JPH0335013A - 低不飽和ポリエーテルポリオールを用いて製造される軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 - Google Patents

低不飽和ポリエーテルポリオールを用いて製造される軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法

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JPH0335013A
JPH0335013A JP2155618A JP15561890A JPH0335013A JP H0335013 A JPH0335013 A JP H0335013A JP 2155618 A JP2155618 A JP 2155618A JP 15561890 A JP15561890 A JP 15561890A JP H0335013 A JPH0335013 A JP H0335013A
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poly
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oxide
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ロナルド　エム．ヘルリントン
Robert B Turner
ロバート　ビー．ターナー
Roney J Matijega
ロニー　ジェイ．マティジェガ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軟質ポリウレタンフォーム、特にプロピレン
オキシドの比較的高当量ポリマーより製造される軟質ポ
リウレタンフォームに関する。
発泡剤の存在下ポリエーテルポリオールをポリイソシア
ネートと反応させることにより軟質ポリウレタンフォー
ムを製造することは公知である。
この目的に対し最も一般的に用いられるポリエーテルポ
リオールは、プロピレンオキシドのポリマー及びコポリ
マーである。このポリ（プロピレンオキシド）ポリマー
より製造されるポリウレタンフォームは多くのすぐれた
特性を有し、従って多量に製造され用いられている。
しかし、このフオームのある特徴を改良することが望ま
しい。例えば、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーよ
り製造されるフオームはｒ生強度」すなわち最初の硬化
後の適当な物理強度を欠いている。この特性はその極限
物理特性が通常その製造後数日間あられれないので製品
の型からの取出しの際に全く重要である。それにもかか
わらず、通常その製造直後にフオームを取り扱うことが
必要である。例えば、貯蔵部位にフオームを移動するこ
と、又は特定の用途にフオームを加工することが必要で
ある。成形したフオームの場合、型を再使用できるよう
フオームを取り出すことが必要である。この操作の間、
フオームは裂けず、変形せず又は回復できない傷をうけ
ずに十分な取り扱いに耐えるほど十分な強度を有さなけ
ればならない。
さらに、このフオームはしばしば高い「圧縮永久歪」を
有する。圧縮永久歪はフオームを圧縮した場合にフオー
ムがどれほどその最初の寸法を回復するかの目やすであ
る。理想的には、軟質フオームは圧縮した後本質的にそ
の最初の寸法を回復するべきである。しかし、実際問題
として、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーより製造
されるフオームは圧縮永久歪の標準テストの間その圧縮
していない高さを５〜５０パーセント、もしくはそれ以
上損失する傾向がある。
この問題の１つの改良に有効な改良は通常他の重要なフ
オーム特性を悪化させるのでこれらの問題の解決は困難
である。例えば、生強度はエチレンオキシドによりポリ
（プロピレンオキシド）ポリマーの反応性を高めること
により改良される。
しかし、ポリマーのエチレンオキシド含量が増すとフオ
ームの感水性が増し、しばしば圧縮永久歪が大きくなる
。
良好な加工特性を有し及び物理特性、特に圧縮永久歪が
改良された軟質ポリウレタンフォームを製造できる方法
を提供することが望ましい。
−態様において、本発明は２〜６の平均公称官能価、１
０００〜２０００の当量及びポリマー１ｇあたり０．０
４ミリ当！　（ｍｅｑ／ｇ）もしくはそれ以下のモノー
