JPH06199976A - 改良された伸び、引張強さおよび引裂き抵抗を有する２成分ポリウレタン軟質フォーム組成物 - Google Patents

改良された伸び、引張強さおよび引裂き抵抗を有する２成分ポリウレタン軟質フォーム組成物

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JPH06199976A
JPH06199976A JP5272240A JP27224093A JPH06199976A JP H06199976 A JPH06199976 A JP H06199976A JP 5272240 A JP5272240 A JP 5272240A JP 27224093 A JP27224093 A JP 27224093A JP H06199976 A JPH06199976 A JP H06199976A
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ジェームズ、イー、シュルースバーグ
Timothy S Winsky
ティモシー、エス、ウィンスキー
James David Hass
ジェームズ、デービッド、ハス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的低密度の軟質ポリウレタンフォーム
で、優れた引張強さ、伸び、および引裂き抵抗を有する
軟質ポリウレタンフォームを提供すること。 【構成】 改良された伸び、引張強さ、およびブロック
（Ｂｌｏｃｋ）引裂強さを有する軟質ポリウレタンフォ
ームを製造するのに、（１）６０−８５重量パーセント
の慣用ポリオール、（２）１２−３０重量パーセントの
グラフトポリマーディスパージョン、（３）１重量パー
セントの表面活性剤、（４）０．３−２．０重量パーセ
ントの水、（５）０．２−１．２重量パーセントの触
媒、（６）０−３．０重量パーセントの鎖長延長剤、
（７）任意の添加剤からなるポリオール樹脂と、８０重
量パーセント以上の変性ジイソシアネートと２０重量パ
ーセント以下の非変性ジイソシアネートからなるジイソ
シアネートを混合、注型して目的の物性改良した軟質ポ
リウレタンフォーム。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟質ポリウレタンフォ
ームの処方およびその処方を使った改良伸び、引張強
さ、および引裂き抵抗を有するフォームの製造法に関す
るものである。特に、本発明は以下の改良物性、すなわ
ち伸び（１１０−３３０パーセント）、引張強さ（７０
−１６８ｐｓｉ）、ブロック（Ｂｌｏｃｋ）引裂き抵抗
（７−１６ｐｐｉ）、およびグラヴス（Ｇｒａｖｅｓ）
引裂き抵抗（室温、１４−３２ｐｐｉ）を示す軟質フォ
ーム製造用に使用される樹脂およびイソシアネートから
なる２成分ポリウレタン組成物に係るものである。これ
らの改良物性は、従来では高い物性の要求から軟質フォ
ームの使用が除外されていたような方面での広範な応用
を可能にしてくれるものである。
【０００２】
【従来の技術】有機ポリイソシアネートとポリオールと
の反応によるポリウレタンの製造は平凡であり、当該技
術でよく知られている。プロピレンオキシドおよびエチ
レンオキシドから、特別な官能性を有する重合開始剤と
の組み合わせで得られるコポリマーの使用は、ポリウレ
タンフォームおよびこれらのコポリマーを用いて生成さ
れる非フォーム製品に有用な構造的および物性的特徴を
与えることが見出されている。米国特許第３，４４１，
５２３号明細書は、物性、すなわち引張強さおよび伸び
に影響を及ぼす手段としてジオール重合開始およびトリ
オール重合開始ポリエーテルの混合物の使用を開示して
いる。米国特許第３，８５７，８００号明細書は、２種
類のポリオール、すなわちその１つが分子量３，０００
−６，０００および一級ヒドロキシル含量２０−７０パ
ーセントを有するエチレンオキシドでキャップされたポ
リプロピレンポリオールであり、他のポリオールが分子
量５００−２，０００およびエチレンオキシド含量２０
−８０重量パーセントを有するエチレンオキシド−プロ
ピレンオキシドコポリマーである２種類ポリオールの組
み合わせの使用によって収縮傾向の少ないポリウレタン
フォームの製造法を示している。米国特許第５，０５
９，６３３号明細書は、低い圧縮強さおよび比較的良好
な引張強さを有する軟質ポリウレタンフォームを記載し
ている。これらのフォームは、ヒドロキシル数１４−６
５および官能性２．３−２．８を有するエチレンオキシ
ドでキャップされたブロックコポリマーおよび任意にヒ
ドロキシル数２０−７０を有するビ−またはトリ官能性
ブロックコポリマーとからなる特別なポリオール混合物
を、有機イソシアネートと反応させることによって製造
