JPH09263621A - 高弾性軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
高弾性軟質ポリウレタンフォームの製造方法Info
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- JPH09263621A JPH09263621A JP8099061A JP9906196A JPH09263621A JP H09263621 A JPH09263621 A JP H09263621A JP 8099061 A JP8099061 A JP 8099061A JP 9906196 A JP9906196 A JP 9906196A JP H09263621 A JPH09263621 A JP H09263621A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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- C08G2110/0008—Foam properties flexible
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来水酸化カリ触媒を用いて製造されたポリオ
キシアルキレンポリオールを用いた軟質ポリウレタンフ
ォームは反発弾性７０％以上のものを得ることが困難で
あり、また水酸化カリ以外のアルカリ金属触媒を用いて
製造されたポリオキシアルキレンポリオールから得られ
る軟質ポリウレタンフォームは、反発弾性を７０％以上
とすることができても密度を低くすると耐久性、機械的
強度が低下してしまい満足しうるものではなかった。 【解決手段】ポリオキシアルキレンポリオールとして水
酸化セシウム触媒を用いて製造した水酸基価１０〜３５
ｍｇＫＯＨ／ｇのもの、水酸基価６００〜８００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇのものおよび水酸基価５０〜１５０ｍｇＫＯＨ
／ｇのものを特定比率で混合したものを用いることによ
り、低密度でも耐久性、機械的強度に優れた反発弾性７
０％以上の軟質ポリウレタンフォームを製造することが
できる。
キシアルキレンポリオールを用いた軟質ポリウレタンフ
ォームは反発弾性７０％以上のものを得ることが困難で
あり、また水酸化カリ以外のアルカリ金属触媒を用いて
製造されたポリオキシアルキレンポリオールから得られ
る軟質ポリウレタンフォームは、反発弾性を７０％以上
とすることができても密度を低くすると耐久性、機械的
強度が低下してしまい満足しうるものではなかった。 【解決手段】ポリオキシアルキレンポリオールとして水
酸化セシウム触媒を用いて製造した水酸基価１０〜３５
ｍｇＫＯＨ／ｇのもの、水酸基価６００〜８００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇのものおよび水酸基価５０〜１５０ｍｇＫＯＨ
／ｇのものを特定比率で混合したものを用いることによ
り、低密度でも耐久性、機械的強度に優れた反発弾性７
０％以上の軟質ポリウレタンフォームを製造することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高弾性軟質ポリウレ
タンフォームの製造方法に関するものであり、より詳し
くは反発弾性率が７０％以上で、耐久性に優れ、他の諸
物性を損なわない高弾性軟質ポリウレタンフォームを製
造する方法に関する。
タンフォームの製造方法に関するものであり、より詳し
くは反発弾性率が７０％以上で、耐久性に優れ、他の諸
物性を損なわない高弾性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】従来、高弾性ポリウレタンフォームの製
造は、有機ポリイソシアネートと、官能基数が３〜４の
比較的高分子量でエチレンオキサイド含量の高いポリオ
キシアルキレンポリオールとを、架橋剤、触媒、発泡
剤、整泡剤、その他添加剤等の存在下に反応、発砲させ
ることによって得られている。
造は、有機ポリイソシアネートと、官能基数が３〜４の
比較的高分子量でエチレンオキサイド含量の高いポリオ
キシアルキレンポリオールとを、架橋剤、触媒、発泡
剤、整泡剤、その他添加剤等の存在下に反応、発砲させ
ることによって得られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来使
用されていたポリオキシアルキレンポリオールは、通常
水酸化カリウム触媒を使用して製造されており、この方
法によって水酸基価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオ
キシアルキレンポリオールを製造すると、副反応によっ
てジオール、モノオール等の生成が急激に増大すること
が知られている。このため、従来の方法で製造されたポ
リオキシアルキレンポリオールを使用して反発弾性７０
％以上の高弾性ポリウレタンフォームを得ることは非常
に困難であった。また、水酸化カリウム以外のアルカリ
金属触媒を用いる方法（ＵＳＰ３，３９３，２４３、特
開平７−１７９５９７号、特開平７−２７８２８９号、
特開平７−３０９９２４号）やその他の触媒、例えば複
金属シアン化物錯体触媒を用いる方法（ＵＳＰ３，８２
９，５０５、特開平２−１１５２１１号、特開平３−１
４８１２号）、ジエチル亜鉛、塩化鉄、金属ポルフィリ
ンを用いる方法等で製造されたポリオールを使用するこ
とにより反発弾性が７０％以上の高弾性ポリウレタンフ
ォームを得ることも可能ではあるが、密度を低くした場
合には耐久性、機械強度等の物性が満足しうるものでは
なかった。
用されていたポリオキシアルキレンポリオールは、通常
水酸化カリウム触媒を使用して製造されており、この方
法によって水酸基価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオ
キシアルキレンポリオールを製造すると、副反応によっ
てジオール、モノオール等の生成が急激に増大すること
が知られている。このため、従来の方法で製造されたポ
リオキシアルキレンポリオールを使用して反発弾性７０