ル含量を有するポリ（プロピレンオキシド）ポリマー、
有効量の発泡剤並びにポリイソシアネートを含む反応混
合物の反応生成物である軟質成形もしくは高レジリエン
スフオームである。
他の態様において、本発明は有効量の発泡剤の存在下ポ
リイソシアネートとポリ（プロピレンオキシド）ポリマ
ーを反応させる成形もしくは高レジリエンスポリウレタ
ンフォームの製造方法の改良であり、この改良は２〜６
の平均公称官能価、１０００〜２０００の当量及び０．
０４Ｉｌ＋ｅｑ／ｇもしくはそれ以下のモノール含量を
有するポリ（プロピレンオキシド）ポリマーを用いるこ
とを含む。
低モノール含量を有するポリ（プロピレンオキシド）ポ
リマーを軟質ポリウレタンフォームの製造に用いた場・
合、生強度及び圧縮永久歪の十分な改良が得られること
が突然発見された。さらに、この改良は他の望ましい特
性を損うことなく行なわれ、従って本発明のフオームは
従来のフオームと同じ方法で及び同じ目的に対し用いる
ことができる。
本発明のフオームは、低モノール濃度を有するポリ（プ
ロピレンオキシド）ポリマーの使用を特徴とする。ポリ
（プロピレンオキシド）ポリマーは、以下に記載のよう
に開始剤の存在下プロピレンオキシド（ＰＯ）の触媒化
、熱誘導重合により製造される。その重合条件において
、ｐｏは異性化反応をうけアリルアルコールを形成する
。次いでアリルアルコールは他のＰＯと反応し１個のヒ
ドロキシル基及び末端アリルエーテル基を有する一官能
ポリエーテルを形成する。さらに、このアリルエーテル
基のあるものはある条件において転位し末端プロペニル
不飽和を形成する。
この−官能ポリエーテル不純物はポリウレタンフォーム
の製造の間ポリイソシアネートと反応し、成長している
ポリマー鎖を停止させ・、従ってポリマー分子量の増加
を制限すると考えられている。
各−官能分子は不飽和末端基を含んでいるので、この物
質の存在は不飽和の量を測定することにより決定できる
。この末端不飽和の測定は「ウレタンフオームポリオー
ル原料のテストＪ　、ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙ
　ｆｏｒ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ　、　ＡＳＴＭ　Ｄ−２８４９−６９に記載されてい
るようにして酢酸水銀による滴定によって行なわれる。
本発明において、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマー
はポリマー１ｇあたり０．０４以下、好ましくは０．０
３９以下、より好ましくは０．０３以下、最も好ましく
は０．０２５　ミリ当量以下の一官能不純物（末端不飽
和）を有することを特徴とする。このポリマーは一官能
不純物を含まなくてもよいが、価格及び他の理由のため
通常少なくとも約ｏ、ｏｏｓ、好ましくは少なくとも約
０．０１ｍｅｑ／ｇの末端不飽和を有する。
本発明において、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマー
とはプロピレンオキシドのホモポリマー又は共重合性ア
ルキレンオキシドとのそのコポリマーを意味する。プロ
ピレンオキシドの好適なコポリマーは置換もしくは未置
換ｃｚ−ｈアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシ
ド、１．２−もしくは２，３−ブチレンオキシド、ヘキ
シレンオキシドの種々の異性体とのそのランダム及びブ
ロックコポリマーを含む。これらの他のアルキレンオキ
シドのうち、エチレンオキシド及びブチレンオキシドの
異性体が好ましい。エチレンオキシドはその反応性のた
め及びポリマーに一級ヒドロキシル基を導入し、それに
よりポリイソシアネートとの反応性を高めるため用いる
ことができるので特に好マしい。プロピレンオキシドを
共重合した場合、これはアルキレンオキシドの重量の主
要部をなす。プロピレンオキシドを他のアルキレンオキ
シドとランダム共重合した場合、プロピレンオキシドは
好ましくは共重合したアルキレンオキシドの重量の少な
くとも６０、より好ましくは少なくとも７０．最も好ま
しくは少なくとも８０パーセントをなす。そのようなラ
ンダムコポリマーは異なるアルキレンオキシド、特にエ
チレンオキシドの末端ブロックを有してよいが、そのよ
うな末端ブロックは好ましくはポリエーテルの３０重量
パーセント以上、好ましくは２０重量パーセント以上を
