WO2016031380A1 - 軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド - Google Patents

軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド Download PDF

Info

Publication number
WO2016031380A1
WO2016031380A1 PCT/JP2015/068728 JP2015068728W WO2016031380A1 WO 2016031380 A1 WO2016031380 A1 WO 2016031380A1 JP 2015068728 W JP2015068728 W JP 2015068728W WO 2016031380 A1 WO2016031380 A1 WO 2016031380A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polyol
catalyst
polyurethane foam
component
flexible polyurethane
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/068728
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英青 瀬口
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ブリヂストン filed Critical 株式会社ブリヂストン
Publication of WO2016031380A1 publication Critical patent/WO2016031380A1/ja

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52

Definitions

  • the present invention relates to a flexible urethane foam having a low density and good wet heat compression residual strain while maintaining good moldability, and a seat pad using the same.
  • Flexible polyurethane foams are required to have various properties such as mechanical properties, heat insulation properties, and vibration absorption properties depending on applications.
  • vehicle seat pads are also being reduced in weight and reduced in density from the viewpoint of improving fuel efficiency.
  • Known methods for increasing the impact resilience of a flexible polyurethane foam include a method for increasing the foam density and a method for increasing the hydroxyl equivalent of a polyol.
  • the method of increasing the foam density is not preferable because the cost increases.
  • Patent Document 1 proposes a method of obtaining a polyurethane foam having a high impact resilience by using a high molecular weight polyol having a hydroxyl value of 38 or less and a reduced total degree of unsaturation.
  • An object of the present invention is to provide a flexible urethane foam having a low density and good wet heat compression residual strain, and a seat pad using the same, while maintaining good moldability and being less affected by metal corrosion by a polyol mixture. It is intended.
  • the present inventor has found that the above problem can be solved by making the foaming stock solution used for molding a flexible polyurethane foam into a foaming stock solution containing specific components. It was. That is, the present invention relates to the following [1] to [7]. [1] A foaming stock solution containing (A) a polyol component, (B) a polyisocyanate component, (C) a foaming agent, (D) a catalyst, and (E) a foam stabilizer is injected into a mold cavity and foamed and cured.
  • the polyol component is a short-chain obtained by addition reaction of a polyether polyol, a polymer polyol, and a terminal primary hydroxyl group-containing compound having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g and ethylene oxide.
  • the polyisocyanate component contains at least one of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate.
  • the terminal primary hydroxyl group-containing compound having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g is selected from glycerin, trimethylolpropane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,4-butanetriol and pentaerythritol.
  • a seat pad comprising the flexible polyurethane foam according to any one of [1] to [5].
  • the seat pad according to [6] wherein the seat pad is a vehicle seat pad.
  • the flexible polyurethane foam of the present invention comprises a foam stock solution containing (A) a polyol component, (B) a polyisocyanate component, (C) a foaming agent, (D) a catalyst, and (E) a foam stabilizer in a mold cavity.
  • the flexible polyurethane foam will be described. In the present specification, it is possible to arbitrarily adopt provisions that are preferable, and it can be said that a combination of preferable ones is more preferable.
  • a foaming stock solution containing (A) a polyol component, (B) a polyisocyanate component, (C) a foaming agent, (D) a catalyst, and (E) a foam stabilizer is used.
  • A a polyol component
  • B a polyisocyanate component
  • C a foaming agent
  • D a catalyst
  • E a foam stabilizer
  • the polyol component used in the foaming stock solution includes a polyether polyol, a polymer polyol, and a short-chain polyol obtained by addition reaction of a terminal primary hydroxyl group-containing compound and / or ethylene oxide having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g. It is necessary.
  • each polyol component used in the present invention will be described.
  • polyether polyol As the polyether polyol, a polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of alkylene oxide is preferable from the viewpoint of reactivity.
  • alkylene oxides include propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”), ethylene oxide (hereinafter referred to as “EO”), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. May be.
  • PO propylene oxide
  • EO ethylene oxide
  • the polyether polyol a polyether polyol obtained by using the PO and EO in combination is preferably used from the viewpoint of raw material activity.
  • the compounding ratio (molar ratio) of PO and EO is not particularly limited, but from the viewpoint of forming a polyurethane foam having a desired cell structure, EO / PO (molar ratio) is preferably 5 / 95 to 25/75, more preferably 10/90 to 25/75.
  • the number of hydroxyl groups contained in one molecule of the polyether polyol used in the present invention is usually 2 to 4, particularly 3, so that an appropriate raw material viscosity and a physical property balance of the resulting flexible polyurethane foam can be obtained. It is preferable from the viewpoint.
  • the molecular weight of the polyether polyol is usually 3,000 to 12,000, preferably 5,000 to 8,000 as a weight average molecular weight.
  • the weight average molecular weight of the polyether polyol is 3,000 or more, there is no fear of reducing the resilience of the obtained flexible polyurethane foam, and when it is 12,000 or less, the viscosity of the component (A) is appropriate. Therefore, the stirring efficiency of the foaming stock solution can be increased.
  • the weight average molecular weight is a value calculated as a polystyrene equivalent value by gel permeation chromatography (GPC method).
  • the polyether polyol it is preferable to use one having a low degree of unsaturation. More specifically, the degree of unsaturation is usually preferably 0.03 meq / g or less. When the degree of unsaturation in the polyether polyol is 0.03 meq / g or less, the durability and hardness of the obtained flexible polyurethane foam are not easily impaired.
  • the “unsaturation degree” is measured by a method in which acetic acid liberated by the action of mercuric acetate on the unsaturated bond in the sample is titrated with potassium hydroxide in accordance with JIS K 1557-1970. The total degree of unsaturation (milli equivalent / g) is meant.
  • the molecular weight / functional group number is usually 1,000 to 3,000, and more preferably 1,500 to 2,000.
  • the molecular weight / functional group number is 1,000 or more, there is no reduction in impact resilience and durability, and there is no possibility that hysteresis loss, stress relaxation, vibration absorption characteristics, and the like are deteriorated.
  • the flexible polyurethane foam of the target hardness can be obtained as it is 3,000 or less, the viscosity of a raw material does not become high too much at the time of a mixing
  • Polymer polyol As the polymer polyol, it is possible to use a general-purpose polymer polyol for polyurethane foam moldings. More specifically, for example, a polyether polyol composed of polyalkylene oxide, preferably having a weight average molecular weight of 3,000 to 8,000, more preferably 4,000 to 7,000, and a polyacrylonitrile / acrylonitrile / styrene copolymer. Examples thereof include polymer polyols obtained by graft copolymerization of polymer components such as coalescence.
  • the alkylene oxide used as the raw material for the polyalkylene oxide preferably includes propylene oxide, and particularly preferably includes propylene oxide alone or includes both propylene oxide and ethylene oxide.
  • Short-chain polyol obtained by addition reaction of terminal primary hydroxyl group-containing compound and ethylene oxide having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g examples include a polyol having a short molecular weight and an alcohol compound used as a raw material thereof, such as glycerin, trimethylolpropane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,4-butanetriol, penta Erythritol and the like are used.
  • short chain polyols obtained by addition reaction of ethylene oxide include short chain polyols obtained by addition reaction of ethylene oxide alone or short reactions obtained by addition reaction of ethylene oxide with other alkylene oxides such as propylene oxide.
  • the short-chain polyol obtained by the addition reaction of the terminal primary hydroxyl group-containing compound and ethylene oxide needs to have a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g.