される。上述の処方のすべては、特別の慣用ポリエーテ
ルポリオールの処方に限られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
ウレタン組成物をこのような慣用のポリエーテルポリオ
ールおよび特別の官能基数比率に限ることなしに、比較
的低密度の軟質フォームで優れた引張強さ、伸び、およ
び引裂強さを有する軟質ポリウレタンフォームを提供す
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、改良された伸
び（１１０−３３０パーセント）、引張強さ（７０−１
６８ｐｓｉ）、ブロック（Ｂｌｏｃｋ）引裂強さ（７−
１６ｐｐｉ）、およびグラヴス（Ｇｒａｖｅｓ）引裂強
さ（室温、１４−３２ｐｐｉ）を有する軟質フォームを
製造するのに用いられる樹脂およびイソシアネートから
なる２成分ポリウレタン組成物である。この２成分組成
物は、以下の構成成分からなっている： Ａ．有機ジイソシアネート、および Ｂ．樹脂組成分： １．慣用ポリオール、 ２．グラフトポリマー分散体、 ３．任意に鎖長延長剤、 ４．表面活性剤、 ５．発泡剤としての水、および ６．ウレタン生成を促進する触媒。
【０００５】本発明において使用されることのできるイ
ソシアネートは、変性および非変性ジイソシアネートで
ある。非変性ジイソシアネートには、脂肪族、脂環式お
よび芳香族ジイソシアネートが含まれている。例として
は、２，４−および２，６−メチルシクロヘキシレンジ
イソシアネート、テトラ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、２，４−トルエンジイ
ソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、
２，４−および２，６−トルエンジイソシアネートの混
合物、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、１−メ
トキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、または
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）および４，４′−および２，４−ジフェニルメタン
ジイソシアネートの混合物が含まれている。変性イソシ
アネートの例には、カルボジイミド、アロファネート、
ウレタン、またはイソシアヌレート構造を含む変性ＭＤ
Ｉ類が含まれている。本発明によれば、変性イソシアネ
ートがイソシアネート成分の１００パーセントまでを構
成するが、決して８０パーセントより少ないことがな
い。他の２０パーセントは、純粋のジイソシアネートか
らなることができる。
【０００６】好適な変性ジイソシアネートは、カルボジ
イミド変性ＭＤＩとウレタン変性ＭＤＩの混合物であ
る。好適な純ジイソシアネートは、ＭＤＩである。これ
らのイソシアネート類は、当該技術で知られている慣用
の方法、すなわち対応するアミンのホスゲン化によって
製造される。
【０００７】本発明の目的のためには、ポリマーイソシ
アネート、すなわちポリメチレンポリフェニレンポリイ
ソシアネートの使用は意図されていない。
【０００８】慣用のポリオールは、樹脂成分の６０−８
５重量パーセントを構成している。樹脂中に含まれる慣
用ポリオールは、一般的にポリウレタン製造に有用なヒ
ドロキシル基含有化合物（ポリオール）であってポリウ
レタンハンドブック（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａ
ｎｄｂｏｏｋ）３章、§３．１、４２−６１頁、および
ポリウレタンズ：ケミストリーおよびテクノロジー（Ｐ
ｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎ
ｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ＩＩ章、§§ＩＩＩおよび
ＩＶ、３２−４７頁中に記載されている。簡単な脂肪族
グリコール類、ジヒドロキシ芳香族、ビスフェノール、
およびヒドロキシル末端ポリエーテル、ポリエステル、
およびポリアセタール等を含む多くのヒドロキシル基含
有化合物が使用されることができる。適当なポリオール
の広範なリストが上述の引用例および多くの特許、例え
ば、米国特許第３，６５２，６３９号明細書第２および
３欄、米国特許第４，４２１，８７２号明細書第２−６
欄、および米国特許第４，３１０，６３２号明細書第４
−６欄中に見出されることができ、これらの３件特許は
ここにおいて引用例で関連されている。
【０００９】ヒドロキシル末端ポリオキシアルキレンお
よびポリエステルポリオールが、好適に使用される。前
