JPH08311149A

JPH08311149A - 軟質ポリウレタンフォームの製造方法

Info

Publication number: JPH08311149A
Application number: JP7125429A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Wada; 浩志和田; Nobuaki Tsukida; 宣昭突田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【構成】高分子量ポリオール、架橋剤およびイソシアネ
ートを触媒の存在下反応させて軟質ポリウレタンフォー
ムを製造する方法において、ピペラジン類にアルキレン
オキシドを反応させて得られる高分子量ポリオールおよ
び／または低分子量ポリオールを使用することを特徴と
する。【効果】キュア性が向上する。

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
ームの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟質ポリウレタンフォームは、一般的
に、優れた弾性触感により、主に、自動車用シートクッ
ションやシートバック、家具用品等に多用されている。

【０００３】従来から、軟質ポリウレタンフォームを製
造するためには、ある一定量以上のアミン系触媒の添加
が必須であった。しかし、近年、このアミン系触媒に起
因する自動車ガラスの表面曇り問題（フォギング問題）
が、クローズアップされるようになってきた。フォギン
グを防ぐ目的で、アミン系触媒の構造の一部をイソシア
ネートと反応するように、ヒドロキシル化またはアミノ
化したもの（以下、反応型アミン系触媒という）が使用
されてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、反応型アミン
系触媒は、反応途中でイソシアネートと反応するため、
反応後半の触媒活性が低くなり、脱型性（キュア性）が
不十分であった。特に最近は、短時間で成形品を脱型す
ることが求められているため、反応型アミン系触媒の添
加量も多くなり、熱分解によって再発生するアミン系触
媒によるフォギングも、問題になっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決した下記発明である。

【０００６】イソシアネート基と反応しうる活性水素含
有基を２以上有する高分子量活性水素化合物およびポリ
イソシアネート化合物を触媒や発泡剤などの助剤の存在
下に反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造するに
あたり、（１）前記高分子量活性水素化合物の少なくと
も一部がピペラジン類にアルキレンオキシドを開環付加
反応させて得られる高分子量ピペラジン系ポリオールで
あり、かつ（２）アミン系触媒を使用しないか、または
全前記高分子量活性水素化合物１００重量部に対し０．
２重量部以下のアミン系触媒を使用する、ことを特徴と
する軟質ポリウレタンフォームの製造方法。

【０００７】イソシアネート基と反応しうる活性水素含
有基を２以上有する高分子量活性水素化合物、架橋剤お
よびポリイソシアネート化合物を触媒や発泡剤などの助
剤の存在下に反応させて軟質ポリウレタンフォームを製
造するにあたり、（１）前記高分子量活性水素化合物の
少なくとも一部がピペラジン類にアルキレンオキシドを
開環付加反応させて得られる高分子量ピペラジン系ポリ
オールであるか、または架橋剤の少なくとも一部がピペ
ラジン類にアルキレンオキシドを開環付加反応させて得
られる低分子量ピペラジン系ポリオールであり、かつ
（２）アミン系触媒を使用しないか、または全前記高分
子量活性水素化合物１００重量部に対し０．２重量部以
下のアミン系触媒を使用する、ことを特徴とする軟質ポ
リウレタンフォームの製造方法。

【０００８】（ピペラジン系ポリオール）本発明におい
て使用するピペラジン系ポリオールとは、ピペラジン類
にアルキレンオキシドを開環付加反応させて得られるポ
リオキシアルキレンポリオールである。本発明でいうピ
ペラジン類とは、ピペラジンのみならずピペラジン中の
水素原子をアルキル基やアミノアルキル基などの有機基
で置換した置換ピペラジンをも意味する。該ピペラジン
類はアルキレンオキシドが反応しうる活性水素を少なく
とも２個有することを必須とする。このような化合物を
開始剤としてアルキレンオキシドを開環付加反応させて
得られるピペラジン系ポリオールにおいては、ピペラジ
ン類における環を構成する２個の窒素原子は３級アミン
となる。

【０００９】ピペラジン類のなかでも、置換ピペラジン
が好ましく、特にアミノアルキル基などで水素原子を置
換してなる、窒素原子を分子中に３個以上有する置換ピ
ペラジンが好ましい。置換ピペラジンのなかではＮ−置
換ピペラジンが好ましく、特にＮ−アミノアルキルピペ
ラジン類が好ましい。

