JPWO2009041535A1 - 軟質ポリウレタンフォームおよび熱プレス成形品の製造方法ならびに熱プレス成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
また、前記用途に用いる軟質ポリウレタンフォームとしては、任意に設定した密度および厚みに容易に成形できることから、ポリオールとポリイソシアネートとの反応により得た軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形することにより得られる熱プレス成形品が広く用いられている。
しかし、特許文献1の軟質ポリウレタンフォームは、熱成形性が充分でない。そのため、得られた軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形により所望の密度および厚みにするには、高温で長時間熱プレス成形しなければならない。そのため、得られる熱プレス成形品には変色、および耐久性、通気性等の低下といった問題が生じる。
脂肪族モノカルボン酸、イソシアネート基をブロックする化合物、減熱剤等の特殊な添加剤を使用する方法(特許文献2〜4)、三量化触媒を使用する方法(特許文献5〜7)、アロハネートイソシアネート、ブロックイソシアネート等の変性イソシアネートを使用する方法(特許文献4、8)。
しかし、前記方法では、優れた低反発性および通気性を保ちつつ、軟質ポリウレタンフォームに充分な熱成形性を付与することは困難である。そのため、優れた低反発性、通気性、および熱成形性を有する軟質ポリウレタンフォームを製造する方法が望まれている。
また、本発明では、優れた低反発性および通気性を有する熱プレス成形品を提供する。
ポリオール(A):開始剤(a1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜3、水酸基価10〜90mgKOH/gのポリオキシプロピレンポリオール。
ポリオール(B):開始剤(b1)にアルキレンオキシド(b2)を開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜3、水酸基価100〜250mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
モノオール(D):開始剤(d1)にアルキレンオキシド(d2)を開環重合させて得られる、水酸基価5〜200mgKOH/gのポリエーテルモノオール。
前記軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ウレタン化触媒、および発泡剤とともに、整泡剤の存在下、ポリオール組成物(P)とポリイソシアネート化合物(I)とを反応させることが好ましい。
ポリオール(C):開始剤(c1)にアルキレンオキシド(c2)を開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜6、水酸基価15〜99mgKOH/g、全オキシアルキレン基(100質量%)中のオキシエチレン基含有量が50質量%以上であるポリエーテルポリオール。
前記ポリオール組成物(P)中の前記モノオール(D)の質量割合は、ポリオール(A)とポリオール(B)とポリオール(C)の合計質量を100質量部としたとき、1〜30質量部であるのが好ましい。
前記ポリオール(A)は、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、開始剤(a1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られるポリオキシプロピレンポリオールであるのが好ましい。
前記モノオール(D)は、開始剤(d1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られるポリオキシプレピレンモノオールであるのが好ましい。
また、本発明の熱プレス成形品は、前記方法により得られる成形品である。
また、本発明の熱プレス成形品は、優れた低反発性および通気性を有している。
[ポリオール組成物(P)]
ポリオール組成物(P)は、下記ポリオール(A)、ポリオール(B)、およびモノオール(D)を含む組成物である。また、ポリオール組成物(P)は、さらにポリオール(C)を含むことが好ましい。
ポリオール(A)は、開始剤(a1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜3、水酸基価10〜90mgKOH/gのポリオキシプロピレンポリオールである。
活性水素数が2である化合物としては、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げられる。
活性水素数が3である化合物としては、たとえば、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
また、開始剤(a1)としては、前記化合物にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られる高水酸基価のポリオキシプロピレンポリオールであるのが好ましい。具体的には、水酸基1個当たりの分子量が200〜500程度、すなわち水酸基価が110〜280mgKOH/gの高水酸基価ポリオキシプロピレンポリオールを用いることが好ましい。
すなわち、特に好ましいポリオール(A)は、DMC触媒を用いてプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られるポリオキシプロピレンポリオールである。
