WO2011043345A1 - 軟質ポリウレタンフォームおよびその製造方法、ならびに自動車用シートクッション - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a flexible polyurethane foam, a flexible polyurethane foam produced by the method, and an automobile seat cushion using the flexible polyurethane foam.
- a flexible polyurethane foam can be obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate compound in the presence of a urethanization catalyst and a foaming agent.
- the flexible polyurethane foam is also used as a material for a seat cushion for automobiles, and in that case, it is required that the resilience elastic modulus serving as an index of cushioning properties is high.
- Patent Documents 1 and 2 describe the production of a flexible polyurethane foam using a high molecular weight polyoxyalkylene polyol. A method is described.
- Patent Document 3 discloses that an epoxidized soybean oil is ring-opened in the presence of an excess of alcohol, and a hydroxyl group-added epoxy soybean oil to which a hydroxyl group has been added is used as an initiator.
- a method is described in which a flexible polyurethane foam is produced using a polyoxyalkylene polyol obtained by copolymerizing propylene oxide and ethylene oxide with the initiator using a certain potassium hydroxide as a polymerization catalyst.
- Patent Document 4 describes a method for producing a polyurethane foam using a polyol to which a hydroxyl group has been added by blowing air into soybean oil.
- the inventors of the present invention have replaced a part of the polyol derived from soybean oil described in Patent Document 4 with epoxidized soybean oil derived from natural fats and oils.
- the impact resilience could be increased.
- hysteresis loss, stress relaxation, compressive residual strain, and wet heat compressive residual strain, which are indicators of durability, were also improved.
- the present inventor has found that cell roughness occurs on the skin surface.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and a flexible polyurethane foam having a high impact resilience and a good cushioning property while having a high degree of biomass of the flexible polyurethane foam and having no cell roughness on the skin surface.
- a method for producing a flexible polyurethane foam, a flexible polyurethane foam produced by the method, and an automobile seat cushion using the flexible polyurethane foam are provided.
- a method for producing a flexible polyurethane foam comprising reacting a reactive mixture containing a polyisocyanate compound (B), a catalyst (C) and a foaming agent (D) to cause foam curing.
- Polyol (A1) presence of an alkali metal catalyst (a2) after ring-opening addition polymerization of propylene oxide (b1) as an initiator in the presence of a double metal cyanide complex catalyst (a1) having an organic ligand A polyoxyalkylene polyol having a hydroxyl value of 5 to 30 mg KOH / g, which is obtained by ring-opening addition polymerization of ethylene oxide (b2) below.
- a1 alkali metal catalyst
- a1 double metal cyanide complex catalyst
- any one of [1] to [8], wherein at least one selected from the group consisting of tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, and modified products thereof is used as the polyisocyanate compound (B).
- a method for producing such flexible polyurethane foam [10] The method for producing a flexible polyurethane foam according to any one of [1] to [9], wherein the amount of the polyisocyanate compound (B) used is an amount that gives an isocyanate index of 80 to 125. [11] The method for producing a flexible polyurethane foam according to any one of [1] to [10], wherein the foam curing is performed in a sealed mold. [12] A flexible polyurethane foam produced by the method of any one of [1] to [11]. [13] An automobile seat cushion using the flexible polyurethane foam of [12].
- the production method of the present invention it is possible to obtain a flexible polyurethane foam having a high impact resilience, a good cushioning property and no cell roughness on the skin surface while increasing the biomass degree of the flexible polyurethane foam.
- the obtained flexible polyurethane foam is particularly suitable as a seat cushion for automobiles because it has a high degree of biomass, a high impact resilience, a good cushioning property, and no skin roughness on the skin surface.
- the obtained flexible polyurethane foam also has good durability.
- the “reactive mixture” in the present specification is a liquid containing a compounding agent as required, such as a foaming agent, a foam stabilizer, a catalyst, etc., in addition to a polyol and a polyisocyanate compound.
- the “polyol-containing mixture” in the present specification is a liquid containing a compounding agent as required, such as a polyol, a foaming agent, a foam stabilizer, a catalyst, and the like.
- the compounding agent in the “polyol-containing mixture” may not be the same as the compounding agent in the “reactive mixture”, and a part of the compounding agent in the “reactive mixture” is mixed with the “polyol-containing mixture”.
- a petroleum-derived compound means a compound (including the same compound obtained by synthesis) existing in petroleum and oil field gas and a derivative of the compound.
- the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) in this specification are molecular weights in terms of polystyrene measured using a commercially available gel permeation chromatography (GPC) measuring device.
- the “molecular weight distribution” in the present specification is the ratio (Mw / Mn) of the mass average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn).
- the polyol (A) includes a polyol (A1) and a natural fat / oil-derived polyol (A2). Furthermore, another polyol (A3) may be included.
- the polyol (A1) is a propylene oxide (b1) (hereinafter referred to as an initiator) in the presence of a double metal cyanide complex catalyst having an organic ligand (hereinafter sometimes referred to as a DMC catalyst) (a1). , PO)), followed by ring-opening addition polymerization of ethylene oxide (b2) (hereinafter sometimes referred to as EO) in the presence of an alkali metal catalyst (a2).
- a2 ring-opening addition polymerization of ethylene oxide
- EO alkali metal catalyst
- PO and EO are sometimes referred to as monomers.
- propylene oxide (b1) to be subjected to ring-opening addition polymerization to an initiator is substantially composed only of propylene oxide and does not contain other alkylene oxides (for example, ethylene oxide).
- ethylene oxide (b2) is substantially free of alkylene oxides other than ethylene oxide.
- the initiator for producing the polyol (A1) is preferably a petroleum-derived compound.
- the average value of the number of active hydrogens in the initiator is preferably from 2 to 8, particularly preferably from 2 to 6.
- the durability and ride comfort of the resulting flexible polyurethane foam are likely to be good. If it is below the upper limit of the said range, a flexible polyurethane foam will not become hard too much and foam physical properties, such as elongation, will become favorable easily.
- the initiator include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin,
- examples include dextrose, sucrose, bisphenol A, ethylenediamine, and low molecular weight polyoxyalkylene polyols obtained by adding an alkylene oxide thereto.
- the double metal cyanide complex catalyst (a1) having an organic ligand can be produced by a known production method. For example, it can be produced by the methods described in JP-A No. 2003-165836, JP-A No. 2005-15786, JP-A No. 7-196778, and JP-T No. 2000-513647. Specifically, (1) an organic ligand is coordinated to a reaction product obtained by reacting a metal halide salt with an alkali metal cyanometallate in an aqueous solution, and then a solid component is separated and separated.
- a cake (solid component) obtained by washing and filtering and separating the reaction product is mixed with an organic compound containing 3% by mass or less of a polyether compound.
- a slurry-like composite metal cyanide complex catalyst can also be prepared by re-dispersing in a ligand aqueous solution and then distilling off volatile components.
- this slurry-like DMC catalyst it is particularly preferable to use this slurry-like DMC catalyst.
- polyether compound used for preparing the slurry catalyst polyether polyol or polyether monool is preferable.
- an average number of hydroxyl groups per molecule of 1 to 12 produced by ring-opening addition polymerization of alkylene oxide with an initiator selected from a monoalcohol and a polyhydric alcohol using an alkali metal catalyst or a cationic polymerization catalyst.
- an initiator selected from a monoalcohol and a polyhydric alcohol using an alkali metal catalyst or a cationic polymerization catalyst.
- Polyether monools and polyether polyols having a number average molecular weight of 300 to 5,000 are preferred.
- organic ligand in the DMC catalyst a zinc hexacyanocobalt complex is preferable.
- organic ligand in the DMC catalyst alcohol, ether, ketone, ester, amine, amide and the like can be used.
- Preferred organic ligands include tert-butyl alcohol, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, tert-pentyl alcohol, iso-pentyl alcohol, N, N-dimethylacetamide, ethylene glycol mono-tert-butyl ether, ethylene glycol Examples include dimethyl ether (also referred to as glyme), diethylene glycol dimethyl ether (also referred to as diglyme), triethylene glycol dimethyl ether (also referred to as triglyme), iso-propyl alcohol, and dioxane.
- the dioxane may be 1,4-dioxane or 1,3-dioxane, but 1,4-dioxane is preferred.
- One type of organic ligand may be used, or two or more types may be used in combination. Among these, it is preferable to have tert-butyl alcohol as the organic ligand. Therefore, it is preferable to use a double metal cyanide complex catalyst having tert-butyl alcohol as at least a part of the organic ligand.
- a double metal cyanide complex catalyst having such an organic ligand has high activity and can produce a polyol having a low total unsaturation degree.
- the alkali metal catalyst (a2) comprises an alkali metal compound such as an alkali metal hydroxide, an alkali metal carbonate, or an alkali metal hydride.
- the hydroxyl group of the polyol is an alkali metal alcoholate, and the alkali metal ion of the alkali metal alcoholate exhibits a catalytic action.
- an alkali metal hydroxide is preferable, and as the alkali metal hydroxide, for example, sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), and cesium hydroxide (CsOH) are preferable.
- the hydroxyl value of the polyol (A1) in the present invention is 5 to 30 mgKOH / g, preferably 8 to 28 mgKOH / g, particularly preferably 10 to 24 mgKOH / g.
- the hydroxyl value is at least the lower limit of the above range, the viscosity of the polyol itself does not become too high and the workability is good.
- this hydroxyl value is below the upper limit of the said range, the obtained flexible polyurethane foam will not become too hard, and foam physical properties, such as elongation, will become favorable.
- the number average molecular weight (Mn) of the polyol (A1) is preferably 5,000 to 45,000, more preferably 6,000 to 30,000, and particularly preferably 7,000 to 25,000. If the Mn is not less than the lower limit of the above range, the resulting foam has good durability, and if it is not more than the upper limit of the above range, the viscosity of the polyol itself does not become too high.
- the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polyol (A1) is preferably 1.010 to 1.100, particularly preferably 1.020 to 1.080.
- the amount of propylene oxide (b1) to be subjected to ring-opening addition polymerization to the initiator is preferably such that the proportion of the oxypropylene group in the target polyol (A1) is 50 to 99% by mass. An amount of up to 90% by weight is particularly preferred.
- the amount of ethylene oxide (b2) to be subsequently subjected to ring-opening addition polymerization is preferably such that the proportion of terminal oxyethylene groups in the target polyol (A1) is 1 to 50% by mass, and is preferably 5 to 40% by mass. Particularly preferred.
- the polyol (A1) has a straight cap structure in which a block chain composed of an oxypropylene group is added to an initiator, and a block chain composed of an oxyethylene group (also referred to as a terminal oxyethylene group in this specification) is added to the terminal.
- a block chain composed of an oxyethylene group also referred to as a terminal oxyethylene group in this specification
- the proportion of the block chain composed of terminal oxyethylene groups (content of terminal oxyethylene groups) in the polyol (A1) is preferably 5 to 40% by mass, particularly preferably 10 to 30% by mass.
- the reactivity with the polyisocyanate compound is sufficient, and when the terminal oxyethylene group is at most the upper limit of the above range, the reactivity with the polyisocyanate compound does not become too high and is soft. The formability of the polyurethane foam is improved.
- the production method of the polyol (A1) includes the following initial step (hereinafter also referred to as (a) step), the following polymerization step (hereinafter also referred to as (b) step), and the following ethylene oxide ring-opening addition polymerization step (hereinafter referred to as (c) ) Is also preferred.
- the method is preferably carried out batchwise.
- A) Process First the whole quantity of an initiator and the whole quantity of a DMC catalyst are put into the pressure-resistant reaction container provided with the stirring means and the temperature control means, and it mixes and prepares a reaction liquid.
- the initiator is a viscous liquid
- the DMC catalyst is in the form of particles or a slurry containing the particles.
- the reaction solution may contain a polymerization solvent as necessary.
- the reaction solution may also contain components added as necessary in the production process of the DMC catalyst.
- the polymerization solvent include hexane, cyclohexane, benzene, and ethyl methyl ketone.
- the step of removing the solvent from the final product is unnecessary, and the productivity can be increased.
- the catalytic activity of the DMC catalyst may be reduced due to the influence of moisture or antioxidant contained in the polymerization solvent, and the occurrence of such inconvenience can be prevented by not using the polymerization solvent.
- “mixing” of the initiator and the DMC catalyst means a state in which both are uniformly mixed as a whole, and in the step (a), it is necessary that both are in such a “mixed” state. is there.
- the mixing means in step (a) of the present method is not particularly limited as long as it is a means capable of sufficiently mixing the DMC catalyst and the initiator (including components added as necessary).
- a stirring means is used as the mixing means.
- the stirring power of the stirring means preferably 4 ⁇ 500kW / m 3, more preferably 8 ⁇ 500kW / m 3, particularly preferably 12 ⁇ 500kW / m 3.
- the stirring power is a value calculated from a known value, and this value is calculated from the volume and viscosity of the contents in the pressure-resistant reaction vessel, the shape of the reaction vessel, and the shape and rotation speed of the stirring blade.
- the required power per unit liquid amount of the content In the present method, the reaction solution corresponds to the contents in the pressure resistant reaction vessel.
- stirring means in step (a) of the production method of the present method include stirring blades, bubbling with an inert gas such as nitrogen gas, stirring by electromagnetic waves, ultrasonic waves, and the like. Is preferred.
- Preferable examples of the stirring blade include a stirring blade described in JP-A No. 2003-342361.
- the stirring blade is particularly preferably a large blade, and a large blade such as a FULLZONE (registered trademark) blade manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd. or a MAXBLEND (registered trademark) blade manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. can be used.
- paddle blades, pitch paddle blades, turbine blades, propeller blades, and the like can also be used.
- the radius of the stirring blade is preferably 20 to 99%, more preferably 30 to 90%, and particularly preferably 40 to 80% with respect to the inner diameter (inner radius) of the pressure resistant reactor.
- the shape and material of the pressure-resistant reaction vessel used in step (a) of this method are not particularly limited, but the material is preferably a heat-resistant glass or metal vessel.
- the pressure in the pressure resistant reactor in the step (a) of this method is preferably 0.020 MPa or less in absolute pressure.
- the absolute pressure is more preferably 0.015 MPa or less, particularly preferably 0.010 MPa or less.
- An absolute pressure exceeding 0.020 MPa is not preferable because the pressure increase accompanying a decrease in the space volume in the pressure-resistant reaction vessel accompanying ring-opening addition polymerization becomes severe. Exhaust in the pressure-resistant reaction vessel does not have an effect of improving the activity of the catalyst, but may be performed if necessary in the process when the initiator has too much moisture.
- the reaction solution is heated while being stirred and heated to temperature, and then, propylene oxide is supplied and reacted in a state where the temperature of the reaction solution is at a predetermined initial temperature (initial step).
- the initial temperature in this specification refers to the temperature of the reaction liquid at the start of the supply of propylene oxide.
- the initial temperature of the reaction solution is preferably 120 to 165 ° C, more preferably 125 to 150 ° C, and particularly preferably 130 to 140 ° C.
- the temperature of the reaction liquid is increased to the initial temperature while stirring, and the supply of propylene oxide is started in a state where the temperature of the reaction liquid is maintained.
- the heating is stopped, and the supply of propylene oxide is started before the temperature of the reaction liquid starts to drop.
- the time from when the heating is stopped to when the supply of propylene oxide is started is not particularly limited, but is preferably within one hour from the viewpoint of efficiency.
- the temperature raising time for raising the temperature of the reaction solution to a predetermined temperature is preferably 10 minutes to 24 hours, particularly preferably 15 minutes to 2 hours. When the temperature rising time is equal to or higher than the lower limit value in the above range, the reaction solution can be heated uniformly.
- the propylene oxide in the step (a) is a part of the propylene oxide (b1) that undergoes ring-opening addition polymerization to the initiator in the production of the polyol (A1). If the supply amount of propylene oxide in the initial step is too small, the activation of the DMC catalyst becomes insufficient, and if it is too large, a runaway reaction occurs. Therefore, 5 to 20 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the initiator contained in the reaction solution. 8 to 15 parts by mass is more preferable, and 10 to 12 parts by mass is particularly preferable.
- the supply of propylene oxide in the step (a) is performed in a state where the pressure-resistant reaction vessel is sealed.
- the internal pressure of the pressure-resistant reaction vessel rises as the unreacted propylene oxide is vaporized.
- the DMC catalyst is activated, a reaction between propylene oxide and an initiator occurs, and the internal pressure of the pressure-resistant reaction vessel begins to decrease, and at the same time, the temperature of the reaction solution rises due to reaction heat.
- the internal pressure of the pressure-resistant reaction vessel is reduced to the same level as before the supply, and the temperature of the reaction solution is not increased by the reaction heat.
- the step (a) in this specification refers to a step from the start of the supply of propylene oxide to the end of the reaction of the propylene oxide. Completion of the reaction of propylene oxide can be confirmed by a decrease in the internal pressure of the pressure resistant reactor. That is, the end of the initial process means a time when the internal pressure of the pressure-resistant reaction vessel is reduced to the same level as before the monomer supply.