％以上の高弾性ポリウレタンフォームを得ることは非常
に困難であった。また、水酸化カリウム以外のアルカリ
金属触媒を用いる方法（ＵＳＰ３，３９３，２４３、特
開平７−１７９５９７号、特開平７−２７８２８９号、
特開平７−３０９９２４号）やその他の触媒、例えば複
金属シアン化物錯体触媒を用いる方法（ＵＳＰ３，８２
９，５０５、特開平２−１１５２１１号、特開平３−１
４８１２号）、ジエチル亜鉛、塩化鉄、金属ポルフィリ
ンを用いる方法等で製造されたポリオールを使用するこ
とにより反発弾性が７０％以上の高弾性ポリウレタンフ
ォームを得ることも可能ではあるが、密度を低くした場
合には耐久性、機械強度等の物性が満足しうるものでは
なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この問題
点を解決する軟質ポリウレタンフォームの製造方法につ
いて検討した結果、水酸化セシウム触媒を使用して製造
されたポリオキシアルキレンポリオールと、ある特定の
組成、水酸基価を有するポリオールを組み合わせて用い
ることにより、反発弾性率が７０％以上であり、かつ密
度を低くした場合にも耐久性、機械強度等の物性にすぐ
れた高弾性ポリウレタンフォームを製造できることを見
いだし本発明を完成した。すなわち、本発明は、 １）ポリオキシアルキレンポリオール、触媒、発泡剤、
必要により整泡剤、架橋剤その他の助剤よりなる混合物
をポリイソシアネートと反応させる軟質ポリウレタンフ
ォームの製造方法において、ポリオキシアルキレンポリ
オールとして水酸化セシウム触媒の存在下、平均官能基
数（以下、ｆで表す。）が２.５〜８の、活性水素化合
物にアルキレンオキサイドを付加重合して得られた水酸
基価が１０〜３５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレ
ンポリオール（ａ１）と、ｆが３〜６で、水酸基価が６
００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、活性水素化合物に
付加したアルキレンオキサイド中のエチレンオキサイド
含有率（以下、ＥＯ％で表す。）が５０重量％以上のポ
リオキシアルキレンポリオール（ａ２）と、ｆが１.５
〜６で、水酸基価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであ
り、ＥＯ％が５０重量％以上のポリオキシアルキレンポ
リオール（ａ３）からなり、（ａ１）１００重量部に対
して（ａ２）１〜２０重量部、（ａ３）０.５〜１０重
量部使用することを特徴とする高弾性軟質ポリウレタン
フォームの製造方法、 ２）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ１）における
ｆが２.８〜５、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であり、かつＥＯ％が１０〜２０重量％、末端１級ＯＨ
が４０〜９０モル％である前記１）記載の製造方法、 ３）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ２）における
ｆが４〜５、水酸基価が６５０〜７５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であり、ＥＯ％が７０重量％以上である前記１）記載の
製造方法、 ４）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ３）における
ｆが２〜３、水酸基価が９０〜１１０ｍｇＫＯＨ／ｇで
あり、ＥＯ％が７０重量％以上である前記１）記載の製
造方法、 ５）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ１）における
モノオールとジオールの合計含有率が２５モル％以下で
ある前記１）記載の製造方法、 ６）発泡剤として水単独又は水と液化炭酸ガスを使用
し、この発泡剤の使用量がポリオキシアルキレンポリオ
ール（ａ１）１００重量部に対して水１〜６重量部、液
化炭酸ガス０〜１５重量部である前記１）記載の製造方
法、および ７）ポリイソシアネートがトリレンジイソシアネート
（以下、ＴＤＩで表す。）又はＴＤＩとポリメチレンポ
リフェニルポリイソシアネート（以下、ｃ−ＭＤＩで表
す。）の混合物であり、かつその重量比が１００／０〜
７０／３０である前記１）記載の製造方法、である。
点を解決する軟質ポリウレタンフォームの製造方法につ
いて検討した結果、水酸化セシウム触媒を使用して製造
されたポリオキシアルキレンポリオールと、ある特定の
組成、水酸基価を有するポリオールを組み合わせて用い
ることにより、反発弾性率が７０％以上であり、かつ密
度を低くした場合にも耐久性、機械強度等の物性にすぐ
れた高弾性ポリウレタンフォームを製造できることを見
いだし本発明を完成した。すなわち、本発明は、 １）ポリオキシアルキレンポリオール、触媒、発泡剤、
必要により整泡剤、架橋剤その他の助剤よりなる混合物
をポリイソシアネートと反応させる軟質ポリウレタンフ
ォームの製造方法において、ポリオキシアルキレンポリ
オールとして水酸化セシウム触媒の存在下、平均官能基
数（以下、ｆで表す。）が２.５〜８の、活性水素化合
物にアルキレンオキサイドを付加重合して得られた水酸
基価が１０〜３５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレ
ンポリオール（ａ１）と、ｆが３〜６で、水酸基価が６
００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、活性水素化合物に
付加したアルキレンオキサイド中のエチレンオキサイド
含有率（以下、ＥＯ％で表す。）が５０重量％以上のポ
リオキシアルキレンポリオール（ａ２）と、ｆが１.５
〜６で、水酸基価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであ
り、ＥＯ％が５０重量％以上のポリオキシアルキレンポ
リオール（ａ３）からなり、（ａ１）１００重量部に対
して（ａ２）１〜２０重量部、（ａ３）０.５〜１０重
量部使用することを特徴とする高弾性軟質ポリウレタン