者は一般的に既知方法、例えばアルキレンオキシド、好
適にはエチレンオキシド（オキシラン）、プロピレンオ
キシド（メチルオキシラン）、ブチレンオキシド、また
はテトラヒドロフランを平均２個以上の活性水素を含む
重合開始剤分子と塩基性触媒の添加により付加反応する
ことによって製造される。好適な重合開始剤分子の例
は、ジヒドリック重合開始剤、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、ヒド
ロキノン、レゾルシノール、ビスフェノール、アニリン
およびその他の芳香族モノアミン、脂肪族モノアミン、
およびグリセリンモノエステル等である。トリヒドリッ
ク重合開始剤としては、グリセリン、トリメチロールプ
ロパン、トリメチロールエタン、Ｎ−アルキルフェニレ
ンジアミン、およびモノ−、ジ−、およびトリアルカノ
ールアミン等がある。
【００１０】１個以上のアルキレンオキシドが用いられ
る時には重合開始剤分子へのアルキレンオキシドの添加
は同時にかまたは逐次的に行なわれることができ、これ
によってブロック、ヘテロ、およびブロック−ヘテロポ
リオキシアルキレンポリエーテルが得られる。ヒドロキ
シル基の数は、一般的に重合開始剤分子の活性水素数と
等しい。このようなポリエーテルの製造方法は、ポリウ
レタンハンドブック（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａ
ｎｄｂｏｏｋ）およびポリウレタンズ：ケミストリーお
よびテクノロジー（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ：Ｃｈ
ｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ならび
に多くの特許、例えば米国特許第１，９２２，４５１号
明細書、米国特許第２，６７４，６１９号明細書、米国
特許第１，９２２，４５９号明細書、米国特許第３，１
９０，９２７号明細書、および米国特許第３，３４６，
５５７号明細書中に記載されている。
【００１１】ポリエステルポリオールは、また好適なポ
リウレタン−フォーム反応剤となっている。このような
ポリエステルは当該技術でよく知られており、簡単にポ
リカルボン酸またはその誘導体、例えば酸クロリドまた
は酸無水物をポリオールと重合させることによって製造
される。多くのポリカルボン酸、例えばマロン酸、クエ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン
酸、アゼライン酸、セバチン酸、マレイン酸、フマル
酸、テレフタル酸、およびフタル酸が適している。ポリ
オールとしては、多くのポリオール、例えば各種の脂肪
族グリコール類、トリメチロールプロパンおよびトリメ
チロールエタン、α−メチルグルコシド、およびソルビ
トールが適している。これらジカルボン酸およびポリオ
ールのリストは説明のためにのみ例示されたものであ
り、これに限られるものではない。カルボキシ基もまた
イソシアネートと反応性があるが、ヒドロキシル末端に
なることを確実にするために過剰のポリオールが使用さ
れなけれがならない。このようなポリエステルポリオー
ルの製造方法は、ポリウレタンハンドブック（Ｐｏｌｙ
ｕｒｅｔｈａｎｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ）およびポリウレ
タンズ：ケミストリーおよびテクノロジー（Ｐｏｌｙｕ
ｒｅｔｈａｎｅｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄＴｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）中に記載されている。
【００１２】グラフトポリマー分散体は、樹脂成分の約
１２重量パーセントから約３０重量パーセントの量で使
用される別のタイプのポリオールである。
【００１３】ここにおいてビニルポリマーに組み入れら
れているグラフトポリマー分散体は、（１）エチレン不
飽和モノマーまたはモノマー混合物をポリオール中でそ
のままフリーラジカル重合させるか、（２）米国特許第
３，９３１，０９２号明細書、米国特許第４，０１４，
８４６号明細書、米国特許第４，０９３，５７３号明細
書および米国特許第４，１２２，０５６号明細書に記載
されているような溶媒中でフリーラジカル重合により製
造されたプリフォームグラフトポリマーのポリオール分
散による分散体で、これら特許の方法は引用例によりこ
こで組み込まれているものであり、または（３）連鎖移
動剤の存在における低温重合によって製造されることが
できる。これらの重合は、６５℃から１７０℃までの温
度、好適には７５℃から１３５℃までの温度で実施され
ることができる。