【００１０】具体的なピペラジン類には、ピペラジン、
２−メチルピペラジン、２−エチルピペラジン、２−ブ
チルピペラジン、２−ヘキシルピペラジン、２，５−、
２，６−、２，３−または２，２−ジメチルピペラジ
ン、２，３，５，６−または２，２，５，５−テトラメ
チルピペラジンなどの環を構成する炭素原子に結合した
水素原子を低級アルキル基で置換したアルキルピペラジ
ン類、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジンなど、環を
構成する窒素原子に結合した水素原子をアミノアルキル
基で置換したＮ−アミノアルキルピペラジン類などがあ
る。特にＮ−（２−アミノエチル）ピペラジンが好まし
い。

【００１１】ピペラジン類に開環付加反応させるアルキ
レンオキシドとしては、炭素数２〜４のアルキレンオキ
シドが好ましい。具体的にはエチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブ
チレンオキシドから選ばれる少なくとも１種が好まし
い。特に、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの併
用が好ましい。

【００１２】本発明においては、（Ａ）高分子量活性水
素化合物を使用する場合において、高分子量活性水素化
合物の少なくとも一部が高分子量ピペラジン系ポリオー
ルであるか、（Ｂ）高分子量活性水素化合物および架橋
剤を使用する場合において、（Ｂ−１）高分子量活性水
素化合物の少なくとも一部が高分子量ピペラジン系ポリ
オールであるか、または（Ｂ−２）架橋剤の少なくとも
一部が低分子量ピペラジン系ポリオールであることを特
徴とする。

【００１３】本発明においては、（Ｂ）高分子量活性水
素化合物および架橋剤を使用する場合の方が（Ａ）高分
子量活性水素化合物を使用する場合より好ましい。特に
（Ｂ−２）の場合が好ましい。

【００１４】さらに、架橋剤の少なくとも一部が低分子
量ピペラジン系ポリオールであり、かつ高分子量活性水
素化合物の少なくとも一部が高分子量アミン系ポリオー
ルであることが好ましい。

【００１５】本発明をもっとも効果的なものにするには
高分子量活性水素化合物の少なくとも一部が高分子量ピ
ペラジン系ポリオールであり、かつ、架橋剤の少なくと
も一部が低分子量ピペラジン系ポリオールであることが
好ましい。次に、高分子量活性水素化合物および架橋剤
について説明する。

【００１６】（高分子量活性水素化合物）本発明におい
て使用する高分子量活性水素化合物としては、高分子量
ピペラジン系ポリオール、高分子量アミン系ポリオー
ル、それら以外のポリオキシアルキレンポリオール、ポ
リマー分散ポリオールなどがある。以下それぞれについ
て説明する。

【００１７】（高分子量ピペラジン系ポリオール）高分
子量ピペラジン系ポリオールとは、前述のピペラジン系
ポリオールのうち分子量の高いものをいう。高分子量ピ
ペラジン系ポリオールの水酸基あたりの分子量は１００
０以上１００００以下、特に１０００〜３０００である
ことが好ましい。水酸基数は２〜４が好ましい。

【００１８】高分子量ピペラジン系ポリオールは末端や
内部にオキシエチレン基を含有することが好ましく、そ
の含有量は３〜３０重量％、特に５〜３０重量％である
ことが好ましい。オキシエチレン基の大部分は分子鎖の
末端部分に存在することが好ましい。

【００１９】高分子量ピペラジン系ポリオールは２種以
上の混合物であってもよく、その場合の好ましい平均水
酸基数、平均水酸基価の範囲は上記の通りである。

【００２０】高分子量ピペラジン系ポリオールを使用す
る場合、全高分子量活性化合物中３０〜８０重量％、特
に４０〜７０重量％使用することが好ましい。

【００２１】（高分子量アミン系ポリオール）高分子量
アミン系ポリオールとしては、ピペラジン類以外のアミ
ン類を開始剤として、アルキレンオキシドを開環付加反
応させて得られる、ポリオキシアルキレンポリオールが
用いられる。