フォームの製造方法、 ２）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ１）における
ｆが２.８〜５、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であり、かつＥＯ％が１０〜２０重量％、末端１級ＯＨ
が４０〜９０モル％である前記１）記載の製造方法、 ３）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ２）における
ｆが４〜５、水酸基価が６５０〜７５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であり、ＥＯ％が７０重量％以上である前記１）記載の
製造方法、 ４）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ３）における
ｆが２〜３、水酸基価が９０〜１１０ｍｇＫＯＨ／ｇで
あり、ＥＯ％が７０重量％以上である前記１）記載の製
造方法、 ５）ポリオキシアルキレンポリオール（ａ１）における
モノオールとジオールの合計含有率が２５モル％以下で
ある前記１）記載の製造方法、 ６）発泡剤として水単独又は水と液化炭酸ガスを使用
し、この発泡剤の使用量がポリオキシアルキレンポリオ
ール（ａ１）１００重量部に対して水１〜６重量部、液
化炭酸ガス０〜１５重量部である前記１）記載の製造方
法、および ７）ポリイソシアネートがトリレンジイソシアネート
（以下、ＴＤＩで表す。）又はＴＤＩとポリメチレンポ
リフェニルポリイソシアネート（以下、ｃ−ＭＤＩで表
す。）の混合物であり、かつその重量比が１００／０〜
７０／３０である前記１）記載の製造方法、である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の方法における（ａ１）
は、活性水素化合物に水酸化セシウム触媒の存在下アル
キレンオキサイドを付加重合させて得られるポリオキシ
アルキレンポリオールで、このポリオール中でビニルモ
ノマーを重合させて得られる重合体ポリオールも含まれ
る。活性水素化合物としては、アルコール類、アミン
類、アンモニア等が挙げられる。アルコール類として
は、例えば１価アルコール類（メタノール、エタノール
等）、２価アルコール類（エチレングリコール、プロピ
レングリコール等）、３価アルコール類（グリセリン、
トリメチロールプロパン等）、４価アルコール類、８価
アルコール類等の多価アルコール類が挙げられる。アミ
ン類としては、例えば１価アミン類（ジメチルアミン、
ジエチルアミン等）、２価アミン類（メチルアミン、エ
チルアミン等）、３価アミン類（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等）、
４価アミン類等の多価アミン類が挙げられる。アルキレ
ンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド、１，２−、１，４−および２，３−ブチ
レンオキサイドおよびこれらの２種以上の併用が挙げら
れる。これらのうち、好ましいものは、プロピレンオキ
サイドおよび／またはエチレンオキサイドであり、併用
の場合の付加形式はブロックまたはランダムのいずれで
もよい。重合体ポリオールとしては、上記に例示したポ
リオール中で、ラジカル存在下、アクリロニトリル、ス
チレン等のビニルモノマーを重合させ安定分散させたも
のが挙げられる。重合体ポリオール中のビニルモノマー
の含有率は、通常１５〜４５重量％である。
は、活性水素化合物に水酸化セシウム触媒の存在下アル
キレンオキサイドを付加重合させて得られるポリオキシ
アルキレンポリオールで、このポリオール中でビニルモ
ノマーを重合させて得られる重合体ポリオールも含まれ
る。活性水素化合物としては、アルコール類、アミン
類、アンモニア等が挙げられる。アルコール類として
は、例えば１価アルコール類（メタノール、エタノール
等）、２価アルコール類（エチレングリコール、プロピ
レングリコール等）、３価アルコール類（グリセリン、
トリメチロールプロパン等）、４価アルコール類、８価
アルコール類等の多価アルコール類が挙げられる。アミ
ン類としては、例えば１価アミン類（ジメチルアミン、
ジエチルアミン等）、２価アミン類（メチルアミン、エ
チルアミン等）、３価アミン類（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等）、
４価アミン類等の多価アミン類が挙げられる。アルキレ
ンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド、１，２−、１，４−および２，３−ブチ
レンオキサイドおよびこれらの２種以上の併用が挙げら
れる。これらのうち、好ましいものは、プロピレンオキ
サイドおよび／またはエチレンオキサイドであり、併用
の場合の付加形式はブロックまたはランダムのいずれで
もよい。重合体ポリオールとしては、上記に例示したポ
リオール中で、ラジカル存在下、アクリロニトリル、ス
チレン等のビニルモノマーを重合させ安定分散させたも
のが挙げられる。重合体ポリオール中のビニルモノマー
の含有率は、通常１５〜４５重量％である。
【０００６】（ａ１）として好ましいものは、ポリエー
テルポリオールおよび／または重合体ポリオールであ
る。上記（ａ１）の水酸基価は通常１０〜３５ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ、好ましくは１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに
好ましくは２０〜２８ｍｇＫＯＨ／ｇである。水酸基価
が１０未満では水酸化セシウム触媒を用いて製造したポ
リオールであってもポリオール中のジオール、モノオー
ル等の生成が増加し、必ずしも耐久性や反発弾性の向上
が望めない。また水酸基価が３５を越えるものでもやは
り耐久性や反発弾性が低下してくる。また、（ａ１）の
ｆは、通常２.５〜８、好ましくは２.８〜５、さらに好
ましくは３〜４である。（ａ１）の製造に使用される触
媒である水酸化セシウムは通常純度９０重量％以上、好