【００１４】重合反応に使用されるエチレン不飽和モノ
マーの量は、一般的に製品全重量当たりで１−６０％、
好適には１０−４０パーセントである。重合は約８０°
−１７０℃、好適には７５°−１３５℃の温度で起こ
る。
【００１５】グラフトポリマー分散体の製造に使用され
ることのできるポリオールは、当該技術においてよく知
られている。米国特許第Ｒｅ．２８，７１５号明細書に
記載されているような主としてエチレン不飽和を含有し
ない慣用のポリオール、および米国特許第３，６５２，
６５９号明細書および米国特許第Ｒｅ．２９，０１４号
明細書に記載されているような不飽和ポリオールの両方
が、本発明において用いられるグラフトポリマー分散体
の製造に使用されることができ、これらの詳細は引用例
に組み込まれている。使用されることのできるエチレン
不飽和を含有しない主として代表的なポリオール類は、
当該技術においてよく知られている。これらは、しばし
ばアルキレンオキシドまたはアルキレンオキシド混合物
と同時反応かまたは逐次反応によって、米国特許第１，
９２２，４５９号明細書、米国特許第３，１９０，９２
７号明細書、および米国特許第３，３４６，５５７号明
細書によって明らかにされているような少なくとも２個
の活性水素を有する有機化合物と接触縮合することによ
って製造され、これらの詳細は引用例に含まれている。
【００１６】グラフトコポリマー分散体の製造に使用さ
れることのできる不飽和ポリオール類は、上述の慣用ポ
リオールとエチレン不飽和性およびヒドロキシル、カル
ボキシル、無水物、イソシアネート、またはエポキシ基
との両者を有する有機化合物とを反応させることによっ
て製造されることができるか、またはこれらは慣用のポ
リオール製造においてエチレン不飽和性とヒドロキシ
ル、カルボキシル、無水物、またはエポキシ基との両者
を有する有機化合物を反応剤として使用することによっ
て製造されることができる。このような有機化合物の代
表となる化合物には、不飽和モノ−およびポリカルボン
酸および同無水物、例えばマレイン酸および無水マレイ
ン酸、フマル酸、クロトン酸および同無水物、プロペニ
ルコハク酸無水物、およびハロゲン化マレイン酸および
同無水物、不飽和ポリヒドリックアルコール、例えば２
−ブテン−１，４−ジオール、グリセリンアリルエーテ
ル、トリメチロールプロパンアリルエーテル、ペンタエ
リスリトールアリルエーテル、ペンタエリスリトールビ
ニルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテ
ル、および１−ブテン−３，４−ジオール、不飽和エポ
キシド、例えば１−ビニルシクロヘキセンモノオキシ
ド、ブタジエンモノオキシド、ビニルグリシジルエーテ
ル、グリシジルメタクリレート、および３−アリルオキ
シプロピレンオキシド等が含まれている。
【００１７】上述のように、本発明で使用されるグラフ
トポリマー分散体は、エチレン不飽和モノマーまたはエ
チレン不飽和モノマー混合物の溶媒中または上述のポリ
オール中におけるそのままの重合によって製造される。
本発明で使用されることのできるエチレン不飽和モノマ
ーの代表化合物には、ブタジエン、イソプレン、１，４
−ペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，７−オク
タジエン、スチレン、α−メチルスチレン、メチルスチ
レン、２，４−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イ
ソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレ
ン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、およ
び類似化合物；置換スチレン、例えばクロロスチレン、
２，５−ジクロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロ
スチレン、トリフルオロメチルスチレン、ヨードスチレ
ン、シアノスチレン、ニトロスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノスチレン、アセトキシスチレン、メチル−４−
ビニル安息香酸、フェノキシスチレン、ｐ−ビニルジフ
ェニルスルフィド、ｐ−ビニルフェニルオキシド、およ
び類似化合物；アクリル酸および置換アクリル酸モノマ
ー、例えばアクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル
酸、メチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリ
レート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチル
メタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、オ
クチルメタクリレート、メタクリロニトリル、メチルα
−クロロアクリレート、エチルα−エトキシアクリレー
ト、メチルα−アセトアミノアクリレート、ブチルアク
リレート、２−エチルヘキシルアクリレート、フェニル
アクリレート、フェニルメタクリレート、α−クロロア
クリロニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジベンジルアクリルアミド、Ｎ−ブチル−アク
リルアミド、メタクリルホルムアミド、および類似化合
物；ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン
等、例えば酢酸ビニル、ビニルクロロアセテート、ビニ
ルアルコール、酪酸ビニル、イソプロペニルアセテー
ト、ギ酸ビニル、ビニルアクリレート、ビニルメタクリ
レート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニル、
ヨウ化ビニル、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、臭
化ビニル、フッ化ビニル、臭化ビニリデン、１−クロロ
−１−フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ビニルメ
チルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピル
エーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル２−エチルヘ
キシルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル２−
ブトキシエチルエーテル、２，４−ジヒドロ−１，２−
ピラン、２−ブトキシ−２′−ビニルオキシジエチルエ
ーテル、ビニル２−エチルチオエチルエーテル、ビニル
メチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルフェニルケ
トン、ビニルホスホン酸の例えばビス−（β−クロロエ
チル）ビニルホスホン酸、ビニルエチルスルフィド、ビ
ニルエチルスルホン、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトア
ミド、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、ジ
ビニルスルフィド、ジビニルスルホキシド、ジビニルス
ルホン、ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン
酸メチル、Ｎ−ビニルピロール、および類似化合物；フ
マル酸ジメチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸、ク
ロトン酸、フマル酸、イタコン酸、イタコン酸モノメチ
ル、ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、ア
リルアルコール、イタコン酸グリコールモノエステル、
ジクロロブタジエン、ビニルピリジン、および類似化合
物等が含まれる。既知の重合性モノマーのすべてが使用
されることができ、上述の化合物は説明のためであり、
従って本発明に適したモノマーとしてはこれらに限るも
のではない。好適にはアクリロニトリル、スチレン、メ
チルメタクリレート、およびこれらの混合物からなるグ
ループから、モノマーが選択される。
【００１８】ビニルモノマーの重合に使用されることの
できる実例としての重合開始剤はよく知られたフリーラ
ジカル型のビニル重合開始剤であり、例えば過酸化物、
過硫酸塩、過ホウ酸塩、過炭酸塩、アゾ化合物等であ
り、過酸化水素、ジベンゾイルペルオキシド、アセチル
ペルオキシド、ベンゾイルヒドロペルオキシド、ｔ−ブ
チルヒドロペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ
ド、ラウロイルペルオキシド、ブチリルペルオキシド、
ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、クメンヒ
ドロペルオキシド、パラメタンヒドロペルオキシド、ジ
−α−クミルペルオキシド、ジプロピルペルオキシド、
ジイソプロピルペルオキシド、ジフロイルペルオキシ
ド、ジトリフェニルメチルペルオキシド、ビス（ｐ−メ
トキシベンゾイル）ペルオキシド、ｐ−モノエトキシベ
ンゾイルペルオキシド、ルベンペルオキシド、アスカリ
ドール、ｔ−ブチル過安息香酸、ジエチルペルオキシテ
レフタレート、プロピルヒドロペルオキシド、イソプロ