- the initial step is preferably 10 minutes to 24 hours, particularly preferably 15 minutes to 3 hours. If it is at least the lower limit of the above range, the DMC catalyst can be activated, and if it is below the upper limit of the above range, it is efficient in terms of time.
- the maximum temperature of the reaction solution in step (a) is preferably 15 ° C. to 50 ° C. higher than the initial temperature of the reaction solution.
- the maximum temperature is more preferably 20 ° C or higher than the initial temperature, and particularly preferably 25 ° C or higher. Since the amount of heat generated by the reaction between propylene oxide and the initiator is large, the temperature of the reaction liquid usually rises to a maximum temperature that is 15 ° C. higher than the initial temperature without heating, and after that, even without cooling. The temperature gradually decreases. The greater the amount of propylene oxide, the greater the temperature rise of the reaction solution due to reaction heat.
- the reaction solution may be cooled as necessary, for example, when the temperature is too high.
- Cooling can be performed, for example, by a method of exchanging heat by providing a cooling pipe through which a refrigerant flows in the reaction solution.
- the temperature of the reaction liquid can be controlled by the temperature of the refrigerant, the flow rate of the refrigerant, and the flow timing of the refrigerant.
- the molecular weight distribution of the resulting polyol (A1) can be narrowed by raising the temperature of the reaction solution to a temperature that is 15 ° C. or more higher than the initial temperature. If the difference between the maximum temperature of the reaction solution and the initial temperature exceeds 50 ° C., it is not preferable because of the pressure-resistant structure of the reaction vessel.
- the maximum temperature value is preferably 135 to 180 ° C, more preferably 145 to 180 ° C, and particularly preferably 150 to 180 ° C.
- the temperature of the reaction liquid in the step (a) is the initial temperature until the reaction of the propylene oxide is completed after the temperature of the reaction liquid rises and reaches the maximum temperature with the reaction of propylene oxide and the initiator. It is preferable to be maintained in the above temperature range, and it is more preferable to be maintained in a temperature range higher by 15 ° C. than the initial temperature.
- Step (B) After the completion of the step, while newly supplying propylene oxide, the temperature of the reaction solution is adjusted to a predetermined polymerization temperature, and the polymerization reaction is carried out with stirring, whereby propylene oxide (b1) is added to the initiator. Gives an intermediate which undergoes ring-opening addition polymerization.
- the total amount of propylene oxide reacted in step (a) and step (b) is the amount of propylene oxide (b1).
- a pressure-resistant autoclave vessel is preferably used. However, when the monomer has a high boiling point, it may not be pressure-resistant.
- the reaction solution is preferably 4 to 500 kW / m 3 , more preferably the same as the mixing means in the step (a). Is preferably stirred using a stirring power of 8 to 500 kW / m 3 , particularly preferably 12 to 500 kW / m 3 .
- a propeller blade, a paddle blade, a max blend blade, and a disk turbine can be used, and a large blade is preferable for uniformly mixing the inside of the reaction vessel.
- dispersers, homomixers, colloid mills, nauter mixers, and the like used for emulsification and dispersion can also be used.
- These stirring methods may be used in combination. When using a general stirring method using a stirring blade, increase the rotation speed of the stirring blade as much as possible so long as the gas in the gas phase of the reactor is not taken into the reaction solution and the stirring efficiency is not reduced. It is preferable to do.
- the addition polymerization reaction method in the step (b) of this method is preferably a batch method, but the addition of the reaction mixture containing propylene oxide and the DMC catalyst after the step (a) and the extraction of the intermediate product as a product are performed. It is also possible to carry out by a continuous method in which the steps are performed simultaneously. In particular, when the average molecular weight per hydroxyl group of the initiator is 300 or less, the continuous method is preferable.
- step (b) When propylene oxide is supplied in the step (b), immediately after that, the internal pressure of the pressure resistant reactor rises with the vaporization of unreacted propylene oxide. Next, a reaction in which propylene oxide undergoes ring-opening addition polymerization occurs in the reaction product of step (a), and reaction heat is generated at the same time as the internal pressure of the pressure-resistant reaction vessel begins to decrease. When the total amount of the supplied propylene oxide has been reacted, the internal pressure of the pressure resistant reaction vessel is reduced to the same level as before the supply of propylene oxide. The completion of the reaction of propylene oxide supplied in the step (b) can be confirmed by a decrease in the internal pressure of the pressure resistant reactor.
- the temperature of the reaction liquid (polymerization temperature) when propylene oxide is reacted is preferably 125 to 180 ° C, particularly preferably 125 to 160 ° C.
- the polymerization temperature is not less than the lower limit of the above range, a good reaction rate can be obtained, and the remaining amount of unreacted product in the final product can be lowered. Further, when the polymerization temperature is not more than the upper limit of the above range, the high activity of the DMC catalyst is maintained well, and the molecular weight distribution can be narrowed.
- the supply rate of propylene oxide is preferably as slow as possible because the molecular weight distribution of the resulting polymer can be narrowed. However, since production efficiency is reduced, it is preferable to determine these by comparative weighing.
- a specific supply rate is preferably 1 to 200% by mass / hour with respect to the total mass of the planned intermediate.
- the supply rate during the polymerization reaction may be changed sequentially.
- the reaction time in step (b) of the present method is preferably 10 minutes to 40 hours, particularly preferably 30 minutes to 24 hours. Control of reaction is possible as it is more than the lower limit of the said range. It is preferable from the point of efficiency that it is below the upper limit of the said range.
- the pressure in the pressure-resistant reaction vessel in step (b) of this method is preferably 1 MPa or less, and particularly preferably 0.8 MPa in terms of absolute pressure, in terms of easy operation and equipment.
- Step (c) Next, the obtained intermediate is reacted with an alkali metal catalyst (a2) to alcoholate the hydroxyl group of the product, and ethylene oxide (b2) is supplied to cause ring-opening addition polymerization. Thereby, a polyol (A1) is obtained.
- the amount of the alkali metal catalyst (a2) used in the polymerization reaction may be any amount as long as it is necessary for the ring-opening addition polymerization of ethylene oxide (b2), but is preferably as small as possible.
- the amount used is preferably, for example, about 3,000 ppm with respect to the total mass of the polyol (A1) to be obtained.
- the reaction temperature of ethylene oxide (b2) is preferably 30 to 160 ° C, more preferably 50 to 150 ° C, and particularly preferably 60 to 150 ° C. If reaction temperature is the said range, the ring-opening addition polymerization of ethylene oxide (b2) can advance favorably.
- the reaction of ethylene oxide (b2) is preferably performed with stirring. Further, the polymerization solvent may be used.
- the supply rate of ethylene oxide (b2) is preferably 1 to 200% by mass / hour with respect to the total mass of the expected polyol (A1). The supply rate during the reaction may be changed sequentially.
- a neutralization method using an organic acid such as lactic acid, succinic acid, adipic acid, or acetic acid or a salt thereof, or an inorganic acid such as sulfuric acid, nitric acid, or hydrochloric acid, or a method that uses a neutralization method and an adsorption method together can be used.
- a stabilizer may be added as necessary in order to prevent deterioration during long-term storage.
- examples of the stabilizer include hindered phenol antioxidants such as BHT (dibutylhydroxytoluene).
- This method can narrow the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the obtained polyol (A1) by performing the initial activation step at a specific temperature. Reduction of the molecular weight distribution (Mw / Mn) contributes to lowering the viscosity of the polyol (A1).
- the high molecular weight polyol (A1) having a small hydroxyl value contains a larger number of high molecular weight substances having a number average molecular weight of 100,000 or more as the molecular weight distribution is wider, and the viscosity of the polyol is remarkably increased. It is easy to obtain the effect of reducing the viscosity by narrowing. According to this method, a high molecular weight polyol (A1) having a hydroxyl value of 5 to 30 mg KOH / g and a molecular weight distribution of 1.010 to 1.100 can be produced.
- the reason why a polyol (A1) having a narrow molecular weight distribution can be obtained by this method is not clear, but is presumed to be as follows.
- the DMC catalyst can be obtained only as an agglomerate having no catalytic activity when the catalyst is produced. Therefore, activation is essential in ring-opening addition polymerization using a DMC catalyst. In this activation, aggregates are crushed, the surface area of the DMC catalyst is increased, and catalytic activity is exhibited. At this time, using an initiator, a DMC catalyst, and propylene oxide, activation is performed under conditions that reach a maximum temperature higher than the initial temperature, so that the pulverization of the DMC catalyst aggregates becomes more efficient and the catalytic activity is further improved. To do.
- the polyol derived from natural fats and oils (A2) in the present invention is a high molecular weight product obtained by adding a hydroxyl group to a natural fat or oil having no hydroxyl group by a chemical reaction.
- the polyol (A2) derived from natural fats and oils is one in which air or oxygen is blown into natural fats and oils to cause oxidative crosslinking between unsaturated double bonds and at the same time a hydroxyl group is added, or unsaturated double bonds of natural fats and oils After epoxidation by allowing an oxidant to act on it, the ring is opened in the presence of an active hydrogen compound to give a hydroxyl group.
- natural fats and oils which are raw materials of the natural fat and oil-derived polyol (A2) natural fats and oils other than natural fats and oils having a hydroxyl group are preferable.
- natural fats and oils having hydroxyl groups include castor oil and phytosterol.
- phytosterol is a plant sterol and is a natural fat component having a hydroxyl group.
- natural fats and oils having no hydroxyl group which is a raw material of the natural fat and oil-derived polyol (A2), may contain a small amount of natural fats and oils and natural fat components having a hydroxyl group.
- vegetable oils such as soybean oil and rapeseed oil usually contain a trace amount of phytosterol, but vegetable oils such as soybean oil and rapeseed oil that contain this trace amount of phytosterol are used as raw materials for the polyol (A2) derived from natural fats and oils. can do.
- natural fats and oils natural fats and oils containing a glyceric acid ester of a fatty acid having an unsaturated double bond are preferred. Specific examples thereof include those similar to natural fats and oils in epoxidized natural fats and oils (X) described later.
- Soybean oil is particularly preferred because of its low cost. That is, a soybean oil-derived polyol is preferred as the natural fat-derived polyol (A2).
- the hydroxyl value of the natural oil-derived polyol (A2) is preferably 20 to 250 mgKOH / g, particularly preferably 30 to 250 mgKOH / g.
- the hydroxyl value of castor oil is usually 155 to 177 mgKOH / g, and the hydroxyl value of natural fats and oils having substantially no hydroxyl group is 10 mgKOH / g or less because it has no hydroxyl group.
- a hydroxyl value can be set to 20 to 250 mgKOH / g by imparting a hydroxyl group to a natural fat or oil having no hydroxyl group by a chemical reaction.
- the hydroxyl value of the natural fat-derived polyol (A2) is not less than the lower limit of the above range, the crosslinking reactivity becomes high and sufficient foam physical properties can be expressed.
- the hydroxyl value of the natural fat-derived polyol (A2) is not more than the upper limit of the above range, the resulting flexible polyurethane foam has good flexibility and a high biomass degree.
- the molecular weight distribution of the natural fat / oil-derived polyol (A2) is preferably 1.2 or more.
- the molecular weight distribution of castor oil and phytosterol is 1.1 or less, but when a hydroxyl group is imparted to a natural fat or oil having no hydroxyl group by a chemical reaction, the molecular weight distribution becomes 1.2 or more, and it is the current technology to make it smaller It ’s difficult.
- the molecular weight distribution of the natural fat-derived polyol (A2) is more preferably 20 or less, and particularly preferably 15 or less.
- the number average molecular weight (Mn) of the polyol (A2) derived from natural fats and oils is preferably 800 or more, more preferably 1,000 or more, and particularly preferably 1,200 or more, from the viewpoint of polyol compatibility and foam physical properties.
- the upper limit of the mass average molecular weight (Mw) of the polyol derived from natural fats and oils (A2) is preferably 500,000, particularly preferably 100,000 from the viewpoint of the fluidity of the polyol.
- Examples of the method for producing the natural fat-derived polyol (A2) include the following methods (i) to (vi), and the method (i) or (ii) is preferable from the viewpoint of cost.
- (I) A method of blowing air or oxygen into natural fats and oils.
- (Ii) A method of imparting a hydroxyl group by opening an epoxy ring after epoxidizing natural fats and oils.
- (Iii) In the presence of a special metal catalyst, carbon monoxide and hydrogen are reacted with unsaturated double bonds of natural fats and oils to form carbonyl, and further hydrogen is reacted to give a primary hydroxyl group.
- (Iv) A method of adding a hydroxyl group to the remaining double bond by the method (ii) or (iii) after the method (i).
- (V) A method in which a hydroxyl group is imparted to the remaining double bond by the method (i) after the method (ii) or (iii).
- (Vi) A polyester polyether polyol obtained by adding a hydroxyl group to a natural fat / oil by any of the methods (i) to (v) and then subjecting the alkylene oxide to ring-opening addition polymerization.
- the molecular weight and hydroxyl value of the natural fat-derived polyol (A2) can be adjusted according to the type of natural fat used as a raw material and the oxidation state at the time of blowing.
- the number average molecular weight (Mn) of the polyol (A2) derived from natural fats and oils is usually 800 or more, preferably 1,000 to 500,000, and 1,200 ⁇ 100,000 is particularly preferred.
- the number average molecular weight (Mn) of the polyol derived from natural fats and oils (A2) is 800 or more, oxidative crosslinking and hydroxyl groups are sufficiently generated, and the crosslinkability is improved. If the number average molecular weight (Mn) of the natural fat-derived polyol (A2) is 500,000 or less, the fluidity of the polyol will be good.
- the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the natural fat-derived polyol (A2) is usually 2 or more, preferably 3 to 15.
- Examples of commercially available natural fat-derived polyol (A2) (aerated soybean oil) produced by the method (i) using soybean oil as a raw material include the Soyol series manufactured by Urethane Soy Systems.
- the oxidizing agent include peroxides such as peracetic acid.
- the epoxidized natural fat / oil (X) described later can be used as a compound epoxidized by allowing an oxidant to act on the unsaturated double bond of the natural fat / oil.
- Examples of the cationic polymerization catalyst include boron trifluoride diethyl etherate (BF 3 .Et 2 O).
- Examples of the active hydrogen compound include the following compounds. Water, monohydric alcohol, polyhydric alcohol, saccharide, polyoxyalkylene monool, polyoxyalkylene polyol, polyester polyol, polyether ester polyol, monohydric carboxylic acid, polyhydric carboxylic acid, hydroxycarboxylic acid and / or condensate thereof , Primary amines, secondary amines, hydroxyamines, alkanolamines, and the like, and water and / or monohydric alcohols are preferable, and water and / or methanol are particularly preferable because they are inexpensive and easy to handle.
- the reaction of opening the epoxidized soybean oil to give a hydroxyl group is performed by dropping the epoxidized soybean oil into the mixed solution of the cationic polymerization catalyst and the active hydrogen compound and then removing the cationic polymerization catalyst by adsorption filtration. be able to.
- the hydroxyl value of the natural fat-derived polyol (A2) can be adjusted by the epoxy equivalent of the epoxidized natural fat.
- the epoxy equivalent of the epoxidized natural fat / oil can be adjusted by the iodine value of the natural fat / oil used as a raw material, the amount of oxidizing agent relative to the iodine value, the reaction rate, and the like.
- the molecular weight of the natural fat / oil-derived polyol (A2) can be adjusted by the amount of the active hydrogen compound at the time of hydroxyl group provision. When the amount of the active hydrogen compound is remarkably large, the molecular weight can be reduced, but the reaction efficiency is poor and the cost is increased.
- the molecular weight distribution becomes less than 1.2, and at the same time, the molecular weight between cross-linking points also decreases, resulting in problems such as a decrease in flexibility of the resulting flexible polyurethane foam.
- the amount of the active hydrogen compound is too small, the ring-opening polymerization reaction between the epoxidized natural fats and oils proceeds, and the molecular weight may rapidly increase to cause gelation.
- the number average molecular weight (Mn) of the polyol (A2) derived from natural fats and oils is usually 800 or more, preferably 1,000 to 10,000.
- the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the natural fat-derived polyol (A2) is usually 1.2 or more, and preferably 1.2 to 5.
- the mass ratio (A1) / (A2) of the polyol (A1) and the natural fat-derived polyol (A2) is preferably 95/5 to 30/70, particularly preferably 90/10 to 50/50.
- the proportion of the polyol (A1) is less than the above range, the foamability of the resulting flexible foam is deteriorated. There is little suppression effect.
- the polyol (A) may contain other polyols (A3) that are not included in any category of the polyol (A1) and the natural fat-derived polyol (A2) as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the other polyol (A3) include other polyoxyalkylene polyols, polymer-dispersed polyols, polyester polyols, and polycarbonate polyols that are not included in the polyol (A1). These can be known ones.
- One or two or more kinds of other polyols (A3) may be used.
