JPH07258373A - 低密度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＦＣを含まない低密度、低硬度のポリウレ
タンフォームを製造することを目的とする。 【構成】 ポリオールと多官能イソシアネートとを水、
触媒及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であって、前記ポリオールとし
て少なくとも１種の平均官能基数が２以上、第一級ヒド
ロキシル基含有量が７０重量％以上及びエチレンオキシ
ド含有量が６５重量％以上で５００〜２０００の当量重
量を有するポリエーテルポリオール１〜２５重量％含む
ポリオール混合物を使用することを特徴とする低密度か
つ低硬度の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。所要
により、化学的反応剤及び／又は補助発泡剤を併用する
ことができる。 【効果】 ＣＦＣを含まないで、低密度かつ低硬度のポ
リウレタンフォームが得られる。更に、化学的反応剤及
び／又は補助発泡剤を併用することにより密度、硬度を
より低下させることができる。

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
ームの製造方法及び該方法により製造された軟質ポリウ
レタンフォームに関する。さらに詳しくは、本発明は、
クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）発泡剤を使用せずに
低密度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォームを製造す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタンフォームは電気電子材料、
自動車用材料、土木建築材料、工業資材、生活用品、衣
料、スポーツ・レジャー用品、医用材料等の広範囲に使
用され、家具、寝具、自動車シート、シートバック、雑
貨等の各種用途用スラブストック及び各種自動車用部品
の製造には低密度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォー
ムの使用が特に適している。本発明において低密度かつ
低硬度とは、スラブストックフォームで通常ヨーロッパ
で一般的な２５ｋｇ／ｍ³ 以上、日本で汎用とされてい
る２２〜２５ｋｇ／ｍ³ の範囲より低密度、またラバー
ライクフォームと通称されるＩＬＤ硬度９〜１２ｋｇの
範囲よりも低硬度のフォームを意図している。

【０００３】ポリウレタンフォームの製造分野、特に低
密度かつ低硬度のポリウレタンフォームの製造分野で
は、従来ＣＦＣ発泡剤の使用が不可欠であったが、１９
８７年のモントリオール条約の締結及びその後の国際的
取決めで１９９５年末のＣＦＣ全廃が決議されているこ
とから、発泡剤としてＣＦＣを全く使用しないか、ある
いは少なくともその使用量を実質的に削減しようとする
努力が続けられている。ＣＦＣ削減の時流の中で、ＣＦ
Ｃの替わりにオゾン破壊値の低い材料、たとえばＨＣＦ
Ｃやメチレンクロライドを発泡剤として使用することが
提案された。しかし、ＨＣＦＣは高価であるために軟質
ポリウレタンフォームの量産には使用しがたい上に、Ｈ
ＣＦＣ自体その使用が近い将来禁止されることが見込ま
れている。また、メチレンクロライドには毒性の問題が
あるために、アメリカで使用規制を受けており、日本で
も排水規制の対象となっており、いずれも環境問題から
その使用が著しく制限されるという問題がある。

【０００４】蟻酸のような反応性発泡剤の使用も提案さ
れているが、発生する一酸化炭素のために厳重な職場環
境の保全が必要となるという問題がある。

【０００５】水を発泡剤として使用することも提案され
ているが、この場合内部発熱が問題となるために冷却機
の設置が必要となり、これにより新たに多額の設備投資
を要するという問題がある。また、水を発泡剤とし、水
を増量して高めのイソシアネートインデックス（１０５
〜１２０）で２２ｋｇ／ｍ³ 以下の低密度かつ低硬度の
軟質ポリウレタンフォームを量産する試みもなされた
が、得られたフォームから体積の大きい製品を製造する
とき水とイソシアネートの反応により生ずる内部発熱に
よりフォームそのものが過熱して火災が発生する危険が
生じるという別の問題も生ずる。ここで、イソシアネー
トインデックスとは、配合中の全ての活性水素との反応
に必要とされるイソシアネートの化学量論量のパーセン
テージである。すなわち、イソシアネートインデックス
が１０５とは、配合中の全ての活性水素との反応に必要
とされる化学量論量に対して１０５％の量のイソシアネ
ートが用いられることを意味する。

