JPS5876417A - 軟質ポリウレタンフオ−ム - Google Patents

軟質ポリウレタンフオ−ム

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JPS5876417A
JPS5876417A JP57166784A JP16678482A JPS5876417A JP S5876417 A JPS5876417 A JP S5876417A JP 57166784 A JP57166784 A JP 57166784A JP 16678482 A JP16678482 A JP 16678482A JP S5876417 A JPS5876417 A JP S5876417A
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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】 本発明はポリウレタン予備重合体、及びこの吃のを水と
混合した際にこの予備重合体から製造して生じさせ得る
軟質７オームに関するものである。
ＴＤＩ　（）ルエンジイソシアネート）を用いて製造さ
れる軟質ポリウレタンフォームは特にクッション及びマ
ツトレス用として長年製造されてきた。しかしながら、
医療用または身体保護用（ｐｅｒｓｏｎａｌ　　ｃａｒ
ｅ　ａｐｐｊ　ｉ　−ｃａｔｉｏａ）に用いられる親水
性７オームに対しては７オーム中のＴＤＩをＭＤＩ（メ
チレンジフェニルイソシアネート）に代えることが望ま
しく、その理由はＴＤＩは高い蒸気圧及び比較的高い毒
性を有しており。
そのために処理及び使用に際して特別の予防手段が必要
であるからである。更にＴＤＩペースの７オームは殺菌
消毒中また線湿潤した容器中での貯蔵中に加水分解され
て弱くなり得る。例えば。
ＴＤＩベースの親水性７オームは水蒸気オートクレーフ
中にて１２０℃で数回のサイクル後に液化することがで
きる。また’ｆ’ＤＩペースの親水柱７オームは１００
容量％程度以上に湿潤させた場合、過度に膨潤する。
通常のポリウレタンフォームはＭＤＩから製造されてい
る。これらのフオームＦｉＭＤＩが結晶性を与えるため
に硬質であるか、または半硬質である。英国特許第８７
４，４３０号において、少なくとも２個のヒドロキシル
基を有するポリエーテルポリオール、並びにジアリール
メタンジイソシアネート及び５〜１０重ｈ％の２以上の
官能証を有するポリイソシアネートからなるポリイソシ
アネート混合物を少量の水の存在下において反応させる
ことにより軟質ポリウレタンフォームを製造している。
任意の具体例において触媒を用いることができる。これ
らのフオームにはこれらのものが親水性でれなく、そし
て多量の繊維、充てん剤。
消毒剤、またはその他の水分散性成分を医療用または身
体保護用に用いられる７オ〒人中に移動させるに十分な
量の水を吸収しない欠点がある。ここに用いる親水性な
る用語は７オーム生成物がその重量の１５〜２０倍の水
を吸収できることを意味する。更に任意の触媒の場合に
望ましくない触媒残液が残り得る欠点がある。
米国特許第４．２５７．２４０号において、ジフェニル
メタンジイソシアネートをポリエステルポリオール、ま
たはポリオール混合物の少なくとも６０重量％のポリエ
ステルポリオール含有量を有するポリエステルポリオー
ル及びポリエーテルポリオールの混合物、並びに少量の
水と反応させることにより高い耐荷重性及び高いエネル
ギー吸収容量を有する軟質のＭＤＩベースのフオームが
製造されている。その特許請求の範囲に示されているよ
うに触媒が使用されている。これらの７オームは上記の
英国特許第８７４．４５０号のものと同様に望ましくな
い触媒残渣をフオーム中に含む欠点を有していることに
加えて、これらのものはより高価なポリエステルポリオ
ールの使用を必要とする。
英国特許第１．２０ｇ０５８号において、ポリイソシア
ネートを、加水分解安定性を与えるためにプロピレンオ
キシドでキャッピングされた少なくとも１０重量％のエ
チレンオキシドのブロック共重合体を含むポリエーテル
ポリオールと反応させることにより軟質の親木ヒポリウ
レタン７オームを製造することができる。この方法は触
媒として少なくとも１種の脂肪酔の二価のスズ塩及び／
または少なくとも１種の第三級アミンを用いることが必
要である。この方法で製造されるフオーム生成物れ親水
性ではあるが、夕飯のみの水を吸収するばかりでなく、
ブロック共重合体の使用を必要とする欠点を有している
。更に、そこでは親水注０７オーム生成物を製造するた
めの疎水社であるＭＤＩの使用が示されておらず、そし
て生じた７オームには望ましくない触媒残渣が含まれる
であろう。
イソシアネート源としてのみのＭＤＩを含む予備重合体
から製造される改善された軟質ポリウレタンフォームを
提供することが本発明の目的である口 更に多量の繊維、充てん剤、消毒剤、または他の水分散
性成分を含有し得る改善された軟質ポリウレタンフォー
ムを提供することが本発明の目的である。
更に医療用及び健康管理用として使用し得るように白色
の色部の軟質の親水性フオームを製造することが目的で
ある。　　　・・ 更に無期限に貯蔵することができ、そして水分散性成分
に対する担体として使用し得る。はぼ等皺の水と混和さ