DMC触媒を用いることにより、副生するモノオールを低減でき、かつ分子量分布の狭いポリオールが得られる。分子量分布が狭いポリオールは、同程度の分子量領域(同じ水酸基価を有するポリオール)で分子量分布が広いポリオールと比較して粘度が低いため、他の反応性原料との混合性に優れ、軟質フォーム製造時のフォームの安定性が向上する。
DMC触媒としては、たとえば、特公昭46−27250号公報に記載のものが使用できる。具体例としては、亜鉛ヘキサシアノコバルテートを主成分とする錯体が挙げられ、そのエーテルおよび/またはアルコール錯体が好ましい。エーテルとしては、エチレングリコールジメチルエーテル(グライム)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)、エチレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル(METB)、エチレングリコールモノ−tert−ペンチルエーテル(METP)、ジエチレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル(DETB)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(TPME)等が好ましい。アルコールとしては、tert−ブチルアルコール等が好ましい。
ポリオール(A)は、感温性を抑制しやすい点から、水酸基数が2であるポリエーテルジオールを、全ポリオール(A)(100質量%)中に50〜100質量%用いることが好ましい。
ポリオール中にポリマー微粒子を存在させることにより、軟質フォームの硬度を硬くすることができる等、機械的物性向上に有効である。ポリマー分散ポリオールのポリオールとしての諸物性(総不飽和度、水酸基価等)は、ポリマー微粒子を除いたベースポリオールについて考えるものとする。すなわち、ポリオール(A)がポリマー分散ポリオールである場合、該ベースポリオールの平均水酸基数が2〜3であり、水酸基価が10〜90mgKOH/gである。
付加重合系ポリマーは、たとえば、アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等のモノマーを、単独重合または共重合することにより得られる。また、縮重合系ポリマーとしては、たとえば、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、ポリメチロールメラミンが挙げられる。
ポリマー分散ポリオール中のポリマー微粒子の含有量は、特に制限されないが、ポリオール(A)全体(100質量%)に対して、0〜5質量%であるのが好ましい。
ポリオール(B)は、開始剤(b1)にアルキレンオキシド(b2)を開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜3、水酸基価100〜250mgKOH/gのポリエーテルポリオールである。
活性水素数が2または3である化合物としては、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジ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等の多価アルコール類;ビスフェノールA等の多価フェノール類;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、ピペラジン等のアミン類が挙げられる。なかでも、多価アルコール類が特に好ましい。
また、開始剤(b1)としては、前記化合物に、アルキレンオキシド、好ましくはプロピレンオキシドを開環重合させて得られる高水酸基価ポリエーテルポリオールを用いることが好ましい。
ポリオール(B)は、軟質フォーム製造時の反応性がコントロールしやすくなる点から、開始剤(b1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られるポリオキシプロピレンポリオールであるのが好ましい。
アルカリ金属化合物触媒としては、たとえば、水酸化カリウム(KOH)、水酸化セシウム(CsOH)が挙げられる。
ポリオール(B)の平均水酸基数は、2.0〜2.7であるのが好ましく、2.0〜2.6であるのがより好ましい。ポリオール(B)の平均水酸基数を前記範囲内とすることで、反発弾性率が低く抑えられ、かつ硬さ変化の小さい(感温性が低い)軟質フォームが得られ易くなる。
また、ポリオール(B)は平均水酸基数が2のポリエーテルジオールと、平均水酸基数が3のポリエーテルトリオールとを併用することが好ましく、ポリオール(B)中の平均水酸基数が2のポリエーテルジオールの質量割合は、ポリオール(B)と下記ポリオール(C)との合計質量(100質量%)に対して、40質量%以上とするのが好ましく、45質量%以上とするのがより好ましい。平均水酸基数2のポリエーテルジオールの質量割合を40質量%以上とすることで、反発弾性率が低く、かつ硬さ変化が小さい(感温性が低い)軟質フォームが得られ易くなる。
ポリマー微粒子のポリマーとしては、ポリオール(A)の場合で挙げたものと同じものが使用できる。また、ポリマー分散ポリオール中のポリマー微粒子の含有量は、特に制限されないが、ポリオール(B)全体(100質量%)に対して、0〜10質量%とするのが好ましい。
モノオール(D)は、開始剤(d1)にアルキレンオキシド(d2)を開環重合させて得られる、水酸基価5〜200mgKOH/gのポリエーテルモノオールである。すなわち、重合触媒の存在下、開始剤(d1)にアルキレンオキシド(d2)を開環重合させて得られるポリエーテルモノオールである。