構成しない。プロピレンオキシドのランダムコポリマー
のうち、所望によりポリエーテルの１０〜２０重量パー
セントを構成する末端ポリ（エチレンオキシド）ブロッ
クを有する、７０〜９５重量パーセントプロピレンオキ
シド及び５〜３０重量パーセントエチレンオキシドの混
合物の１０００〜２０００当量、公称２〜３官能価コポ
リマーが最も好ましい。
ポリ（プロピレンオキシド）及び他のアルキレンオキシ
ドのブロックコポリマーを用いる場合、そのオキシプロ
ピレン含量は好ましくは少なくとも６０重量パーセント
、より好ましくは少なくとも７０重量パーセント、最も
好ましくは少なくとも８０重量パーセントである。用い
られる他のアルキレンオキシドは好ましくはエチレンオ
キシドであり、これは最も好ましくは末端ポリ（オキシ
エチレン）ブロックの形状で存在する。これらのうち、
最も好ましいポリエーテルは１０００〜２０００、特に
１３００〜１８００の当量及び２〜３の公称官能価を有
し、ポリエーテルの１０〜２０重量パーセントを構成す
る末端ポリ・（エチレンオキシド）ブロックを含むポリ
（プロピレンオキシド）である。
所望によりこれらのポリ（プロピレンオキシド）ポリマ
ーの混合物を用いてよい。混合物を用いる場合、この混
合物は有利には前記の不飽和レベル、当量及び官能価を
有する。
平均「公称官能価」とは、ポリ（プロピレンオキシド）
ポリマーの製造に用いられた開始剤化合物上の活性水素
原子の平均数を示す。ポリ（プロピレンオキシド）ポリ
マーは、不純物を含まない場合、開始剤上の活性水素原
子の数に等しい分子あたりの活性水素含有基の数を通常
有する。アルキレンオキシドの重合において、末端ヒド
ロキシル基が形成される。このヒドロキシル末端ポリ（
プロピレンオキシド）ポリマーは有効であり、価格及び
有効性に基づき好ましい。しかし、米国特許第４，８４
５．１３３号に記載されているように、末端ヒドロキシ
ル基のすべてもしくは一部をアミン基に転化すること及
び得られるアミノ化ポリエーテルをフオームの製造に用
いることが可能である。
ポリ（プロピレンオキシド）は、分散したポリマー粒子
、例えばポリウレマ、ポリウレタン、ポリウレタンーウ
レマ粒子、並びにビニル付加ポリマーもしくはコポリマ
ーの粒子、例えばポリスチレン、ポリアクリロニトリル
もしくはポリスチレンーコーアクリロニトリル粒子、又
は硬化したエポキシ樹脂の粒子を含んでよい、そのよう
な分散材を用いる場合、当量及びモノール含量は、純粋
を基準として、すなわち分散したポリマー粒子が存在し
ないものとして計算される。好適なそのような「ポリマ
ーポリオール」は、例えば米国特許第４．５８１，４１
８号、４，４６０．７１５号、３，９５３．３９３号、
４．３７４．２０９号及び４，３２４．７１６号に開示
されている。
ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーは有利には、開始
剤化合物の存在下プロピレンオキシドもしくはその混合
物と他のアルキレンオキシドとの塩基触媒化重合におい
て製造される。この開始剤化合物は分子あたり多数の活
性水素原子を有し、これは得られるポリ（プロピレンオ
キシド）ポリマーの公称官能価に対応する。またこの開
始剤化合物は比較的低分子量、好ましくは１７〜１００
０、より好ましくは３１〜４００、最も好ましくは３１
〜２５０の分子量を有する。好適な開始剤化合物は水、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
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、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ペンタエリトリトール、スクロース、ソルビトール、ア
ンモニア、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン
、トリエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミ
ン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、及び低
当量ポリエーテルを含む。
この方法において、開始剤は塩基性触媒の存在下高温に
おいてプロピレンオキシド（及び他のアルキレンオキシ
ド）と接触される。そのような方法は、例えば米国特許
第３．３９３，２４３号及び４．５９５．７４３号に記