  • the hydroxyl value is less than 200 mgKOH / g, the moldability is lowered, which is not preferable.
  • a more preferred hydroxyl value is 300 to 1900 mg KOH / g.
  • the molecular weight of the short-chain polyol obtained by the addition reaction of the terminal primary hydroxyl group-containing compound and ethylene oxide is 1000 or less, more preferably 50 to 900, and still more preferably 50 to 700. preferable. By using a molecular weight within this range, the moldability of the foam can be improved.
  • the short-chain polyol obtained by the addition reaction of the terminal primary hydroxyl group-containing compound and ethylene oxide may contain at least one of them.
  • glycerol is particularly preferable.
  • preferable short chain polyols obtained by addition reaction of ethylene oxide include short chain polyols obtained by addition reaction of ethylene oxide alone and short chain polyols obtained by addition reaction of ethylene oxide and propylene oxide.
  • the content of the short-chain polyol obtained by the addition reaction of the terminal primary hydroxyl group-containing compound and ethylene oxide having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g in the component (A) is the total amount of polyether polyol and polymer polyol. It is desirable that the amount is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass. Within this range, the moldability can be made preferable.
  • the mass ratio of the polyether polyol to the polymer polyol is desirably 10/90 to 95/5, preferably 25/75 to 80/20. Within this range, when a flexible polyurethane foam is obtained, desired physical properties can be obtained, and there is little risk of reaction failure.
  • the viscosity of the component (A) is preferably 3,000 mPa ⁇ s or less, particularly 1,800 mPa ⁇ s or less at a liquid temperature of 25 ° C.
  • a polyol component in such a viscosity range, it is possible to suppress the viscosity increase rate of the polyurethane foam stock solution, increase the stirring efficiency, and allow the isocyanate groups and hydroxyl groups to react more uniformly. Therefore, not only the generation efficiency of the generated gas is increased as compared with the conventional case, but also the generated gas is generated uniformly in the polyurethane foam stock solution, and a lightweight and uniform flexible polyurethane foam is obtained. It becomes possible.
  • “viscosity” means a viscosity measured using a single cylindrical rotational viscometer at a liquid temperature of 25 ° C. in accordance with JIS Z 8803-2011.
  • TDI tolylene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • MDI dicyclohexylmethane diisocyanate
  • triphenyl diisocyanate xylene diisocyanate
  • polymethylene polyphenylene polyisocyanate polymethylene polyphenylene polyisocyanate
  • hexamethylene diisocyanate isophorone diisocyanate
  • orthotoluidine diisocyanate naphthylene diisocyanate
  • xylylene diisocyanate Lysine diisocyanate and the like
  • these may be used alone or in combination of two or more.
  • TDI tolylene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • TDI is preferably tolylene diisocyanate containing at least one of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate.
  • Commercially available products can be used as such TDI and MDI.
  • TDI for example, TDI-80 (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), and as MDI, 44V20 (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) , Crude MDI) and the like can be suitably used.
  • the blending ratio (mass ratio) of the two is usually 20/80 to 80/20, preferably 50/50 to 80/20 as the value of TDI / MDI.
  • the proportion of the polyisocyanate of the component (B) (the total amount when two or more isocyanates are used in combination) in the foaming stock solution is not particularly limited.
  • Equivalent (equivalent (mole) ratio of isocyanate group when the active hydrogen amount (mole) derived from the polyol component of the component (A) in the foaming stock solution is 100) is usually 60 or more, preferably 70 or more.
  • the upper limit is usually 120 or less, preferably 115 or less. If the isocyanate equivalent is 60 or more, poor stirring hardly occurs, and if it is 120 or less, foaming is difficult.
  • a foaming agent is used as the component (C).
  • water is preferably used as the foaming agent. Since water reacts with the polyisocyanate to generate carbon dioxide gas, it acts as a blowing agent.
  • a blowing agent usually used in the production of urethane foam for example, a hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon, liquefied carbon dioxide gas, low boiling point hydrocarbon, or the like can also be used.
  • the amount of component (C) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight, and still more preferably 100 parts by weight of (A) polyol component.
  • the blending amount of the component (C) is 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) polyol component, an appropriate foaming ratio can be obtained.
  • the amount is preferably 2 to 8 parts by mass, more preferably 2.5 to 7.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polyol component. .
  • the amount of water used is 2 parts by weight or more, the expansion ratio is sufficient, and the filling in the mold is sufficient at the time of foam molding. If it is 8 parts by weight or less, excessive foaming gas is not generated, and the foam is difficult to collapse.
  • blowing agent (C) it is preferable to use only water, but if necessary, a hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon, a low-boiling hydrocarbon, liquefied carbon dioxide gas, or the like may be used in combination.
  • a catalyst mainly composed of a resinification catalyst is used as the catalyst of the component (D).
  • the catalyst having a resinized catalyst as a main component indicates that the resinized catalyst is 70% by mass or more based on the total mass of the catalyst.
  • the main component resination catalyst is not particularly limited, but cyclic tertiary amines such as triethylenediamine and imidazole compounds are preferably used, and triethylenediamine is particularly preferable.
  • a commercial item can be used for the said resinification catalyst,
  • a triethylenediamine TEDAL33: Tosoh Corporation make: the dipropylene glycol solution containing 33 mass% triethylenediamine
  • a metal catalyst can also be used as the other resinification catalyst.
  • Well-known tin catalysts, such as tin can be illustrated.
  • the resinization catalyst contained as the main component is a resination catalyst that is blocked with an acid such as a formic acid block catalyst of TEDA (ethylenediaminetetraacetic acid) from the viewpoint of metal corrosiveness to a mold or the like. Not included.
  • TEDA ethylenediaminetetraacetic acid
  • the catalyst of the component (D) is mainly composed of the above resination catalyst, and there is a foaming catalyst as a catalyst other than the above resination catalyst.
  • a foaming catalyst bis (2-dimethyl) Examples thereof include an acid block type foaming catalyst in which a chain tertiary amine such as aminoethyl) ether and N, N-dimethylalkylamine and a tertiary amine resin composition are neutralized with a carboxylic acid.
  • the resination catalyst blocked with the acid can also be mentioned as a catalyst other than the resinification catalyst.
  • the content of the resinification catalyst is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more with respect to the total mass of the catalyst. Most preferably, it is 100 mass%.
  • the resinification catalyst By setting the resinification catalyst to the above content, a low-density flexible polyurethane foam can be obtained while maintaining moldability.
  • the foaming stock solution used when producing a flexible polyurethane foam has a property that metal corrosion hardly occurs.
  • the amount of component (D) in the foaming stock solution is usually 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the polyol of component (A). .
  • a foam stabilizer is used as the component (E).
  • general-purpose foam stabilizers can be used for polyurethane foam moldings.
  • silicone foam stabilizers such as various siloxane-polyether block copolymers can be used.
  • the blending amount of the foam stabilizer in the polyurethane foam stock solution is usually 0.5 to 5 parts by mass, particularly preferably 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol of the component (A).
  • the stirring property of a polyol component and an isocyanate component does not fall, and a desired urethane foam is obtained, and if it is 5 mass parts or less, it is preferable on cost.
  • Commercially available products can be used as the foam stabilizer, and examples thereof include “L-3623” manufactured by Momentive and “SZ1325” manufactured by Toray Dow Corning.
  • additives can be blended in the foaming stock solution as necessary.
  • colorants such as pigments, chain extenders, fillers such as calcium carbonate, flame retardants, antioxidants, ultraviolet rays Absorbents, light stabilizers, conductive materials such as carbon black, antibacterial agents and the like can be blended.