【００２２】アルキレンオキシドとしては炭素数２以上
のアルキレンオキシド、具体的には、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、
２，３−ブチレンオキシド、スチレンオキシド、が例示
される。特に、プロピレンオキシド、１，２−ブチレン
オキシド、および２，３−ブチレンオキシドから選ばれ
る少なくとも１種とエチレンオキシドの併用が好まし
い。

【００２３】開始剤として使用されるアミン類として
は、ポリアミン、アルカノールアミンなどがある。具体
的には、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタ
ノールアミン、およびこれらにアルキレンオキシドを開
環付加反応して得られる目的物よりは低分子量のポリオ
キシアルキレンポリオールなどがある。これら開始剤は
１種のみ使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２４】高分子量アミン系ポリオールは、末端や内
部にオキシエチレン基を含有することが好ましく、その
含有量は３〜３０重量％であることが好ましい。オキシ
エチレン基の大部分は分子鎖の末端部分に存在すること
が好ましい。

【００２５】高分子量アミン系ポリオールの水酸基あた
りの分子量は１０００〜１００００、特に１０００〜３
０００であることが好ましい。水酸基数は２〜８が好ま
しい。

【００２６】高分子量アミン系ポリオールは２種以上の
混合物であってもよく、その場合の好ましい平均水酸基
数、平均水酸基価の範囲は上記の通りである。

【００２７】高分子量アミン系ポリオールを使用する場
合、全高分子量活性化合物中３０〜８０重量％、特に４
０〜７０重量％使用することが好ましい。

【００２８】（ポリオキシアルキレンポリオール）上記
以外のポリオキシアルキレンポリオールとしてはピペラ
ジン類や他のアミン類以外の、活性水素を２個以上有す
る活性水素化合物を開始剤としてアルキレンオキシド開
環付加反応させて得られるポリオキシアルキレンポリオ
ールが用いられる。

【００２９】アルキレンオキシドとしては炭素数２以上
のアルキレンオキシド、具体的には、エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、
２，３−ブチレンオキシド、スチレンオキシド、が例示
される。特に、プロピレンオキシド、１，２−ブチレン
オキシド、および２，３−ブチレンオキシドから選ばれ
る少なくとも１種とエチレンオキシドの併用が好まし
い。

【００３０】開始剤として使用される活性水素化合物と
しては、多価アルコール、多価フェノール、などがあ
る。具体的には、たとえば、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、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグ
リセリン、デキストロース、シュークロース、ビスフェ
ノールＡ、およびこれらにアルキレンオキシドを開環付
加反応して得られ目的物よりは低分子量のポリオキシア
ルキレンポリオール、などがある。これら開始剤は１種
のみ使用してもよく、２種以上を併用してもよい。特に
好ましい開始剤は多価アルコールである。

【００３１】このポリオキシアルキレンポリオールは、
末端や内部にオキシエチレン基を含有することが好まし
く、その含有量は３〜３０重量％であることが好まし
い。オキシエチレン基の大部分は分子鎖の末端部分に存
在することが好ましい。

【００３２】このポリオキシアルキレンポリオールの水
酸基あたりの分子量は１０００〜１００００、特に１０
００〜３０００であることが好ましい。水酸基数は２〜
８が好ましい。

【００３３】このポリオキシアルキレンポリオールは２
種以上の混合物であってもよく、その場合の好ましい平
均水酸基数、平均水酸基価の範囲は上記の通りである。

【００３４】（ポリマー分散ポリオール）また上記以外
のポリオキシアルキレンポリオールとして、ポリマー分
散ポリオールを使用できる。ポリマー分散ポリオール
は、ポリオキシアルキレンポリオールをマトリックスと
してこのマトリックス中にポリマー微粒子が安定的に分
散している分散体であり、ポリマーとしては付加重合体
系ポリマーや縮重合体系ポリマーがある。このようなポ
リマー分散ポリオールは公知であり、ポリウレタンフォ
ーム用ポリオールとして広く用いられている。本発明に
おけるポリマー分散ポリオールは前記ポリオキシアルキ
レンポリオールをマトリックスとして従来の方法で製造
できる。従来公知のポリマー分散ポリオールの比較的少
量を前記ポリオキシアルキレンポリオールに添加しても
よい。