載されている。好適な触媒は前記特許に記載されている
ようなアルカリ金属アルコキシド及びヒドロキシド、ア
ルカリ土類カルボキシレート及び三級アミン化合物を含
む。
通常、水酸化カリウムが選ばれる触媒である。
しかし、触媒及び／又は反応条件の選択は形成するモノ
ール不純物のレベルに効果を有さない。通常、成形条件
、例えば５０〜１２０°Ｃの温度の使用、及び低濃度の
触媒はモノアルコールへのプロピレンオキシドの異性化
を最小にする。さらに、ある例において触媒の選択は低
レベルの不飽和不純物を形成することがわかった。例え
ば、ＰＯ重合川用触媒としての水酸化バリウムの使用は
低モノール含量生成物を与えることがわかった。
フオームを製造するため本発明において脂肪族又は芳香
族ポリイソシアネートのいずれを用いてもよい。好適な
脂肪族ポリイソシアネートは、エチレンジイソシアネー
ト、１．４−テトラメチレンジイソシアネート、１．６
−へキサメチレンジイソシアネート、１．１２−ドデカ
ンジイソシアネート、シクロブタン−１，３−ジイソシ
アネート、シクロヘキサン−１，３−及び１．４−ジイ
ソシアネート、１．５−ジイソシアネート−３，３゜５
−トリメチルシクロヘキサン、２，４−及び／又は２．
６−ヘキサヒトロトルエンジイソシアネート、ベルヒド
ロ−２，４′−及び／又は４．４′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート（Ｈ＋ｚＭＤＩ）、イソホロンジイソ
シアネート及びそれらの混合物を含む。
好適な芳香族ジイソシアネートは、例えば２゜４−及び
／又は２．６−トルニンジイソシアネー）（ＴＤＩ）　
、２　、４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｍ
ＤＩ）　、１　、３−及び１，４−フェニレンジイソシ
アネート、４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト（少量の２，４′−異性体とのその混合物を含む）、
１．５−ナフチレンジイソシアネート、トリフェニルメ
タン−４，４′４”−１−リイソシアネート、ポリフェ
ニルポリメチレンポリイソシアネート及びそれらの混合
物を含む。
さらに、前記ポリイソシアネートの誘導体及びプレポリ
マー、例えばウレタン、カルボシイ旦ド、アロファネー
ト、イソシアヌレート、アシル化ウレア、ビウレット、
エステル等を含むものも有効である。これらのうち、カ
ルボシイ５ド基を含み７及び１３０〜１５０の当量を有
するいわゆる「液体ＭＤＩＪ生戒物生成びにＴＤＩ及び
ＭＤＩのプレポリマーが特に重要である。
前記ポリイソシアネートのうち、ＴＤＩ、　ＭＤＩ、イ
ソホロンジイソシアネート、Ｈ，、ＭＤＩ、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネー
ト、それらの誘導体及びそれらの混合物がその価格、市
販入手性及び性能のため好ましい。
ＴＤＩ、　ＭＤＩ及びＭＤＩの誘導体がより好ましい。
ＴＤＩ、特に２．４−及び２．６−異性体の混合物が特
に好ましい。例えば欧州特許明細書００２２６１７及び
英国特許明細書２２０１６０５に開示されているような
ＴＤＩ及びＭＤＩのプレポリマーも有効である。
ポリイソシアネートは、６０〜２００、好ましくは９０
〜１２５、より好ましくは９５〜１１０のイソシアネー
トインデックスを与えるに十分な量で用いられる。高い
インデックスではポリイソシアネートの三量体化がおこ
り、フオームの柔軟性を失う。低いインデックスでは不
十分な硬化がおこり、フオームの特性を劣化させる９、
「イソシアネートインデックスＪは、反応しフオームを
形成する混合物に含まれる活性水素含有基に対するイソ
シアネート基の比の１００倍である。
発泡剤は本発明の他の重要な成分である。発泡剤は、ポ
リイソシアネートとポリ（プロピレンオキシド）ポリマ
ーの反応の条件において気体を発生できるあらゆる物質
である。そのような物質は、空気、二酸化炭素、窒素、
水、蟻酸、低沸点アルケン及びハロゲン化アルカン、微
粉砕固体、いわゆる「アゾ」発泡剤、例えばアゾビス（
ホルムアミド）を含む。水、低沸点ハロゲン化アルカン
、又はそれらの混合物が好ましい。ハロゲン化アルカン
のうち、「ソフト」ハロゲン化アルカン、すなわち少な
くとも１個の水素原子を含むものが好ましい（ＣＦＣ１
４２ｂ及びＣＦＣ１４０を含む）。
発泡剤は有利には８〜　、好ましくは１４．４〜より好
ましくは１７．６〜　、約９６以下、好ましくは約６４