  • the compounding amount of these additives may be within the range usually used.
  • the foaming stock solution used in the flexible polyurethane foam of the present invention contains the components (A) to (E) described above and optional components used as necessary.
  • the method for preparing the foaming stock solution is not particularly limited, but a mixture composed of the remaining components excluding the component (B) (hereinafter sometimes abbreviated as “polyol mixture”) is prepared. Then, it is mixed with the component (B).
  • the preparation of the polyol mixture is carried out by blending the (D) catalyst with the (A) polyol component and then (E) the foam stabilizer from the viewpoint of bringing the blowing agent (particularly water) and the catalyst into contact with each other as much as possible.
  • the liquid temperature of the polyol mixture and the liquid temperature of component (B) are usually 10 to 50 ° C., preferably 20 to 40 ° C., more preferably 25 to 35 ° C. It is desirable because it can be in the range.
  • the flexible polyurethane foam of the present invention is obtained by injecting the foaming stock solution described above into a mold cavity and curing it by foaming.
  • a conventionally known method can be adopted as the method of foam curing, but it is preferable to use timed pressure release (TPR) together.
  • TPR lowers the pressure in the mold and causes communication of bubbles. More specifically, the step of lowering the pressure in the mold by 0.15 to 0.25 MPa after 20 to 50 seconds have elapsed from the gel time after supplying the foaming stock solution into the cavity formed in the mold. It is preferable to have.
  • the gel time means a time when a polyol and an isocyanate are mixed, thickening occurs, and gel strength starts to appear.
  • the mold temperature during foaming / curing is usually 40 to 80 ° C, preferably 50 to 70 ° C, more preferably 60 to 65 ° C.
  • Cream time The time (seconds) from the start of mixing and stirring the polyol mixture and polyisocyanate until the color of the mixture changed from brown to white cream was visually measured. The longer the cream time, the easier the injection of the foaming stock solution into the mold and the better the moldability.
  • the obtained flexible urethane foam was measured based on the standard of JIS K 6400.
  • Tensile strength (kPa) The obtained flexible urethane foam was measured based on the standard of JIS K6400.
  • Tear strength (N / cm) The obtained flexible urethane foam was measured based on the standard of JIS K 6400.
  • foaming stock solutions were prepared.
  • a polyol mixture composed of each component other than the (B) polyisocyanate component was prepared, and then the (B) polyisocyanate component at 30 ° C. was blended.
  • the polyol composition is prepared by first mixing (A) a polyol component and (D) a catalyst, then blending (E) a foam stabilizer, and finally (C) a foaming agent (water). The liquid temperature was 30 ° C. Subsequently, immediately after the preparation of the foaming stock solution, this was injected into a cavity of a mold having a preset temperature of 60 ° C.
  • Polyether polyol A manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade name “EP3600”, EO / PO molar ratio 15/85, functional group number 3, weight average molecular weight 6,000, hydroxyl value 28 mgKOH / g * 2
  • Polyether polyol B Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “SANNICS KC731”, EO / PO molar ratio 18/82, functional group number 3, weight average molecular weight 4,000, hydroxyl value 42 mgKOH / g * 3
  • Polyether polyol C manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd., trade name “ACTCOL EP901P”, EO / PO molar ratio 13/87, functional group number 3, weight average molecular weight 7,000, hydroxyl value 24 mgKOH / g * 4
  • Polymer polyol A Sanyo Chemical Industries, trade name “KC855”, polystyrene / polyacrylonitrile copolymer (solid
  • Terminal primary hydroxyl group-containing compound A Glycerin, functional group number 3, molecular weight 92, hydroxyl value 1829 mgKOH / g * 7
  • EO-added short-chain polyol B manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name “GE600”, EO / PO molar ratio 100/0, functional group number 3, weight average molecular weight 600, hydroxyl value 280 mgKOH / g * 8
  • EO-added short chain polyol C manufactured by Asahi Glass Urethane Co., Ltd., trade name “EL981”, EO / PO molar ratio 23/77 (charged mole), number of functional groups 6, weight average molecular weight 750, hydroxyl value 450 mgKOH / g * 9
  • EO-added short-chain polyol D PEG # 1000, EO / PO molar ratio 100/0, number of functional groups 2, weight average molecular weight 1000, hydroxyl value 112 mgKOH / g
  • Examples 1 to 4 are examples in which the content of the terminal primary hydroxyl group-containing compound having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g and the kind of short-chain polyol obtained by addition reaction of ethylene oxide were changed. Thus, it has been shown that a cream time, which is an index of moldability, becomes long and spreads, and a flexible polyurethane foam excellent in moldability is formed. Examples 5 to 9 are examples in which the polyol component and the amount of use thereof were changed. Similarly, it was shown that a flexible polyurethane foam having a long cream time and large spread and excellent moldability was formed. ing.
  • Examples 10 and 11 are examples in which a foaming catalyst was used as a catalyst component other than the main component resinization catalyst as a catalyst component, and the cream time was increased and the spread was increased in the same manner. It has been shown to form flexible polyurethane foams with excellent properties.
  • Example 12 is an example in which different resinization catalysts are used in combination as the main component resination catalyst, and similarly, the cream time becomes longer, the spread becomes larger, and the softness excellent in moldability. It has been shown to form polyurethane foam. It can be seen that the flexible polyurethane foams obtained in Examples 1 to 12 are excellent in lowering the density and excellent in compressive residual strain ratio and wet heat compressive residual strain ratio. Moreover, it is shown that the raw material polyol used does not have metal corrosiveness.
  • Comparative Examples 1 to 3 use at least one of a terminal primary hydroxyl group-containing compound having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g and a short-chain polyol obtained by addition reaction of ethylene oxide.
  • a terminal primary hydroxyl group-containing compound having a hydroxyl value of 200 to 2000 mgKOH / g and a short-chain polyol obtained by addition reaction of ethylene oxide In Comparative Example 1, an EO addition polyol having a weight average molecular weight of 3400 and a hydroxyl value of 100 mgKOH / g was used.
  • Comparative Example 2 a short chain polyol obtained by addition reaction of propylene oxide was used. This is a comparative example in which the EO addition polyol and the short chain polyol used in Comparative Examples 1 and 2 are not used. Table 2 shows that in Comparative Examples 1 to 3, the cream time is shortened and the moldability is poor.
  • Comparative Example 4 is a comparative example using an acid block resinification catalyst and an acid block foaming catalyst without using the main component resinization catalyst defined in the present invention as a catalyst. In this comparative example 4, it is shown that the raw material polyol mixture liquid to be used has metal corrosivity.
  • Comparative Examples 5 and 6 are comparative examples using only polyether polyol as the polyol component. In Comparative Examples 5 and 6, since no polymer polyol is used for the polyol component, it is indicated that the density reduction of the resulting flexible polyurethane foam cannot be achieved.
  • Comparative Example 7 is a comparative example when the content of the resinification catalyst in the catalyst is low. In Comparative Example 7, the cream time is shortened and the moldability is inferior.
  • Comparative Example 8 is a comparative example using a short-chain polyol obtained by an addition reaction of ethylene oxide having a hydroxyl value of 112 mgKOH / g. As shown in Comparative Example 8, even when a short-chain polyol obtained by addition reaction of ethylene oxide was used, if the hydroxyl value was too low, the cream time was shortened, indicating poor moldability. ing.
  • the flexible polyurethane foam of the present invention can be suitably used as a seat pad, particularly a vehicle seat pad, since it has a low density and excellent compression residual strain ratio and wet heat compression residual strain ratio while maintaining moldability. Moreover, since the raw material polyol mixture liquid to be used has little metal corrosiveness, it is useful when manufacturing a flexible polyurethane foam.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)