- the other polyol (A3) preferably has an average number of functional groups of 2 to 8 and a hydroxyl value of 20 to 160 mgKOH / g.
- the average number of functional groups is 2 or more, the durability and riding comfort of the foam are improved, and when it is 8 or less, the mechanical properties of the manufactured flexible polyurethane foam are improved.
- the hydroxyl value is 20 mgKOH / g or more, the viscosity is lowered and workability is improved.
- the hydroxyl value is 160 mgKOH / g or less, the mechanical properties of the flexible polyurethane foam produced are improved.
- the mass average molecular weight (Mw) of the other polyol (A3) is preferably 700 to 22,000, more preferably 1,500 to 20,000, and particularly preferably 2,000 to 15,000.
- the amount of the other polyol (A3) used is preferably 0 to 70 parts by mass, more preferably 3 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol (A) from the viewpoint of durability of the foam. 5 to 30 parts by mass is particularly preferable.
- a polymer-dispersed polyol is preferably used as the other polyol (A3).
- the polymer-dispersed polyol is one in which polymer fine particles are dispersed in a base polyol. By using this, the hardness, air permeability and other physical properties of the flexible polyurethane foam can be improved.
- the polymer-dispersed polyol is obtained by polymerizing monomers in a base polyol to form polymer fine particles.
- the base polyol is preferably a polyoxyalkylene polyol having an average functional group number of 2 to 8 and a hydroxyl value of 20 to 160 mgKOH / g.
- the bale polyol preferably contains an oxyethylene group.
- the content of terminal oxyethylene groups contained in the base polyol is more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 5 to 20% by mass.
- polymer particles include addition polymerization polymers and condensation polymerization polymers.
- addition polymerization polymer include homopolymers or copolymers of vinyl monomers (acrylonitrile, styrene, methacrylic acid ester, acrylic acid ester, etc.).
- polycondensation polymer include polyester, polyurea, polyurethane, and melamine.
- the hydroxyl value of the polymer-dispersed polyol is calculated using the following formula (1) from the mass change before and after the polymerization of the monomer.
- Hydroxyl value (hydroxyl value of base polyol) ⁇ (preparation mass of base polyol) / (mass of polymer-dispersed polyol obtained) (1)
- the hydroxyl value of the whole polymer-dispersed polyol is generally lower than the hydroxyl value of the base polyol.
- the hydroxyl value of the polymer-dispersed polyol is preferably 15 to 80 mgKOH / g, particularly preferably 20 to 40 mgKOH / g.
- Epoxidized natural fats and oils (X) are epoxidized by allowing an oxidizing agent to act on unsaturated double bonds of natural fats and oils.
- the epoxidized natural fat (X) has substantially no hydroxyl group.
- the oxidizing agent include peroxides such as peracetic acid.
- a known method can be used as a method for epoxidation with an oxidizing agent.
- natural fats and oils containing a glyceric acid ester of a fatty acid having an unsaturated double bond are used.
- the natural fats and oils include linseed oil, safflower oil, soybean oil, cutting oil, poppy oil, rapeseed oil, sesame oil, rice oil, coconut oil, olive oil, tall oil, palm oil, cottonseed oil, corn oil, fish oil, beef tallow, pork fat Etc.
- the iodine value of natural fats and oils as measured according to JIS K0070 is preferably from 50 to 200, particularly preferably from 100 to 150. Those having a high iodine number have a high content of unsaturated acids.
- Natural oils with an iodine value of 50 or more include linseed oil, safflower oil, soybean oil, potato oil, poppy oil, rapeseed oil, sesame oil, rice oil, rice bran oil, olive oil, tall oil, cottonseed oil, corn oil, fish oil, pork fat Etc.
- Examples of natural fats and oils having an iodine value of 100 or more include linseed oil, safflower oil, soybean oil, cutting oil, poppy oil, rapeseed oil, sesame oil, rice oil, tall oil, cottonseed oil, corn oil, fish oil, etc. From a certain point, soybean oil is preferred.
- Epoxidized natural fats and oils (X) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Epoxidized natural fats and oils (X) can also be obtained from commercial products. Examples of commercial products of epoxidized soybean oil include ADEKA Sizer O-130P manufactured by ADEKA.
- the amount of the epoxidized natural fat / oil (X) used is preferably 1 to 30 parts by mass, particularly preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol (A).
- the amount of the epoxidized natural fat / oil (X) used is preferably 1 to 30 parts by mass, particularly preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol (A).
- the polyol (A) and another high molecular weight active hydrogen compound may be used in combination.
- Other high molecular weight active hydrogen compounds include high molecular weight polyamines having two or more primary amino groups or secondary amino groups; one or more primary amino groups or secondary amino groups and one or more hydroxyl groups High molecular weight compounds; piperazine-based polyols and the like.
- the high molecular weight polyamine or the high molecular weight compound includes a compound obtained by converting a part or all of the hydroxyl groups of a polyoxyalkylene polyol into an amino group; an isocyanate at the terminal obtained by reacting a polyoxyalkylene polyol with an excess equivalent amount of a polyisocyanate compound.
- the compound which hydrolyzed the isocyanate group of the prepolymer which has a group, and was converted into the amino group is mentioned.
- Piperazine-based polyols are polyoxyalkylene polyols obtained by ring-opening addition polymerization of alkylene oxides with piperazines.
- Piperazine means piperazine or a substituted piperazine obtained by substituting a hydrogen atom of piperazine with an organic group such as an alkyl group or an aminoalkyl group.
- Piperazines have at least two active hydrogens.
- the two nitrogen atoms constituting the piperazine ring are tertiary amines.
- piperazines examples include piperazine, alkylpiperazines in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a ring is substituted with a lower alkyl group (2-methylpiperazine, 2-ethylpiperazine, 2-butylpiperazine, 2-hexylpiperazine, 2 , 5-, 2,6-, 2,3- or 2,2-dimethylpiperazine, 2,3,5,6- or 2,2,5,5-tetramethylpiperazine, etc.), nitrogen constituting the ring And N-aminoalkylpiperazines (N- (2-aminoethyl) piperazine etc.) in which a hydrogen atom bonded to an atom is substituted with an aminoalkyl group.
- N-aminoalkylpiperazines N- (2-aminoethyl) piperazine etc.
- substituted piperazines are preferable, and substituted piperazines having three or more nitrogen atoms in the molecule, such as piperazine in which hydrogen is substituted with an aminoalkyl group or the like, are more preferable.
- the substituted piperazine is preferably an N-substituted piperazine, more preferably an N-aminoalkylpiperazine, and particularly preferably N- (aminoethyl) piperazine.
- the alkylene oxide that undergoes ring-opening addition polymerization to piperazine is preferably an alkylene oxide having 2 or more carbon atoms, and examples thereof include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, and styrene oxide.
- the molecular weight per functional group of other high molecular weight active hydrogen compounds is preferably 400 or more, particularly preferably 800 or more.
- the molecular weight per functional group is preferably 5,000 or less.
- the average number of functional groups of other high molecular weight active hydrogen compounds is preferably 2-8.
- the ratio of the other high molecular weight active hydrogen compound is preferably 20% by mass or less of the total (100% by mass) of the polyol (A) and the other high molecular weight active hydrogen compound. If the ratio of another high molecular weight active hydrogen compound is 20 mass% or less, the reactivity with a polyisocyanate compound (B) will not become large too much, and the moldability of a flexible polyurethane foam will become favorable.
- polyisocyanate compound (B) examples include aromatic polyisocyanate compounds having two or more isocyanate groups, mixtures of two or more thereof, and modified polyisocyanates obtained by modifying them. Specifically, one or more selected from the group consisting of tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (commonly known as polymeric MDI), and modified products thereof are preferable.
- modified body examples include a prepolymer modified body, a nurate modified body, a urea modified body, and a carbodiimide modified body.
- the total amount of MDI and polymeric MDI in the polyisocyanate compound (B) to be used is preferably more than 0% by mass and 100% by mass or less, more preferably 5 to 80% by mass in the polyisocyanate compound (B) (100% by mass). 10 to 60% by mass is preferable.
- the remaining polyisocyanate compound (B) is preferably TDI.
- the polyisocyanate compound (B) may be a prepolymer.
- the prepolymer include a prepolymer of TDI, MDI or polymeric MDI and natural oil-derived polyol, polyoxyalkylene polyol obtained by ring-opening addition polymerization of alkylene oxide to natural fat-derived polyol, or petroleum-based polyoxyalkylene polyol. Can be mentioned.
- the amount of the polyisocyanate compound (B) used is preferably 70 to 125, particularly preferably 80 to 120, in terms of isocyanate index.
- the isocyanate index is a numerical value represented by 100 times the number of isocyanate groups with respect to the total of all active hydrogens such as polyol (A), other high molecular weight active hydrogen compounds, crosslinking agent (E), and water.
- the catalyst (C) is a catalyst that accelerates the urethanization reaction.
- Examples of the catalyst (C) include amine compounds, organometallic compounds, reactive amine compounds, and carboxylic acid metal salts.
- a catalyst (C) may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types.
- Examples of the amine compound include triethylenediamine, dipropylene glycol solution of bis-((2-dimethylamino) ethyl) ether, and aliphatic amines such as morpholines.
- the reactive amine compound is a compound that is hydroxylated or aminated so that a part of the structure of the amine compound reacts with an isocyanate group.
- Examples of the reactive amine compound include dimethylethanolamine, trimethylaminoethylethanolamine, dimethylaminoethoxyethoxyethanol and the like.
- the amount of the amine compound and reactive amine compound used as the catalyst (C) is preferably 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of the polyol (A) and other high molecular weight active hydrogen compounds, and 0.05 to 1 .5 parts by mass is particularly preferred.
- organometallic compounds include organotin compounds, organobismuth compounds, organolead compounds, and organozinc compounds. Specific examples include di-n-butyltin oxide, di-n-butyltin dilaurate, di-n-butyltin, di-n-butyltin diacetate, di-n-octyltin oxide, di-n-octyltin dilaurate, mono Examples thereof include butyltin trichloride, di-n-butyltin dialkyl mercaptan, and di-n-octyltin dialkyl mercaptan.
- the amount of the organometallic compound is preferably 2 parts by mass or less, particularly preferably 0.005 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polyol (A) and other high molecular weight active hydrogen compounds.
- the foaming agent (D) is preferably at least one selected from the group consisting of water and inert gas. Only water is preferred from the viewpoint of easy handling and reduction of environmental burden. Examples of the inert gas include air, nitrogen gas, and liquefied carbon dioxide gas. What is necessary is just to adjust the quantity of a foaming agent (D) suitably according to requests
- the amount of water is preferably 10 parts by mass or less, and 0.1 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polyol (A) and other high molecular weight active hydrogen compounds. Is particularly preferred.
- a crosslinking agent (E) may be used as necessary.
- the hardness of the foam can be arbitrarily increased.
- the crosslinking agent (E) a compound having an active hydrogen-containing group number of 2 to 8 and a hydroxyl value of 200 to 2,000 mgKOH / g is preferable.
- the crosslinking agent (E) include compounds having two or more functional groups selected from a hydroxyl group, a primary amino group, and a secondary amino group. (Does not include the natural fat-derived polyol (A2)).
- a crosslinking agent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- crosslinking agent (E) having a hydroxyl group a compound having 2 to 8 hydroxyl groups is preferable.
- Specific examples of the crosslinking agent (E) having a hydroxyl group include ethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, monoethanolamine, diethanolamine.
- Triethanolamine Triethanolamine, glycerin, N-alkyldiethanol, bisphenol A-alkylene oxide adduct, glycerin-alkylene oxide adduct, trimethylolpropane-alkylene oxide adduct, pentaerythritol-alkylene oxide adduct, sorbitol-alkylene oxide adduct , Sucrose-alkylene oxide adduct, aliphatic amine-alkylene oxide adduct, alicyclic amine-alkylene oxide adduct, heterocyclic polyamido - alkylene oxide adducts, aromatic amines - alkylene oxide adducts, polyol derived from a natural product and the like.
- Heterocyclic polyamine-alkylene oxide adducts include piperazine, short-chain alkyl-substituted piperazine (2-methylpiperazine, 2-ethylpiperazine, 2-butylpiperazine, 2-hexylpiperazine, 2,5-, 2,6-, 2, 3- or 2,2-dimethylpiperazine, 2,3,5,6- or 2,2,5,5-tetramethylpiperazine, etc.), aminoalkyl-substituted piperazine (1- (2-aminoethyl) piperazine, etc.). ) And the like are obtained by ring-opening addition polymerization of alkylene oxide.
- crosslinking agent (E) (amine crosslinking agent) having a primary amino group or a secondary amino group include aromatic polyamines, aliphatic polyamines, and alicyclic polyamines.
- an aromatic diamine is preferable.
- an aromatic diamine having at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, and an electron-withdrawing group in an aromatic nucleus to which an amino group is bonded
- Diamines are preferred and diaminobenzene derivatives are particularly preferred.
- the substituent other than the electron-withdrawing group is preferably bonded to 2 to 4 aromatic nuclei to which an amino group is bonded, and is bonded to one or more of the ortho positions with respect to the binding site of the amino group. It is more preferable that it is bonded to all.
- one or two electron-withdrawing groups are bonded to the aromatic nucleus to which the amino group is bonded.
- An electron-withdrawing group and another substituent may be bonded to one aromatic nucleus.
- the number of carbon atoms of the alkyl group, alkoxy group, and alkylthio group is preferably 4 or less.
- As the cycloalkyl group a cyclohexyl group is preferable.
- the electron withdrawing group a halogen atom, a trihalomethyl group, a nitro group, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group is preferable, and a chlorine atom, a trifluoromethyl group, or a nitro group is particularly preferable.
- Aliphatic polyamines include diaminoalkanes having 6 or less carbon atoms, polyalkylene polyamines, polyamines obtained by converting some or all of the hydroxyl groups of low molecular weight polyoxyalkylene polyols to amino groups, and two or more aminoalkyl groups. An aromatic compound etc. are mentioned. Examples of alicyclic polyamines include cycloalkanes having two or more amino groups and / or aminoalkyl groups.
- amine-based crosslinking agent examples include 3,5-diethyl-2,4 (or 2,6) -diaminotoluene (DETDA), 2-chloro-p-phenylenediamine (CPA), 3,5-dimethylthio- 2,4 (or 2,6) -diaminotoluene, 1-trifluoromethyl-3,5-diaminobenzene, 1-trifluoromethyl-4-chloro-3,5-diaminobenzene, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, bis (3,5-dimethyl-4-aminophenyl) methane, 4,4-diaminodiphenylmethane, ethylenediamine, m-xylenediamine, 1,4-diaminohexane, 1,3-bis (amino) Methyl) cyclohexane, isophoronediamine and the like, and diethyltoluened
- the amount of the crosslinking agent (E) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.2 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polyol (A) and other high molecular weight active hydrogen compounds. 0.3 to 10 parts by mass is particularly preferable. If it is more than the lower limit of the said range, moderate hardness can be provided to a flexible polyurethane foam, and foaming behavior will be stabilized. If it is below the upper limit of the said range, a soft polyurethane foam can be provided with a softness
- a foam stabilizer (F) may be used as necessary.
- the foam stabilizer (F) is a component for forming good bubbles.
- Examples of the foam stabilizer (F) include silicone foam stabilizers and fluorine foam stabilizers.
- the amount of the foam stabilizer (F) is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polyol (A) and other high molecular weight active hydrogen compounds.
- a foam breaker may be used as necessary.
- the use of a foam breaker is preferable from the viewpoint of the moldability of the flexible polyurethane foam, specifically, the reduction of the foaming property.
- a foam breaker a polyoxyalkylene polyol having an average number of hydroxyl groups of 2 to 8, a hydroxyl value of 20 to 100 mgKOH / g, and an ethylene oxide ratio of 50 to 100% by mass is preferable.
- [Other ingredients] In addition, as a compounding agent used arbitrarily, a filler, a stabilizer, a coloring agent, a flame retardant, etc. are mentioned.
- the flexible polyurethane foam of the present invention comprises a polyol (A), an epoxidized natural oil (X), a polyisocyanate compound (B), a catalyst (C), a foaming agent (D), and other components blended as necessary. It is manufactured by reacting a reactive mixture containing Examples of the method of foaming and curing the reactive mixture include a method of foaming the reactive mixture in a sealed mold (molding method) and a method of foaming the reactive mixture in an open system (slab method). .
- Mold method As the molding method, a method of directly injecting the reactive mixture into a sealed mold (reaction injection molding method) or a method of sealing after injecting the reactive mixture into an open mold is preferable. As the latter method, a method of injecting the reactive mixture into the mold using a low pressure foaming machine or a high pressure foaming machine is preferable. As the high-pressure foaming machine, a type in which two liquids are mixed is preferable. Of the two liquids, one liquid is preferably a polyisocyanate compound (B), and the other liquid is preferably a mixture of all components other than the polyisocyanate compound (B). Depending on the case, it may be of a type in which three liquids are mixed, each containing a catalyst (C) or a foam breaker (usually dispersed or dissolved in a part of a high molecular weight polyol).
