰＩおよびＶＯＲＡＮＡＴＥとしてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
特に好ましいポリイソシアネートは、２．３〜３．３個のイソシアネート基／分子の平均イソシアネート官能価、および１２０〜１７０、好ましくは、１２５〜１３５のイソシアネート当量を有するポリメリックＭＤＩ製品である。そのタイプの好適な商業的に入手可能な製品としては、ＰＡＰＩ ＰＢ−２１９、ＰＡＰＩ ２７、ＶＯＲＡＮＡＴＥ Ｍ２２９、ＶＯＲＡＮＡＴＥ ２２０、ＶＯＲＡＮＡＴＥ ２９０、ＶＯＲＡＮＡＴＥ Ｍ５９５およびＶＯＲＡＮＡＴＥ Ｍ６００（これらのすべてがＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である）が挙げられる。
成分（ｂ）は、二者択一的または追加的に、１つ以上のイソシアネート末端プレポリマーを含み得、ここで、化学量論的過剰量の任意の上記イソシアネートまたはイソシアネートの混合物を、まず、任意の上で述べたポリオールまたは他のポリオールと反応させてプレポリマーを形成する。ある特定の実施形態において、そのプレポリマーは、，４’−メチレンジフェニルイソシアネート、４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートおよび重合体のメチレンジフェニルジイソシアネートの混合物を使用して生成され得る。ある特定の実施形態において、上記プレポリマーは、２〜４の官能価、６０〜９０のポリオキシエチレンパーセンテージおよび２５〜４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有するポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンキャップドポリオキシプロピレンポリオールを使用して生成され得る。
ある特定の実施形態において、本反応系は、（ｃ）発泡剤をさらに含む。ある特定の実施形態において、発泡剤の含有量は、反応系の総重量の１重量％〜５重量％である。ある特定の実施形態において、発泡剤の含有量は、反応系の総重量の３重量％〜４重量％である。ある特定の実施形態において、発泡剤は、水である。
ある特定の実施形態において、反応系は、（ｄ）１つ以上の触媒をさらに含む。触媒は、典型的には少量で使用され、例えば、各触媒は、反応系全体の０．００１５〜５重量％で使用される。その量は、その触媒または触媒の混合物、特定の装置に対するゲル化反応と発泡反応との所望のバランス、ポリオールおよびイソシアネートの反応性、ならびに当業者によく知られた他の因子に依存する。
ポリウレタン形成反応を触媒する多種多様の材料が知られており、それらとしては、第三級アミン；第三級ホスフィン（例えば、トリアルキルホスフィンおよびジアルキルベンジルホスフィン）；様々な金属キレート（例えば、金属（例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉ）とともにアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、アセト酢酸エチルなどから得ることができるもの）；強酸の酸金属塩（例えば、塩化第二鉄、塩化第二スズ、塩化第一スズ、三塩化アンチモン、硝酸ビスマスおよび塩化ビスマス）；強塩基（例えば、アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水酸化物）、アルコキシドおよびフェノキシド、様々な金属アルコラートおよび金属フェノラート（例えば、Ｔｉ（ＯＲ）４、Ｓｎ（ＯＲ）４およびＡｌ（ＯＲ）３（式中、Ｒは、アルキルまたはアリールである））ならびにアルコラートとカルボン酸、ベータ−ジケトンおよび２−（Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノ）アルコールとの反応産物；アルカリ土類金属、Ｂｉ、Ｐｂ、ＳｎまたはＡｌのカルボン酸塩；ならびに四価スズ化合物および三価または五価ビスマス、アンチモンまたはヒ素化合物が挙げられる。商業的に入手可能な第三級アミン触媒の例としては：トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、１，４−ジアゾビシクロ−２，２，２−オクタン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチレンジアミンおよびジメチルアルキルアミン（ここで、アルキル基は、４〜１８個の炭素原子を含む）が挙げられる。これらの第三級アミン触媒の混合物が使用されることが多い。