ピルヒドロペルオキシド、ｎ−ブチルヒドロペルオキシ
ド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、シクロヘキシルヒ
ドロペルオキシド、トランス−デカリンヒドロペルオキ
シド、α−メチルベンジルヒドロペルオキシド、α−メ
チル−α−エチルベンジルヒドロペルオキシド、テトラ
リンヒドロペルオキシド、トリフェニルメチルヒドロペ
ルオキシド、ジフェニルメチルヒドロペルオキシド、
α，α′−アゾ−ビス（２−メチル）ブチロニトリル、
α，α′−アゾ−ビス（２−メチル）ヘプトニトリル、
１，１−アゾ−ビス（１−シクロヘキサン）−カルボニ
トリル、ジメチルα，α′−アゾ−ビス（イソブチロニ
トリル）、４，４′−アゾ−ビス（４−シアノペタノイ
ック）酸、アゾ−ビス（イソブチロニトリル）、１−ｔ
−アミル−アゾ−１−シアノシクロヘキサン、２−ｔ−
ブチルアゾ−２−シアノ−４−メトキシ−４−メチル−
ペンタン、２−ｔ−ブチルアゾ−２−シアノ−４−メチ
ルペンタン、２−（ｔ−ブチルアゾ）−イソブチロニト
リル、２−ｔ−ブチルアゾ−２−シアノブタン、１−シ
アノ−１−（ｔ−ブチルアゾ）−シクロヘキサン、ｔ−
ブチル−ペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−
ブチル過ピバリン酸、２，５−ジメチルヘキサン、２，
５−ジペル−２−エチルヘキソエート、ｔ−ブチルペル
ネオデカノエート、ｔ−ブチル過安息香酸、ｔ−ブチル
過クロトン酸、過コハク酸、ジイソプロピルペルオキシ
ジカーボネート、および類似化合物が含まれており、こ
れら重合開始剤の混合物もまた使用されることができ
る。光化学的に敏感なラジカル生成剤も、また使用され
ることができる。モノマーの重量当たりで約０．５パー
セントから約１０パーセントまで、好適には約１パーセ
ントから約４パーセントまでの量が、一般的に最終重合
において使用されることになろう。
【００１９】安定剤が、グラフトポリマー分散体の製造
過程で使用されることができる。このような安定剤の１
例は米国特許第４，１４８，８４０号明細書中に開示さ
れており、それは第１成分としてエチレン不飽和モノマ
ーまたはこれらのモノマーの混合物、第２成分としてプ
ロピレンオキシドポリマーとなる、この両成分を含むコ
ポリマーからなっている。他の使用できる安定剤は、ス
チレン−アリルアルコールのコポリマーのアルキレンオ
キシド付加物である。
【００２０】適当な触媒として使用できるのは、三級ア
ミン、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、１−メチル−４−ジメチルア
ミノエチルピペラジン、メトキシプロピルジメチルアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′−トリメチルイソプロピルプロピレン
−ジアミン、３−ジエチルアミノプロピルジエチルアミ
ン、ジメチルベンジルアミン、および類似化合物であ
る。他の好適な触媒は、例えばジブチルチンジラウレー
ト、ジブチルチンジアセテート、塩化第一スズ、ジブチ
ルチンジ−２−エチルヘキサノエート、酸化第一スズ、
ならびに米国特許第２，８４６，４０８号明細書に開示
されているような他の有機金属化合物である。
【００２１】ポリウレタンフォームの製造において使用
されるならば、鎖長延長剤には活性水素原子を有する２
個の官能基を含む化合物が含まれる。鎖長延長剤および
／または架橋剤の好適なグループには、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、
または１，４−ブタンジオールが含まれている。一般的
には、これらの化合物は樹脂の重量当たりで０パーセン
トから約３パーセントまでの量で存在している。
【００２２】一般的には本発明による高品質ポリウレタ
ンフォームの製造に対しては表面活性剤が必要であり、
これは表面活性剤が無い場合にはウレタンフォームが崩
壊したりまたは非常に大きな不均一な気泡を含むことに
なるからである。多くの表面活性剤が、満足であること
が見出されている。ノニオン表面活性剤が好適である。
これらの内では、よく知られたシリコーン等のノニオン
表面活性剤が特に望ましいことが見出されており、任意
に約１．０重量パーセントの量で使用される。ほかに
は、好適と言うことではないが使用される表面活性剤と
しては、長鎖アルコールのポリエチレングリコールエー
テル、長鎖アルキル酸の三級アミン塩またはアルカノー
ルアミン塩、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等がある。
【００２３】本発明の過程で使用されることができる添