- a catalyst C
- foam breaker usually dispersed or dissolved in a part of a high molecular weight polyol
- the temperature of the reactive mixture is preferably 10 to 40 ° C. If this temperature is 10 degreeC or more, the viscosity of a reactive mixture will not become high too much and the mixability of a liquid will become favorable. If this temperature is 40 degrees C or less, the reactivity will not become high too much and moldability etc. will become favorable.
- the mold temperature is preferably 10 to 80 ° C, particularly preferably 30 to 70 ° C.
- the curing time is preferably 1 to 20 minutes, more preferably 3 to 10 minutes, and particularly preferably 3 to 7 minutes. If the curing time is not less than the lower limit of the above range, the curing is sufficiently performed. If the cure time is less than or equal to the upper limit of the above range, productivity will be good.
- slab method examples include known methods such as a one-shot method, a semi-prepolymer method, and a prepolymer method.
- a known production apparatus can be used for producing the flexible polyurethane foam.
- PO is added to the initiator in the presence of the DMC catalyst (a1) as the polyol (A) to be reacted with the polyisocyanate compound (B).
- a specific polyol (A1) obtained by ring-opening addition polymerization of EO in the presence of the alkali metal catalyst (a2) is used.
- this polyol (A1), natural fat-derived polyol (A2), and epoxidized natural fat (X) the cell state of the skin surface, foam hardness, rebound resilience, and durability are all soft. A polyurethane foam is obtained.
- the polymer-containing mixture also has a low viscosity, the liquid flowability when pouring into a mold is good, and a good foam can be obtained even with a complicated shape.
- the polyol (A1) used in combination with the natural fat-derived polyol (A2) and the epoxidized natural fat (X) has a hydrophobic PO block chain added to the initiator. It is considered that a straight cap structure having a hydrophilic EO block chain added to the end thereof and the use of a DMC catalyst in the ring-opening addition polymerization of PO as an initiator are considered to contribute.
- the flexible polyurethane foam produced by the production method of the present invention can be used for automobile interior materials (seat cushions, seat backs, headrests, armrests, etc.), railway vehicle interior materials, bedding, mattresses, cushions, and the like.
- automobile interior materials sleep cushions, seat backs, headrests, armrests, etc.
- railway vehicle interior materials bedding, mattresses, cushions, and the like.
- it since it has a high impact resilience and good cushioning properties, it is suitable as a seat cushion for automobiles.
- % is “% by mass” unless otherwise specified.
- the measurement was performed by the following method. (Hydroxyl value) The hydroxyl value of polyols other than the polymer-dispersed polyol was measured according to JIS K1557 (2007 edition) (titration method). In the titration method, the hydroxyl value of the polymer-dispersed polyol was calculated according to the above equation (1) by actually measuring the polymerization balance because measurement failure due to resin precipitation occurs.
- the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) were measured by the following methods. GPC of several types of monodispersed polystyrene polymers with different degrees of polymerization, which are commercially available as standard samples for molecular weight measurement, were measured using a commercially available GPC measuring device (HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation). A calibration curve was prepared based on the relationship between molecular weight and retention time (retention time). The sample was diluted to 0.5 mass% with tetrahydrofuran and passed through a 0.5 ⁇ m filter, and then the GPC of the sample was measured using the GPC measurement apparatus. The number average molecular weight (Mn) and mass average molecular weight (Mw) of the sample were determined by computer analysis of the GPC spectrum of the sample using the calibration curve.
- TBA-DMC catalyst A zinc hexacyanocobaltate complex (DMC catalyst) coordinated with tert-butyl alcohol (hereinafter referred to as TBA) was prepared as follows. An aqueous solution consisting of 10.2 g of zinc chloride and 10 g of water was placed in a 500 mL flask. While stirring the aqueous zinc chloride solution at 300 revolutions per minute, an aqueous solution consisting of 4.2 g of potassium hexacyanocobaltate (K 3 Co (CN) 6 ) and 75 g of water was dropped into the aqueous zinc chloride solution over 30 minutes. .
- K 3 Co (CN) 6 potassium hexacyanocobaltate
- the mixed solution in the flask was kept at 40 ° C.
- the mixture in the flask was further stirred for 30 minutes, and then a mixture consisting of 80 g of tert-butyl alcohol, 80 g of water, and 0.6 g of polyol P was added. Stir at 30 ° C. for 30 minutes and then at 60 ° C. for 60 minutes.
- Polyol P was obtained by subjecting propylene oxide to ring-opening addition polymerization to propylene glycol in the presence of a potassium hydroxide catalyst, and obtained by dealkal purification, and the average number of hydroxyl groups per molecule was 2, and the number average molecular weight was 2, 000 polyoxypropylene diol.
- the obtained mixture was filtered under pressure (0.25 MPa) using a circular filter plate having a diameter of 125 mm and a quantitative filter paper for fine particles (manufactured by ADVANTEC, No. 5C), and a solid containing a composite metal cyanide complex (Cake) was obtained.
- the cake was transferred to a flask, a mixed solution composed of 36 g of TBA and 84 g of water was added and stirred for 30 minutes, and then pressure filtration was performed under the same conditions as above to obtain a cake.
- the cake was transferred to a flask, and a mixture of 108 g of TBA and 12 g of water was further added and stirred for 30 minutes to obtain a slurry in which the composite metal cyanide complex catalyst was dispersed in the TBA-water mixture.
- a slurry-like DMC catalyst TBA-DMC catalyst. It may be described as “TBA-DMC catalyst slurry”).
- the concentration (active ingredient concentration) of the DMC catalyst (solid catalyst component) contained in the slurry was 5.33% by mass.
- ETB-DMC catalyst A zinc hexacyanocobaltate complex (DMC catalyst) coordinated with ethylene glycol mono-tert-butyl ether (hereinafter referred to as EGMTBE) was prepared as follows. 80 ml of an aqueous solution containing 4 g of K 3 Co (CN) 6 was dropped into 15 ml of an aqueous solution containing 10 g of zinc chloride over 30 minutes. Meanwhile, the reaction solution was kept at 40 ° C. and stirred. After completion of dropping, a mixture of 80 ml of EGMTBE and 80 ml of water was added as an organic ligand, and the temperature was raised to 60 ° C.
- DMC catalyst zinc hexacyanocobaltate complex coordinated with ethylene glycol mono-tert-butyl ether
- the initiator (c1) used in this example was subjected to ring-opening addition polymerization of PO to glycerol using a KOH catalyst, and further purified using KYOWAD 600S (product name, synthetic adsorbent, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.). Manufactured. It is a polyoxypropylene triol having a number average molecular weight (Mn) of 1,500 and a hydroxyl value of 112 mgKOH / g.
- Mn number average molecular weight
- the pressure-resistant reaction vessel is made of stainless steel provided with a stirrer to which one set of anchor blades and two sets of 45 ° inclined two-blade paddle blades are attached, and a cooling pipe through which cooling water flows is provided inside the vessel (
- a pressure resistant reactor (capacity 10 L, diameter 200 mm, height 320 mm) of JIS-SUS-316) was used. The temperature of the reaction solution was measured with a thermometer installed at the lower part inside the pressure-resistant reaction vessel.
- step (a) When PO was supplied into the pressure-resistant reaction vessel (start of step (a)), the internal pressure of the pressure-resistant reaction vessel once increased and then gradually decreased to be the same as the pressure inside the pressure-resistant reaction vessel immediately before supplying PO. This was confirmed (end of step (a)). During this time, when the internal pressure began to decrease, the temperature of the reaction solution once increased, and then gradually decreased. The maximum temperature of the reaction solution was 165 ° C. In this example, cooling was performed after the temperature rise of the reaction solution stopped. Moreover, the time taken for this process (a) was 30 minutes.
- step (b) PO was supplied for reaction (step (b)), followed by EO (step (c)). That is, it was confirmed that the reaction solution was cooled to 135 ° C. while stirring, and 4,728 g of PO was supplied into the pressure-resistant reaction vessel at a rate of 600 g / hour while maintaining 135 ° C. After confirming that the internal pressure did not change and the reaction was completed, 20 g of potassium hydroxide (active ingredient concentration 0.3% with respect to the final product) was added, and alcoholate was formed by dehydration at 120 ° C. for 2 hours. went. Subsequently, 950 g of EO was additionally supplied into the pressure resistant reactor at a rate of about 200 g / hour while maintaining the reaction solution at 120 ° C.
- the catalyst was neutralized and removed using Kyowad 600S (product name, synthetic adsorbent, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.).
- the polyol (A1-1) thus obtained had a hydroxyl value of 16.8 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 13,228, an unsaturation of 0.007 meq / g, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1. 0.045, the terminal oxyethylene group content was 14% by mass.
- the obtained polyol (A1-2) had a hydroxyl value of 17 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 12,890, a molecular weight distribution of 1.044, and a terminal oxyethylene group content of 12% by mass.
- the PO supply rate is 600 g / hour
- the initial temperature is 135 ° C.
- the maximum temperature is 155 ° C.
- the PO supply amount in step (b) is 4,179 g
- the PO supply rate is 600 g / hour
- a polyether polyol (A1-3) was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of EO fed in the step was changed to 1,020 g and the feed rate of EO was changed to 200 g / hour.
- the polyol (A1-3) obtained had a hydroxyl value of 24 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 9,506, a molecular weight distribution of 1.031, and a terminal oxyethylene group content of 15% by mass.
- the initiator (c2) was subjected to ring-opening addition polymerization of PO in the presence of a KOH catalyst, and then ring-opening addition polymerization of EO. That is, as the initiator (c2), a polyoxyalkylene polyol having a number average molecular weight of 1,200 obtained by ring-opening addition polymerization of PO to pentaerythritol using a KOH catalyst was used.
- the obtained polyol (A1-11) had a hydroxyl value of 28 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 11,029, a molecular weight distribution of 1.040, and a terminal oxyethylene group content of 13% by mass.
- the polyol (A1-12) obtained had a hydroxyl value of 24 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 10,037, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.035, and a terminal oxyethylene group content of 15% by mass. Met.
- polyol (A1 -13) has a hydroxyl value of 24 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 8,663, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.112, and the content of random chains of EO and PO are The content of 5% by mass and the terminal oxyethylene group was 17% by mass.
- polyol (A1 -14) has a hydroxyl value of 24 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 9,804, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.064, and the content of random chains of EO and PO is The content of 3.5% by mass and the terminal oxyethylene group was 16% by mass.
- the obtained polyoxyalkylene polyol (A1-15) has a hydroxyl value of 17 mgKOH / g, a number average molecular weight (Mn) of 13,481, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.077, and a random chain of EO and PO.
- the content was 5% by mass, and the terminal oxyethylene group content was 14% by mass.
- soybean oil-derived polyol (A2) A soybean oil polyol having a hydroxyl value of 240 mgKOH / g and a number average molecular weight (Mn) of 1,300 obtained by ring-opening a commercially available epoxidized soybean oil with methanol to give a hydroxyl group as the soybean oil-derived polyol (A2-1) was used.
- Polymer-dispersed polyol (A3-1) As a polymer-dispersed polyol (A3-1) using a petroleum-based polyoxyalkylene polyol as a base polyol, it has an average number of functional groups of 3, a hydroxyl value of 34 mgKOH / g, and 14.5% by mass of an oxyethylene group at the end.
- the base polyol is obtained by subjecting the initiator (c3) to ring-opening addition polymerization of PO in the presence of a KOH catalyst and then ring-opening addition polymerization of EO.
- Polyisocyanate (B-1) Mixture of 80% by mass of TDI-80 (isomer ratio of 80% by mass of 2,4-TDI and 20% by mass of 2,6-TDI) and 20% by mass of polymethylene polyphenyl polyisocyanate (commonly known as polymeric MDI) (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) Product name: Coronate 1021).
- Catalyst (C-1) A 33% dipropylene glycol (DPG) solution of triethylenediamine (manufactured by Tosoh Corporation, trade name: TEDA L33).
- ⁇ Evaluation method> The degree of biomass of the foam is the ratio (unit:%) of the mass of raw materials derived from natural fats and oils to the total mass of the raw materials (polyol, polyisocyanate, catalyst, foaming agent, etc.) constituting the reactive mixture. Calculated as -The viscosity of the reactive mixture was measured according to JIS K-1557-5 (2007 edition) according to a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., at a measurement temperature of 25 ° C.).
- foam properties core density, 25% hardness (ILD hardness), impact resilience (whole and core part), compressive residual strain and wet heat compressive residual strain, hysteresis loss, etc.
- the cell state of the skin surface was evaluated by measuring the average cell diameter of the skin surface of the foam from above the skin surface using an image processing system device (product name: Qwin-Pro, manufactured by Leica). In the evaluation of the cell state, an average cell diameter of 500 ⁇ m or less was evaluated as ⁇ (excellent), 500 to 700 ⁇ m was evaluated as ⁇ (good), and 700 ⁇ m or more was evaluated as x (defective).
- the surface on the lower side (bottom side of the mold) with respect to the foaming direction of the foam was used as the skin surface.
- Example 1 A flexible polyurethane foam was produced with the formulation shown in Table 1.
- the polyisocyanate compound is represented by an isocyanate index, and the other units are represented by parts by mass.
- polyol (A1-1), soybean oil-derived polyol (A2-1), polymer-dispersed polyol (A3-1), epoxidized soybean oil (X-1), crosslinking agent (E-1), catalyst (C- 1), a foam stabilizer (F-1), and a foaming agent (D-1) were mixed to prepare a polyol-containing mixture.
- the polyol-containing mixture was adjusted to a liquid temperature of 30 ⁇ 1 ° C.
- the polyisocyanate compound (B-1) was adjusted to a liquid temperature of 25 ⁇ 1 ° C.
- the polyisocyanate compound (B-1) was added to the polyol-containing mixture, and the mixture was stirred for 5 seconds with a high-speed mixer (3,000 rpm) to obtain a reactive mixture.
- This was immediately poured into a mold heated to 60 ° C. and sealed.
- an aluminum mold having an inner dimension of 400 mm in length and width and 100 mm in height was used.
- the flexible polyurethane foam was taken out of the mold, and after crushing, it was left in the room (temperature 23 ° C., relative humidity 50%) for 24 hours for evaluation.
- the evaluation results are shown in Table 1. Crushing is a process in which the flexible polyurethane foam is continuously compressed to 75% of the foam thickness after being taken out of the mold.
- Examples 2 to 3 A flexible polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 1 with the formulation shown in Table 1, and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
- Example 1 A flexible polyurethane foam was produced with the formulation shown in Table 1. That is, in Example 1, polyol (A1-1) was changed to polyol (A1-11) obtained in Comparative Production Example 1, and epoxidized soybean oil (X-1) was not used. Other than that, a flexible polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
- Example 2 A flexible polyurethane foam was produced with the formulation shown in Table 1. That is, in Example 1, the polyol (A1-1) was changed to the polyol (A1-11) obtained in Comparative Production Example 1. Other than that, a flexible polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
- Example 3 A flexible polyurethane foam was produced with the formulation shown in Table 1. That is, in Example 1, polyol (A1-1) was changed to polyol (A1-2) obtained in Production Example 2, and epoxidized soybean oil (X-1) was not used. Other than that, a flexible polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
- Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 all have a hydroxyl value of 231 mgKOH / g as part of the polyol (A) to be reacted with the polyisocyanate compound (B).
- a soybean oil-derived polyol (A2-1) was used, and the foam had a biomass degree of 10% in all cases.
- the viscosity of the polyol-containing mixture was low.
- the obtained flexible polyurethane foam had a good cell state on the skin surface, a high rebound resilience, and a low hysteresis loss. The compressive residual strain and wet heat compressive residual strain were low, and they had good characteristics for automobile seat cushions.
- the viscosity of the polyol-containing mixture was also higher than that of Examples 1 to 3.
- epoxidized soybean oil (X-1) was added to the formulation of Comparative Example 1, and the amount of soybean oil-derived polyol (A2-1) was reduced by that amount to make the foam biomass 10%.
- the viscosity of the polyol-containing mixture was lower than that in Comparative Example 1.
- the hardness of the obtained flexible polyurethane foam fell, the impact resilience rate became high, and favorable cushioning properties were obtained.
- the durability was improved, the cell diameter of the skin surface was large, and cell roughness was generated.
- Example 4 Comparative Examples 4 to 7
- a flexible polyurethane foam was produced with the formulation shown in Table 2. Manufacture was carried out in the same manner as in Example 1 and evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
- Example 1, Example 2, and Comparative Example 2 in Table 2 are the same as Example 1, Example 2, and Comparative Example 2 in Table 1.
- Table 2 also shows the addition state of PO and EO of the polyoxyalkylene polyol and the catalyst used for the synthesis of the polyoxyalkylene polyol (referred to as “polyol synthesis catalyst” in Table 2).