れる際にも親水性７オーム生成物を生じさせるであろう
イソシアネート源としてのみのＭＤＩ及びその誘導体を
有するポリウレタン予備重合体を製造することが目的で
ある。
更に時間の経過に対する粘度安定性を有するイソシアネ
ート源としてのみのＭＤＩ及びその誘導体を有するポリ
ウレタン予備重合体を製造することが目的である。
また５０重量％以下のイソシアネートを有し、そして軟
質７オームを生じさせるであろうイソシアネート源とし
てのみのＭＤＩ及びその誘導体を有するポリウレタン予
備重合体を製造することが目的である。
これらのもの及びその他の目的祉以下の本発明の記述に
より明らかになるてあろう。
医療用または身体保−用のための吸水性である軟質７オ
ームは単独のイソシアネートとしてイソシアネートから
誘導されるＭＤＩを用いてイソシアネートキャッピング
された予備重合体から製造することができる。この７オ
ームは２種の具体例において製造することができる。以
後具体例Ａと略記する一方の具体例は単量体社のポリオ
ール架橋剤を用い、具体例Ｂと略記する他方の具体例は
高分子性のポリオールを用いるものである。具体例Ａに
おいて、Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ製のＣｍｒｂｏｗ
ａｘの如き少なくとも約１１００の分子量を有し、かつ
少なくとも５０重量襲のオキシレン基を有する少なくと
４１種のぎり（オキシＣり〜４アルキレン）ジオールを
有する予備重合体、トリオールトリメチルールプロパン
の如き１モル当り３まｆＣ線４個のヒドロキシル等価物
を有する単置体注ポリオール架橋剤、並びに２．０以上
の官能性を有するイソシアネート生成物、例えばほば２
．１の官能証を有し、そして以後ＭＤＩと略記するメチ
レン−ビス（フェニルイソシアネート）及びＭＤＩの誘
導体を含むイソシアネートの混合物から製造されるＵｐ
ｊｏｈｎ　　Ｐｏｌｙｍｅｒ　　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　
製ｌ５ｏｎａｔｅ１４３−ＬをペースとするＭＤＩから
７オームを製造する。　　、 具体例Ｂにおいて、　ＩＪｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ製
Ｃａｒｂｏｗａｘ　１０００の如き２０００以下の比較
的低い分子量を有し、かつ少なくとも５０重量外、好ま
しくは少なくとも８０重ｉｔ％のオキシエチレン基を有
するジオールを含も少なくとも１種のポリ（オキシＣ３
，４アルキレン）を有する予備重合体；１モル当り５ま
たは４個のヒドロキシル等価物を有し、少なくとも５０
０程度の比較的高い分子量を有する高分子社ポリ（オキ
シＣＩ　Ｎ４アルキレン）ポリオール架橋剤１例えばト
リオールＴ　Ｂ　Ｐ　９９０　ｓ　Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒ
ｂｉｄｅまたはＰＯＬＹＧ７６−１２０からの＃を埋９
００の分子量のボリ（オキシエチレン）トリオール、Ｑ
ｌｉｏからのはｆｆ１４００の分子量のオキシエチレン
キャッピングされ九ポリ（オキシブ賞ピレン）トリオー
ル；並びに以後ＭＤＩと略記するメチレン−ビス（フェ
ニル　イソシアネート）及びＭＤＩの誘導体を含むイソ
シアネートの混合物から製造される２０以上の官能性を
有するイソシアネート生成物、例えばｆｉ［２，１の官
能性を有する［Ｊｐｊｏｈｎ　ｐｏｌｙｍｅｒＣｈｅｍ
Ｉｇｍｌ製のｌ５ｏｎａｔｅ　１４５−　Ｌをベースと
するＭＤＩから７オームを製造する。この組成物は見た
目に快く、そして医療用及び健康管理用に望ましい白色
のフオームを生じさせる。
これらの予備重合体組成物の重要な特徴の一つに、　（
ｓｏ創５ｔｅ１４５−Ｌの如きイソシアネートの量を具
体例人においては予備重合体の重量の５０襲以下１代表
的には５８〜４６％に、そして具体例Ｂにおいては予備
重合体の３７〜４８％に制限することがある。イソシア
ネート成分の必要量は具体例Ａにおいてジオール成分の
平均分子量が増加するに従って減少され、そこでこの分
子量は１１００以上とする。単置体注の架橋剤としてト
リメチロールプロパンを用いる場合、好適なジオールの
分子量は１２００〜１４００程度であり。
そしてこのジオールには少なくとも８０重量外のオキシ
エチレン基が含まれる。好適な具体例において使用され
るジオールは異なった分子量を有する２種のジオールの
混合物である。例えば一方のジオールは１０００の分子
量を有することができ。
他のものは１４５０の分子量を有することができる。具
体例Ｂにおいてインシアネート成分の必要量れ高分子性
のポリオール架橋成分の平均分子量が増加するに従って
減少され、そこでこの分子量は５００以上とする。ジオ
ールとして約１０００の分子蓋を有するＣａｒｂｏｗａ
ｘ　１０００を用いる場合、好適な高分子性のポリオー
ル架橋剤は約１４００の分子量を有するトリオールであ
るｐｏｌｙＧ１７４−１２０である。
実際の遊離ＭＤＩの含有蓋は官能性が２．０以上を維持
する限りこのイソシアネート含有生成物において高く亀
、または低くもｉＭ整することができる。例えば、追加
の純粋なＭＤＩを加えることができる。
適度の粘度及び良好な粘度安定性を有する予備重合体は
比較的低分子量のポリエーテルポリオ−に、Ｉａｏａａ