【０００６】上記した過熱による火災の危険性は、水を
更に増量してイソシアネートインデックスを低下させた
り、補助発泡剤を併用したり触媒系その他のパラメータ
ーを慎重に調整することによりある程度コントロールす
ることができる。しかし、イソシアネートインデックス
を１１０以下（特に９０〜９５以下）に低下させるとよ
り低硬度のポリウレタンフォームが製造されるが、しば
しばポリウレタンフォームの開裂、すなわちフォームの
表面及び／又は内部においてかなりの大きさの開孔又は
空隙が生じ、他の物性が低下するという問題が生ずる。
更に、水を増量させると、水とポリオールとの混和性が
悪くなるという問題も生ずる。

【０００７】上記したように、水を発泡剤として使用し
て低密度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォームを製造
する方法には幾つかの問題点があり、実用的な方法とは
言い難い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＣＦ
Ｃ発泡剤を使用せずに、低密度かつ低硬度の軟質ポリウ
レタンフォームを製造する方法を提供することにある。

【０００９】本発明の別の目的は、新たな環境問題を引
き起こすことなく、新たな多額の設備投資を伴うことな
く、低密度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォームを製
造する方法を提供することにある。

【００１０】本発明の更なる目的は、他の物性を低下さ
せることなくイソシアネートインデックスを１１０以下
（特に９０〜９５以下）に低下させることにより、応用
範囲の広い低密度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォー
ムを製造する方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、ポリオールと多
官能イソシアネートとを発泡剤としての水、触媒及び整
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
製造する際に、ポリオールとして特殊なポリオールを特
定量含有するポリオール混合物を使用することにより、
更に必要に応じて、化学的反応剤や補助発泡剤を併用す
ることにより、上記目的を達成し得ることを見出し、こ
の知見にもとづいて本発明に到達した。

【００１２】すなわち、本発明により提供される、ポリ
オールと多官能イソシアネートとを水、触媒及び整泡剤
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
する方法は、前記ポリオールとして少なくとも１種の特
殊なポリエーテルポリオール（以下ポリオールＡとい
う）を１〜２５重量％含むポリオール混合物を使用する
ことを特徴とする。本発明でいうポリオールＡとは、平
均官能基数が３以上、第１級ヒドロキシル基含有量が７
０重量％以上及びエチレンオキシド含有量が６５重量％
以上で５００〜２０００の当量重量を有するポリエーテ
ルポリオールを指す。ポリオールＡを含むポリオール組
成物を使用することにより、他の物性を低下させること
なくイソシアネートインデックスを８０〜１１０、更に
は８５〜１０５に低下させることが可能となる。

【００１３】また、必要に応じて化学的反応剤及び／又
は補助発泡剤を併用すれば、軟質ポリウレタンフォーム
の密度及び硬度を更に低下させることができる。

【００１４】本発明の第１の態様では、上記ポリオール
混合物と多官能イソシアネートとを水、触媒及び整泡剤
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。

【００１５】本発明の第２の態様では、上記ポリオール
混合物と多官能イソシアネートとを水、触媒、整泡剤及
び化学的反応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。

【００１６】本発明の第３の態様では、上記ポリオール
混合物と多官能イソシアネートとを水、触媒、整泡剤及
び補助発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。

【００１７】本発明の第４の態様では、上記ポリオール
混合物と多官能イソシアネートとを水、触媒、整泡剤、
化学的反応剤及び補助発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。

【００１８】本発明方法で使用される各原料について、
以下詳細に説明する。

【００１９】ポリオールＡ 本発明方法によるポリウレタンフォームの製造に使用さ
れるポリオール組成物中の必須成分であるポリオールＡ
は、平均官能基数が２以上、好ましくは３〜７、最も好
ましくは３〜５であり、第１級ヒドロキシル基含有量が
７０重量％以上、好ましくは７５重量％以上、最も好ま
しくは８０重量％以上であり、エチレンオキシド含有量
が６５重量％以上、好ましくは７０重量％以上であり、
当量重量は５００〜２０００、好ましくは７５０〜１７
５０、最も好ましくは１０００〜１５００である。