商業的に入手可能なアミン触媒の例としては、ＮＩＡＸ Ａ１およびＮＩＡＸＡ９９（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な、プロピレングリコール中のビス（ジメチルアミノエチル）エーテル）、ＮＩＡＸＢ９（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な、ポリアルキレンオキシドポリオール中のＮ，Ｎ−ジメチルピペラジンおよびＮ−Ｎ−ジメチルヘキサデシルアミン）、ＤＡＢＣＯ８２６４（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能な、ジプロピレングリコール中のビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチレンジアミンおよびジメチルヒドロキシエチルアミンの混合物）、ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能な、ジプロピレングリコール中のトリエチレンジアミン）、ＤＡＢＣＯ ＢＬ−１１（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃから入手可能な、ジプロピレングリコール中の７０％ビス−ジメチルアミノエチルエーテル溶液）、ＮＩＡＸＡ−４００（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な、水および専売のヒドロキシル化合物中の専売の第三級アミン／カルボン酸塩およびビス（２−ジメチルアミノエチ）エーテル）；ＮＩＡＸＡ−３００（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な、水中の専売の第三級アミン／カルボン酸塩およびトリエチレンジアミン）；ＰＯＬＹＣＡＴ５８（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能な専売のアミン触媒）、ＰＯＬＹＣＡＴ５（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なペンタメチルジエチレントリアミン）およびＰＯＬＹＣＡＴ８（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＮ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン）が挙げられる。自己触媒ポリオールもまた、ＶＯＣを減少させるために使用することができる。
別の実施形態において、本反応系は、（ｅ）発泡体が膨張および硬化するときに発泡体を安定化させるのを助ける１つ以上の界面活性剤をさらに含む。界面活性剤は、典型的には少量で使用され、例えば、各触媒は、反応系全体の約０．００１５〜約５重量％で使用される。その量は、その界面活性剤または界面活性剤の混合物ならびに当業者によく知られた他の因子に依存する。
界面活性剤の例としては、非イオン性界面活性剤および湿潤剤（例えば、プロピレンオキシドおよび次いでエチレンオキシドをプロピレングリコールに連続的に加えることによって調製されるもの）、固体または液体の有機シリコーン、および長鎖アルコールのポリエチレングリコールエーテルが挙げられる。イオン性界面活性剤（例えば、長鎖アルキル酸性硫酸エステル、アルキルスルホン酸エステルおよびアルキルアリールスルホン酸の第三級アミン塩またはアルカノールアミン塩）も使用され得る。プロピレンオキシドおよび次いでエチレンオキシドをプロピレングリコールに連続的に加えることによって調製される界面活性剤が好ましく、同様に固体または液体の有機シリコーンも好ましい。有用な有機シリコーン界面活性剤の例としては、商業的に入手可能なポリシロキサン／ポリエーテルコポリマー（例えば、ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ−８４６２、Ｂ−８４０４、Ｂ−８７１５ ＬＦ２およびＢ−８８７１（Ｅｖｏｎｉｋ ＡＧから入手可能））；Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能なＤＣ−１９８およびＤＣ−５０４３界面活性剤；ならびにＭｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なＮＩＡＸ Ｌ−６２７、Ｌ−６２０、Ｌ−６１８、Ｌ−６６３３およびＬ−６９００が挙げられる。
さらなる実施形態において、加工を改善するためおよびより高いイソシアネートインデックスの使用を可能にするために、公報ＷＯ２０００８／０２１０３４（この開示は参照により本明細書に援用される）に記載されている添加物などのさらなる添加物を反応混合物に加えてもよい。そのような添加物としては、１）カルボン酸のアルカリ金属塩または遷移金属塩；２）１，３，５−トリスアルキル−または１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル）−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン化合物；および３）四級アンモニウム化合物のカルボン酸塩が挙げられる。そのような添加物は、使用されるとき、通常、１００総ポリオールあたり約０．０１〜１部の量で使用される。そのさらなる添加物は、通常、反応混合物の少なくとも１つの他の成分に溶解される。それをポリイソシアネートに溶解することは、通常好ましくない。