ｔｅ　　１４　Ｂ　−Ｌの如きＭＤＩ含有インシアネー
ト生成物及び単量体り架橋剤としてのトリメチロールプ
ロパン（ＴＭＯＰ）を用いて製造することができる。し
かしながら、この予備重合体を水と混合する場合、得ら
れる７オームは代表的には白色で半硬質の７オームであ
り、このものは研摩用スポンジには適しているが、クッ
ションまた鉱軟［７オームとしての使用には適していな
い。例えば、ＭＤＩ含有７オームが１ｓｏｎａｔｅｌ　
４Ｂ−Ｌ、　Ｃａｒｂｏｗａｘｌ　０００．及びフオー
ムに強度を与える架橋剤としてのトリメチレールプロパ
ン（ＴＭＯＰ）を用いて製造された。１９８０年１２月
２９日付け、米国特許出願第２２０，５６２号の関連特
許の一部である１９８１年１０月２６日付け、米国特許
出願第５１４．５３７号を参照。
ＴＭＯＰ＃′ｉ４４．７のかかる低い当量重置を有して
いるため、すべてのヒドロキシ基をキャッピングするた
めには予備重合体は多墓のイソシアネート成分、ｌ５ｏ
ｎａｔｅ　　１４３−　Ｌを必要とする。イソシアネー
トの量は５０〜５５重量％程度であり、これによりフオ
ームは比較釣車＜、そして疎水社になる。
具体例人において、ポリ（オキシｃ［，４アルキレン）
ジオール及び単量体柱の架橋剤として例えばＴＭＯＰを
含むＭＤＩ含有糸において、インシアネート成分はポリ
（オキシＣ３〜４アルキレン）ジオール成分の平均分子
量を１１００以上の分子量値に増加させることにより有
利に減少させ得ることが見い出された。これらのジオー
ルは好ましくは少なくとも８０重臘％のエチレンオキシ
基を有する。生じる軟質７オーム線オートクレーブ中に
て１２０℃で５時間水蒸気で処理した際でもその物理特
筺を保持し、そしてこの７オームけＴＤＩの７オームと
比較してその膨滴特柱にかなりの減少が見られる。ＴＤ
Ｉベースの疎水ｈフオームは湿潤した際に１００容蓋％
以上膨潤するが、本発明の具体何人における７オームは
湿潤した際に５０〜６０％のみ＊＊する。
更に具体例Ｂにおいて、２０００以下の分子蓋を有する
比較的低分子蓋のジオールを用いるＭＤＩ含有糸におけ
るインシアネート成分はポリオール架橋剤の分子量を増
加させることにより有利に減少・させ得ることが見い出
された。１３４の分子量を有するＴＭＯＰを用いる代り
に５００〜２０００程度の分子蓋を有する高分子量のポ
リ（オキシＣ３〜４アルキレン）トリオールまたはテト
ロールを用いる。好適な例に量的１４００の分子量を有
するトリオールであるＰｏ１ｙ　Ｇ１７６−１２０があ
る。生じる軟質フオームはオートクレーブ中にて１２０
℃で５時間水蒸気で処理した際でもその物理約物りを保
持しており、そしてこの７オームはＴＤＩの７オームと
比較してその膨潤特此にかなりの減少が見られる。ＴＤ
■ベースの疎水比７オームは湿潤した際に１００容量％
以上影滴するが、本発明の具体例Ｂにおける７オームは
ｆＭ潤した際に約３０．〜７５％のみ膨潤する。
具体例Ａ及びＢの両者とも、ｌ５ｏｎａｔｅ　１４３−
りの如きイソシアネートの含有率を減少させることによ
り、生じるフオームは５０％以上のｌ５ｏｎａｔａ　１
４５−　Ｌ含有量を有し、半硬質りで弾力上のない７オ
ームと比較してしなやかであり。
そして弾力上がある。ジオールの分子蓋が増加すること
によりｌ１ｏｎａｔｅ　　１４５−　Ｌの必要量を、ヒ
ト田キシル官能基に対するインシアネート官能基の比（
イソシアネート・インデックスとして公知）が五５／１
から約３／１まで減少させ得る程度に減少させることが
でき、この変化−が７ｍ　−ム生成物のたわみ性に寄与
するものである。たわみ注は曲げ係数により最も良く特
徴づゆられるが。
１％伸びにおいてより容易に得られる引張係数をこれら
のフオームの大まかの分類に用いて柔軟でしなやか（２
０ｐｓｉ以下のモジュラス（ｍｏｄｕ−１１０）、強い
がしなやか（２０乃至４０ｐｍ１間のモジュラス）、及
び半硬質または硬質（４０ｐａ１以上のモジュラス）に
分けた。
具体例Ａ及びＢの両者において２．０以上の官能性を有
する生成物を含む好適なインシアネートにはＭＤＩと略
記されるジフェニルメタンジイソシアネート及びＭＤＩ
の誘導体を含もイソシアネートの混合物がある。この要
求に適合する市販製品にはＭＤＩを反応させてカーポジ
イミドを生じさせ、次にまたこの物質を反応させて三官
能性の環式付加生成物を生じさせることにより製造され
るｌ１ｏｎａｔｅ　１４５　Ｌがある。ＭＤＩの混合物
、カーポジイミド及び環式付加生成物は平衡状態にある
。下のＡ及びＢの成分の混合物が１４３Ｌ系を構成する
ものである。
０ＣＮ−Ｒ−ＮＣＯ−〉（ＯＣＮ−Ｒ−Ｎ−Ｃ−Ｎ−Ｒ
−ＮＣＯ）、Ｃ−Ｎ ０　　　　　　ゝＲ−ＮＣＯ ここで用いるジフェニルメタンジイソシアネートの誘導
体なる用語は出発物質としてＭＤＩから製造された生成
物を意味する。このものには付加生成物、二量体及び三
量体が含まれるであろう。このものにｔｉＭＤＩから製
造されないポリメチレンポリフェニルイソシアネートの
如き物質は含まれないであろう。
フオームを製造する際の予備重合体の技術にはほぼ等嵐
の水との混合が必要である。このためには予備重合体が
親水性であることが必要であり、そしてＩｓｏｎｍｔｅ
　　１４３−　Ｌから調製される予備重合体を製造する
際にジオールを含む少なくともあるポリ（オキシエチレ
ン）を使用しなければならないことがその地山である。