【００２０】ポリオールＡの平均官能基数が２未満にな
ると、硬度は低下するがイソシアネートインデックスを
低下させたときの他の物性の低下を抑えることができな
い。７０重量％未満の第１級ヒドロキシル基含有量及び
６５重量％未満のエチレンオキシド含有量では、多官能
イソシアネートとの反応が遅く、本発明の所望の効果が
得られにくい。当量重量が５００未満でも本発明の所望
の効果が得られにくく、２０００を超えると低密度化が
困難となる。

【００２１】ポリオールＡは、周知の方法、例えば以下
の方法により製造されるか、または市販の材料を使用し
ても良い。

【００２２】一般に、ポリエーテルポリオールはアルキ
レングリコールを開始剤としてアルカリ触媒の存在下で
アルキレンオキシドのアニオニックな連続付加反応によ
り得られる。さらに詳しくは、アルカリ触媒としてＫＯ
Ｈ（カ性カリ）を少量用いて活性水素化合物である多価
アルコールにプロピレンオキシド（ＰＯ）或いはエチレ
ンオキシド（ＥＯ）を８０〜１４０℃の温度範囲で開環
付加重合することにより所定の分子量まで分子を延長
し、目標分子量に到達したポリオール中のアルカリ触媒
を中和除去すると、目的のポリエーテルポリオールが得
られる。望むポリオールにより、ＥＯとＰＯの比率や付
加する順序を調整する。後記実施例で使用したポリオー
ルＡはグリセリンを開始剤として上記の方法により調製
したものである。

【００２３】２種以上のポリオールＡを使用しても良
い。

【００２４】ポリオールＡはポリオール混合物の１〜２
５重量％、好ましくは２〜２０重量％、最も好ましくは
５〜１５重量％を構成する。

【００２５】他のポリオール成分 本発明のポリオール混合物の７５〜９９重量％は、上記
ポリオールＡ以外のポリオールから構成される。広義の
ポリオール、すなわちツェレビチノフ法によって決定さ
れる活性水素を有するあらゆる物質を使用することがで
きるが、特に使用可能なポリオールとして、下記のポリ
アルキレンポリオール： （ａ）ポリヒドロキシアルカン（例えばグリセリン、
１，２，４−トリヒドロキシブタン、１，２，６−トリ
ヒドロキシヘキサン、１，１，１−トリメチロールエタ
ン、１，１，１−トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ソルビトール、マンニトール等）のアルキ
レンオキシド付加物； （ｂ）非還元糖および糖誘導体（例えばシュクロース；
メチルグルコシド；エチレングリコールグリコシド、プ
ロピレングリコールグリコシド、グリセロールグルコシ
ド、１，２，６−ヘキサントリオールグリコシド等のグ
リコールグリコシド；アルキルグリシド等）のアルキレ
ンオキシド付加物； （ｃ）ポリフェノール（例えばフェノールとホルムアル
デヒドとの縮合生成物及びノボラック樹脂；フェノール
系化合物とアクロレインとの縮合生成物｛この中で最も
簡単なものは１、２、３−トリス（ヒドロキシフェニ
ル）プロパンである｝；フェノール系化合物とグリオキ
ザールグルタールアルデヒドと他のジアルデヒドとの縮
合生成物｛この中で最も簡単なものは１，１，２，２−
テトラキス（ヒドロキシフェノール）エタンである｝
等）のアルキレンオキシド付加物； （ｄ）ポリアミンおよびポリヒドロキシアミン（例えば
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリエチレン
ジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ジイソププロパノール、ジ
エタノールモノイソプロパノールアミン等）のアルキレ
ンオキシド付加物；を例示することができる。ここで使
用されるアルキレンオキシドとしては、２〜４個の炭素
原子を有するアルキレンオキシド、特にエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドおよびこれらの混合物が望まし
い。

【００２６】亜リン酸およびポリ亜リン酸（例えばリン
酸、亜リン酸、トリポリリン酸、ポリメタリン酸のよう
なポリリン酸）等のアルキレンオキシドも、使用可能な
ポリオールのひとつである。ここで使用されるアルキレ
ンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンン
オキシド、エポキシブタン、３−クロロ−１、２−エポ
キシプロパン等が好ましく挙げられる。