【００３５】ポリマー分散ポリオール中のポリマー微粒
子は、アクリロニトリル、スチレン、メタクリレート、
アクリレート、その他のビニルモノマーのホモポリマー
やコポリマーなどの付加重合体系ポリマーやポリエステ
ル、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン樹脂、などの
縮重合系ポリマーからなる。

【００３６】このポリマー微粒子の存在により、ポリマ
ー分散ポリオール全体の水酸基価はマトリックスのポリ
オキシアルキレンポリオールの水酸基価よりも一般的に
は低下する。したがって、前記ポリオキシアルキレンポ
リオールをマトリックスとするポリマー分散ポリオール
の全体の水酸基価は８０以下、特に３〜３５であること
が好ましい。

【００３７】全ポリオキシアルキレンポリオール中のポ
リマー微粒子の含有量は、通常４０重量％以下であるこ
とが好ましい。ポリマー微粒子の量は特に多い必要はな
く、また多すぎても、経済的な面以外では不都合ではな
い。多くの場合３〜３５重量％、特に３〜２０重量％が
好ましい。また、ポリオール中のポリマー微粒子の存在
は必須ではないが、それが存在するとポリウレタンフォ
ームの硬度、通気性、その他の物性の向上に有効であ
る。

【００３８】（その他の高分子量活性水素化合物）本発
明において上記のポリオキシアルキレンポリオールとと
もに他の高分子量活性水素化合物を任意の成分として併
用できる。

【００３９】このような併用できる高分子活性水素化合
物には、１級アミノ基または２級アミノ基を２以上有す
る高分子量ポリアミンや１級アミノ基または２級アミノ
基を１以上かつ水酸基を１以上有する高分子量化合物が
ある。

【００４０】これら高分子量活性水素化合物の官能基あ
たりの分子量は４００以上、特に８００以上で、１分子
あたりの官能基の数は２〜８が好ましい。官能基あたり
の分子量は１００００以下が好ましい。

【００４１】これら高分子量活性水素化合物としては、
前記のようなポリオキシアルキレンポリオールの水酸基
の一部ないし全部をアミノ基に変換させて得られる化合
物や前記のポリオキシアルキレンポリオールを過剰当量
のポリイソシアネート化合物と反応させて得られる末端
にイソシアネート基を有するプレポリマーのイソシアネ
ート基を加水分解してアミノ基に変換して得られる化合
物がある。

【００４２】なおこれら高分子量活性水素化合物を使用
する場合、その使用量は全高分子量活性水素化合物中４
０重量％以下、特に２０重量％以下が好ましい。

【００４３】（架橋剤）本発明では架橋剤を使用でき
る。架橋剤としては、水酸基、１級アミノ基および２級
アミノ基から選ばれる官能基を２個以上有する化合物が
好ましい。架橋剤の官能基数は２〜８であることが好ま
しい。このような架橋剤としては、低分子量ピペラジン
系ポリオール、低分子量ピペラジン系ポリオール以外の
低分子量ヒドロキシル化合物、およびポリアミン化合物
などがある。なお、架橋剤を使用する場合は高分子量活
性水素化合物１００重量部に対して０．１〜１０重量部
使用することが好ましい。

【００４４】（低分子量ピペラジン系ポリオール）低分
子量ピペラジン系ポリオールとは、前述のピペラジン系
ポリオールのうち、分子量の低いものをいう。低分子量
ピペラジン系ポリオールの水酸基あたりの分子量は５０
以上１０００未満であることが好ましい。より好ましい
上限は７００、さらには５００、最も好ましくは３００
である。水酸基数は２〜４が好ましい。

【００４５】低分子量ピペラジン系ポリオールは、オキ
シエチレン基を含有してもよく、含有しなくてもよい。

【００４６】低分子量ピペラジン系ポリオールを使用す
る場合は高分子量活性水素化合物１００重量部に対して
０．１〜１０重量部使用することが好ましい。また低分
子量ピペラジン系ポリオールは全架橋剤中５０〜１００
重量％が好ましい。