良好な混合及び水との発泡に対して望ましい粘度は２５
℃で約１へ０００〜ｓ　ｓ、　ｏ　ｏ　ｏ　ｃ　ｐの範
囲、好ましくは約２　（Ｌ　０００　ｃ　ｐである。予
備重合体の粘度及び親木性は共にポリオールのタイプ及
び分子量を適正に選ぶことによりＷｌａ　＃ｊされる。
この予備重合体は貯蔵中にあまり濃厚になってはならな
い。８０℃にて２：ｉｍｒ６＠の加速された貯蔵試験の
後、粘度が１０へ０００ｃｐ（２５℃で滴定）以上に上
昇しない場合祉十分に貯蔵安定性があることが見い出さ
れた。
軟質７オームが多くの用途に使用されるにｔま少なくと
も２０ｐｓｉの引張強さ、約３〜６ボンド／立方フイー
トのフオーム密度、及び少なくとも１００％の破損時の
伸びを有すべきであり、但しこの伸びの値は高い程好ま
しい。具体例Ａにおけるある例において２００％の破損
時の伸びが得られ、一方具体例Ｂにおけるある例におい
て２５０％の破損時の伸びが得られた。
用いるジオールは少なくとも５０重量％のオキシエチレ
ン基を含むポリ（オキシＣ＠　、、、　４アルキレン）
ジオールである。かくしてジオールにオキシプロピレン
もしくはオキシブチレンまたはその混合物が含まれる場
合、少量のオキシエチレンも存在させなければならない
。具体缶入における好適なジオールは少なくとも８０に
蓋襲のオキシエチレン基を有するものである。
具体例Ａの好適な具体例のあるものにおいて、ジオール
としてＵｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ製の（’ａｒｂＯＷ
ａＸ１０００及び（：ａｒｂｏｗａｘ　１４５０の混合
物を用いることで満足できることが見い出されたが、１
０００〜２０００、好ましくＶｉｊ２００〜１４００の
範囲の数平角分装置を有する更に好ましいポリ（オキシ
エチレン）ジオールのいずれかの配合を用いることもこ
の具体例の範囲内のものである。これらの例においてす
べてのジオールの分子量の平均は少なくとも約１１００
になるであろう。これらの２種のジオールのＩＰｉｆｆ
等モル埴のモル物を用いることにより生じる７オームＬ
低容量の膨潤性及び低い密度を有することが有利である
。
架橋剤としていずれかの単菫体注のポリオールを用いる
こと社具体例Ａの範囲内のものであるが、１モル当り３
また＃′ｉ４個のヒドロキシル等硬物を有するポリオー
ル架橋剤が更に好ましい。これらのものにはトリメチロ
ールプロパン、トリメチロ−ルエタン、グリセロール、
トリエタノールアミン、ペンタエリトリトールまたはこ
れらのポリオールの混合物が含まれる。最も好ましいも
のは式を有するトリメチシールプロパン、ＴＭＯＰであ
るＯ 具体例Ｂに対してはジオールとして１ＪｎｉｏｎＣａｒ
ｂｉｄｅ製のＣａｒｂｏｗａｘ　１０００またａＣａｒ
ｂｏ−Ｗａ！　１４５０を用いることが好適な具体例に
おいて満足できることが見い出されたが、１０００〜２
０００、好ましくは１０００〜１５００の範囲の数平均
分子量を有するいずれかのポリ（オキシエチレン）ジオ
ールを用いることもこの具体例の範囲内のものである。
架橋剤としていずれかの高分子性のポリオールを用いる
ことも具体例ＢＯ）ＷｄＨ内のものであるが、より好ま
しいものは１モル当り３または４個のヒドロキシル等飾
物を有し、かつ少なくとも５００の数平均分子量を有す
る高分子性のポリ（オキシＣ意〜４アルキレン）ポリオ
ール架橋剤またはこれらの高分子性ポリオールの混合物
である。最も好ましいものは、ｒｆｆｆ１４００の分子
量のオキシエチレンキャッピングされたポリ（オキシプ
ロピレン）トリオールであるＰｏ１ｙ　Ｇ７６−．１２
０である。ここにオキシエチレン部分はポリオキシプロ
ピレン核の中心に結合するオキシエチレン単位のブロッ
クを含有するものと推定される。またポリオール架橋剤
扛これらの単位のランダム共重合体から構成できるもの
と考えられる。
具体個人及びＢの７オームの密度及び物理的特性はホリ
オール含有蓋に影響されるように見える。
低い密度を有するが堅く、そしてゴム性が少ない７オー
ムを得ることを望も場合、ボリオールリーを増加させる
。同様に、高密度でより弾力性のものを望む場合、ポリ
オールの−を減少させる。５または４のヒドロキシ官能
性を有するポリオール架橋剤の実施可能な量はジオール
及びポリオール混合物のヒドロキシル含有蓋の２〜３５
％がポリオールから生じるような髄である。良好な軟質
７オームに対する好適な範囲はポリオールからの１０〜
５０％のとドルキシルである。具体例Ｂにおけるポリオ
ールは高分子性ポリオールであり、そして一般に予備重
合体の流動性、を保持させるために比較的装置の高分子
性ポリオールを用いる。
ポリオール架橋剤の量を存在するジオールの鼠に関して
表わす場合、ジオール及びポリオール架橋剤を具体個人
において祉約４：１〜８：１のモル比で存在させ、そし
て具体例Ｂにおいて高分子性オールに関して表わす場合
、ジオール及びホ′リオール架橋剤を約３０：１〜８：
１のモル比で存在させる。
具体例ＡにおいてＣａｒｂｏｗａｘ　　１０００１ｄヒ
ト四キシル基１個当り５００の等価重量を有し、一方１
３４の分子量を有するＴＭＯＰはヒドロキシル基１個当
り４５の等価重量を有する。ｌ５ｏａａｔｅ１４３Ｌを
ヒドロキシル基を結合させるために用いるため、必要と
するイソシアネートの髪はＴＭＯＰの皺に極めて強く影