【００２７】本発明では上記した種々のポリオールを使
用できるが、一般に２〜４個の炭素原子を有するアルキ
レンオキシド、例えばエチレンオキシド（ＥＯ）、プロ
ピレンオキシド（ＰＯ）およびこれらの混合物を付加し
たポリオールが適している。本発明において特に適した
ポリオールとしては、分子量２０００〜４０００の、プ
ロピレンオキシド及び／又はエチレンオキシドを付加し
たポリオールが挙げられる。ＥＯを約１０重量％含むポ
リオールを使用すると、硬度を非常に大きく低下させる
ことができ、このように硬度の低下効果が大きいことか
ら、比較的少量の添加で十分な効果が得られる。

【００２８】後記実施例で使用したポリオールＢのよう
な全ＰＯタイプのポリオールに使用すると、硬度の大幅
な低下が計られるばかりでなくセル荒れもおこさず、ソ
フトなフォームが得られる。

【００２９】全ＰＯタイプのポリオールはメチレンクロ
ライド発泡剤を使用するポリウレタンフォームの製造に
おいて汎用ポリオールとして日本で広く使用されてきた
が、この場合ポリウレタンフォームを低密度化するには
大量のメチレンクロライドを使用しなければならず、そ
うするとセル荒れをおこしソフトなフォームができにく
いという難点があった。しかし、本発明ではポリオール
Ａと併用することにより、全ＰＯタイプのポリオールで
も低密度ポリウレタンフォームの製造に有効に使用され
得る。

【００３０】上に例示したポリオールに加えて、広義の
ポリオールに包含される物質、例えばアミン末端を有す
るポリブタジエンポリオールを少量使用することも可能
である。

【００３１】ポリオールＡ及びその他のポリオール成分
のヒドロキシル価の好ましい範囲は２０〜１５０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ、より好ましくは２６〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇで
ある。ヒドロキシル価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合
は得られる軟質ポリウレタンフォームの低密度化が困難
になり、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると軟質ポリウレ
タンフォームの反発弾性が低く、収縮しやすくなる。

【００３２】多官能イソシアネート 本発明の方法によるポリウレタンフォームの製造に使用
される多官能イソシアネートは特に限定されず、一般に
平均約２個のイソシアネートを有する有機ポリイソシア
ネートが使用される。

【００３３】適当な有機ポリイソシアネートとしては、
アルキレンジイソシアネートやアリールジイソシアネー
ト等の炭化水素ジイソシアネート、例えば２，４−ジイ
ソシアネートトルエン、２，４−トリレンジイソシアネ
ート、２，６−ジイソシアネートトルエン、２，６−ト
リレンジイソシアネート、１，８−ジイソシアネートオ
クタン、１，５−ジイソシアネート、 ２，２，４−ト
リメチルペンタン、１，９−ジイソシアネートノナン、
１，４−ブチレングリコールの１，１０−ジイソシアネ
ートプロピルエーテル、１，１１−ジイソシアネートウ
ンデカン、１，１２−ジイソシアネートドデカン、ビス
（ジイソシアネートヘキシル）スルフィド、１，４−ジ
イソシアネートベンゼン、３，５−ジイソシアネート−
ｏ−キシレン、４，６−ジイソシアネート−ｍ−キシレ
ン、２，６−ジイソシアネート−ｏ−キシレン、ナフタ
レン−１，４−ジイソシアネート、２，４−ジイソシア
ネート−１−クロロベンゼン及び２，５−ジイソシアネ
ート−ビス（３−メチル−４−イソシアネートフェニ
ル）メタン１−ニトロベンゼンが挙げられる。４，４’
−ジフェニルメチレンジイソシアネート、２，４−ジフ
ェニルメチレンジイソシアネートおよび４，４’−ジフ
ェニルプロパンジイソシアネートを精製またはニートな
状態で使用してもよく、あるいは上記の二官能イソシア
ネート（特に２，４−および２，６−トリレンジイソシ
アネート）と少量混和させたポリマーの状態で使用する
こともできる。好ましい多官能イソシアネートとして
は、２，４−および２，６−トリレンジイソシアネート
（本明細書中、これらの物質を広範囲にＴＤＩと称す
る）ならびに２官能イソシアネートが挙げられる。最も
好ましい多官能イソシアネートは８０／２０ＴＤＩ（す
なわち２，４−トルエンジイソシアネート８０重量％と
２，６−トルエンジイソシアネート２０重量％との混合
物）である。