【００４７】（ヒドロキシル化合物）ヒドロキシル化合
物系架橋剤は、２〜８個の水酸基または水酸基とアミノ
基を有することが好ましい。該架橋剤には多価アルコー
ル、多価フェノール、アルカノールアミン、それらにア
ルキレンオキシドを付加して得られる低分子量ポリオキ
シアルキレンポリオール、およびアミン類にアルキレン
オキシドを付加して得られる低分子量ポリオキシアルキ
レンポリオール等のポリオールがある。特に水酸基あた
りの分子量は５０以上１０００未満であることが好まし
い。より好ましい上限は７００、さらには５００、最も
好ましくは３００である。水酸基数は２〜４が好まし
い。

【００４８】具体的には、例えば次の化合物があるが、
これらに限定されない。エチレングリコール、１，４−
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘ
キサンジオール、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、グリセリン、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、シュークロース、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、Ｎ−アルキル
ジエタノールアミン、ビスフェノールＡ、およびこれら
の化合物にアルキレンオキシドを開環付加反応させて得
られる低分子量ポリオキシアルキレン化合物、並びに脂
肪族アミン、脂環族アミン、複素環アミン、芳香族アミ
ンにアルキレンオキシドを開環付加反応させて得られる
低分子量ポリオキシアルキレン化合物。

【００４９】（ポリアミン化合物）ポリアミン化合物系
架橋剤としては、芳香族ポリアミン、脂肪族ポリアミ
ン、脂環式ポリアミンなどがある。ポリアミン化合物系
架橋剤の分子量は６０〜８００が好ましい。

【００５０】芳香族ポリアミンとしては芳香族ジアミン
が好ましい。芳香族ジアミンとしては、アミノ基が結合
している芳香核にアルキル基、シクロアルキル基、アル
コキシ基、アルキルチオ基、電子吸引性基から選ばれた
少なくとも１個の置換基を有する芳香族ジアミンが好ま
しく、特にジアミノベンゼン誘導体が好ましい。電子吸
引性基を除く上記置換基はアミノ基が結合した芳香核に
２〜４個結合していることが好ましく、特にアミノ基の
結合部位に対してオルト位の少なくとも１個、好ましく
はすべてに結合していることが好ましい。電子吸引性基
はアミノ基が結合している芳香核に１または２個結合し
ていることが好ましい。電子吸引性基と他の置換基が１
つの芳香核に結合していてもよい。

【００５１】アルキル基、アルコキシ基、およびアルキ
ルチオ基の炭素数は４以下が好ましく、シクロアルキル
基はシクロヘキシル基が好ましい。電子吸引性基として
は、ハロゲン原子、トリハロメチル基、ニトロ基、シア
ノ基、アルコキシカルボニル基などが好ましく、特に塩
素原子、トリフルオロメチル基、およびニトロ基が好ま
しい。

【００５２】脂肪族ポリアミンとしては炭素数６以下の
ジアミノアルカンやポリアルキレンポリアミン、低分子
量ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基の一部ない
し全部をアミノ基に変換して得られるポリアミン等があ
る。さらに、アミノアルキル基を２個以上有する芳香族
化合物、アミノアルキル基を合計２個以上有する芳香族
化合物、および上記のような置換基を有するこれら芳香
族化合物、などの芳香核を有するポリアミンも使用でき
る。

【００５３】脂環族ポリアミンとしては、アミノ基およ
び／またはアミノアルキル基を２個以上有するシクロア
ルカンがある。

【００５４】ポリアミン化合物系架橋剤の具体例を次に
挙げるがこれらに限定されない。１−メチル−３，５−
ジエチル−２，４（あるいは２，６）−ジアミノベンゼ
ン（ＤＥＴＤＡ）、２−クロロ−ｐ−フェニレンジアミ
ン（ＣＰＡ）、１−メチル−３，５−ジメチルチオ−
２，４（あるいは２，６）−ジアミノベンゼン、１−ト
リフルオロメチル−３，５−ジアミノベンゼン、１−ト
リフルオロメチル−４−クロロ−３，５−ジアミノベン
ゼン、２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジ
アミン、ビス（３，５−ジメチル−４−アミノフェニ
ル）メタン、４，４−ジアミノジフェニルメタン、エチ
レンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、１，４−ジアミ
ノヘキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキ
サン、イソホロンジアミン。