- the ring-opening addition polymerization of PO followed by the ring-opening addition polymerization of EO is “straight cap”, and the mixture of PO and EO is subjected to ring-opening addition using a DMC catalyst. Those subjected to polymerization are shown as “random”.
- Example 4 using the polyol (A1-3) having a straight cap structure, cell roughness did not occur as in Examples 1 to 3.
- Comparative Example 4 which was a straight cap but did not use a DMC catalyst
- Comparative Examples 5 to 7 which used a DMC catalyst but randomly added PO and EO, cell roughness occurred. That is, it was confirmed that a flexible foam without cell roughness was obtained by using a polyoxyalkylene polyol having a straight cap structure as the polyol (A1).
- the flexible polyurethane foam obtained by the present invention has a high degree of biomass, a high impact resilience, a good cushioning property, and further has characteristics such as no skin roughness on the skin surface. It can be used for interior materials, railcar interior materials, bedding, etc.
- the entire contents of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2009-231932 filed on Oct. 5, 2009 are incorporated herein as the disclosure of the specification of the present invention. Is.
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Abstract
Description
軟質ポリウレタンフォームは、自動車用シートクッションの材料としても用いられ、その場合、クッション性の指標となる反発弾性率が高いことが要求される。
反発弾性率を向上させるためには、高分子量のポリオールを用いるのが有利であることが知られており、特許文献1、2には、高分子量ポリオキシアルキレンポリオールを使用した軟質ポリウレタンフォームの製造方法が記載されている。
バイオマス度を増やす試みとしては、特許文献3に、エポキシ化大豆油を過剰のアルコールの存在下で開環することで、水酸基が付与された水酸基付加エポキシ大豆油を開始剤とし、アニオン重合触媒である水酸化カリウムを重合触媒として用いて、該開始剤にプロピレンオキシドおよびエチレンオキシドを共重合させて得られたポリオキシアルキレンポリオールを用いて、軟質ポリウレタンフォームを製造する方法が記載されている。
[1]下記ポリオール(A1)と天然油脂由来ポリオール(A2)とを含むポリオール(A)、不飽和結合を有する天然油脂に酸化剤を作用させてエポキシ化して得られるエポキシ化天然油脂(X)、ポリイソシアネート化合物(B)、触媒(C)および発泡剤(D)を含む反応性混合物を反応させて発泡硬化させ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(A1):有機配位子を有する複合金属シアン化物錯体触媒(a1)の存在下で、開始剤にプロピレンオキシド(b1)を開環付加重合させた後、アルカリ金属触媒(a2)の存在下でエチレンオキシド(b2)を開環付加重合させて得られる、水酸基価が5~30mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。
[2]前記ポリオール(A1)が末端オキシエチレン基を5~40質量%含む、[1]の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[3]前記ポリオール(A1)と前記天然油脂由来ポリオール(A2)との質量比(A1)/(A2)が95/5~30/70である、[1]または[2]の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[4]前記エポキシ化天然油脂(X)が、前記ポリオール(A)の100質量部に対して、1~30質量部である、[1]~[3]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[5]前記反応性混合物がさらに架橋剤(E)を含む、[1]~[4]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[6]前記天然油脂由来ポリオール(A2)の水酸基価が20~250mgKOH/gである、[1]~[5]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[7]前記天然油脂由来ポリオール(A2)が大豆油由来ポリオールである、[1]~[6]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[8]前記発泡剤(D)が水である、[1]~[7]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[9]ポリイソシアネート化合物(B)として、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、およびこれらの変性体からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いる、[1]~[8]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[10]ポリイソシアネート化合物(B)の使用量が、イソシアネートインデックスで、80~125になる量である、[1]~[9]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[11]前記発泡硬化を密閉された金型内で行う、[1]~[10]のいずれかの軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
[12]前記[1]~[11]のいずれかの方法で製造された軟質ポリウレタンフォーム。
[13]前記[12]の軟質ポリウレタンフォームを用いた自動車用シートクッション。
得られた軟質ポリウレタンフォームは、バイオマス度が高く、反発弾性率が高くて良好なクッション性を有し、スキン面にセル荒れがないため、特に自動車用シートクッションとして好適である。
また得られた軟質ポリウレタンフォームは、耐久性も良好である。
本明細書における「ポリオール含有混合物」とは、ポリオール、発泡剤、整泡剤、触媒等、必要に応じた配合剤を含む液である。「ポリオール含有混合物」中の配合剤は「反応性混合物」中の配合剤と同一でなくてもよく、「反応性混合物」中の配合剤の一部は、「ポリオール含有混合物」と混合されるポリイソシアネート化合物(B)中にあらかじめ配合されていてもよい。
本明細書における石油由来の化合物とは、石油および油田ガス中に存在する化合物(合成により得られた同一の化合物も含む)および該化合物の誘導体を意味する。
本明細書における数平均分子量(Mn)および質量平均分子量(Mw)は、市販のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定装置を用いて測定されるポリスチレン換算の分子量である。
本明細書における「分子量分布」は、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率(Mw/Mn)である。
ポリオール(A)は、ポリオール(A1)と天然油脂由来ポリオール(A2)とを含む。さらに他のポリオール(A3)を含んでもよい。
本発明におけるポリオール(A1)は、有機配位子を有する複合金属シアン化物錯体触媒(以下、DMC触媒ということもある。)(a1)の存在下で、開始剤にプロピレンオキシド(b1)(以下、POということもある。)を開環付加重合させた後、アルカリ金属触媒(a2)の存在下でエチレンオキシド(b2)(以下、EOということもある。)を開環付加重合させて得られる、水酸基価が5~30mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオールである。なお、本明細書では、POおよびEOをモノマーということもある。
本発明において、開始剤に開環付加重合させるプロピレンオキシド(b1)は、実質的にプロピレンオキシドのみからなり、他のアルキレンオキシド(例えばエチレンオキシド)を含まない。同様に、エチレンオキシド(b2)はエチレンオキシド以外のアルキレンオキシドを実質的に含まない。
ポリオール(A1)を製造するための開始剤は石油由来の化合物が好ましい。開始剤の活性水素数の平均値は2~8が好ましく、2~6が特に好ましい。活性水素数の平均値が上記範囲の下限値以上であれば、得られる軟質ポリウレタンフォームの耐久性、乗り心地性が良好となりやすい。上記範囲の上限値以下であれば、軟質ポリウレタンフォームが硬くなりすぎず、伸び等のフォーム物性が良好となりやすい。
開始剤の具体例としては、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、エチレンジアミン、およびこ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のポリオキシアルキレンポリオール等が挙げられる。好ましくはグリセリン、ペンタエリスリトールおよびこ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(例えば、数平均分子量300~20,000)のポリオキシアルキレンポリオールである。
有機配位子を有する複合金属シアン化物錯体触媒(a1)は、公知の製造方法で製造できる。例えば、特開2003-165836号公報、特開2005-15786号公報、特開平7-196778号公報、特表2000-513647号公報に記載の方法で製造できる。
具体的には、(1)水溶液中でハロゲン化金属塩とアルカリ金属シアノメタレ-トとを反応させて得られる反応生成物に有機配位子を配位させ、ついで、固体成分を分離し、分離した固体成分を有機配位子水溶液でさらに洗浄する方法、(2)有機配位子水溶液中でハロゲン化金属塩とアルカリ金属シアノメタレ-トとを反応させ、得られる反応生成物(固体成分)を分離し、分離した固体成分を有機配位子水溶液でさらに洗浄する方法などにより製造できる。
該スラリー状の触媒を調製するために用いる前記ポリエーテル化合物としては、ポリエーテルポリオールまたはポリエーテルモノオールが好ましい。具体的には、アルカリ金属触媒やカチオン重合触媒を用い、モノアルコールおよび多価アルコールから選ばれる開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させて製造した、一分子あたりの平均水酸基数が1~12であり、数平均分子量が300~5,000であるポリエーテルモノオールやポリエーテルポリオールが好ましい。
好ましい有機配位子としては、tert-ブチルアルコール、n-ブチルアルコール、iso-ブチルアルコール、tert-ペンチルアルコール、iso-ペンチルアルコール、N,N-ジメチルアセトアミド、エチレングリコールモノ-tert-ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル(グライムともいう。)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライムともいう。)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライムともいう。)、iso-プロピルアルコール、およびジオキサンが挙げられる。ジオキサンは、1,4-ジオキサンでも1,3-ジオキサンでもよいが、1,4-ジオキサンが好ましい。有機配位子は1種でもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのうちでも、有機配位子としてtert-ブチルアルコ-ルを有することが好ましい。したがって、有機配位子の少なくとも一部としてtert-ブチルアルコ-ルを有する複合金属シアン化物錯体触媒を用いることが好ましい。このような有機配位子を有する複合金属シアン化物錯体触媒は高活性が得られ、総不飽和度の低いポリオールを製造することができる。また、高活性の複合金属シアン化物錯体触媒を用いる場合、使用量を少量にすることが可能であり、プロピレンオキシドを開環付加重合して得られる精製前のポリオキシアルキレンポリオール類は、残存触媒量が少ないので好ましい。
アルカリ金属触媒(a2)はアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水素化物などのアルカリ金属化合物からなる。これらのアルカリ金属化合物は、ポリオールの水酸基をアルカリ金属アルコラートとし、アルカリ金属アルコラートのアルカリ金属イオンが触媒作用を示す。アルカリ金属触媒(a2)としてはアルカリ金属水酸化物が好ましく、アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化セシウム(CsOH)が好ましい。
該水酸基価が上記範囲の下限値以上であれば、ポリオール自体の粘度が高くなりすぎず、作業性が良好となる。また、該水酸基価が上記範囲の上限値以下であれば、得られる軟質ポリウレタンフォームが硬くなりすぎず、伸び等のフォーム物性が良好となる。
ポリオール(A1)の数平均分子量(Mn)は、5,000~45,000が好ましく、6,000~30,000がより好ましく、7,000~25,000が特に好ましい。該Mnが上記範囲の下限値以上であると、得られるフォームの耐久性が良好となり、上記範囲の上限値以下であるとポリオール自体の粘度が高くなりすぎない。
ポリオール(A1)の分子量分布(Mw/Mn)は、1.010~1.100が好ましく、1.020~1.080が特に好ましい。
ポリオール(A1)は、開始剤にオキシプロピレン基からなるブロック鎖が付加し、その末端にオキシエチレン基からなるブロック鎖(本明細書において末端オキシエチレン基ともいう。)が付加したストレートキャップ構造を有する。
ポリオール(A1)の全体のうち、末端のオキシエチレン基からなるブロック鎖が占める割合(末端オキシエチレン基の含有量)が、5~40質量%が好ましく、10~30質量%が特に好ましい。
末端オキシエチレン基が、上記範囲の下限値以上であるとポリイソシアネート化合物との反応性が十分であり、上記範囲の上限値以下であるとポリイソシアネート化合物との反応性が高くなりすぎず、軟質ポリウレタンフォームの成形性等が良好となる。
ポリオール(A1)の製造方法は、下記初期工程(以下、(a)工程ともいう)、下記重合工程(以下、(b)工程ともいう)、および下記エチレンオキシド開環付加重合工程(以下、(c)工程ともいう)を有する方法が好ましい。該方法は、バッチ式で行うことが好ましい。
(a)工程
まず、撹拌手段および温度調節手段を備えた耐圧反応容器に、開始剤の全量とDMC触媒の全量を入れ、混合して反応液を調製する。通常、開始剤は粘性液体であり、DMC触媒は粒子状または該粒子を含むスラリー状である。該反応液は必要に応じて重合溶媒を含んでもよい。また反応液は、DMC触媒の製造工程において必要に応じて添加された成分を含んでもよい。
重合溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、エチルメチルケトンが挙げられる。重合溶媒を用いない場合は、最終生成物からの溶媒除去工程が不要となり生産性を高めることができる。また、重合溶媒に含まれる水分や酸化防止剤の影響によってDMC触媒の触媒活性が低下する場合があり、重合溶媒を用いないことによって、そのような不都合の発生を防止できる。
本方法の(a)工程における混合手段としては、DMC触媒と開始剤(必要に応じて添加される成分を含む)を充分に混合できる手段であれば特に制限されない。混合手段として、通常は、撹拌手段が用いられる。撹拌手段の撹拌動力としては、4~500kW/m3が好ましく、8~500kW/m3がより好ましく、12~500kW/m3が特に好ましい。ここで、撹拌動力は公知の値から算出される値のことであり、この値は耐圧反応容器内の内容物の容量および粘度、反応容器の形状、ならびに撹拌翼の形状および回転数などから算出される、内容物の単位液量あたりの所要動力である。本方法においては、上記反応液が耐圧反応容器内の内容物に該当する。
本方法の(a)工程に用いる耐圧反応容器の形状、材質は特に問わないが、材質は耐熱性のガラスまたは金属製容器が好ましい。
本方法の(a)工程における耐圧反応容器内の圧力は、絶対圧力で0.020MPa以下が好ましい。絶対圧力で0.015MPa以下がより好ましく、絶対圧力0.010MPa以下が特に好ましい。絶対圧力で0.020MPaを超える場合は、開環付加重合に伴う耐圧反応容器内の空間容積の低下に伴う圧力上昇が激しくなるため好ましくない。なお、耐圧反応容器内の排気は、触媒の活性向上効果にはならないが、開始剤の水分が多すぎる場合に工程上必要な場合は、行ってもよい。
反応液の初期温度は120~165℃が好ましく、125~150℃がより好ましく、130~140℃が特に好ましい。反応液の初期温度が上記範囲の下限値以上であると触媒活性が格段に良くなり、上記範囲の上限値以下であると反応液に含まれる成分自身の熱分解が起こる心配がない。
反応液を所定温度まで昇温させるための昇温時間は10分間~24時間が好ましく、15分間~2時間が特に好ましい。昇温時間が上記範囲の下限値以上であると反応液を均一に昇温することができ、上記範囲の上限値以下であると時間的に効率がよい。
初期工程におけるプロピレンオキシドの供給量は、少なすぎるとDMC触媒の活性化が不充分となり、多すぎると暴走反応が起こる。したがって、反応液に含まれる開始剤の100質量部に対して5~20質量部が好ましい。8~15質量部がより好ましく、10~12質量部が特に好ましい。
本明細書における(a)工程、すなわち初期工程、とは、プロピレンオキシドの供給を開始してから、該プロピレンオキシドの反応が終了までの工程をいう。プロピレンオキシドの反応終了は、耐圧反応容器の内圧低下によって確認できる。すなわち、初期工程の終了とは、耐圧反応容器の内圧がモノマー供給前と同程度まで低下した時をいう。初期工程は10分間~24時間が好ましく、15分間~3時間が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると、DMC触媒を活性化することができ、上記範囲の上限以下であると時間的に効率がよい。
冷却は、例えば、反応液中に冷媒が流通する冷却管を設けて熱交換する方法で行うことができる。この場合は、該冷媒の温度、冷媒の流通速度、冷媒の流通タイミングによって反応液の温度を制御することができる。
該最高温度の値は、135~180℃が好ましく、145~180℃がより好ましく、150~180℃が特に好ましい。
(a)工程における反応液の温度は、プロピレンオキシドと開始剤との反応に伴って該反応液の温度が上昇して最高温度に達した後、該プロピレンオキシドの反応が終了するまで、初期温度以上の温度範囲に保たれることが好ましく、初期温度より15℃以上高い温度範囲に保たれることがより好ましい。
(a)工程終了後、新たにプロピレンオキシドを供給するとともに、反応液の温度を所定の重合温度に調整し、撹拌しながら重合反応させることにより、開始剤にプロピレンオキシド(b1)が開環付加重合した中間体を得る。(a)工程とこの(b)工程で反応させたプロピレンオキシドの合計量がプロピレンオキシド(b1)の量となる。
本方法の(b)工程に用いる耐熱反応容器としては、耐圧製オートクレーブ容器を用いるのがよいが、モノマーの沸点が高い場合は耐高圧でなくてもよい。プロピレンオキシド(b1)は沸点が約34℃と低いため、耐高圧容器が好ましい。材質は特に問わない。なお、反応容器は、上記(a)工程で用いた容器をそのまま用いることが可能である。
本方法の(b)工程において、DMC触媒存在下、開始剤とモノマーの反応時においては、反応液を、前記(a)工程における混合手段と同様、好ましくは4~500kW/m3、より好ましくは8~500kW/m3、特に好ましくは12~500kW/m3の撹拌動力を用いて撹拌することが好ましい。撹拌翼については、プロペラ翼、パドル翼、マックスブレンド翼、ディスクタービンが使用でき、反応容器内を均一に混合するためには大型翼が好ましい。その他として、乳化や分散に使用されるディスパー、ホモミキサー、コロイドミル、ナウターミキサーなども使用できる。また、撹拌翼を用いず超音波による混合を用いてもよい。これらの撹拌方法は組み合わせて使用してもよい。一般的な撹拌翼を使用する撹拌法を用いる場合は、反応液に反応器の気相部のガスが多量に取り込まれて撹拌効率が低下することがない範囲で撹拌翼の回転速度をできるだけ速くすることが好ましい。
本方法の(b)工程における付加重合反応方法としては、バッチ法が好ましいが、プロピレンオキシドおよび上記(a)工程後のDMC触媒を含む反応混合物の添加と、生成物である上記中間体の抜き出しを同時に行う連続法でも行うこともできる。特に、開始剤の水酸基1個あたりの平均分子量が300以下の場合は、連続法が好ましい。