以下、より好ましくは約４８ｋｇ／ｌｄ以下の嵩密度を
有するフオームを与えるのに十分な量で用いられる。ハ
ロゲン化アルカン（塩化メチレン、ジクロロジフルオロ
メタン、モノクロロジフルオロメタン、モノクロロトリ
フルオロメタン、及びｌ。
１　、１−）ジクロロエタンを含む）は通常ポリ（プロ
ピレンオキシド）ポリマー１００部あたり５〜５０部の
量で用いられる場所所望の密度を与える。
他の発泡剤、例えば水と共に用いる場合、より少ない量
が有効である。水はポリ（プロピレンオキシド）ポリマ
ー１００部あたり０．５〜１０、好ましくは３．５〜８
、より好ましくは４〜６部の量で用いられる場合所望の
密度を与える。
ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーとポリイソシアネ
ートの反応用の触媒も有利には本発明によるフオームの
製造に用いられる。広範囲の物質がこの目的に有効であ
ることが公知であるが、最も広く用いられ及び好ましい
触媒は三級アミノ触媒及び有機金属触媒である。
三級アミン触媒の例は、例えばトリエチレンジアミン、
Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ジエチ
ルエタノールアミン、Ｎ−ココモルホリン、ｌ−メチル
−４−ジメチルアミノエチルピペラジン、３−メトキシ
−Ｎ−ジメチルプロピルア多ン、Ｎ、Ｎ−ジエチル−３
−ジエチルアミノプロピルアミン、ジメチルベンジルア
ミン、ビス（２−ジメチルア湾ノエチル〉エーテルを含
む。三級アごン触媒は有利にはポリ（プロピレンオキシ
ド）ポリマー１００１！：１部あたり０．０１〜５、好
ましくは０．０５〜２部の量で用いられる。
有機金属触媒の例は、金属、例えば錫、ビスマス、鉄、
水銀、亜鉛及び鉛の有機塩を含み、有機錫化合物が好ま
しい。好適な有機錫触媒は、ジメチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジラウレート及びオクタン酸第−錫を含む。
他の好適な触媒は、例えば米国特許第２．８４６．４０
８号に教示されている。
有利には、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマー１００
部あたりｏ、ｏｏｔ〜０．５重量部の有機金属触媒が用
いられる。
フオームは本発明に従い成分が反応し気泡質ポリマーを
形成する条件においてポリ（プロピレンオキシド）ポリ
マー、発泡剤、ポリイソシアネート及び触媒を接触させ
ることにより製造される。
通常、反応混合物は追加成分、例えば架橋剤、触媒、界
面活性剤、着色剤、気泡開放剤、難燃剤、抗酸化剤、離
型剤、及びＵＶ安定剤を含んでよく、これらはフオーム
の斎望の属性及びフオームが成形フオームか又はスラブ
材フオームかにより異なる。
特に成形フオームもしくは高レジリエンススラブ材フオ
ームの製造において耐力性及び加工性を改良するため架
橋剤及び連鎖延長剤を用いてよい。
好適な架橋剤は、分子あたり３〜８、好ましくは３〜４
個の活性水素含有基を有する２００もしくはそれ以下の
当量のアルカノールアミン及び他の化合物を含む。その
ような化合物の例はグリセリン及びトリメチロールプロ
パン、それらのアルコキシル化誘導体、並びに他のアル
キレントリオールである。しかし、アルカノールアミン
、例えばジェタノールアミン、トリイソプロパノールア
ミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミ
ン、４〜６モルのエチレンオキシド及び／又はプロピレ
ンオキシドとエチレンジアミンの付加物、並びにポリア
ミン、例えばメチレンビス（０−クロロアニリン）、エ
チレンジアミン及びアンモニアが好ましい。最も好まし
いものは、その最適の反応性を基準としてジェタノール
アミンである。
「連鎖延長剤」は分子あたり２個の活性水素含有基及び
３１〜３００、好ましくは３１〜１５０の当量を有する
化合物である。ヒドロキシル含有連鎖延長剤はアルキレ
ングリコール及びグリコールエーテル、例えばエチレン
グリコール、１．３−プロピレングリコール、１．４−
ブチレングリコール、１１６−ヘキジレングリコール、
ジエチレングリコール、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、１．
４−シクロヘキサンジメタノール及びアルコキシル化ア
ニリンを含む。アミン連鎖延長剤はジエチルトルエンジ