Abstract

　良好な成形性を維持しながら、ポリオール混合物による金属腐食の影響も少なく、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドを提供する。　（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とする、軟質ポリウレタンフォームである。

Description

軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド
　本発明は、良好な成形性を維持しながら、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドに関するものである。
　軟質ポリウレタンフォームは、用途に応じて機械的特性、断熱性及び振動吸収特性等の様々な特性が求められている。特に、近年の環境負荷軽減に対する意識の高まりから、車両のシートパッドについても、燃費向上の観点から軽量化が図られ、低密度化が求められている。
　車両用シートを薄肉化し軽量化した場合、通常よりも高いウレタンフォーム硬度が必要とされ、それに伴いフォーム反発弾性が低下する傾向にある。軟質ポリウレタンフォームの反発弾性率を高める方法としては、フォーム密度を高くする方法やポリオールの水酸基当量を大きくする方法等が知られている。しかし、フォーム密度を高める方法はコストが高くなるので好ましくない。特許文献１では、水酸基価が３８以下で、総不飽和度を少なくした高分子量ポリオールを用いることで反発弾性率の高いポリウレタンフォームを得る方法が提案されている。
特開平３－１４８１２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のようなポリオールとして、水酸基価が低くて、総不飽和度を単に低下させただけでは、ポリオールの粘度が従来に比べて非常に高くなり、イソシアネートとの混合性が低下して、発泡倍率や成形性が低下するという問題があった。
　また、ポリオールを調製する際に、各種の触媒が使用されるが、触媒として酸ブロック型の触媒を用いると酸の影響により、金属を腐食するなどの課題があった。
　本発明の課題は、良好な成形性を維持しながら、ポリオール混合物による金属腐食の影響も少なく、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドを提供することを目的とするものである。
　本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、軟質ポリウレタンフォームを成形する際に用いる発泡原液を特定な成分を含む発泡原液とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
　すなわち、本発明は、下記［１］～［７］に関する。
［１］（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とする、軟質ポリウレタンフォーム。
［２］前記ポリイソシアネート成分が２，４－トリレンジイソシアネート及び２，６－トリレンジイソシアネートの少なくとも一方を含有する、上記［１］に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［３］前記末端１級水酸基含有化合物及び前記短鎖ポリオールの重量平均分子量がそれぞれ１０００以下である、上記［１］又は［２］に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［４］前記（Ｄ）触媒中の樹脂化触媒の含有量が、（Ｄ）触媒の全量に対し８５質量％以上である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［５］前記水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである末端１級水酸基含有化合物が、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，３－ブタントリオール、１，２，４－ブタントリオール及びペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
［６］上記［１］～［５］のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームを用いてなる、シートパッド。
［７］前記シートパッドが車両用シートパッドである、上記［６］に記載のシートパッド。
　本発明によれば、良好な成形性を維持しながら、ポリオール混合物による金属腐食の影響も少なく、低密度で湿熱圧縮残留歪が良好な軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッドを提供することができる。
　以下に、本発明を詳細に説明する。
　本発明の軟質ポリウレタンフォームは、（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール及び水酸基価が２００～２０００である短鎖ポリオールを含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とするものである。以下、軟質ポリウレタンフォームについて説明する。
なお、本明細書において、好ましいとされている規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましいと言える。
［発泡原液］
　本発明の軟質ポリウレタンフォームには、（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液が用いられる。発泡原液に用いられる各成分及び任意成分について説明する。
＜（Ａ）ポリオール成分＞
　発泡原液に使用されるポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及び／又はエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを含むことが必要である。以下、本発明に用いられる各ポリオール成分について説明する。
（ポリエーテルポリオール）
　ポリエーテルポリオールとしては、反応性の観点から、アルキレンオキシドの開環重合により得られるポリエーテルポリオールが好適である。このようなアルキレンオキシドとしてはプロピレンオキシド（以下「ＰＯ」と記載する。）、エチレンオキシド（以下「ＥＯ」と記載する。）等が挙げられ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。
　中でも、上記ポリエーテルポリオールとしては、原料活性の観点から、上記ＰＯ及びＥＯを併用して得たポリエーテルポリオールが好適に用いられる。ＰＯとＥＯとの配合比（モル比）としては、特に限定されるものではないが、所望のセル構造を有するポリウレタンフォームを形成し得る観点から、ＥＯ／ＰＯ（モル比）として好ましくは５／９５～２５／７５、より好ましくは１０／９０～２５／７５である。本発明において用いられるポリエーテルポリオールの一分子中に含まれるヒドロキシル基の数としては、通常２～４個、特に３個であることが、適度な原料粘度及び得られる軟質ポリウレタンフォームの物性バランスの観点から好ましい。
　ポリエーテルポリオールの分子量は、重量平均分子量として通常３，０００～１２，０００、好ましくは５，０００～８，０００である。ポリエーテルポリオールの重量平均分子量が３，０００以上であると、得られる軟質ポウレタンフォームの反発弾性を低下させるおそれがなく、また、１２，０００以下であると上記（Ａ）成分の粘度を適切なものとすることができるので発泡原液の攪拌効率を上げることができる。なお、本発明において重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ法）によりポリスチレン換算値として算出した値である。
　上記ポリエーテルポリオールとしては、不飽和度の小さなものを用いることが好ましい。より具体的には、不飽和度として通常０．０３ミリ当量／ｇ以下であることが好ましい。ポリエーテルポリオール中の不飽和度が０．０３ミリ当量／ｇ以下であると、得られる軟質ポリウレタンフォームの耐久性や硬度が損なわれにくい。なお、前記「不飽和度」とは、ＪＩＳ Ｋ １５５７－１９７０に準拠し、試料中の不飽和度結合に酢酸第二水銀を作用させて遊離する酢酸を水酸化カリウムで滴定する方法にて測定した、総不飽和度（ミリ当量／ｇ）を意味するものである。
　また、上記ポリエーテルポリオールにおいて、分子量／官能基数は通常１，０００～３，０００であり、１，５００～２，０００であることがより好ましい。分子量／官能基数が１，０００以上であると反発弾性、耐久性の低下がなく、ヒステリシスロス、応力緩和及び振動吸収特性等が悪化するおそれがない。また、３，０００以下であると狙いの硬さの軟質ポリウレタンフォームを得ることができ、配合時に原料の粘度が高くなりすぎることがなく、攪拌性が悪化しない。
（ポリマーポリオール）