暢され、かくしてＴＭＯＰの量を比較的注意深く調節す
る。
具体例Ｂにおいて、ポリオールの分子量が高すぎる場合
、ヒドロキシル濃度が非常に低く、出発物質を反応させ
るためには極めて長い時間がかがる０他方１分子置が極
めて低く、そして低分子−ジオールを用いた場合、多皺
のインシアネートが具体例Ｂにおいて、Ｃａｒｂｏｗａ
ｘ　１０００はヒドロキシル基１個当り５００の等価重
量を有しており、一方１４０００分子量を有するＰｏ１
ｙ　Ｇ７６−１２０はヒドロキシル基１個当り４６７の
等価重鼠を有している。１ｓｏｎａｔｅ　１４５Ｌ　　
はヒドロキシル基と結合させるために用いているため、
必要とされるイソシアネートの量はＰＯＩＦＧ７６−１
２０の皺に極めて強く影響され、かくしてＰｏ１ｙ　Ｇ
　７６−１２０の量は比較的注意深く調節する。
具体例ム及びＢの両者における実施可能なｈｔＵイソシ
アネート畳インデックスが２．５〜３５、好ましくは２
．８〜３２になるような量であり、６１において極めて
良好な結果が得られる。より嶋い比率においては低い重
合体粘度、低い７オ一ム密度及び少ない膨潤性が生じる
が、これにより軽輩もかかり、そして柔軟性及び伸びが
減少する。予備重合体を製造する際にポリイソシアネー
ト成分の１個のインシアネート基が１個のヒドロキシル
基と反応し、残りのインシアネート基は未反応の状態の
ままである。次に千＆に重合体上のこれらの遊離のイソ
シアネート基は水と反応してポリ尿素結合を形成し、同
時に分子線が増加し、そしてＣＯ！を遊離して発泡した
生成物を生じさせる。
具体例Ａ及びＢの両者における成分を反応させて予備重
合体を生成させる際に１反応を約１時間行わせた後で滴
定によりインシアネー）４を測定することが有益である
。この知見をもとに行う滴定によりすべてのヒドロキシ
ル基がイソシアネートと反応する理論的な値である大よ
その意までイソシアネート量を減少させるに必要な追加
の反応時間を決めることができる。インシアネート蓋を
更に減少させるように反応を叙けさせた場合、予備重合
体の粘度は増加し、この予備重合体をひき続き水と混合
させることが更に…峻になる。また予備重合体成分を過
崖に反応させることにより７オ一ム密度の増加、並びに
生じたフオームの吸水特性の減少をひき起こす。
正しいセルサイズ、形状を有し、つぶれまたはひび割れ
（１ｐｒｉｔ　）のない良好な外観を有する７オームを
得るために界面活性剤を選ぶ。ポリウレタンフォームに
有用であることが公知である界面活性剤をここに用いる
ことができる。好適な界面活性剤の例にはオキシエチレ
ン及びオキシプロピレンのブロック共重合体、例えばＷ
ｙａｎｄｏｔｔｅ　。
ＭｉｃｈｉｇａｎのＢＡＳＦ　Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ　Ｃ
ｏｒｐ　、製のＰｌｕｒｏｎｉｃ　ｐｏｌｙｏｌ界而活
性剤が面る。好適な界面活性剤１ｄ　ｐｒｕｒｏｎｉｃ
　Ｌ　−６２である。
ポリウレタンフォームを製造する際の好適な方法はほぼ
同量の水性懸濁液を予備重合体に加え、次にこの二つを
一緒に混合することである。またこの水性懸濁液の組成
を１００部の予備重合体成分を基準として表わすことが
できる。かくして。
樹脂１００部当りの１００部の水を１００ｐｈｒの水と
表わす。水性懸濁液に対する予備重合体混合物の量比は
広範囲に変えることができる。しかしながら、水性懸濁
液の社が多すぎる場合、生じる７オームの強度は低下す
る。他方、水性懸濁液の鰍が大きく減少した場合、この
水性懸濁液を介して供給される繊維及び充てん剤を十分
に加えることができないであろう・ 予備重合体を発泡させる好適な方法には水性懸濁剤、例
えばＰｌｕｒｏｎｉｃ　Ｌ　−６２界向活性剤の２％溶
液、並びに予備重合体をほば３５℃の温度に加熱する方
法がある。これらのものを約８０重社部の予備重合体に
対して約１００重斌部の水性懸濁液の比で一緒に注ぎ込
むか、またはポンプで加え、そしてただちに機械的攪拌
機、例えばドリルモーターに取り付けた羽根（ｂｌａｄ
ｅ）で３０秒間まで攪拌する。この時間内に完全な混合
は行われるが、化学反応を起こさせるまでには到らない
。
この混合物をただちに型に注入し、そこで昇温及びフオ
ーム生成物の硬化を行わせる。
７オ一ム組成物にインサートするために水相に繊維を加
えて追加としての構造上のｗ４性を与えることができる
。ポリエステル繊維が特に有利であす、そしてこれらの
ものを約７インチまたはそれ以下に細かく切断すること
ができる。水性懸濁液に関してはこの繊維を種々の撤て
加えることができるが、これらのもの量的１０重量襲以
上を構成しないことが好ましく、その理由はこれ以上の
−では懸濁液をポンプで送ることが困難になるからであ
る。
また高分子懸濁剤または厚化剤を二つの機能を保持させ
るために加えることができる。第一にこのものにより水
が繊維の外に流出せず、そして繊維が洋上しないように
懸濁された成分を保持する。
第二にこの厚化剤は繊維に対する潤滑剤として作用し、
そのためこれらのものは混合プンプを通過する際にもつ
れたり、脱水されたり、押しつぶされたりしなくなる。
厚化剤の例にはｒｅｌｙ・ｘ　Ｗ２Ｂ　５Ｎａｔｒｏｓ
ｏ　、Ｘａｎｔｈａｎガム、及びＤｅｗ製の８す１−ｆ
ａｌｌ　ＡＰ　３０の如き約１００万程度の分子量を有
するポリアクリルアミドがある。