(b)工程において供給されたプロピレンオキシドの反応終了は耐圧反応容器の内圧低下によって確認できる。
(b)工程において供給されたプロピレンオキシドの反応が終了した後、反応液を冷却し、反応生成物の精製を行うことが好ましい。
本方法の(b)工程における反応時間は10分~40時間が好ましく、30分~24時間が特に好ましい。上記範囲の下限値以上であると反応の制御が可能である。上記範囲の上限値以下であると効率の点で好ましい。
本方法の(b)工程における耐圧反応容器内の圧力は、操作や設備が容易である点で、絶対圧力で1MPa以下が好ましく、0.8MPaが特に好ましい。
ついで、得られた中間体に、アルカリ金属触媒(a2)を反応させて生成物の水酸基をアルコラート化し、さらにエチレンオキシド(b2)を供給して開環付加重合させる。これによりポリオール(A1)が得られる。
重合反応に用いるアルカリ金属触媒(a2)の量は、エチレンオキシド(b2)の開環付加重合に必要な量であればいかなる量でもよいが、できるだけ少量であることが好ましい。該使用量は、例えば得ようとするポリオール(A1)の全質量に対して3,000ppm程度が好ましい。
エチレンオキシド(b2)の反応温度は、30~160℃が好ましく、50~150℃がより好ましく、60~150℃が特に好ましい。反応温度が上記範囲であれば、エチレンオキシド(b2)の開環付加重合が良好に進行できる。
エチレンオキシド(b2)の反応は、撹拌下で行うことが好ましい。また前記重合溶媒を用いてもよい。
エチレンオキシド(b2)の供給速度は、予定しているポリオール(A1)の全質量に対して1~200質量%/時間が好ましい。なお、反応途中での供給速度を逐次変えてもよい。
安定化剤としてはBHT(ジブチルヒドロキシトルエン)等のヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。
特に、水酸基価が小さい、高分子量のポリオール(A1)は、分子量分布が広いほど数平均分子量が100,000以上の高分子量体が多く含まれ、ポリオールの粘度が著しく大きくなるため、分子量分布を狭くすることによる低粘度化の効果が得られやすい。
本方法によれば、水酸基価が5~30mgKOH/gで、分子量分布が1.010~1.100の、高分子量のポリオール(A1)を製造することができる。
本発明における天然油脂由来ポリオール(A2)は、水酸基を有さない天然油脂に、化学反応により水酸基を付与した高分子量体である。
天然油脂由来ポリオール(A2)は、天然油脂に空気または酸素を吹き込むことにより、不飽和二重結合間に酸化架橋を生じさせると同時に、水酸基を付与したもの、または天然油脂の不飽和二重結合に酸化剤を作用させてエポキシ化した後、活性水素化合物の存在下で開環させて水酸基を付与したものであることが好ましい。
天然油脂としては、不飽和二重結合を有する脂肪酸のグリセリン酸エステルを含む天然油脂が好ましい。具体例としては後述のエポキシ化天然油脂(X)における天然油脂と同様のものが挙げられる。特に安価である点から大豆油が好ましい。すなわち、天然油脂由来ポリオール(A2)として大豆油由来ポリオールが好ましい。
天然油脂由来ポリオール(A2)の水酸基価が上記範囲の下限値以上であれば、架橋反応性が高くなり、充分なフォーム物性を発現できる。天然油脂由来ポリオール(A2)の水酸基価が上記範囲の上限値以下であれば、得られる軟質ポリウレタンフォームの柔軟性が良好となり、かつバイオマス度が高くなる。
天然油脂由来ポリオール(A2)の分子量分布は、該ポリオールの流動性の点から、20以下がより好ましく、15以下が特に好ましい。
天然油脂由来ポリオール(A2)の質量平均分子量(Mw)の上限値は、該ポリオールの流動性の点から、500,000が好ましく、100,000が特に好ましい。
(i)天然油脂に空気または酸素を吹き込む方法。
(ii)天然油脂をエポキシ化した後、エポキシ環を開環することにより水酸基を付与する方法。
(iii)特殊な金属触媒の存在下において、天然油脂の不飽和二重結合に一酸化炭素および水素を反応させてカルボニルを生成させた後、さらに水素を反応させて1級の水酸基を付与する方法。
(iv)(i)の方法の後に、残余の二重結合に対して(ii)または(iii)の方法で水酸基を付与する方法。
(v)(ii)または(iii)の方法の後に、残余の二重結合に対して(i)の方法で水酸基を付与する方法。
(vi)(i)~(v)の何れかの方法で天然油脂に水酸基を付与後、アルキレンオキシドを開環付加重合させて得られた、ポリエステルポリエーテルポリオール。
天然油脂に空気または酸素を吹き込むことにより、不飽和二重結合間に酸化架橋を生じさせると同時に、水酸基を付与する方法である。さらに、エステル交換反応により、多価アルコールを導入してもよい。
(i)の方法においては、原料として用いる天然油脂の種類および吹き込み時の酸化状態によって、天然油脂由来ポリオール(A2)の分子量および水酸基価を調整できる。
(i)の方法において大豆油を原料とした場合、天然油脂由来ポリオール(A2)の数平均分子量(Mn)は、通常、800以上であり、1,000~500,000が好ましく、1,200~100,000が特に好ましい。天然油脂由来ポリオール(A2)の数平均分子量(Mn)が800以上であれば、酸化架橋および水酸基が充分に生成し、架橋性が良好となる。天然油脂由来ポリオール(A2)の数平均分子量(Mn)が500,000以下であれば、該ポリオールの流動性が良好となる。
(i)の方法において大豆油を原料とした場合、天然油脂由来ポリオール(A2)の分子量分布(Mw/Mn)は、通常、2以上であり、3~15が好ましい。
天然油脂の不飽和二重結合に酸化剤を作用させてエポキシ化した後、カチオン重合触媒を用い、活性水素化合物の存在下で開環させて水酸基を付与する方法である。酸化剤としては、過酢酸等の過酸化物が挙げられる。該天然油脂の不飽和二重結合に酸化剤を作用させてエポキシ化した化合物として、後述のエポキシ化天然油脂(X)を用いることができる。
活性水素化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
水、一価アルコール、多価アルコール、糖類、ポリオキシアルキレンモノオール、ポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、一価カルボン酸、多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸および/またはその縮合体、一級アミン、二級アミン、ヒドロキシアミン、アルカノールアミン等が挙げられ、安価でかつ取り扱いが容易である点から、水および/または一価のアルコールが好ましく、水および/またはメタノールが特に好ましい。
エポキシ化大豆油を開環させて水酸基を付与する反応は、カチオン重合触媒と活性水素化合物との混合溶液に、エポキシ化大豆油を滴下した後、カチオン重合触媒を吸着ろ過により除去する方法で行うことができる。
(ii)の方法においては、水酸基付与時の活性水素化合物の量によって、天然油脂由来ポリオール(A2)の分子量を調整できる。活性水素化合物の量が著しく多い場合、分子量を小さくできるが、反応効率が悪く、コストが高くなる。また、分子量分布が1.2未満となると同時に、架橋点間分子量も低下し、得られる軟質ポリウレタンフォームの柔軟性が低下する等の不具合が生じる。活性水素化合物の量が少なすぎる場合、エポキシ化天然油脂間の開環重合反応が進行し、分子量が急激に増大してゲル化する場合がある。
(ii)の方法においてエポキシ化大豆油を原料とした場合、天然油脂由来ポリオール(A2)の分子量分布(Mw/Mn)は、通常、1.2以上であり、1.2~5が好ましい。
ポリオール(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリオール(A1)および天然油脂由来ポリオール(A2)のいずれの範疇にも含まれない、他のポリオール(A3)を含んでもよい。
他のポリオール(A3)としては、例えば、ポリオール(A1)に含まれない他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、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。これらは公知のものを用いることができる。他のポリオール(A3)は1種または2種以上を用いてもよい。
他のポリオール(A3)の質量平均分子量(Mw)は700~22,000が好ましく、1,500~20,000がより好ましく、2,000~15,000が特に好ましい。
他のポリオール(A3)の使用量は、フォームの耐久性の点から、ポリオール(A)の100質量部に対して、0~70質量部であることが好ましく、3~50質量部がより好ましく、5~30質量部が特に好ましい。
他のポリオール(A3)としてはポリマー分散ポリオールを用いることが好ましい。ポリマー分散ポリオールはベースポリオール中にポリマー微粒子が分散しているもので、これを用いることにより、軟質ポリウレタンフォームの硬度、通気性、その他の物性を向上させることができる。
ポリマー分散ポリオールは、ベースポリオール中でモノマーを重合させてポリマー微粒子を形成することによって得られる。ベースポリオールは、平均官能基数が2~8であり、かつ水酸基価が20~160mgKOH/gであるポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。特にベールポリオールがオキシエチレン基を含むことが好ましい。該ベースポリオール中に含まれる末端オキシエチレン基の含有量は、5~30質量%であることがより好ましく、5~20質量%が特に好ましい。
付加重合系ポリマーとしては、ビニル系モノマー(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。)のホモポリマーまたはコポリマーが挙げられる。
縮重合系ポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン等が挙げられる。
水酸基価=(ベースポリオールの水酸基価)×(ベースポリオールの仕込み質量)/(得られたポリマー分散ポリオールの質量)・・・(1)
ポリマー分散ポリオール全体の水酸基価はベースポリオールの水酸基価よりも一般的に低下する。
ポリマー分散ポリオールの水酸基価は、15~80mgKOH/gが好ましく、20~40mgKOH/gが特に好ましい。
エポキシ化天然油脂(X)は、天然油脂の不飽和二重結合に酸化剤を作用させてエポキシ化したものである。エポキシ化天然油脂(X)は実質的に水酸基を有しない。
酸化剤としては、過酢酸等の過酸化物が挙げられる。酸化剤によりエポキシ化する方法は公知の方法を用いることができる。
天然油脂のJIS K0070に準拠した測定によるヨウ素価は、50~200が好ましく、100~150が特に好ましい。ヨウ素価が大きいものは不飽和酸の含有量が大きい。
ヨウ素価が50以上の天然油脂としては、亜麻仁油、サフラワー油、大豆油、きり油、ケシ油、菜種油、ゴマ油、米油、椿油、オリーブ油、トール油、綿実油、コーン油、魚油、豚脂等が挙げられる。
ヨウ素価が100以上の天然油脂としては、亜麻仁油、サフラワー油、大豆油、きり油、ケシ油、菜種油、ゴマ油、米油、トール油、綿実油、コーン油、魚油等が挙げられ、安価である点から、大豆油が好ましい。
エポキシ化天然油脂(X)は市販品からも入手可能であり、例えばエポキシ化大豆油の市販品として、ADEKA社製のアデカサイザーO-130P等が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物(B)と反応させる化合物として、ポリオール(A)と、他の高分子量活性水素化合物とを併用してもよい。
他の高分子量活性水素化合物としては、第1級アミノ基または第2級アミノ基を2以上有する高分子量ポリアミン;第1級アミノ基または第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;ピペラジン系ポリオール等が挙げられる。
ピペラジン類とは、ピペラジン、または、ピペラジンの水素原子をアルキル基、アミノアルキル基等の有機基で置換した置換ピペラジンを意味する。
ピペラジン類は活性水素を少なくとも2個有する。
ピペラジン系ポリオールにおいては、ピペラジン環を構成する2個の窒素原子は3級アミンとなる。
また、置換ピペラジン類としては、N-置換ピペラジンが好ましく、N-アミノアルキルピペラジン類がさらに好ましく、N-(アミノエチル)ピペラジンが特に好ましい。
他の高分子量活性水素化合物の平均官能基数は、2~8が好ましい。
ポリイソシアネート化合物(B)としては、イソシアネート基を2以上有する芳香族系ポリイソシアネート化合物、または、その2種類以上の混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネート等が挙げられる。具体的には、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(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(通称ポリメリックMDI)およびこれらの変性体からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。変性体としては、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等が挙げられる。
触媒(C)は、ウレタン化反応を促進する触媒である。
触媒(C)としては、アミン化合物、有機金属化合物、反応型アミン化合物、カルボン酸金属塩等が挙げられる。触媒(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
反応型アミン化合物は、アミン化合物の構造の一部をイソシアネート基と反応するように、水酸基化、または、アミノ化した化合物である。
反応型アミン化合物としては、ジメチルエタノールアミン、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール等が挙げられる。
触媒(C)として用いるアミン化合物および反応型アミン化合物の量は、ポリオール(A)および他の高分子量活性水素化合物の合計100質量部に対して、2質量部以下が好ましく、0.05~1.5質量部が特に好ましい。
有機金属化合物の量は、ポリオール(A)および他の高分子量活性水素化合物の合計100質量部に対して、2質量部以下が好ましく、0.005~1.5質量部が特に好ましい。
発泡剤(D)としては、水および不活性ガスからなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましい。
取り扱いの簡便性と環境への負荷軽減の点から水のみが好ましい。
不活性ガスとしては、空気、窒素ガス、液化炭酸ガスが挙げられる。
発泡剤(D)の量は、発泡倍率等の要求に応じて適宜調整すればよい。
発泡剤として水のみを使用する場合、水の量は、ポリオール(A)および他の高分子量活性水素化合物の合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、0.1~8質量部が特に好ましい。
本発明においては必要に応じて架橋剤(E)を用いてもよい。架橋剤(E)を用いることにより、任意にフォームの硬度を高くすることができる。
架橋剤(E)としては、活性水素含有基数が2~8、水酸基価が200~2,000mgKOH/gである化合物が好ましい。架橋剤(E)としては、水酸基、第1級アミノ基および第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挙げられる。(前記天然油脂由来ポリオール(A2)は含まない)。架橋剤(E)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水酸基を有する架橋剤(E)の具体例としては、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、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、N-アルキルジエタノール、ビスフェノールA-アルキレンオキシド付加物、グリセリン-アルキレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン-アルキレンオキシド付加物、ペンタエリスリトール-アルキレンオキシド付加物、ソルビトール-アルキレンオキシド付加物、シュークロース-アルキレンオキシド付加物、脂肪族アミン-アルキレンオキシド付加物、脂環式アミン-アルキレンオキシド付加物、複素環ポリアミン-アルキレンオキシド付加物、芳香族アミン-アルキレンオキシド付加物、天然物由来のポリオール等が挙げられる。
電子吸引性基を除く前記置換基は、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、アミノ基の結合部位に対してオルト位の1個以上に結合していることがより好ましく、すべてに結合していることが特に好ましい。
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。
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以下が好ましい。
シクロアルキル基としては、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、またはアルコキシカルボニル基が好ましく、塩素原子、トリフルオロメチル基、またはニトロ基が特に好ましい。
脂環式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挙げられる。
[整泡剤(F)]
本発明においては必要に応じて整泡剤(F)を用いてもよい。整泡剤(F)は、良好な気泡を形成するための成分である。整泡剤(F)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。整泡剤(F)の量は、ポリオール(A)および他の高分子量活性水素化合物の合計100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましい。
本発明においては必要に応じて破泡剤を用いてもよい。破泡剤の使用は、軟質ポリウレタンフォームの成形性、具体的には独泡性低減の点から好ましい。破泡剤としては、平均水酸基数が2~8、水酸基価が20~100mgKOH/g、エチレンオキシドの割合が50~100質量%であるポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。
[他の配合剤]
その他、任意に用いる配合剤としては、充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤等が挙げられる。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール(A)、エポキシ化天然油脂(X)、ポリイソシアネート化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、および必要に応じて配合される他の成分を含む反応性混合物を反応させて発泡硬化させることにより製造される。
反応性混合物を発泡硬化させる方法としては、密閉された金型内で反応性混合物を発泡成形する方法(モールド法)、および、開放系で反応性混合物を発泡させる方法(スラブ法)が挙げられる。
モールド法としては、反応性混合物を密閉された金型内に直接注入する方法(反応射出成形法)、または反応性混合物を開放状態の金型内に注入した後に密閉する方法が好ましい。後者の方法としては、低圧発泡機または高圧発泡機を用いて反応性混合物を金型に注入する方法が好ましい。
高圧発泡機としては、2液を混合するタイプが好ましい。2液のうち、一方の液はポリイソシアネート化合物(B)であり、他方の液はポリイソシアネート化合物(B)以外の全成分の混合物であることが好ましい。場合によっては、触媒(C)または破泡剤(通常、一部の高分子量ポリオールに分散または溶解して用いる、)を別成分とする、3液を混合するタイプであってもよい。
金型温度は、10~80℃が好ましく、30~70℃が特に好ましい。
キュアー時間は、1~20分が好ましく、3~10分がより好ましく、3~7分が特に好ましい。キュアー時間が上記範囲の下限値以上であれば、キュアーが充分に行われる。キュアー時間が上記範囲の上限値以下であれば、生産性が良好となる。
スラブ法としては、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が挙げられる。軟質ポリウレタンフォームの製造には、公知の製造装置を用いることができる。
かかる効果が得られる理由は明確ではないが、天然油脂由来ポリオール(A2)およびエポキシ化天然油脂(X)と組み合わせて用いられるポリオール(A1)が、開始剤に疎水性のPOブロック鎖が付加し、その末端に親水性のEOブロック鎖が付加したストレートキャップ構造を有していることと、開始剤にPOを開環付加重合させる際にDMC触媒を用いることが寄与していると考えられる。
特に、反発弾性率が高くて良好なクッション性が得られることから、自動車用シートクッションとして好適である。
測定は以下の方法で行った。
(水酸基価)
ポリマー分散ポリオール以外のポリオールの水酸基価は、JIS K1557(2007年版)に準拠して測定した(滴定法)。
ポリマー分散ポリオールの水酸基価は、前記滴定法では、樹脂析出による測定障害が起こるため、重合収支を実測し、前記式(1)にしたがって算出した。
数平均分子量(Mn)および質量平均分子量(Mw)は、下記の方法で測定した。
分子量測定用の標準試料として市販されている重合度の異なる数種の単分散ポリスチレン重合体についてのGPCを、市販のGPC測定装置(東ソー社製、HLC-8220GPC)を用いて測定し、ポリスチレンの分子量と保持時間(リテンションタイム)との関係をもとに検量線を作成した。
試料をテトラヒドロフランで0.5質量%に希釈し、0.5μmのフィルターに通過させた後、該試料についてのGPCを、前記GPC測定装置を用いて測定した。