【００３４】多官能イソシアネートは、１１０〜８０、
より好ましくは１０５〜８５の範囲のイソシアネートイ
ンデックスを与える量で使用される。

【００３５】水 本発明では水を主たる発泡剤として使用するが、その使
用量はポリオール混合物１００重量部に対して１〜１２
重量部、好ましくは２〜７重量部、最も好ましくは３〜
６重量部である。

【００３６】補助発泡剤 本発明では、必要に応じ、水以外に従来公知の発泡剤、
例えばメチレンクロライドを補助発泡剤として使用する
ことができるが、その使用量は最小限にとどめるべきで
ある。補助発泡剤を併用すると、過熱による火災の危険
性が少なくなる。

【００３７】化学的反応剤 本発明では、必要に応じ、化学的反応剤を併用すること
ができる。ここで、化学的反応剤とはイソシアネートと
活性水素との反応時にユリア結合に作用してポリウレタ
ンの反応時の形態（モルフォロジー）を変更することが
でき、より軟質のポリウレタンフォームを製造し得る物
質を指す。

【００３８】化学的反応剤としては、特開平３−１６８
２２８号公報に記載されているような１，０００〜２
０，０００，０００の範囲の分子量を有する一種又は二
種以上の架橋していない有機高分子電解質、例えばアク
リル酸又はメタアクリル酸の共重合体の塩が挙げられ
る。電解質としてはアルカリ金属塩が好ましく、より好
ましいのはナトリウム塩である。商品名としてはシェル
社より発売されているＣａｒａｐｏｒ２００１が挙げら
れる。また同様な商品はゴールドシュミット社よりＯｒ
ｔｅｇｏｌ３００（５０％水溶液）の名称で販売されて
いる。

【００３９】化学的反応剤は、通常水に溶解した状態で
使用されるが、使用状態でウレタン組成物に溶解し得る
ものであれば固形物として使用しても良い。その使用量
は、ポリオール混合物１００重量部に対して０．００１
〜２重量部、好ましくは０．０１〜１．０重量部、最も
好ましくは０．１〜１．０重量部である。

【００４０】触媒 本発明では、当業界で公知の触媒、例えばアミン触媒、
金属触媒を使用することができる。

【００４１】アミン触媒としては、ビス（２，２’−ジ
メチルアミノエチル）エーテル、トリメチルアミン、Ｎ
−メチルモルホリン、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，
Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、
ペンタメチルプロピレントリアミン、トリエチレンジア
ミン、ピリジンオキシド等が例示される。ビス（２，２
−ジメチルアミノエチル）エーテルが特に有効である。

【００４２】金属触媒としては、錫ナトリウムアセテー
ト、錫カリウムラウレート、錫カルシウムヘキサノエー
ト、錫アセテート、錫オクトエート、錫オレエート、鉛
オクトエート、金属ドライヤー（マンガンナフテネート
及びコバルトナフテネート等）等が例示されるが、有機
錫化合物が特に好ましい。

【００４３】有機錫化合物の中で特に、カルボン酸のジ
アルキル錫塩、例えばジブチルスズジアセテート、ジブ
チルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジラ
ウリルスズアセテート、ジオクチルスズジアセテート、
ジブチルスズ−ビス（４−メチルアミノベンゾエー
ト）、ジブチルスズジラウリルメルカプチド、ジブチル
スズービス（６−メチルアミノ）カプロエート等；トリ
アルキルスズヒドロキシド、ジアルキルスズオキシド、
ジアルキルスズジアルコキシド又はジアルキルスズジク
ロリド、例えばトリメチルスズヒドロキシド、トリブチ
ルスズオキシド、ジブチルスズオキシド、ジオクチルス
ズオキシド、ジオクチルスズオキシド、ジラウリルスズ
オキシド、ジブチルスズ−ビス（イソプロポキシド）、
ジブチルスズ−ビス（２−ジメチルアミノベンチレー
ト）、ジブチルスズジクロリド、ジオクチルスズジクロ
リドを挙げることができる。