好適な懸濁剤また祉厚化剤にはＢ、　Ｆ、伽・−ｒｉｃ
ｈ　Ｃｈｅｍｉ＠ａｌ　Ｃｏ　、製のＣ５ｒｂｅｐｅｌ
衝脂。
例えばＣａｒｂｏｐｏｌ　９３４　、　Ｃａｒｂｏｐｏ
ｌ　９４０及び特ニＱｓ＋ｒｂｏｐｏｌ　９４１がある
ｏ　Ｃａｒｂｅｐ＠ｌ　ｌ１ｌ１１ａｌＩＪ性部分を有
するアクリル醗重舎体である丸め。
水酸化ナトリウムまた社アンモニウムの如き中和剤を加
えることができる・中和剤として水酸化アンモニウムを
Ｃａｒｂｏｐｏｌに加える際に水相の粘度を増加させる
ことが有利である。また水酸化アンモニウム紘ｃａｒｂ
ｏｐｏｌより安価であるため、同じ程度の厚化性を有し
、より少ない（’ａｒｂｏｐｏｌか使用されているより
経済的な組成物を製造することができる。
配合し得る任意の繊維、充てん剤、消毒剤、顔料、糊料
、または他の水溶性もしくは水分散性成分に依存して、
最良の界面活性剤は高度に疎水性のシリコーンタイプ、
例えばＬ−５２０（ＵｎｉｏｎＣａｒｂＩｄｅ）または
他のシリコーン界面活性剤から極めて親水性タイプ、例
えばＢｒ１ｊ−５８（ＩＣＩ−、ＡＪ１′ｌｅｒＩｃｍ
）もしくは他のＢｒ１ｊ　、　　５ｐａｎ　、またはＩ
ＣＩからのＴｗｅ　ｅ　ｎ生成物まで変えることができ
る。一般的な使用に対しては非イオン性界■活注剤１例
えばｐｌｕｒｏｎｉｃｓ　、特にＬ−６２、Ｌ−７２、
Ｌ−９２，Ｐ−７５またはＰ−８５（ＢＡｆ３　ｐ　−
Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ）が好ましい。これらの界面活性剤
の使用はポリウレタンフォーム製品の組成物に精通せる
ものには公知のものであろう。
Ｉ　Ｘ３Ｘ５インチの大きさの長方形にフオーム試料を
切断して水吸着試験を行う。このものを水に浸漬し、そ
して水滴がしたたり落ちなくなるまでこのものを保持す
る。乾燥重縁に対する湿潤重量の比が水吸着率である。
本発明の基本的特徴を示してきたが、次の実施例１〜４
Ｆｉ具体例人の特殊な具体例を説明するために示し、そ
して実施例５〜９は具体例Ｂの特殊な具体例を説明する
ために示すものである。
実施例１ Ｃａｒｂｏｖａｘ　１０００　（１７４１，ａ　１７４
モル）。
（’ａｒｂｏｗａｘ　１４５０　（２４９１，０，１７
２モル）及びトリメチルールプロパン（６，ＩＪＦ、α
０４５モル）の混合物を２Ｔｏｒｒの減圧下にて７０℃
で２時間加熱することにより乾燥した。この乾燥して脱
気したポリオール混合物にｌ１ｏｎａｔｅ−１４５Ｌ３
６５１（イソシア本−ト２５６当蓋）を加えた。
この温度を７０℃に７０分間保持し、反応を完了させた
。この生成物＃ｉ２．１８主２゜ｍｌ／＃のイソシアネ
ート含有量及び２５℃で２１０００ｃｐＱ）粘度を有す
る淡黄色の液体であった。試料を８゜℃て２遍間貯蔵し
た後、この生成物は２５℃て４Ｇ、０００ｃｐまでのみ
に厚化した。３５℃で加熱した生成物８０１　ｒｔＷｙ
ａａｄｏｔｔｅ　製（１）非４　＃　ン性界面活性剤で
あるｐｌｕｒｏｎｉｃ　Ｌ−６２の２％港液液１００ｇ
と共に攪拌した際に４１ボンド／立方フィートの密度を
有し、柔軟で、しなやかで、親木性である７オームが生
じ、その特性を第墓表に要約する。
実施例２〜４ これらの実施例は異なった予備重合体組成物を用いて得
られた７オームを説明するものである。
その組成を第１表に示し、そして７オームの特性を第Ｕ
表に示す。
実施例２において、ジオールの平均分子量を増加させ、
その鰺に少量のイソシアネートを用いることにより１Ｍ
い密度及び水に対するより大きい容ｋを有する７オーム
が生じた。
実施例３において、ＴＭＯＰ架橋剤の意を減少させ、そ
してインシアネート・インデックスを３４に増加させて
強度を保持させた。しかしながら、トリオールに対する
ジオールの比は本発明の範囲外のものであり、かくして
このものは比較例である。堅いフオームが得られたが、
このものは水を吸わず、そして鵡潤状態になるため、水
吸着比を求めること祉できなかった。
実施例４において、単一のジオール、Ｃａｒｂｏｗａｘ
１４５０を架橋剤としてのＴＭＯＰと共にハ３いた。
高い伸び率、良好な水保持容量及び耐水蒸気性を有する
良好で柔軟な親水性フオームが得られた。
実施例５ Ｃａｒｂｅｗａｘ　１０００　（４１２１，０，４１２
モル）及びＰｏ１ｙＧ１７６−１２０（２８＆、α０２
モル）の混合物を２’１”ｏｒｒの減圧下にて７０℃て
２時間加熱することにより乾燥した。この乾燥し、そし
て脱気したポリオール混合物にＩｓｏｎａｔｅ１４５Ｌ
３４９ｇ（イソシアネート２４５当社）を加えた。この
温度を７０℃に８０分間保持して反応を完了させた。こ
の生成物は１９６４！Ｊ当鼠／１１のイソシアネート含
有量及び２５℃で２７．０００ｃｐの粘度を有する淡黄
色の液体であった。この試料を８０℃で２週間貯蔵した
後、この生成物上２５℃で４へ０００ｃｐまでのみに厚
化した。
３５℃で加熱した生成物ａｎｇをＷｙａｎｄｏｔｔｅ　
＆ｌｌｌの非イオン性界面活性剤であるｐｌｕｒｏｎｉ
ｃ　Ｌ　−６２の２％溶液１００−と共に攪拌した際に
３９ボンド／立方フイートの密度を有し、柔軟で、しな
やかで、親水性である７オームが生じ、その特性を第■
表に要約する。
実施例６〜９ これらの試料１ｉＩＪ４なった予備重合体組成物を用い
て得られた７オームを説明するものである。この組成物