様々なさらなる成分が、粘弾性発泡体の調合物に含められ得る。これらとしては、例えば、架橋剤、可塑剤、充填剤、煙抑制剤、芳香剤、補強剤、染料、着色料、色素、保存剤、臭気マスキング剤（ｏｄｏｒ ｍａｓｋｓ）、物理的発泡剤、化学的発泡剤、難燃剤、内部離型剤、殺生物剤、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、帯電防止剤、チキソトロープ剤、接着促進剤、セル開放剤（ｃｅｌｌ ｏｐｅｎｅｒｓ）およびこれらの組み合わせが挙げられる。
発泡可能な組成物は、セル開放剤または架橋剤を含み得る。これらの材料が使用されるとき、それらは、典型的には少量（例えば、反応系全体の１００重量部あたり最大１０重量部、特に最大２重量部）で使用される。架橋剤は、平均して１分子あたり２より多いイソシアネート反応基を有する材料である。いずれの場合も、イソシアネート反応基１つあたりの当量は、約３０〜１００未満の範囲であり得、通常、３０〜７５である。イソシアネート反応基は、好ましくは、脂肪族アルコール、第一級アミンまたは第二級アミン基であり、脂肪族アルコール基が特に好ましい。鎖延長剤および架橋剤の例としては、アルキレングリコール（例えば、エチレングリコール、１，２−または１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；グリコールエーテル（例えば、ジエチレングリコール）が挙げられる。
１つ以上の充填剤もまた、粘弾性発泡体の調合物中に存在してもよい。充填剤は、組成物の流体力学的特性を有益な方法で改変すること、コストを減少させること、および有益な物理的特性を発泡体に付与することを助け得る。好適な充填剤としては、安定していて、ポリウレタン形成反応中に遭遇する温度において融解しない、粒状の無機および有機材料が挙げられる。好適な充填剤の例としては、再生発泡体、カオリン、モンモリロナイト、炭酸カルシウム、雲母、珪灰石、タルク、高融点熱可塑性物質、ガラス、フライアッシュ、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、アゾ／ジアゾ染料、フタロシアニン、ジオキサジンなどが挙げられる。充填剤は、発泡可能なポリウレタン組成物にチキソトロピー特性を付与し得る。ヒュームドシリカは、そのような充填剤の例である。
粘弾性発泡体の特性を改変するために、反応性粒子も反応系に含めてよい。そのような反応系は、例えば、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｏｌｙｏｌｓ ｆｏｒ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ，Ｒａｐｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ（２００５）ｐｐ １８５−２２７に教示されているような、コポリマーポリオール、例えば、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）を含むもの、ポリ尿素（ｐｏｌｙｈａｒｎｓｔｏｆｆ）分散（ＰＨＤ）ポリオールおよびポリイソシアネート重付加製品（ＰＩＰＡ）を含む。
充填剤は、使用されるとき、反応系の約０．５〜約３０重量％、特に約０．５〜約１０重量％を構成することが有益である。
通常、発泡可能なポリウレタン組成物中でさらなる発泡剤（水以外）は使用されないが、さらなる物理的発泡剤または化学的発泡剤を含めることは本明細書中に記載される実施形態の範囲内である。物理的発泡剤は、液体の二酸化炭素（ＣＯ２）、超臨界ＣＯ２および様々な炭化水素、フルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、クロロカーボン、クロロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボンならびにアセトンであり得るが、これらに限定されない。化学的発泡剤は、高温において分解するまたは反応する（イソシアネート基以外と反応する）ことにより、二酸化炭素および／または窒素を生成する材料である。
ポリウレタン粘弾性発泡体は、イソシアネート成分および少なくともポリオール成分を任意の自由選択の添加物と組み合わせることによって生成され得る。そのイソシアネートポリオール成分は、６０〜１１０のイソシアネートインデックスにおいて反応し得る。６０から１１０までのすべての個々の値および部分範囲が、本明細書中に含められ、本明細書中に開示される；例えば、上記インデックスは、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０または９５の下限から、約７５、８０、８５、９０、９５、９９、１００、１０５または１１０の上限までであり得る。