加物には、既知の顔料、例えばカーボンブラック、染
料、および防燃剤（すなわち、トリス−クロロエチルリ
ン酸またはリン酸アンモニウムおよびポリリン酸塩）、
耐老化および耐候性安定剤、可塑剤、例えばガンマーブ
チロラクトン、防かび剤および殺菌剤、および充填剤が
ある。
【００２４】本発明により使用される主要な発泡および
密度制御剤は水であり、発泡処方を満足させる量で存在
しており、一般的には約０．３重量パーセントから２．
０重量パーセントの範囲で使用される。
【００２５】
【実施例】本発明を明らかにするために、以下の実施例
が説明の形で示されるが、本質的にはこれに限られるも
のではない：ポリオールＡはトリメチロールプロパン−
重合開始のポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン
ブロックコポリマーであり、ヒドロキシル数約２５およ
び名目分子量５，１４０を有している。ポリオールＢは
グリセリン−重合開始のポリオキシエチレン−ポリオキ
シプロピレンヘテロコポリマーであり、ヒドロキシル数
約４６および名目分子量３，６００を有している。ポリ
オールＣはポリオキシエチレンキャップおよびヒドロキ
シル数約２５を有するトリメチロールプロパン−重合開
始のポリオキシプロピレンポリマー中に分散された１：
１アクリロニトリル：スチレンコポリマーを３１パーセ
ント固体含量で含む分散体である。ポリオールＤはジプ
ロピレングリコール−重合開始のポリオキシプロピレン
−ポリオキシエチレンブロックコポリマーであり、ヒド
ロキシル数約２９および名目分子量３，４７３を有して
いる。ポリオールＥはグリセリン−重合開始のポリオキ
シプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマー
であり、ヒドロキシル数約２７および名目分子量４，０
４７を有している。ポリオールＦはトルエンジアミン−
重合開始のポリオキシエチレンポリマーであり、ヒドロ
キシル数約４５０および名目分子量４９４を有してい
る。ポリオールＧはトリメチロールプロパン−重合開始
のポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロック
コポリマーであり、ヒドロキシル数３５および名目分子
量４，１２１を有している。 レキソレズ（ＬＥＸＯＲＥＺ）はヒドロキシル数約６５および名目分子量３，７ １７２１−６５ ８０を有する、架橋ポリ（ジエチレングリコー ル、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサ ンジオールアジペート）である。 ＰＰＫ８３９はヒドロキシル数約２９および名目分子量
３，４７３を有する、ジプロピレングリコール−重合開
始ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロック
コポリマー中に分散された１０重量パーセントカーボン
ブラックの分散体である。メタキュア（ＭＥＴＡＣＵＲ
Ｅ）Ｔ−５はエアプロダクツコーポレーション（Ａｉｒ
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．）から市販されている
アルキルスズ触媒である。ＸＦ−Ｆ１０４５はエアプロ
ダクツコーポレーション（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
Ｃｏｒｐ．）から市販されている専売の触媒ブレンドで
ある。ダブコ（ＤＡＢＣＯ）ＢＬ−１９はビス（ジメチ
ルアミノエチル）エーテルである。ダブコ（ＤＡＢＣ
Ｏ）３３ＬＶ（登録商標）はジプロピレングリコール中
トリエチレンジアミンである。Ｑ２−５２１２はダウコ
ーニング（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）から市販されてい
るメチル（プロピルヒドロオキシド、エトキシル化）ビ
ス（トリメチルシロキシ）シランである。ＨｅｘＣｈｅ
ｍ９７７はジプロピレングリコール中カリウムオクトエ
ートである。Ｂ−４１１３はゴールドシュミット社（Ｇ
ｏｌｄｓｃｈｅｍｉｄｔ）から市販されているシリコー
ン表面活性剤である。ＩＳＯ １ はイソシアネート２
９．５重量パーセント含量の液体溶媒を含まないカルボ
ジイミド変性４，４′ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、およびイソシアネート２３重量パーセント含量の溶
媒を含まないウレタン変性ジフェニルメタンジイソシア
ネートの５０：５０混合物である。ＩＳＯ ２ はポリ
メチレンポリフェニルイソシアネートである。すべての
与えられている量は、特に示されない限り重量パーセン
トである。
【００２６】実施例１，２および４は、標準的な手動混