を第１表に、そしてフオームの特性を第■表に示す。
実施例６において、トリオールの量を減少させ、そして
その代りにインシアネート−インデックスを増加させて
より低い粘度並びにより低いフオーム密度及び＊Ｓ因子
を有する生成物を生じさせた。
実施例７において、トリオール及びイソシアネートの量
を更に増加させたが良好な７オーム特性は保持されてい
た。
実施例８において、　Ｃａｒｂｏｗａｘジオールの分装
置を１４５０に減少させ、その際にインシアネートの飯
を全体の組成物の３７重ｉｔ％のみに減少させたが良好
な７オーム特性は保持されていた。
実施例９において、Ｃａｒｂｏｗａｘ　１４５０も用い
たが、７オームの密度を低下させ、そしてそり膨潤因子
を改善するためにイソシアネート・インデックスを五〇
から＆５に上昇させた。
先の詳細な記述は単に説明のために示したものであり、
そして本発明の主旨から離れることなしに多くの方法を
行い得ることが理解されよう。
／ 特許出願人　ダブリュー・アール・ブレイス・アンドー
カンパニー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　水相及び Ａ）　　ａ’）少なくとも約５０重量襲のオキシエチレ
    ン基及び少なくとも約１１００の呼称上の数平均分子量
    を有するポリ（オキシＣ！Ａ４アルキレン）ジオール、
    但し該ジオールは１モル当り呼称上２個のヒドロキシル
    等価物を有する、 ｂ）ジフェニルメタンジイソシアネート、及びジフェニ
    ルメタンジイソシアネートの誘導体を含むイソシアネー
    トの混合物からなる２、０以上の官能性を有するジフェ
    ニルメタンジインシアネート含有イソシアネート生成物
    、並びに ｃ）　　１モル当り３またｔｉ４Ｔｈのヒドロキシル等
    価物を有する単量体性のポリオール架橋剤、から誘導さ
    れ、その際に該インシアネートはｓｏｍｉｔ％以下の予
    備重合体からなる生成物を含み、該ジオール及びポリオ
    ール架橋剤を約４：１〜８：１の範囲のモル比で存在さ
    せ、そして全体のヒドロキシル等価物に対するイソシア
    ネート等価物の比を約２．５：１〜五５：１とすること
    からなる予備重合体、または Ｂ）ａ）少なくとも約５０重蓋％のオキシエチレン基及
    び少なくとも約２０００の呼称上の数平均分子量を有す
    るポリ（オキシＣ鵞〜４アルキレン）ジオール、但し該
    ジオールは１モル当り呼称上２個のヒドロキシル等価物
    を有する。 ｂ）ジフェニルメタンジイソシアネート、及びジフェニ
    ルメタンジイソシアネートの誘導体を含むイソシアネー
    トの混合物からなる２、０以上の官能性を有するジフェ
    ニルメタンジイソシアネート含有イソシアネート生成物
    、並びに Ｇ）１モル当り３また１４個のヒドロキシル等価物を有
    し、かつ少なくとも５００の数平均分子量を有する高分
    子性ポリ（オキシＣ［，４アルキレン）ポリオール架橋
    剤、から射場され、その際に該イソシアネートは５０重
    ｊｉ−％以下の予備重合体からなる生成物を含み、該高
    分子性ポリオール架橋剤を、ヒドロキシ等価物がジオー
    ル及びポリオール中の全体のとドルキシ等価物の５〜３
    ５モル％を構成するように存在させ、そして全体のヒド
    ロキシル等価物に対するイソシアネート等価物の比を約
    ２．５：１〜五５：１とする、予備重合体のいずれかか
    らなる樹脂相を一緒に混合し、そして反応させることに
    より製造されるメチレンジフェニルイソシアネートをベ
    ースとする軟質ポリウレタンフォーム。　　　　　・ ２、Ａ部分におけるポリ（オキシＣ［，４アルキレン）
    ジオールの呼称上の数平均分子量が１１１０乃至２００
    ０間、好ましくは１２００乃至１５００間であり、かつ
    ジオールが少なくとも８０重量−のオキシエチレン基を
    有し、そしてＢ部分におけるポリ（オキシＣｚ　、−４
    アルキレン）ジオールの呼称上の数平均分子量が６００
    〜２０００、好ましくは９５０乃至１５００間であり、
    かつジオールが好ましくは少なくとも８０重量％のオキ
    シエチレン基を有する。特許請求の範囲第１項記載のフ
    オーム。 ３、　　Ａ部分におけるポリ（オキシＣ２，４アルキレ
    ン）ジオールが、各々が異なった呼称上の数平均分子量
    を有する少なくとも２種のジオールの混合物、好ましく
    は約１０００の分子量を有するジオール及び約１４５０
    の分子蓋を有するジオールの混合物からなる１、特許請
    求の範囲第１項記載のフオーム。 ４、　　Ａ部分におけるポリオール架橋剤をトリメチロ
    ールプロパン、トリメチｐ−ルエタン、グリ七′ロール
    、トリエタノールアミン、ペンタエリトリトール及びそ
    の混合物からなる群から選び、そしてＢ部分における高
    分子社ポリオール架橋剤を約９００の分子量を有するポ
    リ（オキシエチレン）トリオール、及び約１４００の分
    子蓋を有するオキシエチレンキャッピングされた（　ｃ
    ａｐｐｅｄ）　　ポリ（オキシプロピレン）トリオール
    、並びにその混合物からなる群から選ぶ、特許請求の範