【００５５】（ポリイソシアネート化合物）ポリイソシ
アネート化合物としては、イソシアネート基を２以上有
する芳香族系、脂環族系、または脂肪族系の化合物があ
る。具体的には、たとえば、トリレンジイソシアネート
（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（通
称：クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート
（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤ
Ｉ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、
などのポリイソシアネートやそれらのプレポリマー型変
性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボジイミド
変性体などがある。これらは２種以上を混合して使用し
てもよい。

【００５６】ポリイソシアネート化合物は、イソシアネ
ートインデックスが８０〜１００となる割合で使用する
ことが好ましい。イソシアネートインデックスとは全活
性水素化合物の１当量に対するポリイソシアネート化合
物の当量の１００倍をいう。

【００５７】（発泡剤）本発明では、発泡剤として水お
よび／または不活性ガスを使用することが好ましい。不
活性ガスとしては具体的には、空気、窒素などが例示さ
れる。これら発泡剤の使用量は特に限定されないが、水
のみを使用する場合、全高分子活性水素化合物１００重
量部に対して１０重量部まで、特に０．１〜８重量部が
適当である。その他の発泡剤も発泡倍率等の要求に応じ
て適切な量を使用できる。

【００５８】（触媒）ポリオールとポリイソシアネート
化合物を反応させる際、通常、アミン系触媒または有機
金属化合物系触媒を使用する。

【００５９】本発明においては、アミン系触媒の添加は
必須ではない。キュア性等の条件に応じて、アミン系触
媒を使用しないか、または使用するとしても全高分子量
活性水素化合物１００重量部に対し、０．２重量部以下
とする。

【００６０】特に高分子量ピペラジン系ポリオールと低
分子量ピペラジン系ポリオールの併用または高分子アミ
ン系ポリオールと低分子ピペラジン系ポリオールの併用
により、アミン系触媒を使用せずにポリウレタンフォー
ムを製造できる。

【００６１】アミン系触媒を使用する場合の使用量は特
に全高分子量活性水素化合物１００重量部に対し、０．
２重量部未満が好ましく、特に０．１５重量部以下が好
ましい。

【００６２】アミン系触媒としてはトリエチレンジアミ
ン、ビス［（２−ジメチルアミノ）エチル］エーテルな
どがある。また、アミン系触媒の構造の一部をイソシア
ネートと反応するようにヒドロキシル化またはアミノ化
した反応型アミン系触媒も使用できる。反応型アミン系
触媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンＨＯ
ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ 、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノ
ールアミンの２エチレンオキシド付加物Ｈ（ＯＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ ）₃ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ 、トリメチルアミノエチルエタ
ノールアミンＨＯＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）ＣＨ₂ ＣＨ
₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ がある。

【００６３】有機金属化合物系触媒としては、有機スズ
化合物や有機ビスマス化合物、有機鉛化合物、有機亜鉛
化合物、などがある。具体的には、たとえば、ジ−ｎ−
ブチルスズオキシド、ジ−ｎ−ブチルスズジラウレー
ト、ジ−ｎ−ブチルスズ、ジ−ｎ−ブチルスズジアセテ
ート、ジ−ｎ−オクチルスズオキシド、ジ−ｎ−オクチ
ルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロリド、ジ
−ｎ−ブチルスズジアルキルメルカプタン、ジ−ｎ−オ
クチルスズジアルキルメルカプタン、などがある。有機
金属化合物系触媒を使用する場合の使用量は高分子活性
水素化合物１００重量部に対して１．０重量部まで、特
に０．００５〜１．０重量部が好ましい。

【００６４】（その他の添加剤）さらに、良好な気泡を
形成するための整泡剤も多くの場合使用される。整泡剤
としては、たとえばシリコーン系整泡剤や含フッ素化合
物系整泡剤等がある。その他、任意に使用しうる配合剤
としては、たとえば充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤、
破泡剤等がある。

【００６５】軟質ポリウレタンフォームの成形は低圧発
泡機もしくは高圧発泡機を用いて反応性混合物を直接金
型に注入する方法（すなわち、反応射出成形方法）もし
くは、開放状態の金型に反応性混合物を撒く方法で行わ
れることが好ましい。高圧発泡機は通常の２液を混合す
るタイプが好ましく、そのうちの１液がポリイソシアネ
ート化合物、他の液はポリイソシアネート化合物以外の
全原料の混合物が用いられる。場合によっては、触媒あ
るいは破泡剤（通常一部の高分子量ポリオールに分散な
いし溶解して用いる）を別成分とする合計３成分で反応
性混合物を形成し注入することもできる。