【００４４】上記のアミン触媒と有機錫触媒を併用して
も良く、アミン触媒又は有機錫触媒と他の公知の触媒と
を組合わせて使用することもできる。公知の触媒として
は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のヒドロキシ
ド、アルコキシド及びフェノキシドのような強塩基類；
塩化第二鉄、塩化第一スズ、三塩化アンチモン、硝酸ビ
スマス及び塩化ビスマス等のような強酸の酸性金属塩
類；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、エチルアセトアセテート、サリ
チルアルデヒド、シクロペンタノン−２−カルボキシレ
ート、アセチルアセトンイミン、ビス−アセチルアセト
ン−アルキレンジイミン、サリチルアルデヒドイミンな
どとＢｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓ
ｎ，Ａｓ，Ｂｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ、Ｃｏ，Ｎｉ
のような種々の金属又はＭｏＯ₂ ⁺⁺，ＵＯ₂ ⁺⁺などのよ
うなイオンとから得ることができる種々の金属のキレー
ト類；Ｔｉ（ＯＲ）₄ 、Ｓｎ（ＯＲ）₄ 、Ｓｎ（ＯＲ）
₂ 、Ａｌ（ＯＲ）₃ （式中、Ｒはアルキルまたはアリー
ルである）のような種々の金属のアルコラート類及びフ
ェノラート類；チタンキレートのようなアルコラートと
カルボン酸、β−ジケトン及び２−（Ｎ，Ｎ−ジアルキ
ルアミノ）アルカノールとの反応生成物が例示すること
ができる。

【００４５】上記した触媒の使用量は、ポリオール混合
物１００重量部に対して０．００１〜５重量部、好まし
くは０．００１〜２重量部、最も好ましくは０．０１〜
２重量部である。

【００４６】本発明では、後記実施例に示すようにポリ
ウレタンフォームの製造に必要なアミン触媒量を少なく
することができ、それにより硬度をより低くすることが
できる。加えて、過剰量の触媒の使用による悪影響、例
えばフォッギング等の問題も解決することができる。

【００４７】任意成分 更に必要に応じて、公知の充填剤、安定剤、着色剤、架
橋剤等の成分を使用することができる。特に少くともひ
とつが２以上の官能価を有する架橋剤／延長剤の使用
は、本発明のフォームを安定的に製造するのに有効であ
る。低分子のトリオール（例えば、グリセロール、トリ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリメチロー
ルプロパン等）、低分子のジオール（例えばモノエチレ
ングリコール、モノプロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール等）、ポリグリ
セリンが挙げられる。

【００４８】これらの架橋剤／延長剤はポリオール混合
物１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。

【００４９】本発明の低密度かつ低硬度の軟質ポリウレ
タンフォームは、慣用の製造方法に従って、全原料を均
密に混合後、混合物をベルトコンベア上または成形用モ
ールドに入れて発泡させて製造することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明では、ポリオールＡを含むポリオ
ール混合物を使用することにより、物性を低下させるこ
となくイソシアネートインデックスを８０〜１１０、更
には８５〜１０５に低下させることが可能となり、これ
によりイソシアネートの反応性が高まるので触媒の使用
量を低減させることができる。

【００５１】従来方法では、２２ｋｇ／ｍ³ の密度で１
３〜１９ｋｇｆの硬度のポリウレタンフォームしか製造
され得なかったが、本発明方法によればＩＬＤ硬度を９
ｋｇｆまで低下させた軟質ポリウレタンフォームを得る
ことができる。更に低密度の１６ｋｇ／ｍ³ にすると水
分量６．０で４．６ｋｇｆまで低下可能である。

【００５２】また、必要に応じて、化学的反応剤を併用
すれば、ＩＬＤ硬度を密度２１．７ｋｇ／ｍ³ で７ｋｇ
ｆまで低下可能である。

【００５３】同様に、必要に応じて補助発泡剤を併用す
れば、火災の危険がなく、２２ｋｇ／ｍ³ 以下（例えば
１６ｋｇ／ｍ³ ）の密度の軟質ポリウレタンフォームも
得ることが可能であり、ＩＬＤ硬度も３ｋｇｆまで低下
させることが可能である。