    囲第１項記載のフオーム。 ５、　　Ｂ部分にお妙る高分子性ポリオール架橋剤がオ
    キシエチレン及びオキシプロピレン単位のブロックを含
    んでなる。特許請求の範囲第４項記載の７オーム。 ６　イソシアネート生成物が高率の純粋なジフェニルメ
    タンジイソシアネート並びに少量のカルボジイセド及び
    カルボジイミド環式付加生成物を含む改質化され友ジフ
    ェニルメタンジイソシアネートである、特許請求の範囲
    第１項記載の７オーム・ｌ　更に、好ましくは長さ約１
    ／２インチまたはそれ以下のポリエステル繊維である強
    化用繊維がらなり、そして好ましくは更に厚化加工（ｔ
    ｈｊｃｋｅ−ｎｉｎｇ）　　剤または懸濁剤からなる、
    特許請求の範囲第１項記賊のフオーム。 ８、　　Ａ）　　ａ）少なくとも約５０重量邦のオキシ
    エチレン基及び少なくとも約１１００の呼称上の微平均
    分子量を有するポリ（オキシｃ２〜４アルキレン）ジオ
    ール、但し該ジオールは１モル当り呼称上２個のヒドロ
    キシル等価物を有する。 ｂ）　ジフェニルメタンジイソシアネート、及びジフェ
    ニルメタンジイソシアネートのあ導体ヲ含むインシアネ
    ートの混合物からなる２、０以上の官能性を有するジフ
    ェニルメタンジイソシアネート含有イソシアネート生成
    物、並びに ｃ）１モル当り３また祉４個のヒドロキシル等価物を有
    する単量体性のポリオール架橋剤、から誘導され、その
    際に該インシアネートは５０重蓋％以下の予備重合体か
    らなる生成物を含み、該ジオール及びポリオール架橋剤
    を約４：１〜８：１の範囲のモル比で存在させ、そして
    全体のヒドロキシル等価物に対するイソシアネート等価
    物の比を釣２．５：１〜３．５：１とする予備重合体か
    らなる樹脂相、または Ｂ）　　ａ）　　少なくとも約５０重量％のオキシエチ
    レン基及び少なくとも約２０００の呼称上の数平均分子
    量を有するポリ（オキシＣ２，４アルキレン）ジオール
    、 ｂ）ジフェニルメタンジイソシアネート、及びジフェニ
    ルメタンジイソシアネートの誘導体を含むイソシアネー
    トの混合物からなる２、０以上の官能性を有するジフェ
    ニルメタンジイソシアネート含有インシアネート生成物
    、並びに ｃ）　　１モル当り３または４個のヒドロキシル等価物
    を有し、かつ少なくとも５００の呼称上の数平均分子量
    を有する高分子柱ポリ（オキシＣｌＮ４アルキレン）ポ
    リオール架橋剤、から誘導され、その際に該インシアネ
    ート祉５０重量％以下の予備重合体からなる生成物を含
    み、該メリオール架橋剤を、ヒドロキシ等価物がジオー
    ル及び予備重合体中の全体のヒドロキシ等価物の５〜３
    ５モル％を構成するように存在させ、そして全体のヒド
    ロキシル等価物に対するイソシアネート等価物の比を約
    ２．５：１〜五５：１とする 予備重合体からなる樹脂相のいずれかの反応生成物から
    なる軟質フオームを鯛造する際に使用する予備重合体。 ９、　　ｈ部分におするポリ（オキシＣｌＮ４アルキレ
    ン）ジオールの呼称上の数平均分子量が１１００乃至２
    ０００間、好ましくは１２００乃至１５００間であり、
    そしてＢ部分におするホ゛す（オキシＣｓ−４アルキレ
    ン）ジオールの呼称上の数平均分子量が６００〜２００
    ０、好ましくは９５０乃至１５００間であり、かつジオ
    ールが好ましくは少なくとも８０重量襲のオキシエチレ
    ン基を有する。特許請求の範囲第８項記載の予備重合体
    。 １（１Ｂ部分にお妙るポリ（オキシＣ雪〜４アルキレン
    ）ジオールが、各々が異なった呼称上の数平均分子量を
    有する少なくとも２槍のジオールの混合物、好ましくは
    約１０００の分子量を有するジオール及び約１４５０の
    分子量を有するジオールの混合物からなる。特許請求の
    範囲一８項記載の予備重合体＠ １１　Ｂ部分の単量体性ポリオール架橋剤をトリメチロ
    ールプロパン、トリメチ四−ルエタン、グリセロール、
    トリエタノールアミン、ペンタエリトリトール及びその
    混合物からなる群から選ばれ。 そしてＢ部分の高分子社ポリオール架橋剤を約９００の
    分子量を有するポリ（オキシエチレン）トリオール、及
    び約１４００の分子量を有するオキシエチレンキャッピ
    ングされたポリ（オキシプロピレン）トリオール、並び
    にその混合物からなる群から選ぶ、特許請求の範囲第８
    項記載の予備重合体。 １２、　　高分子性ポリオール架橋剤がオキシエチレン
    及びオキシエチレン単位のブロックを含んでなる、特許
    請求の範囲第８項記載の予備重合体。 １五　イソシアネート生成物が高率の純粋なジフェニル
    メタンジイソシアネート並びに少量のカルボジイミド及
    びカルボジイミド環式付加生成物を含む改質化されたジ
    フェニルメタンジイソシアネートである、特許請求の範
    囲第８項記載の予備重合体。
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