【００６６】本発明の製造方法は軟質ポリウレタンフォ
ームのうちで、特に高弾性ポリウレタンフォームの製造
方法として適する。高弾性ポリウレタンフォームは通常
コールドキュア法により製造される（コールドキュアフ
ォーム）が、コールドキュア法以外の、たとえば、加熱
工程を含む方法で製造することもできる。高弾性ポリウ
レタンフォームはクッション、座席シートなどに用いら
れる。

【００６７】

【実施例】以下、本発明を実施例（例ａ−１〜例ａ−２
８および例ｂ−１〜例ｂ−８）および比較例（例ａ−２
９〜例ａ−４０および例ｂ−９）により具体的に説明す
るが本発明はこれらのみに限定されない。

【００６８】［ポリオール］表１に示した開始剤にプロ
ピレンオキシド、次いでエチレンオキシドを反応させて
得たポリオキシアルキレンポリオール（ポリオールＡ〜
Ｌ）およびポリオールＡとＬをベースとしてアクリロニ
トリルとスチレンの共重合体分を含有するポリマー分散
ポリオール（ポリオールＡ’とＬ’）を使用した。ポリ
オールＡ〜Ｌの分子量、官能基数、オキシエチレン基含
有量（ＥＯ含量、単位：重量％）、水酸基価（単位：ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ）および開始剤等を表１に示す。なお、表
１中のアミノエチルピペラジンはＮ−（２−アミノエチ
ル）ピペラジンを指す。

【００６９】［例ａ−１〜例ａ−４０］表１に示したポ
リオールおよび表２に示した原料を表３〜８に示した処
方で使用した（数字は重量部を示す。ただし、かっこ内
の数字はイソシアネートインデックスを示し、単位はな
し。）。このうち、ポリイソシアネート化合物の液温を
２５〜３０℃に調節し、また、ポリオール、架橋剤およ
び触媒等の混合物の液温を２５〜３０℃に調節した。両
者を表３〜８に示したイソシアネートインデックスとな
る割合で混合し、回転数３０００ｒｐｍの高速ミキサー
で５秒間撹拌した後、反応液を、４００ｍｍ×４００ｍ
ｍ×４００ｍｍのボックス中に注ぎ、反応性（ゲルタイ
ム、ライズタイム）を測定した。結果を表３〜８に示
す。

【００７０】なお、ゲルタイムとは、反応液が３次元網
状構造になる時間（単位：秒）を示し、ライズタイムと
は、発泡挙動が終了する時間（単位：秒）を示す。表中
の×は発泡挙動が終了する前に崩壊したことを示す。

【００７１】［例ｂ−１〜例ｂ−９］また、ａ−５等と
同様の処方で調製した反応液を金型中に注ぎ、成形ポリ
ウレタンフォームを得た。処方番号は表に示した。

【００７２】成形金型には４００ｍｍ×４００ｍｍ×１
００ｍｍ（ｔ）の内寸法をもつ金型を使用し、その型温
は５８〜６２℃に調整した。金型からの脱型は、原料注
入後、６分で行った。

【００７３】得られたポリウレタンフォームのフォーム
物性、振動特性および成形性を表９〜１０に示す。な
お、成形性の評価は良好：○、不良：×とした。

【００７４】また、得られたポリウレタンフォームのキ
ュア性を判断するため、脱型３０秒後に指でフォームを
圧縮し変形の度合いにより３段階の評価（○：ほぼ指跡
変形無し、△：少し指跡変形あるもののフォームの戻り
あり、×：指跡変形大でフォームの戻り無し）を行っ
た。結果も表９〜１０に示す。

【００７５】例ａ−２９〜例ａ−４０と比較することに
より下記のことが明らかである。

【００７６】（１）例ａ−１〜例ａ−４および例ａ−９
〜例ａ−１６をみてわかるように、高分子量ピペラジン
系ポリオールを使用することにより、アミン系触媒量を
全ポリオールに対して０．２重量％以下という、少ない
レベルにすることができる。