活性水素数が1の化合物としては、たとえば、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等のモノオール類;フェノール、ノニルフェノール等の1価フェノール類;ジメチルアミン、ジエチルアミン等の2級アミン類が挙げられる。
また、前記化合物にアルキレンオキシド、好ましくはプロピレンオキシドを開環重合させて得られたポリエーテルモノオールを用いることもできる。
本発明のポリオール組成物(P)は、ポリオール(A)、ポリオール(B)、およびモノオール(D)とともに、ポリオール(C)を含むことが好ましい。ポリオール組成物(P)がポリオール(C)を含むことにより、得られる軟質フォームの通気性等が向上する。
ポリオール(C)は、開始剤(c1)にアルキレンオキシド(c2)を開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜6、水酸基価15〜99mgKOH/g、全オキシアルキレン基(100質量%)中のオキシエチレン基含有量が50質量%以上のポリエーテルポリオールである。
また、開始剤(c1)としては、前記化合物に、アルキレンオキシド、好ましくはプロピレンオキシドを開環重合させて得られた高水酸基価ポリエーテルポリオールを用いることが好ましい。
ポリオール(C)としては、得られる軟質フォームの通気性が向上する点から、プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物を開環重合させて得られる、全オキシアルキレン基(100質量%)中のオキシエチレン基含有量が50〜100質量%であるポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオールであるのが好ましい。ポリオール(C)として該ポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオールを用いる場合は、ポリオール(B)とポリオール(C)との合計質量(100質量%)に対するポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオールの質量割合が1〜20質量%であるのが好ましく、2〜10質量%であるのがより好ましい。
アルカリ金属化合物触媒としては、たとえば、水酸化カリウム(KOH)、水酸化セシウム(CsOH)が挙げられる。
ポリオール(C)の平均水酸基数は、2.0〜6.0であるのが好ましく、3.0〜4.0であるのがより好ましい。ポリオール(C)の平均水酸基数を前記範囲とすることで、通気性が向上した軟質フォームが得られ易くなる。
ポリマー微粒子のポリマーとしては、ポリオール(A)の場合に挙げたものと同じのものが使用できる。また、ポリマー分散ポリオール中のポリマー微粒子の含有量は、特に制限されないが、ポリオール(C)全体(100質量%)に対して、0〜10質量%とすることが好ましい。
ポリオール組成物(P)中のポリオール(C)の質量割合は、ポリオール(A)とポリオール(B)とポリオール(C)との合計質量を100質量部としたとき、3〜15質量部であるのが好ましく、5〜10質量部であるのがより好ましい。
モノオール(D)の質量割合を前記範囲内とすることで、低反発性を有し、かつ、通気性の良好な軟質フォームが得られる。
ポリオール組成物(P)(100質量%)中のポリオール(E)の質量割合は、10質量%以下であるのが好ましく、5質量%以下であるのがより好ましく、0質量%であるのが特に好ましい。
ポリイソシアネート化合物(I)としては、たとえば、イソシアネート基を2つ以上有する芳香族系、脂環族系、脂肪族系等のポリイソシアネート;前記ポリイソシアネートの2種以上の混合物;これらを変性して得られる変性ポリイソシアネートが挙げられる。
また、変性ポリイソシアネートとしては、たとえば、前記各ポリイソシアネート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が挙げられる。なかでも、TDI、MDI、クルードMDI、または該変性体が好ましい。なかでも、TDI、クルードMDIまたは該変性体(特にプレポリマー型変性体が好ましい。)を用いると発泡安定性が向上する等の点でより好ましい。特に、得られる軟質フォームの通気性が向上する点から、TDI、クルードMDIまたは該変性体のうち、反応性が比較的低いポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。具体的には2,6−TDIの割合の多い(30質量%以上が特に好適である。)TDI混合物が好ましい。
イソシアネート指数を90未満とすることにより、熱圧縮性、熱プレス性等の熱成形性に優れた軟質フォームが得られる。
本発明では、ポリオール組成物(P)とポリイソシアネート化合物(I)との反応は、イソシアネート指数を85以下とするのが好ましく、65〜85とするのがより好ましく、70〜85とするのがさらに好ましく、75〜85とするのが特に好ましい。
イソシアネート指数を65以上とすることにより、熱成形性に優れた軟質フォームが得られやすくなる。
ウレタン化触媒としては、ウレタン化反応を促進する全ての触媒が使用でき、たとえば、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、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン等の3級アミン類;酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム等のカルボン酸金属塩;スタナスオクトエート、ジブチルスズジラウレート等の有機金属化合物が挙げられる。