スラブストック発泡体は、発泡体の原料を混合し、それらをくぼみまたは他の領域に分配することによって都合よく調製され、そこでその反応混合物は、反応し、大気に対して自由に膨れあがり（時折、フィルムまたは他の可撓性のカバーの下で）、硬化する。通常の工業規模のスラブストック発泡体生産では、発泡体の原料（またはそれらの様々な混合物）は、独立して、混合ヘッドに汲みだされ、そこでそれらは混合され、紙またはプラスチックを敷いたコンベヤー上に分配される。そのコンベヤー上で発泡および硬化が生じ、発泡体のバン（ｂｕｎ）が形成される。得られる発泡体は、１００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有する。１００ｋｇ／ｍ３未満のすべての個々の値および部分範囲が本明細書中に含められ、本明細書中に開示される；例えば、上記密度は、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５または８０の下限から、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０または９５の上限までであり得る。
成形された発泡体は、反応体をクローズドモールドに移すことによって、本発明の実施形態に従って生成され得、そこで発泡反応が生じて成形された発泡体が生成される。型が外界温度より有意に高く予熱されないいわゆる「常温成形」プロセス、または型が加熱されて硬化を引き起こす「高温成形」プロセスが必要に応じて使用される。成形された発泡体は、１００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有し得る。１００ｋｇ／ｍ３未満のすべての個々の値および部分範囲が本明細書中に含められ、本明細書中に開示される；例えば、上記密度は、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５または８０の下限から４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０または９５の上限までであり得る。ある特定の実施形態において、成形された発泡体は、４０〜５５ｋｇ／ｍ３または４５〜５０ ５５ｋｇ／ｍ３の密度を有し得る。
実施形態は、常温成形プロセスならびに高温成形プロセスの両方を包含する。しかしながら、驚いたことに、本明細書中に記載される反応系を使用したとき、改善された表皮形成が得られることが見出された。その表皮は、約１２〜２５μｍの表面表皮、ならびに小さいセルサイズ（５０〜１５０μｍ）を有する１５０〜２５０μｍの厚さの表面下層を含み得る。これにより、表皮がより厚くおよび／またはより強くなり、ならびに離型（ｄｅ−ｍｏｕｌｄｉｎｇ）力に対して抵抗性になり、離型欠陥が排除される。さらに、これらのより小さい非常に近い表面下のセルが存在するおかげで、発泡体のより優良な触覚（または触感）特性をもたらすより滑らかな表面がもたらされる。
以下の実施例は、本発明の実施形態を例証するために提供されるものであって、その範囲を限定することを目的としていない。別段示されない限り、すべての部およびパーセンテージが、重量部および重量パーセンテージである。
以下の材料を使用する：
ポリオールＡ 約８０％第一級ヒドロキシルとともに約７０重量％ポリオキシエチレンおよび３０重量％ポリオキシプロピレンを含む１，５００当量のグリセリン開始ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンポリエーテルトリオール。
ＳＰＥＣＦＬＥＸ＊ＮＣ６３２ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、およそ４．７の平均官能価およびおよそ１５．２％のポリオキシエチレンキャップパーセンテージを有し、およそ７７％の最終的な一級ＯＨおよび５１００の平均分子量および３２．５ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有する、グリセロールとソルビトールとの混合物を用いて開始されるポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレンポリオール。
ＳＰＥＣＦＬＥＸ＊ＮＣ７００ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、１９〜２３ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有する、ポリエーテル中に４０％共重合スチレン・アクリロニトリル（ＳＡＮ）を含むグラフト化ポリエーテルポリオール。
ＶＯＲＡＮＯＬ＊１４４７ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、４５００の平均分子量、およそ９０％のポリオキシエチレンパーセンテージ、およそ８０〜９０％の最終的な一級ＯＨ、および３７ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有する、グリセリン開始ポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレントリオール。