【００５４】

【実施例】下記の実施例は本発明を例証するためのもの
であって、本発明を限定するものではない。特に指示が
ない限り、下記の配合中の成分の量は重量部で表され
る。

【００５５】配合中の各成分の詳細は次の通りである。

【００５６】ポリオール ポリオールＡ（本発明の特殊ポリオール）：グリセリン
とプロピレンオキシド及びエチレンオキシドとの反応生
成物 ヒドロキシル基価 ３６ｍｇＫＯＨ／ｇ、 分子量 約４０００、 ＥＯ含有量 ７５重量％、 第１級ヒドロキシル基含有量 ８２重量％、 平均官能基数 ３、 当量重量 １３３３； ポリオールＢ：グリセリンとプロピレンオキシドとの反
応生成物 ヒドロキシル基価 ５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、 分子量 ３０００、 ＥＯ含有量 ０重量％、 第１級ヒドロキシル基含有量 ０重量％、 平均官能基数 ３、 当量重量 １０００； ポリオールＣ：グリセリンとプロピレンオキシド及びエ
チレンオキシドの反応生成物 ヒドロキシル基価 ５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、 分子量 ３０００、 ＥＯ含有量 １０重量％、 第１級ヒドロキシル基含有量 １０重量％、 平均官能基数 ３、 当量重量 １０００； ポリオールＤ：グリセリンとプロピレンオキシド及びエ
チレンオキシドの反応生成物 ヒドロキシル基価 ４６ｍｇＫＯＨ／ｇ、 分子量 ３５００、 ＥＯ含有量 １１重量％、 第１級ヒドロキシル基含有量 ０重量％、 平均官能基数 ３、 当量重量 １１６７； ポリオールＥ：グリセリンとプロピレンオキシドとエチ
レンオキシドとの反応生成物 ヒドロキシル基価 ３６ｍｇＫＯＨ／ｇ、 分子量 ４５００、 ＥＯ含有量 １５重量％、 第１級ヒドロキシル基含有量 ８０重量％、 平均官能基数 ３、 当量重量 １５００； ポリオールＦ：グリセリンとプロピレンオキシド及びエ
チレンオキシドの反応生成物 ヒドロキシル基価 ２７ｍｇＫＯＨ／ｇ、 分子量 ６０００、 ＥＯ含有量 １４重量％、 第１級ヒドロキシル基含有量 ８５重量％、 平均官能基数 ３、 当量重量 ２０００。

【００５７】イソシアネート １：カラデート８０、２，４−及び２，６−トルエンジ
イソシアネートの８０／２０混合物、シェル社製； ２：カラデート８０（ＴＤＩ）／カラデート３０（ＭＤ
Ｉ）の４０／６０混合物； ３：ＰＵ３１３３；変性ＭＤＩ、ＤｅｓｍｏｄｕｒＰＵ
３１３３、バイエル社製。

【００５８】アミン触媒 Ｄａｂｃｏ ３３ＬＶ：ジアザビシクロオクタン溶液、
エアプロダクト社製； ＮｉａｘＡ１：ビス（２、２’ジメチルアミノエチル）
エーテル溶液，ＵＣＣ社製； ＰＤ１１１６：Ｎ，Ｎ’ジメチルヘキサデシルアミン、
シェル社製。

【００５９】錫触媒 Ｓｔａｎｎｏｕｓ Ｏｃｔｏａｔｅ、エアプロダクト社
製。

【００６０】整泡剤（シリコーン界面活性剤） Ｌ５８２：日本ユニカー社製； Ｂ４９００：ゴールドシュミット社製； Ｂ４１１３：ゴールドシュミット社製。

【００６１】化学的反応剤 Ｃａｒａｐｏｒ ２００１，水溶性高分子電解質、シェ
ル社製。

【００６２】補助発泡剤 ＣＦＣ１１：トリクロロフルオロメタン、旭ガラス社
製； ＭＣ：メチレンクロライド 旭ガラス社製。

【００６３】実施例で製造されたポリウレタンフォーム
の諸特性は次のようにして測定した。

【００６４】クリームタイム イソシアネート、ポリオールを含めた全成分を混合して
から混合物が顕著な膨張が生ずるまでに要した時間
（秒）。

【００６５】フルライズタイム イソシアネート、ポリオールを含めた全成分を混合して
から連続気泡化の前兆である十分な立ち上がりを表すガ
スの放出を認めるまでの時間（秒）。