ましくは９５重量％以上のものが使用され、使用量は活
性水素化合物１モルに対し約０．０５〜１．０モルであ
る。該触媒はアルキレンオキサイドの付加反応終了後、
自体公知の中和法、吸着法、水洗法、イオン交換法等に
より除去される。（ａ２）の水酸基価は通常６００〜８
００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは６５０〜７５０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇであり、エチレンオキサイド含量の高いものが
望ましい。水酸基価が６００未満では反発弾性率が低下
し、８００を越えると引裂強度、伸び等の機械強度が低
くなる。（ａ２）のｆは、通常３〜６、好ましくは４〜
５である。（ａ２）の使用量は、（ａ１）１００重量部
に対して通常１〜２０重量部、好ましくは２〜１５重量
部、より好ましくは３〜１２重量部である。（ａ３）の
水酸基価は通常５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましく
は９０〜１１０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、エチレンオキサ
イド含量の高いものが望ましい。この（ａ３）を使用し
なければ独泡性が大きくなり、また残留歪率も大きくな
る。（ａ３）のｆは、通常１.５〜６、好ましくは２〜３
である。また（ａ３）の使用量は、（ａ１）１００重量
部に対して通常０.５〜１０重量部、好ましくは１〜７
重量部、より好ましくは２〜４重量部である。０.５重
量部以下では、残留歪率の改善効果が望まれず、また１
０重量部以上ではセルが連通化しすぎてフォームとなら
ない場合がある。
テルポリオールおよび／または重合体ポリオールであ
る。上記（ａ１）の水酸基価は通常１０〜３５ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ、好ましくは１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに
好ましくは２０〜２８ｍｇＫＯＨ／ｇである。水酸基価
が１０未満では水酸化セシウム触媒を用いて製造したポ
リオールであってもポリオール中のジオール、モノオー
ル等の生成が増加し、必ずしも耐久性や反発弾性の向上
が望めない。また水酸基価が３５を越えるものでもやは
り耐久性や反発弾性が低下してくる。また、（ａ１）の
ｆは、通常２.５〜８、好ましくは２.８〜５、さらに好
ましくは３〜４である。（ａ１）の製造に使用される触
媒である水酸化セシウムは通常純度９０重量％以上、好
ましくは９５重量％以上のものが使用され、使用量は活
性水素化合物１モルに対し約０．０５〜１．０モルであ
る。該触媒はアルキレンオキサイドの付加反応終了後、
自体公知の中和法、吸着法、水洗法、イオン交換法等に
より除去される。（ａ２）の水酸基価は通常６００〜８
００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは６５０〜７５０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇであり、エチレンオキサイド含量の高いものが
望ましい。水酸基価が６００未満では反発弾性率が低下
し、８００を越えると引裂強度、伸び等の機械強度が低
くなる。（ａ２）のｆは、通常３〜６、好ましくは４〜
５である。（ａ２）の使用量は、（ａ１）１００重量部
に対して通常１〜２０重量部、好ましくは２〜１５重量
部、より好ましくは３〜１２重量部である。（ａ３）の
水酸基価は通常５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましく
は９０〜１１０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、エチレンオキサ
イド含量の高いものが望ましい。この（ａ３）を使用し
なければ独泡性が大きくなり、また残留歪率も大きくな
る。（ａ３）のｆは、通常１.５〜６、好ましくは２〜３
である。また（ａ３）の使用量は、（ａ１）１００重量
部に対して通常０.５〜１０重量部、好ましくは１〜７
重量部、より好ましくは２〜４重量部である。０.５重
量部以下では、残留歪率の改善効果が望まれず、また１
０重量部以上ではセルが連通化しすぎてフォームとなら
ない場合がある。
【０００７】触媒（ｂ）としては、ポリウレタンの製造
に通常使用される公知のもの、例えば、３級アミン類
（トリエチルアミン、トリメチレンジアミン、Ｎ−メチ
ルモルホリン等）、４級アンモニウム塩（テトラエチル
ヒドロキシルアンモニウム等）、イミダゾール類（イミ
ダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等）等
が挙げられる。これらのうち、好ましいものは、３級ア
ミン類およびイミダゾール類である。有機ポリイソシア
ネート（ｃ）としては、ポリウレタンの製造に通常使用
される公知のもの、例えば、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素
数を除く）６〜２０の芳香族ポリイソシアネート（ＴＤ
Ｉ、変性ＴＤＩ、ＭＤＩ、ｃ−ＭＤＩおよび変性ＭＤＩ
等）およびこれらの２種類以上の併用が挙げられる。こ
れら（ｃ）として例示したもののうち好ましいものは、
ＴＤＩ単独またはＴＤＩとｃ−ＭＤＩとの混合物であ
り、重量比は１００／０〜７０／３０である。発泡剤
（ｄ）としては、水、液化炭酸ガス、トリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、メチレンク
ロライド、トリクロロフルオロメタンなどが単独または
混合して使用することができるが、環境保護の立場か
ら、水の単独または水と液化炭酸ガスの使用が好まし
い。本発明の方法において、必要により整泡剤（ｅ）を
使用することができる。該（ｅ）としては、軟質ポリウ
レタンの製造に通常使用できるシリコン系整泡剤（ポリ
オキシアルキレン−ジメチルポリシロキサン系コポリマ
ー）が用いられ、例として日本ユニカー（株）製の商品
名：ＮＵＣシリコーン ＳＺ−１３１１、ＳＺ−１３１