ＶＯＲＡＮＯＬ＊ＣＰ１４２１ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、３という名目上官能価、およそ７８％のポリオキシエチレンパーセンテージ、およそ５５％の最終的な一級ＯＨおよび約３２ｍｇ ＫＯＨ／ｇのヒドロキシル数を有する、グリセロールを用いて開始される約１，６７５当量のポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンキャップドポリオキシプロピレンポリオール。
ＶＯＲＡＮＯＬ＊ＣＰ７５５ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、７００の平均分子量および２３９ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有するグリセリン開始ポリオキシプロピレントリオール。
ＶＯＲＡＮＯＬ＊Ｐ２０００ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、２０００の平均分子量および５３〜５８ｍｇ ＫＯＨ／ｇのＯＨ数を有するグリコール開始ポリオキシプロピレンジオール。
ＤＡＢＣＯ ３３ ＬＶ Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃから入手可能な、プロピレングリコール中のトリエチレンジアミンの３３％溶液。
ＮＩＡＸ Ａ−１ Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能な７０％ビス（２ジメチルアミノエチル）エーテルおよび３０％ジプロピレングリコール触媒。
ＮＩＡＸ Ｃ−１７４ Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ製のアミン発泡触媒。
ＰＯＬＹＣＡＴ １５ Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃから入手可能なＮ，Ｎ−ビス−（３−ジメチルアミノプロピル）−アミン。
ＮＩＡＸ Ｌ ６６３３ Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なシリコーン系界面活性剤。
ＯＳＩ Ｌ６９００ Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃから入手可能な非加水分解性（ｎｏｎ−ｈｙｄｒｏｌｉｚａｂｌｅ）シリコーンコポリマー界面活性剤。
ＴＥＧＯＳＴＡＢ ８７１５ ＬＦ２ Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なシリコーン界面活性剤。
ＩＳＯＮＡＴＥ＊１２５Ｍ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネート（ピュアＭＤＩ）に基づくイソシアネート。
ＩＳＯＮＡＴＥ＊ＯＰ５０ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、２．０の官能価および１２５ｇ／当量の当量を有する、５０パーセントの４，４’−メチレンジフェニルイソシアネート、５０パーセントの２，４’−メチレンジフェニルイソシアネート混合物。
ＶＯＲＡＮＡＴＥ＊Ｍ２２９ Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＰＭＤＩ（ポリメリックＭＤＩ）。
＊ＩＳＯＮＡＴＥ、ＳＰＥＣＦＬＥＸ、ＶＯＲＡＮＡＴＥおよびＶＯＲＡＮＯＬは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。
イソシアネート成分
まず、ＩＳＯＮＡＴＥ １２５Ｍ（２７，５重量部）、ＩＳＯＮＡＴＥ ＯＰ５０（３６，２重量部）およびＶＯＲＡＮＡＴＥ Ｍ２２９（２６，８重量部）を混和し、ドラムローラー内で３０分間混合することによってイソシアネート成分を調製する。次いで、混合しながらポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ＊ＣＰ１４２１（９．５重量部）を加えることによって、プレポリマーを形成する。その反応は、リアクターの内部を６０分間にわたって７０℃に加熱することによって完了する。
参考例１および実施例２ならびに比較実施例ＡおよびＢ
イソシアネート成分を表２に列挙されるポリオール成分と混和することによって、発泡体を調製する。イソシアネート成分およびポリオール成分の計量および適切な分配のために高圧機器を使用するワンショットプロセスによって、ポリウレタン発泡体を生成する。それらの成分を、２５℃で維持し、１６０ｂａｒにおいて混合ヘッド（ＦＰＬ １４”混合ヘッド）に移し、２５０ｇ／ｓで型に移す。７０というイソシアネートインデックスで発泡体を生成する。アルミニウムの型およびエポキシの型を使用し、それらは、３５〜５０℃の温度に設定された水再循環によって加熱され、溶媒系離型剤で処理されることにより、離型される。離型時間は、４〜５分に固定される。物理的力学的特性を、表１の試験方法に従って試験した：
ａ表皮厚さは、セル壁の厚さとほぼ同じである。表面のすぐ下のセルは、大部分のセルよりも小さいが、多くの場合、扁平である。
ｂ表面のすぐ下に約３個のセルの厚さを有する層は、より小さいセルサイズ：０．７５〜１．２ｍｍを有する。