アミン、フェニレンシア稟ン、メチレンビス（０−クロ
ロアニリン）、Ｎａ（Ｉｌ−ブロックトメチレンビス（
アニリン）、トルエンシアミン、アミン基に隣接した少
なくとも１個の炭素原子において低級アルキレン基、例
えば口ＥＴＤＡで置換した芳香族ジアミンを含む。その
ような連鎖延長剤及び架橋剤は、用いられる場合、有利
には少量、すなわちポリ（プロピレンオキシド）ポリマ
ー１００重量部あたり約５重量部未満で用いられる。
最も好ましくは、連鎖延長剤及び架橋剤の合わせた重量
はポリ（プロピレンオキシド）ポリマー１００重量部あ
たり２０重量部未満、好ましくは５重量部未満である。
安定なフオーム、すなわち気泡破壊せず大きな気泡を十
分含まないフオームを製造するため、その形状を保つよ
う十分硬化するまで気泡破壊に対し発泡反応混合物を安
定化する界面活性剤を用いてよい。好適な界面活性剤は
、例えば米国特許第３、８８７．５００号及び３．９５
７．８４２号に記載されているようなシロキサン／ポリ
（アルキレンオキシド）コポリマーを含む。フオームの
製造におけるそのような界面活性剤の選択及び使用は当
該分野において公知である。従って、界面活性剤をポリ
（プロピレンオキシド）ポリマー１００部あたり５部未
満、好ましくは２部未満の量用いることが好ましい。
本発明に従い、フオームはすべての反応成分、触媒、及
び所望の成分を混合し、同時に反応させることによりワ
ンショット法で製造される。本発明の利点は、特に成形
フオームの製造にみられる。
成形フオームの製造において、有利にはポリイソシアネ
ートを除くすべての成分を混合し、１つの流れとして混
合ヘッドに供給する。しかし、ある成分、例えばハロゲ
ン化メタン発泡剤は時にはポリイソシアネートと混合さ
れる。さらに、所望により別の水、ポリオール、界面活
性剤等の流れと導入してよい。ポリイソシアネートは別
の流れとして混合ヘッドに加えられ、そこでポリオール
混合物と混合され、金型に射出される。混合及び金型充
填工程の実施において、従来の低圧装置を用いてよく、
又は高圧衝突混合法、例えば反応射出成形法を用いてよ
い。通常、成分はほぼ室温で混合されるが、室温におい
て固体である成分、例えば純粋ＭＤＩはその融点以上に
加熱してよい。
この方法は「ワンショット」を特徴とするが、少量の５
００以上の当量のポリオールを用いて製造されるプレポ
リマー、例えば欧州特許明細書００２２６１７及び英国
特許明細書２２０１６０５に記載されているプレポリマ
ーの使用は除外されない。
１つの成形法（熟成形法）において、反応体を周囲温度
付近の金型に入れる。充填後、この金型を１００°Ｃ〜
３００″Ｃの温度のオーブンに入れ硬化を行なう。第２
の方法（冷成形法）において、反応体を３０℃〜７５°
Ｃに予備加熱した金型に入れる。金型を充填後、これを
７０°Ｃ〜２００°Ｃに置き硬化を行なう。第３の方法
において、充填した金型を硬化の間周囲温度に保つ。こ
の第３の方法において、金型の予備加熱してもしなくて
もよいが、放熱を防ぐことが好ましい。
発泡後、混合物が完全に金型をみたすよう十分量の反応
混合物を金型に入れる。有利には、金型をみたすに必要
最小限よりわずかに過剰の物質を加える。金型を充填後
、少なくとも望ましくない変形をおこさず金型から成形
フオームを取り出せる状態に金型内で反応混合物を硬化
させる。典型的工業製造において、この目的に対し２〜
３０、好ましくは２〜１５分の金型内硬化時間が適当で
ある。
必要により、１０分〜２４時間、好ましくは２０分〜２
時間５０°Ｃ〜１２０’Ｃに加熱することによりフオー
ムを後硬化してよい。
硬化の間もしくは後にフオームの気泡を機械的に開放す
ることが必要であるか又は望ましい。これは米国特許第
４．５７９．７００号に教示されているように、硬化の
適当な段階で金型内で圧力を開放することにより、フオ
ームを圧潰することにより、フオームを破壊することに
より、又はフオームを真空圧潰することにより行なわれ
る。
それほど好ましくない高レジリエンススラブ材フオーム
の製造において、反応混合物は有利には前記のような界
面活性剤及び触媒を含む。「高レジリエンス」スラブ材
フオームは通常、一級ヒドロキシル末端及び高当量ポリ
オールの使用において従来のスラブ材フオームと区別さ
れる。その高い反応性及び高当量ポリエーテルの使用の
ため、これらの配合物の加工特性は従来のスラブ材フオ
ームより十分高い。架橋剤も用いてよいが、しばしばス
ラブ材配合物より排除される。スラブ材フオームの工業