３、東レ・ダウコーニングシリコン（株）製の商品名：
トーレ・シリコーン ＳＲＸ−２７４Ｃ、ゴールドシュ
ミット（株）製の商品名：ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ−４１
１３等の整泡剤が挙げられる。本発明の方法において
は、必要により架橋剤（ｈ）を使用することができる。
該（ｈ）としては、ポリウレタンの製造に通常使用でき
るものが用いられ、例としてはエチレングリコール、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、グリセリン、トリメチロールプロパン等が
挙げられる。
に通常使用される公知のもの、例えば、３級アミン類
（トリエチルアミン、トリメチレンジアミン、Ｎ−メチ
ルモルホリン等）、４級アンモニウム塩（テトラエチル
ヒドロキシルアンモニウム等）、イミダゾール類（イミ
ダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等）等
が挙げられる。これらのうち、好ましいものは、３級ア
ミン類およびイミダゾール類である。有機ポリイソシア
ネート（ｃ）としては、ポリウレタンの製造に通常使用
される公知のもの、例えば、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素
数を除く）６〜２０の芳香族ポリイソシアネート（ＴＤ
Ｉ、変性ＴＤＩ、ＭＤＩ、ｃ−ＭＤＩおよび変性ＭＤＩ
等）およびこれらの２種類以上の併用が挙げられる。こ
れら（ｃ）として例示したもののうち好ましいものは、
ＴＤＩ単独またはＴＤＩとｃ−ＭＤＩとの混合物であ
り、重量比は１００／０〜７０／３０である。発泡剤
（ｄ）としては、水、液化炭酸ガス、トリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、メチレンク
ロライド、トリクロロフルオロメタンなどが単独または
混合して使用することができるが、環境保護の立場か
ら、水の単独または水と液化炭酸ガスの使用が好まし
い。本発明の方法において、必要により整泡剤（ｅ）を
使用することができる。該（ｅ）としては、軟質ポリウ
レタンの製造に通常使用できるシリコン系整泡剤（ポリ
オキシアルキレン−ジメチルポリシロキサン系コポリマ
ー）が用いられ、例として日本ユニカー（株）製の商品
名：ＮＵＣシリコーン ＳＺ−１３１１、ＳＺ−１３１
３、東レ・ダウコーニングシリコン（株）製の商品名：
トーレ・シリコーン ＳＲＸ−２７４Ｃ、ゴールドシュ
ミット（株）製の商品名：ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ−４１
１３等の整泡剤が挙げられる。本発明の方法において
は、必要により架橋剤（ｈ）を使用することができる。
該（ｈ）としては、ポリウレタンの製造に通常使用でき
るものが用いられ、例としてはエチレングリコール、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、グリセリン、トリメチロールプロパン等が
挙げられる。
【０００８】本発明の製法における、（ｂ）〜（ｅ）お
よび（ｈ）各成分の使用量は次の通りである。触媒
（ｂ）は（ａ１）１００重量部に対して通常０．０１〜
５重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。ポリイ
ソシアネート（ｃ）は、ＮＣＯ指数が７５〜１２５、好
ましくは８５〜１１５となる量である。発泡剤（ｄ）は
（ａ１）１００重量部に対して通常０.０１〜１０重量
部、好ましくは０.１〜５重量部であるが、発泡剤が水
である場合は、通常１〜６重量部、好ましくは１.５〜
４重量部、より好ましくは２〜３重量部である。水は６
重量部を越えるとフォームの成形性が悪くなるうえ、耐
久性も悪くなる。また、発泡剤として水と液化炭酸ガス
を併用する場合の液化炭酸ガスの使用量は、（ａ１）１
００重量部に対して通常０.５〜１５重量部、好ましく
は１〜１０重量部である。整泡剤（ｅ）は（ａｌ）１０
０重量部に対して通常０〜５重量部、好ましくは０.５
〜３重量部である。架橋剤（ｈ）は（ａｌ）１００重量
部に対してして通常０〜５重量部、好ましくは０.５〜
３重量部である。その他の添加剤として、通常軟質ウレ
タンフォームの製造に用いられる添加剤、酸化抑制剤、
劣化防止剤、難燃剤、着色剤等の適量を使用してもよ
い。本発明においては、（ａ）、（ｂ）、（ｄ）および
必要により（ｅ）、（ｈ）の各成分を混合したものと
（ｃ）とを通常軟質ウレタンフォームの製造法に従って
撹拌、混合し、一定型状内で発砲させることにより、高
弾性軟質ポリウレタンモールドフォームが得られる。
よび（ｈ）各成分の使用量は次の通りである。触媒
（ｂ）は（ａ１）１００重量部に対して通常０．０１〜
５重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。ポリイ
ソシアネート（ｃ）は、ＮＣＯ指数が７５〜１２５、好
ましくは８５〜１１５となる量である。発泡剤（ｄ）は
（ａ１）１００重量部に対して通常０.０１〜１０重量
部、好ましくは０.１〜５重量部であるが、発泡剤が水
である場合は、通常１〜６重量部、好ましくは１.５〜
４重量部、より好ましくは２〜３重量部である。水は６
重量部を越えるとフォームの成形性が悪くなるうえ、耐
久性も悪くなる。また、発泡剤として水と液化炭酸ガス
を併用する場合の液化炭酸ガスの使用量は、（ａ１）１
００重量部に対して通常０.５〜１５重量部、好ましく
は１〜１０重量部である。整泡剤（ｅ）は（ａｌ）１０
０重量部に対して通常０〜５重量部、好ましくは０.５
〜３重量部である。架橋剤（ｈ）は（ａｌ）１００重量
部に対してして通常０〜５重量部、好ましくは０.５〜
３重量部である。その他の添加剤として、通常軟質ウレ
タンフォームの製造に用いられる添加剤、酸化抑制剤、
劣化防止剤、難燃剤、着色剤等の適量を使用してもよ
い。本発明においては、（ａ）、（ｂ）、（ｄ）および
必要により（ｅ）、（ｈ）の各成分を混合したものと
（ｃ）とを通常軟質ウレタンフォームの製造法に従って
撹拌、混合し、一定型状内で発砲させることにより、高