発泡剤は、特に制限はなく、フッ素化炭化水素等の公知の発泡剤が使用できるが、本発明においては水および不活性ガスから選ばれた少なくとも1種を使用するのが好ましい。不活性ガスとしては、たとえば、空気、窒素、炭酸ガスが挙げられる。
なかでも、発泡剤として水のみを使用することが特に好ましい。
発泡剤の使用量は、水を使用する場合には、ポリオール組成物(P)100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、0.1〜4質量部がより好ましい。
[整泡剤]
整泡剤としては、シリコーン系整泡剤、フッ素系整泡剤等が挙げられる。なかでも、シリコーン系整泡剤が好ましい。シリコーン系整泡剤のうち、ポリオキシアルキレン・ジメチルポリシロキサンコポリマーを主成分とするシリコーン整泡剤が好ましい。
整泡剤を使用する場合の使用量は、ポリオール組成物(P)100質量部に対して、0.01〜2質量部とするのが好ましく、0.1〜1.0質量部とするのがより好ましい。
本発明では、前記ウレタン化触媒、発泡剤、整泡剤以外に難燃剤を使用してもよい。難燃剤としては、ハロゲン含有化合物、リン酸エステル化合物、含ハロゲンリン酸エステル化合物、メラミン等の有機系化合物や水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、膨張性黒鉛等の無機系化合物が好ましく挙げられる。これらの難燃剤は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
例えば、OA機器の部材や電気器具の部材として用いられる熱プレス成形品には、その用途に応じた難燃性能を要求されることがあり、上記難燃剤が使用される。
難燃剤の使用量は、ポリオール組成物(P)の100質量部に対して、3〜60質量部が好ましく、5〜50質量部がより好ましい。
本発明では、前記ウレタン化触媒、発泡剤、整泡剤、難燃剤以外に所望の添加剤を使用してもよい。添加剤としては、炭酸カリウム、硫酸バリウム等の充填剤;乳化剤等の界面活性剤;酸化防止剤、紫外線吸収剤等の老化防止剤;可塑剤、着色剤、抗カビ剤、破泡剤、分散剤、変色防止剤等が挙げられる。
本発明の軟質フォームの製造方法としては、開放された金型内に反応性混合物を注入後、該金型を密閉して発泡成形する方法(モールド法)でも、開放系で反応性混合物を発泡させる方法(スラブ法)でもよく、スラブ法であるのが好ましい。具体的には、ワンショット法、セミプレポリマー法、プレポリマー法等の公知の方法により行うことができる。軟質フォームの製造には、通常用いられる製造装置を用いることができる。
熱プレス温度を120℃以上とすることにより、短時間で容易に軟質フォームを熱プレス成形することができる。また、熱プレス温度を180℃以下とすることにより、軟質フォームの熱溶融による機械強度の低下、フォームの変色が抑えられた熱プレス成形品が得られ易くなる。
本発明の熱プレス成形品は、低反発性を有する。
熱プレス成形品の製造に用いる軟質フォームの反発弾性率は、20%以下が好ましく、15%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、8%以下が特に好ましい。反発弾性率が10%以下であれば、優れた低反発性を有する熱プレス成形品が得られ易くなる。理想の反発弾性率は0%である。
反発弾性率は、JIS K6400(1997年版)に準拠した方法で測定できる。
熱プレス成形品の製造に用いる軟質フォームの通気性は、30〜100L/分であるのが好ましく、40〜100L/分であるのがより好ましく、70〜100L/分であるのが特に好ましい。通気性が前記範囲内であれば、優れた通気性を有する熱プレス成形品が得られ易くなる。
通気性は、JIS K6400(1997年版)に準拠した方法で測定できる。
該理由としては、以下2点の相乗効果であるものと考えられる。(1)低水酸基価(すなわち高分子量)のジオールが成分として含まれているため、本質的に軟質フォームを形成するウレタン樹脂が熱可塑性を有している。(2)イソシアネート指数を90未満とすることで、ポリオール成分に由来する未反応水酸基が存在するため、該ウレタン樹脂の架橋密度が低く、そのために荷重に対する歪みが大きくなる傾向を有する。特に、イソシアネート指数が90を下回るとこの効果がより顕著になるものと推定される。
実施例および比較例で用いた原料は、以下のとおりである。
(ポリオール(A))
ポリオールA1:水酸化カリウム触媒の存在下、ジプロピレングリコールを開始剤として分子量1000までプロピレンオキシドを開環重合させた後、珪酸マグネシウムで精製し、ついで、DMC触媒である亜鉛ヘキサシアノコバルテート−tert−ブチルアルコール錯体触媒の存在下、前記化合物を開始剤(a1)として、プロピレンオキシドを開環重合させて得られる、平均水酸基数2、水酸基価14mgKOH/gのポリオキシプロピレンポリオール。
ポリオールB1:水酸化カリウム触媒の存在下、ジプロピレングリコールを開始剤(b1)として、プロピレンオキシドを開環重合させて得られる、平均水酸基数2、水酸基価160mgKOH/gのポリオキシプロピレンポリオール。