前記検量線を用いて、試料のGPCスペクトルをコンピュータ解析することにより、該試料の数平均分子量(Mn)および質量平均分子量(Mw)を求めた。
[調製例1:TBA-DMC触媒の調製]
tert-ブチルアルコール(以下、TBAと記す。)が配位した亜鉛ヘキサシアノコバルテート錯体(DMC触媒)を下記のようにして調製した。
500mLのフラスコに塩化亜鉛の10.2gと水の10gとからなる水溶液を入れた。塩化亜鉛水溶液を毎分300回転で撹拌しながら、カリウムヘキサシアノコバルテート(K3Co(CN)6)の4.2gと水の75gとからなる水溶液を、30分間かけて塩化亜鉛水溶液に滴下した。この間、フラスコ内の混合溶液を40℃に保った。カリウムヘキサシアノコバルテート水溶液の滴下が終了した後、フラスコ内の混合物をさらに30分撹拌した後、tert-ブチルアルコールの80g、水の80g、およびポリオールPの0.6gからなる混合物を添加し、40℃で30分間、さらに60℃で60分間撹拌した。
ポリオールPは、水酸化カリウム触媒の存在下に、プロピレングリコールにプロピレンオキシドを開環付加重合させ、脱アルカリ精製して得られた、一分子当たりの平均水酸基数が2、数平均分子量が2,000のポリオキシプロピレンジオールである。
該ケーキをフラスコに移し、TBAの36gと水の84gとからなる混合液を添加して30分撹拌した後、前記と同じ条件で加圧ろ過を行ってケーキを得た。
該ケーキをフラスコに移し、さらにTBAの108gと水の12gとからなる混合液を添加して30分撹拌し、TBA-水混合液に複合金属シアン化物錯体触媒が分散されたスラリーを得た。該スラリーにポリオールPの120gを添加した後、減圧下、80℃で3時間、さらに115℃で3時間、揮発性成分を留去して、スラリー状のDMC触媒(TBA-DMC触媒。以下、「TBA-DMC触媒スラリー」と記すこともある。)を得た。
該スラリー中に含まれるDMC触媒(固体触媒成分)の濃度(有効成分濃度)は、5.33質量%であった。
エチレングリコールモノ-tert-ブチルエーテル(以下、EGMTBEと記す。)が配位した亜鉛ヘキサシアノコバルテート錯体(DMC触媒)を下記のようにして調製した。
塩化亜鉛の10gを含む15mlの水溶液中に、K3Co(CN)6の4gを含む80mlの水溶液を30分間かけて滴下した。その間、反応溶液は40℃に保温し、撹拌した。
滴下終了後、有機配位子としてEGMTBEの80ml、および水の80mlの混合物を添加し、60℃に昇温させた。1時間撹拌後、濾過操作を行い、複合金属シアン化物錯体を含むケーキを得た。
ついで、この複合金属シアン化物錯体を含むケーキにEGMTBEの40ml、および水の80mlの混合物を添加して30分撹拌後、濾過を行った。この濾過操作により得られた複合金属シアン化物錯体を含むケーキに、さらにEGMTBEの100mlを添加して撹拌した後、濾過操作を行った。この濾過操作により得られた複合金属シアン化物錯体を含むケーキを80℃で乾燥し、粉砕を行い、粉体状のDMC触媒(ETB-DMC触媒)を得た。
本例で用いた開始剤(c1)は、KOH触媒を用いてグリセリンにPOを開環付加重合し、さらにキョーワド600S(製品名、合成吸着剤、協和化学工業社製)を用いて精製して製造した。数平均分子量(Mn)が1,500、水酸基価が112mgKOH/gのポリオキシプロピレントリオールである。
耐圧反応容器としては、アンカー翼1組と、45°傾斜2枚羽根のパドル翼2組を取り付けた撹拌機を備えるとともに、冷却水が流通する冷却管が容器内部に設けられたステンレス鋼製(JIS-SUS-316)の耐圧反応器(容量10L、直径200mm、高さ320mm)を用いた。
反応液の温度測定は、耐圧反応容器内部の下部に設置した温度計で液温を測定した。
ついで、耐圧反応容器内を窒素置換した後、反応液を撹拌しながら加熱し、135℃(初期温度)に達したら加熱を止め、撹拌を続けながら、POの120g(開始剤の100質量部に対して12質量部)を600g/時間の速度で耐圧反応容器内に供給して反応させた。
POを耐圧反応容器内に供給すると((a)工程の開始)、耐圧反応容器の内圧が一旦上昇し、その後漸次低下して、POを供給する直前の耐圧反応容器の内圧と同じになったことを確認した((a)工程の終了)。この間、内圧の低下が始まると、それに続いて反応液の温度が一旦上昇し、その後漸次低下した。反応液の最高温度は165℃であった。本例では、反応液の温度上昇が止まった後に冷却を行った。また、本(a)工程にかかった時間は30分であった。
こうして得られたポリオール(A1-1)の水酸基価は16.8mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は13,228、不飽和度は0.007meq/g、分子量分布(Mw/Mn)は1.045、末端オキシエチレン基含有量は14質量%であった。
TBA-DMC触媒スラリーの初期触媒金属濃度を46ppm、(a)工程におけるPO供給量を120g(開始剤の100質量部に対して12質量部)、該POの供給速度を600g/時間、初期温度を135℃、最高温度を164℃、(b)工程におけるPO供給量を4,864g、該POの供給速度を600g/時間、その後の(c)工程におけるEO供給量を814g、該EOの供給速度を200g/時間に変更した以外は、製造例1と同様にしてポリエーテルポリオール(A1-2)を製造した。
得られたポリオール(A1-2)の水酸基価は17mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は12,890、分子量分布は1.044、末端オキシエチレン基含有量は12質量%であった。
開始剤(c1)の使用量を1,427g、TBA-DMC触媒スラリーの初期触媒金属濃度を47ppm、(a)工程におけるPO供給量を143g(開始剤の100質量部に対して10質量部)、該POの供給速度を600g/時間、初期温度を135℃、最高温度を155℃、(b)工程におけるPO供給量を4,179g、該POの供給速度を600g/時間、その後の(c)工程におけるEO供給量を1,020g、該EOの供給速度を200g/時間に変更した以外は、製造例1と同様にしてポリエーテルポリオール(A1-3)を製造した。
得られたポリオール(A1-3)の水酸基価は24mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は9,506、分子量分布は1.031、末端オキシエチレン基含有量は15質量%であった。
本例では、開始剤(c2)に、KOH触媒の存在下で、POを開環付加重合させた後、EOを開環付加重合させた。
すなわち、開始剤(c2)として、KOH触媒を用いてペンタエリスリトールにPOを開環付加重合させて得られた、数平均分子量が1,200のポリオキシアルキレンポリオールを用いた。
製造例1と同じ反応容器に、開始剤(c2)の1,000g、KOH触媒の20g(最終製品に対して有効成分濃度0.3%)、およびPOの5,664gを投入し、120℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。その後、さらにEOの1,023gを投入し、110℃で1.5時間撹拌して開環付加重合させて、ポリオール(A1-11)を得た。
得られたポリオール(A1-11)の水酸基価は28mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は11,029、分子量分布は1.040、末端オキシエチレン基含有量は13質量%であった。
本例では、開始剤(c3)に、水酸化セシウム(CsOH)触媒の存在下で、POを開環付加重合させた後、EOを開環付加重合させた。
開始剤(c3)として、KOH触媒の存在下でグリセリンにPOを開環付加重合した後、脱アルカリ精製して得られた数平均分子量が1,000のポリオキシアルキレンポリオールを用いた。
製造例1と同じ反応容器に、開始剤(c3)の953g、CsOH触媒の53.3g(最終製品に対して有効成分濃度0.8%)、およびPOの4,996gを投入し120℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。その後、さらにEOの1,060gを投入し、110℃で1.5時間撹拌して開環付加重合させて、ポリオール(A1-12)を得た。
得られたポリオール(A1-12)の水酸基価は24mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は10,037、分子量分布(Mw/Mn)は1.035、末端オキシエチレン基含有量は15質量%であった。
本例では、開始剤(c3)に、調製例2で得たETB-DMC触媒の存在下で、POを開環付加重合させた後、POとEOの混合物を開環付加重合させ、さらにEOを開環付加重合させた。
製造例1と同じ反応容器に、比較製造例2と同じ開始剤(c3)の953g、ETB-DMC触媒粉末の1.33g(最終製品に対して有効成分濃度0.02%)を投入した。反応容器内を窒素置換した後、撹拌しながら加熱し、120℃(初期温度)に達したら加熱を止め、撹拌を続けながら、POの95g(開始剤の100質量部に対して10質量部)を供給して反応させた。反応液の最高温度は160℃であった。反応液の温度上昇が止まった後に冷却を行った。
その後、POの1,221gを投入し、130℃で5時間撹拌して開環付加重合させた。
ついで、POの3,180gとEOの353gとの混合物を投入し、130℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。さらにKOH触媒の20g(最終製品に対して有効成分濃度0.3%)、およびEOの1,201gを投入し、110℃で1.5時間撹拌して開環付加重合させて、ポリオール(A1-13)を得た。
得られたポリオール(A1-13)の水酸基価は24mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は8,663、分子量分布(Mw/Mn)は1.112、EOとPOのランダム鎖の含有量は5質量%、末端のオキシエチレン基含有量は17質量%であった。
本例では、開始剤(c1)に、調製例1で得たTBA-DMC触媒の存在下で、POを開環付加重合させた後、POとEOの混合物を開環付加重合させ、さらにEOを開環付加重合させた。
製造例1と同じ反応容器に、製造例1と同じ開始剤(c1)の1,429g、初期触媒金属濃度が47ppmとなる量のTBA-DMC触媒スラリーを投入した。反応容器内を窒素置換した後、撹拌しながら加熱し、135℃(初期温度)に達したら加熱を止め、撹拌を続けながら、POの143g(開始剤の100質量部に対して10質量部)を供給して反応させた。反応液の最高温度は165℃であった。反応液の温度上昇が止まった後に冷却を行った。
その後、POの1,729gを投入し、130℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。
ついで、POの2,142gとEOの238gとの混合物を投入し、130℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。さらにKOH触媒の20g(最終製品に対して有効成分濃度0.3%)、およびEOの1,088gを投入し、110℃で1.5時間撹拌して開環付加重合させて、ポリオール(A1-14)を得た。
得られたポリオール(A1-14)の水酸基価は24mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は9,804、分子量分布(Mw/Mn)は1.064、EOとPOのランダム鎖の含有量は3.5質量%、末端のオキシエチレン基含有量は16質量%であった。
比較製造例4において原料の使用量を変更したほかは同様の手順とした。すなわち製造例1と同じ反応容器に、開始剤(c1)の1,000gの初期触媒金属濃度が47ppmとなる量のTBA-DMC触媒スラリー、およびPOの120g(開始剤の100質量部に対して12質量部)を供給して反応させた。初期温度は135℃、反応液の最高温度は164℃であった。
その後、POの1,414gを投入し、130℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。
ついで、POの3,074gとEOの238gとの混合物を投入し、130℃で10時間撹拌して開環付加重合させた。さらにKOH触媒の20g(最終製品に対して有効成分濃度0.3%)、および末端に重合させるEOの使用量である950gを投入し、110℃で1.5時間撹拌して開環付加重合させて、ポリオキシアルキレンポリオール(A1-15)を得た。
得られたポリオキシアルキレンポリオール(A1-15)の水酸基価は17mgKOH/g、数平均分子量(Mn)は13,481、分子量分布(Mw/Mn)は1.077、EOとPOのランダム鎖の含有量は5質量%、末端のオキシエチレン基含有量は14質量%であった。
[天然油脂由来ポリオール(A2)]
大豆油由来ポリオール(A2-1)として、市販のエポキシ化大豆油をメタノールにて開環し、水酸基を付与させた、水酸基価240mgKOH/g、数平均分子量(Mn)1,300の大豆油ポリオールを用いた。
[ポリマー分散ポリオール(A3-1)]
石油系のポリオキシアルキレンポリオールをベースポリオールとしたポリマー分散ポリオール(A3-1)として、平均官能基数が3、水酸基価が34mgKOH/gで、末端にオキシエチレン基を14.5質量%含有しているベースポリオール中で、アクリルニトリルとスチレンをそれぞれ77.5質量%、22.5質量%で重合させて得られるポリマー分散ポリオールを用いた。
ベースポリオールは、開始剤(c3)に、KOH触媒の存在下で、POを開環付加重合させた後、EOを開環付加重合させたものである。
すなわち、製造例1と同じ反応容器に、開始剤(c3)の1,767g、KOH触媒の20g(最終製品に対して有効成分濃度0.3%)、およびPOの4,641gを投入し、120℃で8時間撹拌して開環付加重合させた。その後、さらにEOの1,141gを投入し、110℃で1.5時間撹拌して開環付加重合させて、得られるポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオールをベースポリオールとした。
エポキシ化大豆油(X-1)としてADEKA社製のアデカサイザーO-130P(製品名)を用いた。
TDI-80(2,4-TDI80質量%と2,6-TDI20質量%の異性体比)80質量%とポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(通称ポリメリックMDI)20質量%の混合物(日本ポリウレタン工業社製、商品名:コロネート1021)。
[触媒(C-1)]
トリエチレンジアミンの33%ジプロピレングリコール(DPG)溶液(東ソー社製、商品名:TEDA L33)。
[触媒(C-2)]
ビス-(2-ジメチルアミノエチル)エーテルの70%DPG溶液(東ソー社製、商品名:TOYOCAT ET)。
[発泡剤(D-1)]
水。
[架橋剤(E-1)]
平均水酸基数が6、水酸基価が445mgKOH/g、末端にポリオキシエチレン基を10質量%有しているポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオール。
[架橋剤(E-2)]
平均水酸基数が6、水酸基価が445mgKOH/g、末端にポリオキシエチレン基を46質量%有しているポリオキシプロピレンオキシエチレンポリオール。
[整泡剤(F-1)]
シリコーン系整泡剤、(東レ・ダウコーニング社製、商品名:SZ-1325)。
・フォームのバイオマス度は、反応性混合物を構成する原料(ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、発泡剤等。)の合計質量に対する、これらに含まれる天然油脂由来の原料の質量の割合(単位:%)として算出した。
・反応性混合物の粘度は、JIS K-1557-5(2007年版)に準拠し、B型粘度計(東機産業社製により測定温度25℃にて測定した。
・フォーム物性については、コア密度、25%硬さ(ILD硬度)、反発弾性率(全体およびコア部)、圧縮残留ひずみおよび湿熱圧縮残留ひずみ、ヒステリシスロスなどをJIS K6400(1997年版)に準拠して測定した。コア部の物性は、フォームの中央部から表皮部を除いて縦横各100mm、高さ50mmの大きさに切り出したものを測定に用いた。
・スキン面のセル状態は、フォームのスキン面の平均セル径を、画像処理システム装置(製品名:Qwin-Pro、ライカ社製)を用いてスキン面の上から測定し、評価した。セル状態の評価は、平均セル径が500μm以下を○(優良)、500~700μmを△(良好)、700μm以上を×(不良)とした。
なお、フォームの発泡方向に対して下側(金型の底面側)の表面をスキン面とした。
表1の配合で軟質ポリウレタンフォームを製造した。表1における配合量の単位は、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で示し、それ以外は質量部で示す。
まず、ポリオール(A1-1)、大豆油由来ポリオール(A2-1)、ポリマー分散ポリオール(A3-1)、エポキシ化大豆油(X-1)、架橋剤(E-1)、触媒(C-1)、整泡剤(F-1)、および発泡剤(D-1)を混合してポリオール含有混合物を調製した。該ポリオール含有混合物を液温30±1℃に調整した。これとは別に、ポリイソシアネート化合物(B-1)を液温25±1℃に調整した。
ついで、ポリオール含有混合物にポリイソシアネート化合物(B-1)を加えて、高速ミキサー(毎分3,000回転)で5秒間撹拌して反応性混合物を得た。これを、直ちに60℃に加温した金型に注入して密閉した。金型としては、内寸が縦横400mm、高さ100mmのアルミニウム製金型を用いた。
ついで、60℃で7分間キュア-した後、金型から軟質ポリウレタンフォームを取り出し、クラッシングした後、室内(温度23℃、相対湿度50%)に24時間放置し評価を行った。評価結果を表1に示す。
クラッシングとは、軟質ポリウレタンフォームを金型から取り出した後、フォーム厚さに対して75%まで連続的に圧縮する工程のことである。
表1の配合で実施例1と同様にして軟質ポリウレタンフォームを得て、評価を行った。評価結果を表1に示す。
表1の配合で軟質ポリウレタンフォームを製造した。すなわち実施例1において、ポリオール(A1-1)を、比較製造例1で得たポリオール(A1-11)に変更し、エポキシ化大豆油(X-1)を使用しなかった。その他は実施例1と同様にして軟質ポリウレタンフォームを得て、評価を行った。評価結果を表1に示す。
表1の配合で軟質ポリウレタンフォームを製造した。すなわち実施例1において、ポリオール(A1-1)を、比較製造例1で得たポリオール(A1-11)に変更した。その他は実施例1と同様にして軟質ポリウレタンフォームを得て、評価を行った。評価結果を表1に示す。
表1の配合で軟質ポリウレタンフォームを製造した。すなわち実施例1において、ポリオール(A1-1)を、製造例2で得たポリオール(A1-2)に変更し、エポキシ化大豆油(X-1)を使用しなかった。その他は実施例1と同様にして軟質ポリウレタンフォームを得、評価を行った。評価結果を表1に示す。
実施例1~3においては、ポリオール含有混合物の粘度が低かった。また、得られた軟質ポリウレタンフォームは、スキン面のセル状態が良好であり、反発弾性率が高めで、ヒステリシスロスが低かった。圧縮残留ひずみおよび湿熱圧縮残留ひずみが低く、自動車用シートクッション用として良好な特性を有していた。
一方、エポキシ化大豆油(X-1)を使用しなかった比較例1では、得られた軟質ポリウレタンフォームは、硬度が高くなり、反発弾性率が低くなってクッション性が不足した。また、軟質ポリウレタンフォームの耐久性の指標となる、ヒステリシスロス、圧縮残留ひずみおよび湿熱圧縮残留ひずみも不充分であった。同様に、エポキシ化大豆油(X-1)使用しなかった比較例3においては、ポリイソシアネート化合物のインデックスを調整することにより、得られた軟質ポリウレタンフォームの硬度は適度となったが、反発弾性率、ヒステリシスロス率、圧縮残留ひずみおよび湿熱圧縮残留ひずみが不充分であった。ポリオール含有混合物の粘度も実施例1~3と比較して高粘度であった。
比較例2は、比較例1の配合にエポキシ化大豆油(X-1)を加え、その分だけ大豆油由来ポリオール(A2-1)の配合量を減らしてフォームのバイオマス度を10%にしたものである。比較例2では、比較例1に比べてポリオール含有混合物の粘度が低下した。また、得られた軟質ポリウレタンフォームの硬度が低下し、反発弾性率が高くなって良好なクッション性が得られた。さらに、耐久性も向上したが、スキン面のセル径が大きく、セル荒れが発生した。
表2の配合で軟質ポリウレタンフォームを製造した。製造は実施例1と同様に実施し、評価を行った。評価結果は表2に示す。なお、表2の実施例1、実施例2および比較例2は、表1の実施例1、実施例2および比較例2と同一である。
表2には、ポリオキシアルキレンポリオールのPOとEOの付加状態、およびポリオキシアルキレンポリオールの合成に用いた触媒(表2では「ポリオール合成触媒」と記載する。)も合わせて示す。POとEOの付加状態については、POの開環付加重合を行った後にEOの開環付加重合を行ったものを「ストレートキャップ」、POとEOの混合物を、DMC触媒を用いて開環付加重合を行ったものを「ランダム」として示す。
これに対して、ストレートキャップではあるがDMC触媒を用いなかった比較例4、およびDMC触媒を用いたがPOとEOをランダムに付加した比較例5~7では、セル荒れが発生した。
すなわち、ポリオール(A1)として、ストレートキャップ構造を有するポリオキシアルキレンポリオールを用いることで、セル荒れのない軟質フォームが得られることを確認した。
なお、2009年10月5日に出願された日本特許出願2009-231932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)