弾性軟質ポリウレタンモールドフォームが得られる。
【０００９】
【実施例】以下実施例によりさらに本発明を説明する
が、本発明はこれにより限定されるものではない。な
お、実施例及び比較例中の発泡処方欄の数値は重量部を
示す。 実施例１ 以下の方法により得られたポリオール及びポリイソシア
ネートを用いて製造したポリウレタンフォームについて
本発明における発泡評価を行った。 ポリオールａ１−１：グリセリン１モルに純度９８％の
水酸化セシウム触媒０.２モルを添加し、１２０℃で４
時間減圧脱水をした後、プロピレンオキサイドを温度９
０℃、圧力３.０ｋｇ／ｃｍ2の条件で付加重合させ、続
いてエチレンオキサイドを温度１００℃、圧力２.５ｋ
ｇ／ｃｍ2の条件で反応させてＥＯ％が１５重量％、水
酸基価が２４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレンポ
リオールを得た。 ポリオールａ１−２：ポリオールａ１−１中でラジカル
存在下、アクリロニトリルモノマーを付加重合し安定分
散させることにより重合体含有量２０重量％のポリオキ
シアルキレンポリオールを得た。 ポリオールａ１−３：グリセリン１モルに水酸化カリウ
ム触媒０.３２モルを添加し、１２０℃で４時間減圧脱
水した後、プロピレンオキサイドを温度１０５℃、圧力
３．０ｋｇ／ｃｍ2の条件で付加重合させ、続いてエチ
レンオキサイドを温度１１５℃、圧力２.５ｋｇ／ｃｍ2
の条件で反応させてＥＯ％が１５重量％、水酸基価が２
４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレンポリオールを
得た。 ポリオールａ１−４：グリセリン１モルに水酸化カリウ
ム触媒０.３モルを添加し、上記ポリオールａ１−３と
同様の条件で脱水後、プロピレンオキサイドを反応さ
せ、続いてエチレンオキサイドを反応させてＥＯ％が１
２重量％、水酸基価が３４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシ
アルキレンポリオールを得た。このポリオキシアルキレ
ンポリオール中でラジカル存在下、アクロニトリルモノ
マーを付加重合し安定分散させることにより重合体含有
量２０重量％の重合体ポリオールを得た。 ポリオールａ２−１：トリメチロールプロパン／ソルビ
トール混合物１モルに水酸化カリウム触媒０．０２モル
を添加し、上記ポリオールａ１−３と同様の条件で脱水
後、エチレンオキサイドを反応させて水酸基価６８０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ、ｆ＝４．７のポリオキシアルキレンポリ
オールを得た。 ポリオールａ２−２：グリセリン１モルに水酸化カリウ
ム触媒０.０１モルを添加し、上記ポリオールａ１−３
と同様の条件で脱水後、プロピレンオキサイドを反応さ
せて水酸基価７５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキ
レンポリオールを得た。 ポリオールａ３：レゾルシン１モルに水酸化カリウム触
媒０.０４５モル添加し、上記ポリオールａ１−３と同
様の条件で脱水後、エチレンオキサイドを反応させて水
酸基価１０５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレンポ
リオールを得た。
が、本発明はこれにより限定されるものではない。な
お、実施例及び比較例中の発泡処方欄の数値は重量部を
示す。 実施例１ 以下の方法により得られたポリオール及びポリイソシア
ネートを用いて製造したポリウレタンフォームについて
本発明における発泡評価を行った。 ポリオールａ１−１：グリセリン１モルに純度９８％の
水酸化セシウム触媒０.２モルを添加し、１２０℃で４
時間減圧脱水をした後、プロピレンオキサイドを温度９
０℃、圧力３.０ｋｇ／ｃｍ2の条件で付加重合させ、続
いてエチレンオキサイドを温度１００℃、圧力２.５ｋ
ｇ／ｃｍ2の条件で反応させてＥＯ％が１５重量％、水
酸基価が２４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレンポ
リオールを得た。 ポリオールａ１−２：ポリオールａ１−１中でラジカル
存在下、アクリロニトリルモノマーを付加重合し安定分
散させることにより重合体含有量２０重量％のポリオキ
シアルキレンポリオールを得た。 ポリオールａ１−３：グリセリン１モルに水酸化カリウ
ム触媒０.３２モルを添加し、１２０℃で４時間減圧脱
水した後、プロピレンオキサイドを温度１０５℃、圧力
３．０ｋｇ／ｃｍ2の条件で付加重合させ、続いてエチ
レンオキサイドを温度１１５℃、圧力２.５ｋｇ／ｃｍ2
の条件で反応させてＥＯ％が１５重量％、水酸基価が２
４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレンポリオールを
得た。 ポリオールａ１−４：グリセリン１モルに水酸化カリウ
ム触媒０.３モルを添加し、上記ポリオールａ１−３と
同様の条件で脱水後、プロピレンオキサイドを反応さ
せ、続いてエチレンオキサイドを反応させてＥＯ％が１
２重量％、水酸基価が３４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシ
アルキレンポリオールを得た。このポリオキシアルキレ
ンポリオール中でラジカル存在下、アクロニトリルモノ
マーを付加重合し安定分散させることにより重合体含有
量２０重量％の重合体ポリオールを得た。 ポリオールａ２−１：トリメチロールプロパン／ソルビ
トール混合物１モルに水酸化カリウム触媒０．０２モル
を添加し、上記ポリオールａ１−３と同様の条件で脱水
後、エチレンオキサイドを反応させて水酸基価６８０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ、ｆ＝４．７のポリオキシアルキレンポリ
オールを得た。 ポリオールａ２−２：グリセリン１モルに水酸化カリウ
ム触媒０.０１モルを添加し、上記ポリオールａ１−３
と同様の条件で脱水後、プロピレンオキサイドを反応さ
せて水酸基価７５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキ
レンポリオールを得た。 ポリオールａ３：レゾルシン１モルに水酸化カリウム触
媒０.０４５モル添加し、上記ポリオールａ１−３と同
様の条件で脱水後、エチレンオキサイドを反応させて水
酸基価１０５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシアルキレンポ
リオールを得た。
【００１０】ポリウレタンフォームの製造に用いられた
他の原料は次のとおりである。 触媒ｂ−１：トリエチレンジアミンの３３％ＤＰＧ溶液 商品名；ＴＥＤＡ Ｌ３３（東ソー社製） 触媒ｂ−２：ビス−（２−ジメチルアミノエチル）エー
テルの７０％ＤＰＧ溶液 商品名；ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ（東ソー社製） イソシアネートｃ−１：ＴＤＩ−８０／ｃ−ＭＤＩの８
０／２０重量比で混合したもの。 商品名；タケネートＴＭ−２０（武田薬品工業（株）社
製） イソシアネートｃ−２：ＴＤＩ−８０（２,４−体８０
重量％と２，６−体２０重量％の混合物） 商品名；タケネート８０（武田薬品工業（株）社製） 発泡剤ｄ：純水 シリコン系整泡剤ｅ−１： 商品名；トーレ・シリコーン、ＳＲＸ−２７４Ｃ（東レ
・ダウコーニング社製）シリコン系整泡剤ｅ−２： 商品名；ＮＵＣシリコーン、Ｌ−５３６６（日本ユニカ
ー社製） シリコン系整泡剤ｅ−３： 商品名；ＮＵＣシリコーン、Ｌ−５３０９（日本ユニカ
ー社製） シリコン系整泡剤ｅ−４： 商品名；ＴＥＧＯＳＴＡＢ、Ｂ−８６８１（ゴールドシ
ュミット社製）
他の原料は次のとおりである。 触媒ｂ−１：トリエチレンジアミンの３３％ＤＰＧ溶液 商品名；ＴＥＤＡ Ｌ３３（東ソー社製） 触媒ｂ−２：ビス−（２−ジメチルアミノエチル）エー
テルの７０％ＤＰＧ溶液 商品名；ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ（東ソー社製） イソシアネートｃ−１：ＴＤＩ−８０／ｃ−ＭＤＩの８
０／２０重量比で混合したもの。 商品名；タケネートＴＭ−２０（武田薬品工業（株）社
製） イソシアネートｃ−２：ＴＤＩ−８０（２,４−体８０
重量％と２，６−体２０重量％の混合物） 商品名；タケネート８０（武田薬品工業（株）社製） 発泡剤ｄ：純水 シリコン系整泡剤ｅ−１： 商品名；トーレ・シリコーン、ＳＲＸ−２７４Ｃ（東レ
・ダウコーニング社製）シリコン系整泡剤ｅ−２： 商品名；ＮＵＣシリコーン、Ｌ−５３６６（日本ユニカ
ー社製） シリコン系整泡剤ｅ−３： 商品名；ＮＵＣシリコーン、Ｌ−５３０９（日本ユニカ
ー社製） シリコン系整泡剤ｅ−４： 商品名；ＴＥＧＯＳＴＡＢ、Ｂ−８６８１（ゴールドシ
ュミット社製）
【００１１】実施例で使用したポリオールの組成、分析
値等を〔表１〕に示す。表中でポリオールの水酸基価は
ＪＩＳ Ｋ１５５７の方法、モノオール／ジオール含有
量はＨ1−ＮＭＲの末端基定量結果より算出した。
値等を〔表１〕に示す。表中でポリオールの水酸基価は
ＪＩＳ Ｋ１５５７の方法、モノオール／ジオール含有
量はＨ1−ＮＭＲの末端基定量結果より算出した。
【表１】
【００１２】以下の〔表２〕に示した配合比でポリオー
ル、純水、整泡剤、触媒をあらかじめ混合し、液温を２
５±２℃に調整した。これに液温を２５±２℃に調整し
たイソシアネートを所定量加えて、高速ミキサーで５秒
間混合し、約６０℃に温調した３００ｍｍ×３００ｍｍ
×１００ｍｍアルミニウム製金型に注入した。５分間キ
ュアー後に取り出して２４時間以上放置してから表中の
各種フォーム物性を測定し、その結果を〔表３〕にまと
めた。フォーム物性は、ＪＩＳ Ｋ６３０１及びＪＩＳ
Ｋ６４０１の方法に従った。なお、〔表３〕中の湿熱
圧縮永久歪（％）〔予備圧縮あり〕は、試験片の厚さ約
７５％の距離まで予備圧縮を１０回行い、１分間放置後
試験片の厚さを測定し、これを試験前厚さとしたもので
ある。
ル、純水、整泡剤、触媒をあらかじめ混合し、液温を２
５±２℃に調整した。これに液温を２５±２℃に調整し
たイソシアネートを所定量加えて、高速ミキサーで５秒
間混合し、約６０℃に温調した３００ｍｍ×３００ｍｍ
×１００ｍｍアルミニウム製金型に注入した。５分間キ
ュアー後に取り出して２４時間以上放置してから表中の
各種フォーム物性を測定し、その結果を〔表３〕にまと
めた。フォーム物性は、ＪＩＳ Ｋ６３０１及びＪＩＳ
Ｋ６４０１の方法に従った。なお、〔表３〕中の湿熱
圧縮永久歪（％）〔予備圧縮あり〕は、試験片の厚さ約
７５％の距離まで予備圧縮を１０回行い、１分間放置後
試験片の厚さを測定し、これを試験前厚さとしたもので
ある。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【発明の効果】本発明の製造方法によって得られる軟質
ポリウレタンフームは、反発弾性が７０％以上で、密度
を低くした場合においても耐久性、機械的強度に優れ
る。
ポリウレタンフームは、反発弾性が７０％以上で、密度
を低くした場合においても耐久性、機械的強度に優れ
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 Ｃ０８Ｌ 75:04
Claims (7)
- 【請求項１】ポリオキシアルキレンポリオール、触媒、
発泡剤、必要により整泡剤、架橋剤その他の助剤よりな
る混合物をポリイソシアネートと反応させる軟質ポリウ
レタンフォームの製造方法において、ポリオキシアルキ
レンポリオールとして水酸化セシウム触媒の存在下、平
均官能基数（以下、ｆで表す。）が２.５〜８の活性水
素化合物にアルキレンオキサイドを付加重合して得られ
た水酸基価が１０〜３５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシア
ルキレンポリオール（ａ１）と、ｆが３〜６で、水酸基
価が６００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、活性水素化
合物に付加したアルキレンオキサイド中のエチレンオキ
サイド含有率（以下、ＥＯ％で表す。）が５０重量％以
上のポリオキシアルキレンポリオール（ａ２）と、ｆが