ポリオールC1:水酸化カリウム触媒の存在下、グリセリンを開始剤(c1)として、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物を開環重合させて得られる、平均水酸基数3、水酸基価48mgKOH/g、全オキシアルキレン基中(100質量%)のオキシエチレン基含有量が80質量%のポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオール。
モノオールD1:DMC触媒である亜鉛ヘキサシアノコバルテート−tert−ブチルアルコール錯体触媒の存在下、n−ブチルアルコールを開始剤(d1)として、プロピレンオキシドを開環重合させて得られる、平均水酸基数1、水酸基価17mgKOH/gのポリオキシプロピレンモノオール。
アミン触媒N1:トリエチレンジアミンのジプロピレングリコール溶液(東ソー社製、商品名:TEDA−L33)。
金属触媒M1:ジブチルスズジラウレート(日東化成社製、商品名:ネオスタンU−100)。
金属触媒M2:2−エチルヘキサン酸スズ(エアプロダクツ アンド ケミカルズ社製、商品名:ダブコT−9)。
発泡剤H1:水
整泡剤S1:シリコーン系整泡剤(ゴールドシュミット社製、商品名:テゴスターブB−8716LF)。
整泡剤S2:シリコーン系整泡剤(ゴールドシュミット社製、商品名:テゴスターブB−8229)。
難燃剤F1:メラミン粉体(日産化学工業社製)
難燃剤F2:含ハロゲン縮合リン酸エステル(大八化学工業社製、商品名:CR−504L)
ポリイソシアネートI1:TDI−80(2,4−TDI/2,6−TDI=80/20質量%の混合物)、イソシアネート基含有量48.3質量%(日本ポリウレタン工業社製、商品名:コロネートT−80)。
[実施例1]
ポリオールA1(27.7部)、ポリオールB1(38.8部)、ポリオールB2(31部)、ポリオールC1(6部)、モノオールD1(7.5部)、アミン触媒N1(0.25部)、金属触媒M1(0.04部)、水(1.44部)、整泡剤S1(0.35部)、および整泡剤S2(0.35部)を混合してポリオールシステム液とし、液温21±1℃に調整した。また、ポリイソシアネートI1(イソシアネート指数80)を液温21±1℃に調整した。
前記ポリオールシステム液に所定量の前記ポリイソシアネートI1を加え(イソシアネート指数80)、ミキサー(毎分1425回転)で5秒間攪拌し、室温状態で上部が開放になっている縦横各300mm×高さ300mmの木箱にビニールシートを敷きつめたものに注入し、軟質フォーム(スラブフォーム)を製造した。得られた軟質ポリウレタンフォームを取り出し、室温(23℃)、湿度50%に調節された室内に24時間以上放置してから、各種物性の測定を行った。
ポリオールシステム液の組成およびイソシアネート指数を表1および表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして軟質フォームを得て、各種物性の測定を行った。
ポリオールシステム液の組成およびイソシアネート指数を表1および表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして軟質フォームを得て、各種物性の測定を行った。
(密度、通気性、25%硬さ、反発弾性率、乾熱圧縮永久歪、湿熱圧縮永久歪)
実施例1〜8および比較例1〜5の軟質フォームについて、密度、通気性、25%硬さ(25%ILD)、反発弾性率、乾熱圧縮永久歪、および湿熱圧縮永久歪をJIS K6400(1997年版)に準拠して測定した。ただし、通気性はJIS K6400(1997年版)のB法に準拠して測定した。
各種物性の測定結果を表1および表2に示す。
実施例1〜5および比較例1〜3の軟質フォームについて、下記方法により熱圧縮試験を行った。結果を表1に示す。
得られた軟質フォームから、縦横各50mm×厚み40mmのサンプルを切り出し、該サンプルを2枚の金属板により上下から挟み、金属板上に20kgの重りを載せ、70℃または100℃でサンプルを熱圧縮した。熱圧縮時間は0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0時間とした。熱圧縮後、金属板間からサンプルを取り出した直後のサンプルの厚みを測定して下記式により圧縮率を算出した。
(圧縮率(%))=[(40−X)/40]×100
ただし、式中、Xは圧縮後のサンプルの厚み(mm)を意味する。
実施例4〜5の軟質フォームについて、下記方法により難燃性試験を行った。結果を表1に示す。
難燃性の評価は、UL94の水平燃焼試験に準拠して行った。フォーム試料の一方の端から25mm、60mm、125mmのところに標線を引き、60mm標線に近い方の試験片の端を金網の折り曲げたところに接触するように置き、38±2mmの青色炎のバーナを金網の折り曲げた端に素早く置き、接炎した。試験炎を60±1秒間当てた後バーナを離し、同時に時間を測り始めた。炎が25mm標線に達した時点でもうひとつの計時装置をスタートさせた。
判定は、25mm標線と125mm標線間で、燃焼速度が40mm/min以下、または125mm標線の手前で燃焼が止まった場合(HBFと記載)を合格とし、それ以外を不合格とした。
実施例6〜8および比較例1、4、5の軟質フォームについて、下記方法により熱プレス試験を行った。結果を表2に示す。
得られた軟質フォームから、縦50mm×横150mm×厚み20mmのサンプルを切り出し、熱プレス成形機(岩城工業社製、商品名:油圧成型機)を用いて、150℃、圧力20MPaの条件で、90秒間厚み4mmに熱プレス成形した。熱プレス成形後、1時間経過した後のフォームの成形状態を下記基準に基づいて評価した。