製造において、成分は別々に混合ヘッドに導入され、そ
こでよく混合されベツドに入れられ発泡がおこる。しか
し、ポリイソシアネートを除く成分の予備混合を所望に
より行ってよい。
成分は混合ヘッドで混合される場合有利には室温もしく
はわずかに高温であるが、ある例では室温において固体
である成分を融解するため予備加熱が必要である。
本発明のフオームは、例えば寝具、９家具クツシヨン材
、クツション、カーペット裏打、自動車ヘッドレスト、
安全パッド、アームレスト、コンソールカバー、ヘッド
ライナー及び座席として有効である。本発明は特に良好
な耐力性が必要な又は良好な加工性、特に短い硬化時間
が必要な用途に有効である。
以下の例は本発明を説明するものであるが、その範囲を
限定するものではない。部及びパーセントは特に示す以
外重量基準である。
ｌ並びに　六　Ａ　びＢ この例において、低七ノールポリエーテルポリオールに
種々の量の一官能ポリ（プロピレンオキシド）を加え七
ノール含量を増す。借上ノールポリエーテルポリオール
は１８．５パーセントエチレンオキシドで末端キヤツジ
されたグリセリン開始ポリ（プロピレンオキシド）であ
った。これは一級ヒドロキシル基を８５パーセント含み
、１７４７の当量を有していた。そのモノール含量はそ
の不飽和により０．０２７　ｍｅｑ／ｇであった。この
ポリオールをポリオールＡとする。
米国特許第４，３９４．４９１号に記載の方法に従い、
分散したスチレン／アクリロニトリルコポリマー粒子（
７０／３０　Ｓ／ＡＮ比）を約２５パーセント含むコポ
リマーポリオールを製造するためポリオールＡの一部を
用いた。平均粒度は約６５００人（６５０ｎｍ）であっ
た。この生成物をコポリマーポリオールＡとする。
一官能ポリ（プロピレンオキシド）は、オキシエチレン
ユニットを５５パーセント含み及ヒー級ヒドロキシル基
を８８パーセント含む５２３当量、ｎ−ブタノール開始
プロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマーであ
った。この比較的低当量−官能ポリマーは、ポリ（プロ
ピレンオキシド）ポリマー内の一官能不純物が通常ポリ
（プロピレンオキシド）よりずっと低い当量を有するの
で選ばれた。
５０重量部ポリオールＡ、５０部コポリマーポリオール
Ａ、　１．６５部シリコーン界面活性剤、１．７部ジェ
タノールアミン、３．８部水及び０．４４部触媒を混合
することにより「Ｂ−サイド」配合物を製造した。この
配合物を用いて製造されたフオームを例１とする。この
配合物中のポリ（プロピレンオキシド）ポリマーは０．
０２７ｍｅｑ／ｇの平均上ノール含量を有していた。こ
の配合物の一部を低圧混合機を用いて２．４−及び２．
６−）ルエンジイソシアネートの８０／２０混合物と反
応させた。成分は接触の際約２４°Ｃであった。得られ
た反応混合物を３８Ｃ１１Ｘ３８Ｃ１１Ｘ１１．５ＣＩ
の６０°Ｃの金型内に入れ、室温において２分間硬化さ
せ、その後、この金型を１２０°Ｃのオーブン内に４分
間穴れた。成形術を取出した後、フオームサンプルを完
全に圧潰し気泡を開放した。フオームサンプルを１００
及び１０５インデツクスで製造し各インデックスで物理
特性を測定した。この２つのインデックスで得た値の平
均を表１に示す。硬化テスト用のフオームは前記方法で
３８ＣＩＩＸ７６Ｃ璽×５ｃＩｌの金型内で製造した。
比較のため、ポリオールＡをポリエーテルの平均モノー
ル含量が０．００６　ｍｅｑ／ｇである一官能ポリ（プ
ロピレンオキシド）と換えることを除き「Ｂ−サイド」
配合物と同様にして他のフオームサンプルを製造した。
物理特性は例１と同様にして測定し表１に示す。
他のフオームサンプルは、ポリエーテルの平均モノール
含量が０．０９ｍｅｑ／ｇである十分な一官能ポリ（プ
ロピレンオキシド）を含む「Ｂ−サイド」配合物を用い
て製造した。
硬化等級は、各々４回４個の圧子を有するジグでフオー
ムサンプルを圧迫し、２’、５９Ｃ１ｍ、　　１．９Ｃ
１１，１，２７Ｃ１１及び０．６３Ｃ１ｍの厚さまで局
部的に変形させることにより測定した。サンプルは各々
１５　、３０　、４５及び６０秒間圧迫した０次いでジ
グを取りはずし、各変形ポイントにおいてフオームの高
さの損失率を測定した。
このデータを以下に示す。
表面硬化等級はＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ十Ｈ＋Ｉ＋
Ｊ＋Ｍにより計算した。コアー硬化等級はＨ＋に＋Ｌ＋
Ｎ＋Ｏ＋Ｐにより計算した。フオーム高さの損失が小さ