合および開放下での注入技術を用いて製造された。予め
決められた量の樹脂およびイソシアネート（ｉｓｏ）
が、反応器中に加えられた。樹脂およびイソシアネート
（ｉｓｏ）が、ジャーマン（Ｇｅｒｍａｎ）混合翼を備
えたライティング（Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）ミキサーを用い
て約３，０００ｒｐｍで８秒間混合された。この混合物
が、予熱されて準備された金型中に注入された。次に金
型が締められて閉じられた。フォーム製品が脱型され、
試験された。すべての試験は、標準的なＡＳＴＭ操作を
用いて実施された。
【００２７】実施例３は、マシン混合として製造され
た。１０ｍｍキャノン（Ｃａｎｎｏｎ）″Ｌ″ヘッドを
備えたＰＵ−１５マシンが、手動の代りに用いられた。
樹脂およびイソシアネート（ｉｓｏ）が１１０°Ｆに予
熱されて、予熱準備された金型中に急速注入された。次
に金型が締められて閉じられた。フォーム製品が脱型さ
れ、試験された。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】 引張強さ、伸び、および引裂き抵抗等の改良物性値が、
実施例１−４について表Ｉ中に示されている。
【００３０】比較実施例Ｉ 比較実施例Ｉは、実施例１，２および４に用いられたと
同様の操作を使用して製造された。物性試験の結果が、
下記において示されている： ポリオール Ｂ ０．９４ ポリオール Ｃ ９．３６ ポリオール Ｆ ２．８１ ポリオール Ｇ ７９．７１ レキソレズ（LEXOREZ)1721-65 １．５９ ＰＰＫ ８３９ １．８８ Ｂ ４１１３ ０．２０ ＢＬ １９ ０．０８ ＨＥＸＣＨＥＭ ９７７ ０．２４ メタキュア(METACURE) Ｔ−５ ０．０１ トリエタノールアミン ０．９８ 水 ２．２０ ＩＳＯ ２ ４７．０ 物性 中心部密度（ｐｃｆ） ７．２４ 引張強さ（ｐｓｉ） ３２．２ 伸び（％） ５３ ブロック(BLOCK)引裂強さ(ppi) ２．１
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 75:04 (72)発明者 ティモシー、エス、ウィンスキー アメリカ合衆国、ミシガン州、48192、リ バービュー、フォックスボロ、20246 (72)発明者 ジェームズ、デービッド、ハス アメリカ合衆国、ミシガン州、48192、リ バービュー、フォックスグレン、17890

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）変性ジイソシアネート混合物および
    変性ジイソシアネートと非変性ジイソシアネートの混合
    物からなるグループから選択された有機イソシアネー
    ト；および ｂ）樹脂の全重量当たりで、 １）６０から約８５重量パーセントまでの慣用ポリオー
    ル、 ２）１２から約３０重量パーセントまでのグラフトポリ
    マー分散体 ３）任意に約１重量パーセントまでの表面活性剤、 ４）０．３から約２．０重量パーセントまでの水、 ５）０．２から約１．２重量パーセントまでのウレタン
    生成促進用触媒、 ６）０から約３．０重量パーセントまでの鎖長延長剤、
    および ７）任意の顔料、防燃剤、充填剤、および耐候性および
    耐老化安定剤 を含む樹脂から主として成ることを特徴とする、改良さ
    れた引張強さ、伸びおよび引裂き抵抗を有する２成分軟
    質ポリウレタンフォーム組成物。
  2. 【請求項２】 イソシアネートがカルボジイミド変性ジ
    フェニルメタンジイソシアネートおよびウレタン変性ジ
    フェニルメタンジイソシアネートの５０：５０の配合物
    であることを特徴とする、請求項１記載のフォーム組成
    物。
  3. 【請求項３】 引張り伸びが１１０から３３０パーセン
    トまで、引張強さが７０から１６８ｐｓｉまで、ブロッ
    ク引裂き抵抗が７から１６ｐｐｉまで、および７７°Ｆ
    のグラヴス引裂き抵抗が１４から３２ｐｐｉまでとなる
    ことを特徴とする、請求項１記載の２成分系の軟質フォ
    ーム組成物。
JP5272240A 1992-11-09 1993-10-29 改良された伸び、引張強さおよび引裂き抵抗を有する２成分ポリウレタン軟質フォーム組成物 Pending JPH06199976A (ja)

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US97351792A 1992-11-09 1992-11-09
US07/973517 1992-11-09

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