○:熱プレス直後(4mm)と1時間経過後のフォームの厚みに変化がない。
△:熱プレス直後(4mm)と1時間経過後のフォームの厚みに10%以下の変化がある。
×:フォームの厚みが熱プレス成形前と変わらない。
また、表1および表2に示すように、実施例1〜8の軟質フォームは、特に優れた低反発性および通気性を有し、実施例4、5の軟質フォームはさらに難燃性も良好であった。さらに、実施例8の軟質フォームは整泡剤を使用しなくてもフォームを製造できた。
なお、2007年9月28日に出願された日本特許出願2007−253298号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (13)
- ウレタン化触媒および発泡剤の存在下、ポリオール組成物(P)とポリイソシアネート化合物(I)とを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、
前記ポリオール組成物(P)が、下記ポリオール(A)、ポリオール(B)、およびモノオール(D)を含み、
原料中の前記ポリオール組成物(P)を含むイソシアネート反応性活性水素化合物と前記ポリイソシアネート化合物(I)との割合が、イソシアネート指数で90未満であ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。
ポリオール(A):開始剤(a1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜3、水酸基価10〜90mgKOH/gのポリオキシプロピレンポリオール。
ポリオール(B):開始剤(b1)にアルキレンオキシド(b2)を開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜3、水酸基価100〜250mgKOH/gのポリエーテルポリオール。
モノオール(D):開始剤(d1)にアルキレンオキシド(d2)を開環重合させて得られる、水酸基価5〜200mgKOH/gのポリエーテルモノオール。 - ウレタン化触媒および発泡剤に加えて、整泡剤の存在下、ポリオール組成物(P)とポリイソシアネート化合物(I)とを反応させる請求項1に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記ポリオール組成物(P)が、さらに下記ポリオール(C)を含む、請求項1または2に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
ポリオール(C):開始剤(c1)にアルキレンオキシド(c2)を開環重合させて得られる、平均水酸基数2〜6、水酸基価15〜99mgKOH/g、全オキシアルキレン基(100質量%)中のオキシエチレン基含有量が50質量%以上であるポリエーテルポリオール。 - 前記ポリオール組成物(P)中の前記ポリオール(A)の質量割合が、ポリオール(A)とポリオール(B)とポリオール(C)の合計質量を100質量部としたとき、5〜50質量部である、請求項3に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記ポリオール(A)は、水酸基数が2であるポリエーテルジオールを全ポリオール(A)中に50〜100質量%を用いることを特徴とする、請求項3または4に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記ポリオール組成物(P)中の前記モノオール(D)の質量割合が、ポリオール(A)とポリオール(B)とポリオール(C)の合計質量を100質量部としたとき、1〜30質量部である、請求項3〜5のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記ポリオール(A)が、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、開始剤(a1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られるポリオキシプロピレンポリオールである、請求項1〜6のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記モノオール(D)が、開始剤(d1)にプロピレンオキシドのみを開環重合させて得られるポリオキシプレピレンモノオールである、請求項1〜6のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記モノオール(D)の開環重合触媒が複合金属シアン化物錯体触媒であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記イソシアネート指数が、65〜85であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法により得られた軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形する熱プレス成形品の製造方法。
- 軟質ポリウレタンフォームの反発弾性率が10%以下である、請求項1〜10のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 軟質ポリウレタンフォームの通気性が30〜100L/分である、請求項1〜10のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
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