- 下記ポリオール(A1)と天然油脂由来ポリオール(A2)とを含むポリオール(A)、不飽和結合を有する天然油脂に酸化剤を作用させてエポキシ化して得られるエポキシ化天然油脂(X)、ポリイソシアネート化合物(B)、触媒(C)および発泡剤(D)を含む反応性混合物を反応させて発泡硬化させ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(A1):有機配位子を有する複合金属シアン化物錯体触媒(a1)の存在下で、開始剤にプロピレンオキシド(b1)を開環付加重合させた後、アルカリ金属触媒(a2)の存在下でエチレンオキシド(b2)を開環付加重合させて得られる、水酸基価が5~30mgKOH/gのポリオキシアルキレンポリオール。 - 前記ポリオール(A1)が末端オキシエチレン基を5~40質量%含む、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(A1)と前記天然油脂由来ポリオール(A2)との質量比(A1)/(A2)が95/5~30/70である、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。
- 前記エポキシ化天然油脂(X)が、前記ポリオール(A)の100質量部に対して、1~30質量部である、請求項1~3のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記反応性混合物がさらに架橋剤(E)を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記天然油脂由来ポリオール(A2)の水酸基価が20~250mgKOH/gである、請求項1~5のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記天然油脂由来ポリオール(A2)が大豆油由来ポリオールである、請求項1~6のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記発泡剤(D)が水である、請求項1~7のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- ポリイソシアネート化合物(B)として、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、およびこれらの変性体からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いる、請求項1~8のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- ポリイソシアネート化合物(B)の使用量が、イソシアネートインデックスで、80~125になる量である、請求項1~9のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記発泡硬化を密閉された金型内で行う、請求項1~10のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 請求項1~11のいずれか一項に記載の方法で製造された軟質ポリウレタンフォーム。
- 請求項12の軟質ポリウレタンフォームを用いた自動車用シートクッション。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014518302A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-07-28 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 高分子量ポリエーテルポリオールの製造方法 |
JP2017110113A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 株式会社ブリヂストン | 軟質ポリウレタンフォーム、及びシート用パッド |
WO2018086635A1 (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 佛山林至高分子材料科技有限公司 | 一种植物油基软骨仿生缓冲减震材料及其制备方法与应用 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013042507A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 東洋ゴム工業株式会社 | 研磨パッド |
CN104497267A (zh) * | 2014-12-28 | 2015-04-08 | 甘肃银光聚银化工有限公司 | 一种高回弹泡沫 |
JP6510098B1 (ja) * | 2018-02-14 | 2019-05-08 | Agc株式会社 | ポリウレタンフォーム製造用組成物、ポリオールシステム液及びポリウレタンフォームの製造方法 |
US11168176B2 (en) | 2018-09-27 | 2021-11-09 | Lear Corporation | Automotive seat made from epoxidized soy oil |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0489817A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリイソシアネート組成物 |
JPH06192366A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリイソシアネート組成物ならびにイソシアネート末端プレポリマーの製造方法 |
JPH07196778A (ja) | 1993-11-23 | 1995-08-01 | Arco Chem Technol Lp | 二金属シアン化物錯体触媒及びその製造方法ならびに前記触媒を用いてエポキシドポリマーを製造する方法 |
JP2616054B2 (ja) | 1988-10-25 | 1997-06-04 | 旭硝子株式会社 | ポリウレタン弾性フォーム,およびその製造方法 |
JP2616055B2 (ja) | 1988-10-25 | 1997-06-04 | 旭硝子株式会社 | ポリウレタン弾性フォームの製造方法 |
JP2000513647A (ja) | 1996-01-19 | 2000-10-17 | アルコ ケミカル テクノロジー,エル.ピー | 改良された二重金属シアン化物触媒およびその製造方法 |
JP2002524627A (ja) | 1998-09-17 | 2002-08-06 | ウレタン・ソイ・システムズ・カンパニー・インコーポレイテッド | 改良された細胞質材料 |
JP2003165836A (ja) | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Asahi Glass Co Ltd | スラリー状複合金属シアン化物錯体触媒およびその製造方法、ならびにこれを用いたポリエーテルポリオールまたはポリエーテルモノオールの製造方法 |
JP2003342361A (ja) | 2001-05-16 | 2003-12-03 | Nippon Shokubai Co Ltd | アルコキシレート化合物の製造方法 |
JP2005015786A (ja) | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Asahi Glass Co Ltd | 複合金属シアン化物錯体触媒、その製造方法およびその利用 |
JP2005320431A (ja) | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Honda Motor Co Ltd | 大豆油由来の軟質ポリウレタンフォームからなる自動車シート用クッション |
WO2006054657A1 (ja) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Asahi Glass Company, Limited | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
JP2006291129A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Asahi Glass Co Ltd | スキン付きポリウレタンフォーム成形品およびその製造方法 |
JP2007507594A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-03-29 | カーギル,インコーポレイティド | 変性植物油ベースポリオールを用いて調製した軟質ウレタンフォーム |
JP2008539314A (ja) * | 2005-04-25 | 2008-11-13 | カーギル インコーポレイテッド | オリゴマーポリオールを含むポリウレタン発泡体 |
JP2009231932A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Seiko Epson Corp | 認証出力システムにおけるユーザ認証に関する設定を支援するための装置、方法及びコンピュータプログラム |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3483150A (en) * | 1967-02-15 | 1969-12-09 | Arthur Ehrlich | Polyurethane prepolymers and elastomers |
US3770537A (en) * | 1969-10-20 | 1973-11-06 | Minnesota Mining & Mfg | Method for preparing a microporous sheet by heat-forming, annealing and leaching |
US4375521A (en) * | 1981-06-01 | 1983-03-01 | Communications Technology Corporation | Vegetable oil extended polyurethane systems |
DE3633365A1 (de) * | 1986-10-01 | 1988-04-14 | Bayer Ag | Gegebenenfalls zellfoermige polyurethane, die mit einem anderen werkstoff verbunden oder konfektioniert worden sind, und verfahren zu ihrer herstellung |
DE4341264A1 (de) * | 1993-12-03 | 1995-06-08 | Henkel Kgaa | Mit nichtionischen Tensiden modifizierte Polyurethanschäume |
US5482980A (en) * | 1994-07-14 | 1996-01-09 | Pmc, Inc. | Methods for preparing flexible, open-celled, polyester and polyether urethane foams and foams prepared thereby |
US5750583A (en) * | 1997-05-28 | 1998-05-12 | Bayer Corporation | Process for the production of molded polyurethane products |
AU5314400A (en) * | 1999-06-01 | 2000-12-18 | Solutia Inc. | Composition for use in flexible polyurethane foams |
DE19928676A1 (de) * | 1999-06-23 | 2000-12-28 | Basf Ag | Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte |
DE10240186A1 (de) * | 2002-08-28 | 2004-03-11 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von emissionsarmen Polyurethan-Weichschaumstoffen |
US7005552B2 (en) * | 2003-11-03 | 2006-02-28 | Bayer Materialscience Llc | Single reactor synthesis of KOH-capped polyols based on DMC-synthesized intermediates |
US20050239915A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-10-27 | Biopolymers, Llc | Systems and preparations for bio-based polyurethane foams |
US20060223723A1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-05 | Provan Ian J | Systems and preparations for bio-based polyurethane foams |
KR20090068216A (ko) * | 2006-09-27 | 2009-06-25 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 연질 폴리우레탄폼의 제조 방법 |
TW201129579A (en) * | 2009-10-05 | 2011-09-01 | Asahi Glass Co Ltd | Polymer-dispersed polyol and method for manufacturing a soft polyurethane foam |
-
2010
- 2010-10-05 KR KR1020127006693A patent/KR20120088670A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-10-05 EP EP10822015.3A patent/EP2471829A4/en not_active Withdrawn
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-
2012
- 2012-04-04 US US13/438,994 patent/US20120208912A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2616054B2 (ja) | 1988-10-25 | 1997-06-04 | 旭硝子株式会社 | ポリウレタン弾性フォーム,およびその製造方法 |
JP2616055B2 (ja) | 1988-10-25 | 1997-06-04 | 旭硝子株式会社 | ポリウレタン弾性フォームの製造方法 |
JPH0489817A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリイソシアネート組成物 |
JPH06192366A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリイソシアネート組成物ならびにイソシアネート末端プレポリマーの製造方法 |
JPH07196778A (ja) | 1993-11-23 | 1995-08-01 | Arco Chem Technol Lp | 二金属シアン化物錯体触媒及びその製造方法ならびに前記触媒を用いてエポキシドポリマーを製造する方法 |
JP2000513647A (ja) | 1996-01-19 | 2000-10-17 | アルコ ケミカル テクノロジー,エル.ピー | 改良された二重金属シアン化物触媒およびその製造方法 |
JP2002524627A (ja) | 1998-09-17 | 2002-08-06 | ウレタン・ソイ・システムズ・カンパニー・インコーポレイテッド | 改良された細胞質材料 |
JP2003342361A (ja) | 2001-05-16 | 2003-12-03 | Nippon Shokubai Co Ltd | アルコキシレート化合物の製造方法 |
JP2003165836A (ja) | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Asahi Glass Co Ltd | スラリー状複合金属シアン化物錯体触媒およびその製造方法、ならびにこれを用いたポリエーテルポリオールまたはポリエーテルモノオールの製造方法 |
JP2005015786A (ja) | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Asahi Glass Co Ltd | 複合金属シアン化物錯体触媒、その製造方法およびその利用 |
JP2007507594A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-03-29 | カーギル,インコーポレイティド | 変性植物油ベースポリオールを用いて調製した軟質ウレタンフォーム |
JP2005320431A (ja) | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Honda Motor Co Ltd | 大豆油由来の軟質ポリウレタンフォームからなる自動車シート用クッション |
WO2006054657A1 (ja) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Asahi Glass Company, Limited | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
JP2006291129A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Asahi Glass Co Ltd | スキン付きポリウレタンフォーム成形品およびその製造方法 |
JP2008539314A (ja) * | 2005-04-25 | 2008-11-13 | カーギル インコーポレイテッド | オリゴマーポリオールを含むポリウレタン発泡体 |
JP2009231932A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Seiko Epson Corp | 認証出力システムにおけるユーザ認証に関する設定を支援するための装置、方法及びコンピュータプログラム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2471829A4 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014518302A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-07-28 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 高分子量ポリエーテルポリオールの製造方法 |
JP2017197754A (ja) * | 2011-06-30 | 2017-11-02 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングBayer Intellectual Property GmbH | 高分子量ポリエーテルポリオールの製造方法 |
KR101920520B1 (ko) * | 2011-06-30 | 2018-11-20 | 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 | 고분자량 폴리에테르 폴리올의 제조 방법 |
JP2017110113A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 株式会社ブリヂストン | 軟質ポリウレタンフォーム、及びシート用パッド |
WO2018086635A1 (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 佛山林至高分子材料科技有限公司 | 一种植物油基软骨仿生缓冲减震材料及其制备方法与应用 |
AU2017357352B2 (en) * | 2016-11-08 | 2019-10-03 | Foshan Linzhi Polymer Materials Science And Technology Co., Ltd. | Vegetable oil-based cartilage bionic cushioning and shock-absorbing material, and preparation method and use thereof |
US10759894B2 (en) | 2016-11-08 | 2020-09-01 | Foshan Linzhi Polymer Materials Science And Technology Co., Ltd. | Vegetable oil-based cartilage bionic cushioning and shock-absorbing material, and preparation method and use thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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KR20120088670A (ko) | 2012-08-08 |
EP2471829A4 (en) | 2013-07-17 |
TW201120077A (en) | 2011-06-16 |
CN102574974A (zh) | 2012-07-11 |
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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