ｃ開口が多数あるため、実際には表面ではない。しかしながら、表面は、やはりセル壁のちょうどの厚さである。表面下のより小さいセルは、比較実施例Ｂよりも表面の下でさらに拡大する。
ｄ究極的な表面は、ただ１個のセル壁厚さであるが、小さいセルサイズ（５０〜１５０μｍ）を有する薄い表面下層（均一な表皮、１５０〜２５０μｍ厚）が存在する。これにより、「表皮」がより厚くおよび／またはより強くなり、ならびに離型力に対して抵抗性になる。これらのより小さい非常に近い表面下のセルが存在するおかげで、この発泡体のより優良な触感に関与するより滑らかな表面がもたらされる。それらのサンプルは、ＤＳＣによって測定されたとき、２つの非常によく似たＴｇを有する：第１はおよそ−６０℃および第２はおよそ−３０℃。
発泡体の外皮および発泡体のコア（表皮の１ｃｍ下）のＳＥＭ像が図１〜６に図示されている。参考例１と比較実施例ＡおよびＢとの間には、発泡体のセルの形態ならびに表皮の表面の形態に差異がみられる。観察された差異は、発泡体の表面の触感の差異のいくらかを説明し得るが、触覚の差異は、粘弾性の挙動の差異にも依存し得る。
図１、３および５は、それぞれ比較実施例Ａ、比較実施例Ｂおよび参考例１に対する境界面の表皮およびコア発泡体の発泡体断面の差異を示している。表皮のすぐ下のセルサイズが、参考例１の発泡体よりも比較実施例Ａおよび比較実施例Ｂの発泡体において大きいことが分かる。結果として、表皮層は、２つの比較実施例の場合、より薄く、離型中に、より脆弱かつより容易に損傷される表皮がもたらされる。参考例１の表皮は、依然として発泡体様構造を有しているが、それは非常に小さいセルサイズを有するので、その下にある発泡体よりも有意に高い密度を有する。発泡体における表皮がより厚い厚さおよびより高い密度であると、観察されたようなより優良な離型特性がもたらされるはずである。
図２、４および６は、それぞれ比較実施例Ａ、比較実施例Ｂおよび参考例１に対する上面の形態を示している。すべての発泡体が、その下にあるセル構造が表面に向かって突き破った結果としていくつかの穴を有する表面を有する。この現象は、比較実施例Ａの場合に最も広く認められ、比較実施例Ｂの場合に最も広く認められない。参考例１は、最も厚い表皮および最も小さい表面近くのセルサイズを有するので、それは、より高頻度でほとんど波状の表面を有しない。この表面の結果は、人間の手／指が、より滑らかな表面をビロードのような感触で感知することである。観察された効果は、単に表面の形態によって引き起こされるのかもしれないが、材料の粘弾性挙動のいくらかの影響も関与し得る。比較の発泡体は、より大きな表面近くのセルサイズを有する薄い表皮層を有するので、それらの表皮は、より低頻度でより大きな波状の表面を有する。しかしながら、粗度がより高いせいで、これらの２つの発泡体は、より不良な触覚（または触感）特性となる。さらに、これらのパッドは、軽い織物のカバーとともに使用することができないだろう。
前述のことは、本発明の実施形態に関するものであるが、本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態が、その基本的な範囲から逸脱することなく考案され得、その範囲は、以下の請求項によって決定される。
また、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る。

（１）（ａ） （ｉ）１３００〜１７００の総数平均当量、ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとの総量のうちの７５重量％〜９５重量％のポリオキシエチレンパーセンテージ、およびポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオールのＯＨ基の総数のうちの８０〜９５％の一級ＯＨパーセンテージを有する、イソシアネート反応性成分の２５〜８０重量％の少なくとも１つのポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオール；
（ｉｉ）１．５〜２．５の官能価、５００〜１５００の総数平均当量および４０〜７０のＯＨ数を有する、該イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％の少なくとも１つの低官能価ポリオール
を含むイソシアネート反応性成分；
（ｂ）イソシアネート成分；
（ｃ）１つ以上の発泡剤；
（ｄ）触媒成分；および
（ｅ）シリコーン系界面活性剤
を含む、粘弾性ポリウレタン発泡体を調製するための反応系。
（２）前記イソシアネート反応性成分がさらに：
（ｉｉｉ）４〜６の平均官能価、４０００〜６０００の総数平均分子量および２５〜４５のＯＨ数を有する、該イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％の少なくとも１つのポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレンポリオール
を含む、上記（１）記載の反応系。