　ポリマーポリオールとしては、ポリウレタン発泡成形体用として汎用のポリマーポリオールを用いることが可能である。より具体的には、例えば、ポリアルキレンオキシドからなる好ましくは重量平均分子量が３，０００～８，０００、より好ましくは４，０００～７，０００のポリエーテルポリオールにポリアクリロニトリル、アクリロニトリル－スチレン共重合体等のポリマー成分をグラフト共重合させたポリマーポリオール等が挙げられる。ポリアルキレンオキシドの原料となるアルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシドを含むことが好ましく、プロピレンオキシド単独のもの、又はプロピレンオキシド及びエチレンオキシドを共に含むものであることが特に好ましい。
（水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオール）
　末端１級水酸基含有化合物としては、短い分子量を有するポリオールやその原料として用いられるアルコール化合物、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，３－ブタントリオール、１，２，４－ブタントリオール、ペンタエリスリトール等が用いられる。
　また、エチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールとしては、エチレンオキサイド単独を付加反応することにより得られる短鎖ポリオールやエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド等の他のアルキレンオキサイドとの付加反応により得られる短鎖ポリオールを挙げることができる。
　前記末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールは、その水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを要す。水酸基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、成形性が低下するので好ましくない。また、水酸基価が２０００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、フォーム物性が低下するので好ましくない。より好ましい水酸基価は、３００～１９００ｍｇＫＯＨ／ｇである。
　そして、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの分子量は、重量平均分子量が１０００以下、より好ましくは、５０～９００、更に好ましくは、５０～７００であることが好ましい。この範囲内の分子量を用いることにより、フォームの成形性を改善することができる。前記末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールは、その少なくとも一方を含有させればよい。
　本発明に使用される上記末端１級水酸基含有化合物の中でも、特に好ましいのは、グリセリンである。また、エチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールとして好ましいものは、エチレンオキサイドを単独で付加反応させた短鎖ポリオールやエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加反応させた短鎖ポリオールを挙げることができる。
　（Ａ）成分中の水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの含有量は、ポリエーテルポオールとポリマーポリオールの合計量１００質量部に対して、０．１～１０質量部、好ましくは、０．３～５質量部とすることが望ましい。この範囲内であると、成形性を好ましいものとすることができる。
　上記ポリエーテルポリオールとポリマーポリオールの質量比は、１０／９０～９５／５、好ましくは２５／７５～８０／２０の範囲で用いることが望ましい。この範囲であると、軟質ポリウレタンフォームとした際に、所望の物性が得られ、反応不具合を生じる恐れが少ない。
　本発明において上記（Ａ）成分の粘度は、液温２５℃において３，０００ｍＰａ・ｓ以下、特に１，８００ｍＰａ・ｓ以下となる粘度範囲が好ましい。このような粘度範囲のポリオール成分を用いることにより、ポリウレタン発泡原液の増粘速度を抑制することが可能となって攪拌効率が上昇し、イソシアネート基とヒドロキシル基とがより均一に反応することが可能となるため、従来に比べて発生ガスの発生効率が増加するのみならず、その発生ガスの発生箇所としても、ポリウレタン発泡原液内で均一に発生することとなり、軽量かつ均質な軟質ポリウレタンフォームを得ることが可能となる。なお、本発明において「粘度」とは、ＪＩＳ　Ｚ　８８０３－２０１１に準拠し、液温２５℃において、単一円筒型回転粘度計を用いて測定した粘度を意味する。
＜（Ｂ）ポリイソシアネート成分＞
　ポリイソシアネート成分としては、公知の各種多官能性の脂肪族、脂環族及び芳香族のイソシアネートを用いることができる。例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、オルトトルイジンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等を挙げることができ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いても良い。
　本発明においては、得られるフォームの密度の観点から、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）及びジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）としては、２，４－トリレンジイソシアネート及び２，６－トリレンジイソシアネートの少なくとも一方を含有するトリレンジイソシアネートを用いることが好ましい。
　このようなＴＤＩ、ＭＤＩとしては市販品を使用することができ、ＴＤＩとしては、例えばＴＤＩ－８０（住化バイエルウレタン（株）製）、ＭＤＩとしては、４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン（株）製、クルードＭＤＩ）などを好適に用いることができる。
　上記ＴＤＩとＭＤＩとを併用する場合、両者の配合比（質量比）としては、ＴＤＩ／ＭＤＩの値として通常２０／８０～８０／２０、好ましくは５０／５０～８０／２０である。
　上記（Ｂ）成分のポリイソシアネート（２種以上のイソシアネートを併用する場合には、その総量）が、上記発泡原液中に占める割合としては、特に制限されるものではないが、その目安としてのイソシアネート当量（上記発泡原液中の上記（Ａ）成分のポリオール成分に由来する活性水素量（モル）を１００とした時の、イソシアネート基の当量（モル）比）値として通常６０以上、好ましくは７０以上、上限として通常１２０以下、好ましくは１１５以下である。イソシアネート当量が６０以上であると攪拌不良が起りにくく、１２０以下であればフォームダウンしにくくなる。
＜（Ｃ）発泡剤＞
　本発明における発泡原液においては、（Ｃ）成分として発泡剤を用いる。通常、発泡剤としては水が好ましく使用される。水はポリイソシアネートと反応して二酸化炭素ガスを発生させることから、発泡剤として作用する。なお、水以外にも、ウレタンフォームの製造に通常用いられる発泡剤、例えば、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、液化炭酸ガス、低沸点の炭化水素などを使用することもできる。
　（Ｃ）成分の配合量に特に制限はないが、（Ａ）ポリオール成分１００質量部に対して、好ましくは０．１～１０質量部、より好ましくは０．３～５質量部、さらに好ましくは０．３～３質量部である。（Ｃ）成分の配合量が、（Ａ）ポリオール成分１００質量部に対して０．１質量部以上であれば、適度な発泡倍率が得られる。
　また、（Ｃ）成分の発泡剤として水を用いる場合、（Ａ）ポリオール成分１００質量部に対して、２～８質量部が好ましく、さらに好ましくは、２．５～７．５質量部である。水の使用量が、２重量部以上であると発泡倍率が十分でありフォーム成形時に型内での充填が十分となる。８重量部以下であると過剰の発泡ガスが発生せず、フォームが崩壊しにくくなる。
　発泡剤（Ｃ）としては水のみを用いるのが好ましいが、必要により水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素及び液化炭酸ガス等を併用してもよい。
＜（Ｄ）触媒＞