【００７７】（２）例ａ−７〜例ａ−８及び例ａ−２６
〜例ａ−２８をみてわかるように、低分子量ピペラジン
系ポリオールを使用する方が（１）よりも好ましい。

【００７８】（３）そして、例ａ−１７〜例ａ−２２よ
りわかるように、高分子量アミン系ポリオールと低分子
量ピペラジン系ポリオールを併用する方が（２）よりも
好ましい。

【００７９】（４）さらに、例ａ−５〜例ａ−６および
例ａ−２３〜例ａ−２５をみてわかるように、高分子量
ピペラジン系ポリオールと低分子量ピペラジン系ポリオ
ールの併用がもっとも好ましい。

【００８０】

【表１】

【００８１】

【表２】

【００８２】

【表３】

【００８３】

【表４】

【００８４】

【表５】

【００８５】

【表６】

【００８６】

【表７】

【００８７】

【表８】

【００８８】

【表９】

【００８９】

【表１０】

【００９０】

【発明の効果】従来、軟質ポリウレタンフォームでは、
フォギングの問題から、微量のアミン系触媒によって、
短時間で良成形品を得ることは非常に困難であった。本
発明によって製造された軟質ポリウレタンフォーム成形
品は、多量のアミン系触媒を使用せずに、キュア性が大
幅に向上する効果が認められる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 //(Ｃ０８Ｇ 18/50 101:00）Ｃ０８Ｌ 75:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イソシアネート基と反応しうる活性水素含
有基を２以上有する高分子量活性水素化合物およびポリ
イソシアネート化合物を触媒や発泡剤などの助剤の存在
下に反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造するに
あたり、（１）前記高分子量活性水素化合物の少なくと
も一部がピペラジン類にアルキレンオキシドを開環付加
反応させて得られる高分子量ピペラジン系ポリオールで
あり、かつ（２）アミン系触媒を使用しないか、または
全前記高分子量活性水素化合物１００重量部に対し０．
２重量部以下のアミン系触媒を使用する、ことを特徴と
する軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項２】イソシアネート基と反応しうる活性水素含
有基を２以上有する高分子量活性水素化合物、架橋剤お
よびポリイソシアネート化合物を触媒や発泡剤などの助
剤の存在下に反応させて軟質ポリウレタンフォームを製
造するにあたり、（１）前記高分子量活性水素化合物の
少なくとも一部がピペラジン類にアルキレンオキシドを
開環付加反応させて得られる高分子量ピペラジン系ポリ
オールであるか、または架橋剤の少なくとも一部がピペ
ラジン類にアルキレンオキシドを開環付加反応させて得
られる低分子量ピペラジン系ポリオールであり、かつ
（２）アミン系触媒を使用しないか、または全前記高分
子量活性水素化合物１００重量部に対し０．２重量部以
下のアミン系触媒を使用する、ことを特徴とする軟質ポ
リウレタンフォームの製造方法。
【請求項３】架橋剤の少なくとも一部が前記低分子量ピ
ペラジン系ポリオールであり、かつ前記高分子量活性水
素化合物の少なくとも一部が、ピペラジン類以外のアミ
ン類にアルキレンオキシドを開環付加反応させて得られ
る高分子量アミン系ポリオールである、請求項２の製造
方法。
【請求項４】架橋剤の少なくとも一部が前記低分子量ピ
ペラジン系ポリオールであり、かつ前記高分子量活性水
素化合物の少なくとも一部が前記高分子量ピペラジン系
ポリオールである、請求項２の製造方法。
【請求項５】アミン系触媒を使用しない、請求項３また
は４の製造方法。
【請求項６】前記高分子量ピペラジン系ポリオールの水
酸基あたりの分子量が１０００以上１００００以下であ
る、請求項１または２の製造方法。
【請求項７】前記低分子量ピペラジン系ポリオールの水
酸基あたりの分子量が５０以上１０００未満である、請
求項１または２の製造方法。
【請求項８】ピペラジン類が、Ｎ−（２−アミノエチ
ル）ピペラジンである、請求項１〜７のいずれかの製造
方法。
【請求項９】発泡剤が、水および／または不活性ガスで
ある、請求項１〜８のいずれかの製造方法。
【請求項１０】軟質ポリウレタンフォームが高弾性ポリ
ウレタンフォームである、請求項１〜９のいずれかの製
造方法。