【００６６】密度 ｋｇ／ｍ³ で表示。

【００６７】ポロシテイー ５０ｍｍ厚の軟質ウレタンフォーム中を８Ｌ／分の速度
の空気が通過したときのエタノール柱により測定したフ
ォームのセル解放度（ｍｍエタノール）。数値が低いほ
どフォームのセルが開いていることを示す。２０ｍｍエ
タノール迄が良と判定される（シェル社ＡＭＳ６９３−
１）。

【００６８】硬度 ２５％ＩＬＤ硬さ（ｋｇｆ／３１４ｃｍ² ）：ＪＩＳＫ
６４０１により測定； ４０％ＣＬＤ硬さ（ｋＰａ）：ＤＩＮ５３５７７により
測定。

【００６９】引張強度 ＡＳＴＭ−Ｄ３７５４により測定（ｋＰａ）。

【００７０】引張伸び ＡＳＴＭ−Ｄ３７５４により測定（％）。

【００７１】５０％圧縮歪 ７０℃／２２時間で５０％圧縮後の残留歪の割合
（％）。

【００７２】反発弾性 ボールリバウンドによるフォームの反発弾性（％）（Ｊ
ＩＳＫ６４０１，ＡＳＴＭＤ３５７４，本法はＪＩＳに
よる）。

【００７３】比較例１〜６、実施例１〜６及び実施例９
〜２９ 表に示す配合の４倍量にて発泡した。

【００７４】ポリオールをビーカーにとり、２０℃に温
度を調節し、アミン触媒、水、整泡剤を加え、場合によ
り化学的反応剤、補助発泡剤を加えた後３０秒間攪拌し
た。ついで錫触媒を加え、１０秒間攪拌した後、イソシ
アネートを加えて７秒間攪拌し、３５×３５×２０ｃｍ
の容器内で自由発泡させた。得られたフォームを７０℃
の空気循環式オーブン中で１０分間加熱し、室温で２４
時間放置して軟質ポリウレタンフォームを得た。

【００７５】比較例７〜１０及び実施例７〜８ 表に示す配合で密度を勘案して必要量を混合して高速混
合し、あらかじめ５０℃に調節した内寸４００×４００
×７０ｍｍのモールドに注入し蓋をして発泡させた。

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】

【表３】

【００７９】

【表４】

【００８０】

【表５】

【００８１】

【表６】

【００８２】

【表７】

【００８３】

【表８】

【００８４】上記した表から明らかなように、本発明方
法によると、ＣＦＣ発泡剤を使用しなくとも、低密度か
つ低硬度の軟質ポリウレタンフォームを製造することが
可能である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオールと多官能イソシアネートとを
   水、触媒及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であって、前記ポリオール
   として少なくとも１種の平均官能基数が２以上、第一級
   ヒドロキシル基含有量が７０重量％以上及びエチレンオ
   キシド含有量が６５重量％以上で５００〜２０００の当
   量重量を有するポリエーテルポリオール１〜２５重量％
   含むポリオール混合物を使用することを特徴とする低密
   度かつ低硬度の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
2. 【請求項２】 ポリエーテルポリオール混合物がポリオ
   ールのプロピレンオキシド付加物である、平均官能価数
   ２〜４とＯＨ価２６〜６０を有する末端ＯＨ基を持った
   ポリエーテルポリオール７５〜９９％重量％を含む請求
   項１記載の方法。
3. 【請求項３】 イソシアネートインデックスが８０〜１
   １０、好ましくは８５〜１０５を生ずる量の多官能イソ
   シアネートを使用する請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 更に化学的反応剤の存在下で反応させる
   請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 更に補助発泡剤の存在下で反応させる請
   求項１〜３のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 更に化学的反応剤と補助発泡剤の存在下
   で反応させる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。