　本発明における発泡原液においては、（Ｄ）成分の触媒として、樹脂化触媒を主成分とする触媒を用いる。本発明において、樹脂化触媒を主成分とする触媒とは、触媒全質量に対して、樹脂化触媒が７０質量％以上であることを示す。主成分の樹脂化触媒としては、特に制限されるものではないが、トリエチレンジアミン、イミダゾール化合物などの環状第３級アミンが好ましく用いられ、特にトリエチレンジアミンが好適である。上記樹脂化触媒は、市販品を用いることができ、例えばトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡＬ３３：東ソー（株）製：３３質量％のトリエチレンジアミンを含むジプロピレングリコール溶液）を好適に用いることができる。また、その他の樹脂化触媒として、金属触媒も使用することができ、金属触媒としてスタナスオクトエート、スタナスラウレート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレエート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジアセテート、オクチル酸スズ等の公知のスズ触媒を例示することができる。主成分として含む樹脂化触媒は、金型等に対する金属腐食性の観点からＴＥＤＡ（エチレンジアミン四酢酸）のギ酸ブロック触媒等の酸でブロックされた樹脂化触媒について、主成分として含む樹脂化触媒には含まないものとする。
　上記（Ｄ）成分の触媒は、上記の樹脂化触媒が主成分であり、上記樹脂化触媒以外の触媒として泡化触媒があり、泡化触媒としては、具体的には、ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ－ジメチルアルキルアミンなどの鎖状第３級アミン、３級アミン樹脂組成物がカルボン酸で中和された酸ブロック型の泡化触媒を挙げることができる。また、前記酸でブロックされた樹脂化触媒も上記樹脂化触媒以外の触媒として挙げることができる。
　（Ｄ）成分の触媒において、樹脂化触媒の含有率は触媒全質量に対して、好ましくは８５質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上であり、更に好ましくは９５質量％以上であり、最も好ましくは１００質量％である。樹脂化触媒を上記含有率とすることで、成形性を維持しながら、低密度の軟質ポリウレタンフォームとすることができる。また、軟質ポリウレタンフォームを製造する際に用いられる発泡原液は、金属腐食の起きにくい性質を有する。発泡原液中の（Ｄ）成分の配合量としては、上記（Ａ）成分のポリオール１００質量部に対して通常０．１～５質量部であり、より好ましくは０．２～１質量部である。
＜（Ｅ）整泡剤＞
　本発明における発泡原液においては、（Ｅ）成分として整泡剤を用いる。この（Ｅ）成分の整泡剤としては、ポリウレタン発泡成形体用のものとして汎用のものを用いることができ、例えば、各種シロキサン－ポリエーテルブロック共重合体等のシリコーン系整泡剤を用いることができる。
　ポリウレタン発泡原液中の整泡剤の配合量としては、上記（Ａ）成分のポリオール１００質量部に対して通常０．５～５質量部、特に０．５～３質量部とすることが好ましい。０．５質量部以上であれば、ポリオール成分とイソシアネート成分の攪拌性が低下せず、所望のウレタンフォームが得られ、５質量部以下であればコスト上好ましい。
　上記整泡剤は、市販品を用いることができ、例えば、モメンティブ社製「Ｌ－３６２３」や東レ・ダウコーニング社製「ＳＺ１３２５」等を挙げることができる。
＜任意成分＞
　発泡原液には、任意成分として、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、顔料等の着色剤、鎖延長剤、炭酸カルシウム等の充填材、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤などを配合することができる。この場合、これらの添加剤の配合量は、通常使用される範囲で差し支えない。
［発泡原液の調製］
　本発明の軟質ポリウレタンフォームに使用される発泡原液には、前記に説明した、（Ａ）～（Ｅ）の各成分及び必要に応じて用いられる任意成分を含むものである。発泡原液の調製方法としては、特に限定されるものではないが、前記（Ｂ）成分を除いた残りの各成分からなる混合物（以下、「ポリオール混合物」と略記することがある。）を調製し、その後（Ｂ）成分と混合する。
　ポリオール混合物の調製は、発泡剤（特に水）と触媒とをなるべく接触させないという観点から、上記（Ａ）ポリオール成分に対して、上記（Ｄ）触媒を配合し、次いで上記（Ｅ）整泡剤、その他の成分を配合し、最後に発泡成分である上記（Ｃ）発泡剤（特に水）を配合することが好適である。なお、ポリオール混合物の液温と（Ｂ）成分の液温をそれぞれ、通常１０～５０℃、好ましくは２０～４０℃、更に好ましくは２５～３５℃にしておくことが配合液の粘度を適切な範囲とすることができるため望ましい。
［軟質ポリウレタンフォームの製造］
　本発明の軟質ポリウレタンフォームは、前記で説明した発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる。発泡硬化する方法は、従来公知の方法を採用し得るが、時限圧力解放（ＴＰＲ；Timed Pressure Release）を併用することが好ましい。ＴＰＲは、金型内の圧力を低下させ、気泡の連通化を生じさせるものである。より具体的には、発泡原液を、金型内に形成されたキャビティ内に供給した後に、ゲルタイムより２０～５０秒経過した後に金型内の圧力を、０．１５～０．２５ＭＰａ低下させる工程を有することが好ましい。ここでゲルタイムとは、ポリオールとイソシアネートが混合され、増粘が起こってゲル強度が出始める時間をいう。
　上記発泡原液の調製直後にこれをキャビティ内の減圧が可能な金型のキャビティに大気圧下にて注入し、注入し終えた後に減圧を開始し、その後、金型内にて発泡・硬化させ、脱型し、軟質ウレタンフォームを取り出す。発泡・硬化時の金型温度は通常４０～８０℃、好ましくは５０～７０℃、更に好ましくは６０～６５℃である。
　以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。各種物性評価方法は以下の方法により行った。
（１）クリームタイム（秒）
　ポリオール混合物とポリイソシアネートの混合攪拌を開始してから、混合液の色が茶色から白色のクリーム状に変わるまでの時間（秒）を目視にて測定した。クリームタイムが長いほど、金型への発泡原液の注入が容易であり、成形性がよくなることを示す。
（２）ゲルタイム（秒）
　ポリオール混合物とポリイソシアネートの混合攪拌を開始し、反応、発泡が進み、針金をフォーム表面に２ｃｍ程入れ、引き上げた際に、ゲル状の樹脂が糸状に針金についた時間（秒）を目視にて測定した。
（３）広がり（ｃｍ）
　ポリオール混合物とポリイソシアネートとを混合して発泡原液を調製し、調製後、直ちに、１５°に傾斜させ、６０℃に保持された金型キャビティ内に、その発泡原液を８０ｇ注入し、３０秒経過後の発泡原液の広がりの最大径（ｃｍ）を測定した。広がりの最大径が大きい方が、金型への発泡原液の注入が容易であり、成形性がよくなることを示す。
（４）全密度（kｇ／ｍ３）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００：２００４に記載の方法により測定した。ＪＩＳ規格で規定している「見掛け密度」（単位：kｇ／ｍ３）を指す。
（５）２５％硬度（ｋｇｆ）
　得られた軟質ウレタンフォームをインストロン型圧縮試験機[インストロン(株)製、型式：５９６７]を用いて、２３℃、相対湿度５０％の環境にて、軟質ウレタンフォームを２５％圧縮するのに要する荷重（ｋｇｆ）を測定し、硬度の指標とした。
（６）反発弾性率（％）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。
（７）伸び率（％）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。
（８）引張強度（ｋＰａ）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ６４００の規格に基づいて測定した。
（９）引裂強度（Ｎ／ｃｍ）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。
（１０）圧縮残留歪み率（％）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ ６４００の規格に基づいて測定した。値が小さい方が、耐久性に優れている。
（１１）湿熱圧縮残留歪み率（％）
　得られた軟質ウレタンフォームをＪＩＳ Ｋ－６４００に記載の圧縮残留ひずみの測定方法により、湿熱圧縮永久歪みの測定を実施した。測定に際しては、得られた軟質ウレタンフォームのコア部を５０×５０×２５ｍｍ切り抜き、これを試験片として使用した。該試験片を５０％の厚みまで圧縮し、平行平面板に挟み、５０℃、相対湿度９５％の条件下に、２２時間放置した。その後、試験片を取り出し、３０分経過後の試験片の厚みを測定し、試験前の試験片の厚みと比較し、歪み率を測定し、この歪み率を湿熱圧縮永久歪みとし、耐久性の指標とした。値が小さい方が、耐久性に優れている。
（１２）ポリオールの金属腐食性
　表面を脱脂した鉄板上にポリオール混合物液を垂らして1ヶ月放置し、液滴周囲に錆の発生があったかどうかを目視にて観察した。
実施例１～１２及び比較例１～８