（３）前記イソシアネート反応性成分がさらに：
（ｉｖ）２００〜４００の総数平均当量および１７５〜２７５のＯＨ数を有する、イソシアネート反応性成分の２〜２０重量％の少なくとも１つのトリオール
を含む、上記（１）または（２）記載の反応系。
（４）前記１つ以上の発泡剤が水を含む、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の反応系。
（５）ポリイソシアネート成分（ａ）が、イソシアネート末端プレポリマーを含む、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の反応系。
（６）前記プレポリマーが、ポリオールおよび，４’−メチレンジフェニルイソシアネートと４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートと高分子メチレンジフェニルジイソシアネートとの混合物の反応産物を含む、上記（５）記載の反応系。
（７）上記（１）〜（６）記載の反応系のいずれか１つの反応産物を含む、ポリウレタン発泡体。
（８）前記ポリウレタン発泡体が、成形されており、１００〜３００μｍ厚の厚さを有する表皮を備える、上記（７）記載のポリウレタン発泡体。
（９）前記表皮が、１５０〜２５０μｍの厚さを有する、上記（８）記載のポリウレタン発泡体。
（１０）前記表皮が、５０〜１５０μｍの直径を有するポリウレタンセルを含む、上記（８）および（９）のいずれかに記載のポリウレタン発泡体。

Claims (8)

  1. （ａ）
    （ｉ）１３５０〜１７００の総数平均当量、２．５〜４の官能価、ポリオキシプロピレンとポリオキシエチレンとの総量のうちの７５重量％〜９５重量％のポリオキシエチレンパーセンテージ、およびポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオールのＯＨ基の総数のうちの８０〜９５％の一級ＯＨパーセンテージを有する、イソシアネート反応性成分の２５〜８０重量％の少なくとも１つのポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンポリオール；
    （ｉｉ）５００〜１３００の総数平均当量および４０〜７０（ｍｇ ＫＯＨ/ｇ）の水酸基価を有する、該イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％のポリアルキレンオキシドポリオールである少なくとも１つの低官能価ポリオールであって、前記少なくとも１つの低官能価ポリオールの出発分子が１．５〜２．５の官能価を有する低官能価ポリオール
    を含むイソシアネート反応性成分；
    （ｂ）イソシアネート成分；
    （ｃ）１つ以上の発泡剤；
    （ｄ）触媒成分；および
    （ｅ）シリコーン系界面活性剤
    を含み、
    前記イソシアネート反応性成分がさらに：
    （ｉｉｉ）４０００〜６０００の総数平均分子量および２５〜４５（ｍｇ ＫＯＨ/ｇ）の水酸基価を有する、該イソシアネート反応性成分の５〜３０重量％の少なくとも１つのポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレンポリオールであって、前記ポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレンポリオールの出発分子が４〜６の平均官能価を有するポリオキシエチレンキャップドポリオキシプロピレンポリオール、および
    （ｉｖ）２００〜４００の総数平均当量および１７５〜２７５（ｍｇ ＫＯＨ/ｇ）の水酸基価を有する、イソシアネート反応性成分の２〜２０重量％の少なくとも１つのグリセリン開始ポリオキシプロピレントリオール
    を含む、粘弾性ポリウレタン発泡体を調製するための反応系。
  2. 前記１つ以上の発泡剤が水を含む、請求項１に記載の反応系。
  3. 前記ポリイソシアネート成分（ｂ）が、イソシアネート末端プレポリマーを含む、請求項１または２記載の反応系。
  4. 前記プレポリマーが、ポリオールおよび，２，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートと４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートと高分子メチレンジフェニルジイソシアネートとの混合物の反応産物を含む、請求項３記載の反応系。
  5. 請求項１〜４記載の反応系のいずれか１つの反応産物を含む、ポリウレタン発泡体。
  6. 前記ポリウレタン発泡体が、成形されており、１００〜３００μｍ厚の厚さを有する表皮を備える、請求項５記載のポリウレタン発泡体。
  7. 前記表皮が、１５０〜２５０μｍの厚さを有する、請求項６記載のポリウレタン発泡体。
  8. 前記表皮が、５０〜１５０μｍの直径を有するポリウレタンセルを含む、請求項６および７のいずれか１項記載のポリウレタン発泡体。
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