１.５〜６で、水酸基価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であり、ＥＯ％が５０重量％以上のポリオキシアルキレ
ンポリオール（ａ３）からなり、（ａ１）１００重量部
に対して（ａ２）１〜２０重量部、（ａ３）０.５〜１
０重量部使用することを特徴とする高弾性軟質ポリウレ
タンフォームの製造方法。 - 【請求項２】ポリオキシアルキレンポリオール（ａ１）
におけるｆが２.８〜５、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇであり、かつＥＯ％が１０〜２０重量％、末端
１級ＯＨが４０〜９０モル％である請求項１記載の製造
方法。 - 【請求項３】ポリオキシアルキレンポリオール（ａ２）
におけるｆが４〜５、水酸基価が６５０〜７５０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇであり、ＥＯ％が７０重量％以上である請求項
１記載の製造方法。 - 【請求項４】ポリオキシアルキレンポリオール（ａ３）
におけるｆが２〜３、水酸基価が９０〜１１０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇであり、ＥＯ％が７０重量％以上である請求項１
記載の製造方法。 - 【請求項５】ポリオキシアルキレンポリオール（ａ１）
におけるモノオールとジオールの合計含有率が２５モル
％以下である請求項１記載の製造方法。 - 【請求項６】発泡剤として水単独又は水と液化炭酸ガス
を使用し、この発泡剤の使用量がポリオキシアルキレン
ポリオール（ａ１）１００重量部に対して水１〜６重量
部、液化炭酸ガス０〜１５重量部である請求項１記載の
製造方法。 - 【請求項７】ポリイソシアネートがトリレンジイソシア
ネート（以下、ＴＤＩで表す。）又はＴＤＩとポリメチ
レンポリフェニルポリイソシアネート（以下、ｃ−ＭＤ
Ｉで表す。）の混合物であり、かつその重量比が１００
／０〜７０／３０である請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099061A JPH09263621A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 高弾性軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099061A JPH09263621A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 高弾性軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09263621A true JPH09263621A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=14237225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8099061A Pending JPH09263621A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 高弾性軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09263621A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002293867A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Mitsui Chemicals Inc | 軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 |
| US6653362B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-11-25 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing flexible polyurethane foam |
| US6774153B2 (en) | 2000-01-17 | 2004-08-10 | Huntsman International Llc | Process for preparing a free rise or slabstock flexible polyurethane foam |
| KR100796478B1 (ko) * | 2005-09-27 | 2008-01-21 | 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 | 폴리우레탄 폼의 제조를 위한 실라놀 작용성 화합물 |
| JP2011184487A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Inoac Corp | マットレス用ポリウレタンフォーム |
| WO2016017329A1 (ja) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 株式会社ブリヂストン | ポリウレタンフォーム及びシートパッド |
| US9856355B2 (en) | 2005-09-27 | 2018-01-02 | Evonik Degussa Gmbh | Silanol-functionalized compounds for the preparation of polyurethane foams |
| CN108368236A (zh) * | 2015-12-16 | 2018-08-03 | 株式会社普利司通 | 软质聚氨酯泡沫和座垫 |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP8099061A patent/JPH09263621A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040928 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050222 |