　表１及び表２に示した配合処方に従って、発泡原液を調製した。調製に際しては、（Ｂ）ポリイソシアネート成分以外の各成分からなるポリオール混合物を調製し、その後３０℃の（Ｂ）ポリイソシアネート成分を配合することで行った。ポリオール組成物は、まず、（Ａ）ポリオール成分と、（Ｄ）触媒を混合し、次いで（Ｅ）整泡剤を配合して、最後に（Ｃ）発泡剤（水）を混合して調製し、その液温を３０℃とした。次いで、上記発泡原液の調製直後に、これを設定温度６０℃のキャビティ内の減圧が可能な金型のキャビティに大気圧下にて注入し、注入し終えた直後に減圧を開始した。その後、金型内にて発泡・硬化させ、ゲルタイムより３０秒経過した時に、金型内の圧力を、０．２ＭＰａ低下させた。その後、脱型し、軟質ポリウレタンフォームを得た。得られた軟質ポリウレタンフォームを上記方法にて評価した。評価結果を表１及び表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
＊１　ポリエーテルポリオールＡ：三井化学（株）製、商品名「ＥＰ３６００」、ＥＯ／ＰＯのモル比１５／８５、官能基数３、重量平均分子量６，０００、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊２　ポリエーテルポリオールＢ：三洋化成工業（株）製、商品名「サンニックスＫＣ７３１」、ＥＯ／ＰＯのモル比１８／８２、官能基数３、重量平均分子量４，０００、水酸基価４２ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊３　ポリエーテルポリオールＣ：三井武田ケミカル（株）製、商品名「アクトコールＥＰ９０１Ｐ」、ＥＯ／ＰＯのモル比１３／８７、官能基数３、重量平均分子量７，０００、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊４　ポリマーポリオールＡ：三洋化成工業（株）製、商品名「ＫＣ８５５」、ポリスチレン／ポリアクリロニトリル共重合体（固形分含有率；３４質量％）、水酸基価２３ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊５　ポリマーポリオールＢ：上海高橋（株）製、商品名「Ｈ４５」、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分含有率４５質量％
＊６　末端１級水酸基含有化合物Ａ：グリセリン、官能基数３、分子量９２、水酸基価１８２９ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊７　ＥＯ付加短鎖ポリオールＢ：三洋化成工業（株）製、商品名「ＧＥ６００」、ＥＯ／ＰＯのモル比１００／０、官能基数３、重量平均分子量６００、水酸基価２８０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊８　ＥＯ付加短鎖ポリオールＣ：旭硝子ウレタン（株）製、商品名「ＥＬ９８１」、ＥＯ／ＰＯのモル比２３／７７（仕込みモル）、官能基数６、重量平均分子量７５０、水酸基価４５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊９　ＥＯ付加短鎖ポリオールＤ：ＰＥＧ＃１０００、ＥＯ／ＰＯのモル比１００／０、官能基数２、重量平均分子量１０００、水酸基価１１２ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊１０　ＥＯ付加ポリオール：住友化学バイエルウレタン社製、商品名「Ｊ２２５」、官能基数６、重量平均分子量３４００、水酸基価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ／ＰＯのモル比８０／２０
＊１１　短鎖ポリオール：三井化学（株）製、アクトコール（登録商標）Ｇ２５０、ＥＯ／ＰＯのモル比０／１００、官能基数３、重量平均分子量７００、水酸基価２７０ｍｇＫＯＨ／ｇ
＊１２　樹脂化触媒：トリエチレンジアミン、東ソー（株）製、商品名「ＴＥＤＡＬ－Ｌ３３：３３質量％のトリエチレンジアミンを含むジプロピレングリコール溶液」
＊１３　泡化触媒：ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、東ソー（株）製、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ３３Ｂ：３３質量％のビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテルを含むジプロピレングリコール溶液」
＊１４　樹脂化触媒：スタナスオクトエート（金属触媒）
＊１５　酸ブロック樹脂化触媒：アミン系触媒、東ソー（株）製、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ ＴＦ」　ＴＥＤＡのギ酸ブロック触媒
＊１６　酸ブロック泡化触媒：アミン系触媒、東ソー（株）製、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴＦ」ＴＯＹＯＣＡＴ－ＥＴのギ酸ブロック触媒
＊１７　整泡剤：シリコーン系化合物、モメンティブ・パフォーマンスマテリアル製、商品名「Ｌ３６２３」
＊１８　ＴＤＩ：トリレンジイソシアネート、住友バイエルウレタン（株）製、商品名「ＴＤＩ－８０、２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝８０／２０（質量比）」
＊１９　ＭＤＩ：ジフェニルメタンジイソシアネート、住友バイエルウレタン（株）製、商品名「４４Ｖ２０」（クルードＭＤＩ）
　表１において、実施例１～４は、水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物の含有量やエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの種類を変更した実施例であり、成形性の指標であるクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。実施例５～９は、ポリオール成分及びその使用量を変更した実施例であり、同様にクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。実施例１０及び１１は、触媒成分として、主成分の樹脂化触媒以外に他の触媒成分として泡化触媒を用いた実施例であり、同様にクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。また、実施例１２は、主成分の樹脂化触媒として、異なる樹脂化触媒を併用して用いた実施例であり、同様にクリームタイムが長くなり、かつ広がりが大きくなり、成形性に優れた軟質ポリウレタンフォームを成形することが示されている。そして、実施例１～１２で得られる軟質ポリウレタンフォームは、低密度化に優れ、かつ、圧縮残留歪み率や湿熱圧縮残留歪み率にも優れていることがわかる。また、使用する原料ポリオールは、金属腐食性がないことが示されている。
　これに対して、表２において、比較例１～３は、水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を用いずに、比較例１では重量平均分子量が３４００であり、水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇのＥＯ付加ポリオールを用い、比較例２ではプロピレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを用い、比較例３では比較例１及び２で用いたＥＯ付加ポリオールや短鎖ポリオールを用いない比較例である。表２から、比較例１～３では、クリームタイムが短くなり、成形性に劣ることが示されている。比較例４は、触媒として本発明で規定する主成分の樹脂化触媒を用いず、酸ブロック樹脂化触媒及び酸ブロック泡化触媒を用いた比較例である。この比較例４では、使用する原料ポリオール混合物液が金属腐食性を有することが示されている。比較例５及び６は、ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールのみを用いた比較例である。比較例５及び６では、ポリオール成分にポリマーポリオールを用いていないため、得られる軟質ポリウレタンフォームの低密度化を達成できないことが示されている。比較例７は、触媒中の樹脂化触媒の含有率が低い場合の比較例である。この比較例７では、クリームタイムが短くなり、成形性に劣ることが示されている。比較例８は、水酸基価が１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを用いた比較例である。この比較例８で示されるように、エチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールを用いた場合であっても、水酸基価が低くすぎるとクリームタイムが短くなり、成形性に劣ることが示されている。
　本発明の軟質ポリウレタンフォームは、成形性を維持しながら、低密度で圧縮残留歪み率や湿熱圧縮残留歪み率に優れるので、シートパッド、特に車両用シートパッドとして好適に用いることができる。また、使用する原料ポリオール混合物液は、金属腐食性が少ないので、軟質ポリウレタンフォームを製造する上で有益である。
 