いことが望ましいので、小さな硬化等級がすぐれた結果
を示す。
表１の結果により明らかなように、本発明のフオームサ
ンプルは２つを除き比較サンプルに匹敵する特性を有す
る。この例外は硬化等級及び圧縮永久歪のデータである
。サンプルＮ１１ｌはいずれの比較（高い硬化等級は硬
化特性が劣っていることを示す）よりもすぐれて−いる
。
２〜４　　び　　六　Ｃ ポリオールＡ及びコポリマーポリオールのポリオール部
分をエチレンオキシドキャップが１４％のポリオールの
みからなる異なるトリオールと換えることを除き例１に
記載の方法を用いてフオームサンプルＮａ２〜４及び比
較サンプルＣを製造した。
モノールの量はそのレベルが表２に示すように変えた。
すべてのフオームは密度２．　Ｏｐｃｆ　（３２ｋｇ／
　ｒｄ　）であった。得られるフオームの特性を調べ、
表２に示す。再び、不飽和レベルが上がるにつれて劣っ
た硬化及び圧縮永久歪が得られた。サンプル２゜３及び
４の間のコアー硬化等級の改良は七ノール濃度が低下す
るほど十分な硬化の改良を示す。
表 ＊ 、■、■、■表１参照 例１通ユ８ｄ４肚旦 ４．２部の水を用いそれによりポリイソシアネートの量
を調節することを除き例３及び比較例Ｃを繰り返した。
例５はポリエーテル１ｇあたり０．０３２モルの不飽和
を有し、一方比較すンプルＤはポリエーテル１ｇあたり
０．０６モルの不飽和を有していた。このフオームは密
度２９ｋｇ／ｎ（である。結果を表３に示す。この低密
度配合物において、硬化及び圧縮永久歪に対する七ノー
ル濃度の効果は顕著である。
表 ＊ 、■、■、■表１参照 第１参照続き ＠Ｉｎｔ、Ｃ１，’ 識別記号 庁内整理番号 ０発 明 者 ロニー イジエガ ジエイ、マチ アメリカ合衆 スト　ダーソ ：国、ミシガン アキ５１６ ４８６４０゜ ミツドランド。
ウエ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ポリイソシアネート及びポリ（プロピレンオキシド
    ）ポリマーを有効量の発泡剤の存在下反応させる、成形
    もしくは高レジリエンススラブ材ポリウレタンフォーム
    の製造方法であって、前記ポリ（プロピレンオキシド）
    ポリマーが２〜６の平均公称官能価、１０００〜２００
    ０の当量及び０．０４ｍｅｑ／ｇもしくはそれ以下のモ
    ノール含量を有するポリ（アルキレンオキシド）である
    ことを特徴とする方法。 ２、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーが末端ヒドロ
    キシル基を有する、請求項１記載の方法。 ３、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーが多価開始剤
    へのプロピレンオキシド及びエチレンオキシドの連続付
    加により製造されるブロックコポリマーである、請求項
    ２記載の方法。 ４、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーがオキシエチ
    レンユニットを１０〜２０重量パーセント含み、２〜４
    の公称官能価及び１３００〜１８００の当量を有する、
    請求項３記載の方法。 ５、モノール含量が０．０１〜０．０３９である、請求
    項２記載の方法。 ６、モノール含量が０．０１〜０．０３である、請求項
    ２記載の方法。 ７、発泡剤が水を含んでなる、請求項２記載の方法。 ８、ポリ（プロピレンオキシド）ポリマーが末端一級も
    しくは二級アミン基を有する、請求項１記載の方法。 ９、発泡剤が水を含んでなる、請求項８記載の方法。 １０、２〜６の平均公称官能価、１０００〜２０００の
    当量及び０．０４ｍｅｑ／ｇもしくはそれ以下のモノー
    ル含量を有するポリ（プロピレンオキシド）ポリマー、
    有効量の発泡剤及びポリイソシアネートを含んでなる反
    応混合物の反応生成物である、軟質成形もしくは高レジ
    リエンススラブ材フォーム。
JP2155618A 1989-06-16 1990-06-15 低不飽和ポリエーテルポリオールを用いて製造される軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 Pending JPH0335013A (ja)

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