Claims (7)

  1. 　（Ａ）ポリオール成分、（Ｂ）ポリイソシアネート成分、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）触媒、及び（Ｅ）整泡剤を含有する発泡原液を金型キャビティ内に注入して発泡硬化させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール並びに水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである、末端１級水酸基含有化合物及びエチレンオキサイドの付加反応により得られる短鎖ポリオールの少なくとも一方を含有し、かつ該触媒が樹脂化触媒を主成分とする、軟質ポリウレタンフォーム。
  2. 　前記ポリイソシアネート成分が２，４－トリレンジイソシアネート及び２，６－トリレンジイソシアネートの少なくとも一方を含有する、請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
  3. 　前記末端１級水酸基含有化合物及び前記短鎖ポリオールの重量平均分子量がそれぞれ１０００以下である、請求項１又は２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
  4. 　前記（Ｄ）触媒中の樹脂化触媒の含有量が、（Ｄ）触媒の全量に対し８５質量％以上である、請求項１～３のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
  5. 　前記水酸基価が２００～２０００ｍｇＫＯＨ／ｇである末端１級水酸基含有化合物が、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，３－ブタントリオール、１，２，４－ブタントリオール及びペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種である、請求項１～４のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームを用いてなる、シートパッド。
  7. 　前記シートパッドが車両用シートパッドである、請求項６に記載のシートパッド。
     
PCT/JP2015/068728 2014-08-26 2015-06-29 軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド WO2016031380A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014171978A JP2016044292A (ja) 2014-08-26 2014-08-26 軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド
JP2014-171978 2014-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016031380A1 true WO2016031380A1 (ja) 2016-03-03

Family

ID=55399284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/068728 WO2016031380A1 (ja) 2014-08-26 2015-06-29 軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016044292A (ja)
WO (1) WO2016031380A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110483732A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 科思创德国股份有限公司 软质泡沫

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018028058A (ja) * 2016-08-12 2018-02-22 三洋化成工業株式会社 軟質ポリウレタンモールドフォームの製造方法
CN113165264A (zh) 2018-12-03 2021-07-23 株式会社普利司通 多孔结构体、多孔结构体制造方法以及乘员座缓冲构件
CN113163958A (zh) 2018-12-03 2021-07-23 株式会社普利司通 缓冲构件、缓冲构件制造方法以及乘员座
CN113163959A (zh) 2018-12-03 2021-07-23 株式会社普利司通 填充体制造方法、乘员座缓冲构件制造方法以及填充体
JP2020172211A (ja) 2019-04-12 2020-10-22 株式会社ブリヂストン 座席シート用のクッション材の製造方法、座席シート用のクッション材、装填体の製造方法、及び、装填体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0364311A (ja) * 1989-06-29 1991-03-19 Union Carbide Chem & Plast Co Inc 不活性発泡剤を使用しないポリウレタンフォームの製造方法
JPH08193128A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリオキシアルキレンポリオールならびに軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JPH09176270A (ja) * 1995-12-07 1997-07-08 Shell Internatl Res Maatschappij Bv ラテックス様軟質ポリウレタンフォームの製造用ポリオール配合物
JPH09176273A (ja) * 1995-12-21 1997-07-08 Mitsui Toatsu Chem Inc 軟質ポリウレタン発泡体及びその製造方法
JP2001064347A (ja) * 1999-09-01 2001-03-13 Toyota Motor Corp 車両シートクッション用低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP2007100031A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Inoac Corp シートクッション及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0364311A (ja) * 1989-06-29 1991-03-19 Union Carbide Chem & Plast Co Inc 不活性発泡剤を使用しないポリウレタンフォームの製造方法
JPH08193128A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリオキシアルキレンポリオールならびに軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JPH09176270A (ja) * 1995-12-07 1997-07-08 Shell Internatl Res Maatschappij Bv ラテックス様軟質ポリウレタンフォームの製造用ポリオール配合物
JPH09176273A (ja) * 1995-12-21 1997-07-08 Mitsui Toatsu Chem Inc 軟質ポリウレタン発泡体及びその製造方法
JP2001064347A (ja) * 1999-09-01 2001-03-13 Toyota Motor Corp 車両シートクッション用低密度軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP2007100031A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Inoac Corp シートクッション及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110483732A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 科思创德国股份有限公司 软质泡沫

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016044292A (ja) 2016-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016031380A1 (ja) 軟質ウレタンフォーム及びそれを用いてなるシートパッド
US9045580B2 (en) Polyurethane foam for seat pad
JP7113011B2 (ja) 軟質ポリウレタンフォーム用組成物、軟質ポリウレタンフォーム並びに車両用シートパッド
US20180362702A1 (en) Soft polyurethane foam and seat pad
JP6010608B2 (ja) シートパッド用ポリウレタンフォーム
WO2016017329A1 (ja) ポリウレタンフォーム及びシートパッド
JP2010260928A (ja) シートパッド用ポリウレタンフォーム
JPWO2013021871A1 (ja) 軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP2016023211A (ja) 軟質ポリウレタンフォームの製造方法及び軟質ポリウレタンフォーム
JP5717791B2 (ja) 車両用シートパッドの製造方法及び車両用シートパッド
JP4807871B2 (ja) トナー供給ローラ
JP2007023123A (ja) ポリウレタン発泡成形体及びその製造方法
JP4807870B2 (ja) トナー供給ローラ
JP2004231706A (ja) シートクッション
JP4509736B2 (ja) トナー供給ローラ
JP5703336B2 (ja) シートパッド用ポリウレタンフォーム
JPH0718055A (ja) 軟質ポリウレタンフォーム
JP2005042087A (ja) ポリウレタン発泡成形体及びその製造方法
JP5932255B2 (ja) シートパッド用ポリウレタンフォーム
JP5869936B2 (ja) シートパッド用ポリウレタンフォーム
JP2004231705A (ja) 粘弾性ポリウレタンフォームの製造方法
JP2022061547A (ja) 軟質ポリウレタンフォーム
JP5809184B2 (ja) ポリウレタン発泡成形体、及びその製造方法
JP2014201669A (ja) 車両用シートパッド用軟質ウレタンフォームの製造方法
JP2007025282A (ja) トナー供給ローラ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15835501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15835501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1