JPH09151234A - ウレタンフォームおよびその製造法 - Google Patents
ウレタンフォームおよびその製造法Info
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Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ウレタンフォームをフィルムや他のシートと貼
り合せる方法に作業効率のよいフレームラミネーション
法があるが、これまでの低反発弾性ウレタンフォームは
火炎による熔融部が貼り合せ後充分に硬化せず、したが
ってこのフレームラミネーション法を適用することがで
きなかった。 【解決手段】平均官能基数2〜4で、水酸基価45〜6
5mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオールおよ
び平均官能基数1.5〜4.5で水酸基価200〜300
mgKOH/gのポリオールを含むポリオール(A)とポリイ
ソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)および発
泡剤(D)の存在下に反応させるとフレームラミネーシ
ョン可能で低反発弾性のウレタンフォームが得られる。
り合せる方法に作業効率のよいフレームラミネーション
法があるが、これまでの低反発弾性ウレタンフォームは
火炎による熔融部が貼り合せ後充分に硬化せず、したが
ってこのフレームラミネーション法を適用することがで
きなかった。 【解決手段】平均官能基数2〜4で、水酸基価45〜6
5mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオールおよ
び平均官能基数1.5〜4.5で水酸基価200〜300
mgKOH/gのポリオールを含むポリオール(A)とポリイ
ソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)および発
泡剤(D)の存在下に反応させるとフレームラミネーシ
ョン可能で低反発弾性のウレタンフォームが得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレームラミネー
ション可能な低反発弾性を有するウレタンフォームおよ
びその製造法に関する。
ション可能な低反発弾性を有するウレタンフォームおよ
びその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】低反発弾性を有するウレタンフォーム
は、ガラス転移点が室温付近にあるので振動や衝撃のエ
ネルギーを吸収しやすく、したがって、クッション材や
防音材などに用いられている。またこの低反発弾性を有
するウレタンフォームは特有のしっとりとした感触を有
しているので、各種フィルム、シートや布などと貼り合
わせた積層材として、たとえば自動車の内装材、履物内
張り、家具、衣料、鞄などに広く利用されている。
は、ガラス転移点が室温付近にあるので振動や衝撃のエ
ネルギーを吸収しやすく、したがって、クッション材や
防音材などに用いられている。またこの低反発弾性を有
するウレタンフォームは特有のしっとりとした感触を有
しているので、各種フィルム、シートや布などと貼り合
わせた積層材として、たとえば自動車の内装材、履物内
張り、家具、衣料、鞄などに広く利用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般にウレタンフォー
ムシートをフィルムや他のシートと貼り合せる方法に
は、接着剤を用いて貼り合わせる方法と、ウレタンフォ
ームシートの一面にガス炎を当て表層を熔融して接着性
にし、すばやくフィルムや他のシートと重ねて圧着する
フレームラミネーション法に大別することができる。接
着剤を用いる方法はほとんどすべての種類のウレタンフ
ォームシートとフィルムや他のシートとの接着に適用で
きるが、接着剤の塗布、乾燥、硬化に長時間を要し、作
業効率が低いという欠点がある。一方、フレームラミネ
ーション法は、高速の貼り合わせが可能で、作業効率が
極めて高いが、ウレタンフォームシートがフレームラミ
ネーションに適した性質、たとえば火炎によりウレタン
フォームシートの表層のみが適度に熔融し、一方の基材
と貼り合わせた場合に瞬時に且つ強固に接着して積層材
を高速で巻き取り可能な状態にするといった特性を備え
ていなければならない。ところが、これまでの低反発弾
性ウレタンフォームは、フレームラミネーション法を適
用しようとしても、熔融した部分が貼り合わせ後充分に
硬化せず、したがって貼り合わせは依然として接着剤を
用いる作業性の低い方法に頼らざるを得なかった。
ムシートをフィルムや他のシートと貼り合せる方法に
は、接着剤を用いて貼り合わせる方法と、ウレタンフォ
ームシートの一面にガス炎を当て表層を熔融して接着性
にし、すばやくフィルムや他のシートと重ねて圧着する
フレームラミネーション法に大別することができる。接
着剤を用いる方法はほとんどすべての種類のウレタンフ
ォームシートとフィルムや他のシートとの接着に適用で
きるが、接着剤の塗布、乾燥、硬化に長時間を要し、作
業効率が低いという欠点がある。一方、フレームラミネ
ーション法は、高速の貼り合わせが可能で、作業効率が
極めて高いが、ウレタンフォームシートがフレームラミ
ネーションに適した性質、たとえば火炎によりウレタン
フォームシートの表層のみが適度に熔融し、一方の基材
と貼り合わせた場合に瞬時に且つ強固に接着して積層材
を高速で巻き取り可能な状態にするといった特性を備え
ていなければならない。ところが、これまでの低反発弾
性ウレタンフォームは、フレームラミネーション法を適
用しようとしても、熔融した部分が貼り合わせ後充分に
硬化せず、したがって貼り合わせは依然として接着剤を
用いる作業性の低い方法に頼らざるを得なかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、フレーム
ラミネーション可能な低反発弾性を有するウレタンフォ
ームの製造を目指して鋭意研究を行った結果、水酸基価
45〜65mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオ
ールおよび水酸基価200〜300mgKOH/gのポリオー
ルの特定量および、必要により水酸基価20〜80mgKO
H/gのポリオールおよび水酸基価が80〜150mgKOH
/gのポリオールの適量を含有するポリオール(A)と
ポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)お
よび発泡剤(D)の存在下に反応させて得られる軟質ポ
リウレタンフォームが、反発弾性率20%以下であり、
かつフレームラミネーション可能であることを知見し、
さらに研究を重ねて本発明を完成した。すなわち、本発
明は、(1)平均官能基数2〜4で、水酸基価45〜6
5mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオール(A
−1)を10〜60重量%および平均官能基数1.5〜
4.5で水酸基価200〜300mgKOH/gのポリオール
(A−2)を10〜65重量%含むポリオール(A)と
ポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)お
よび発泡剤(D)の存在下に反応させて得られるウレタ
ンフォーム、(2)ポリエーテルポリエステルポリオー
ル(A−1)が、平均官能基数2.5〜3.5で、水酸
基価50〜60mgKOH/gのものである前記(1)記載の
ウレタンフォーム、(3)ポリオール(A−2)が、平
均官能基数2.5〜3.5で、水酸基価230〜270mg
KOH/gのものである前記(1)記載のウレタンフォー
ム、(4)ポリオール(A)が、さらに平均官能基数
1.5〜4.5で、水酸基価20〜80mgKOH/gのポリ
オール(A−3)を1〜50重量%含むものである前記
(1)記載のウレタンフォーム、(5)ポリオール(A
−3)が、平均官能基数2.5〜3.5で、水酸基価30
〜60mgKOH/gのものである請求項4記載のウレタンフ
ォーム、(6)ポリオール(A)が、さらに平均官能基
数1〜3で、水酸基価80〜150mgKOH/gのポリオー
ル(A−4)を1〜20重量%含むものである前記
(1)記載のウレタンフォーム。(7)ポリオール(A
−4)が、平均官能基数1.5〜2.5、水酸基価90〜
115mgKOH/gで、エチレンオキシドユニット含有率が
50重量%以上のものである前記(6)記載のウレタン
フォーム、(8)含リン化合物(C)の使用量が、ポリ
オール(A)に対し1〜30重量%である前記(1)記
載のウレタンフォーム、(9)発泡剤(D)が、水であ
る前記(1)記載のウレタンフォーム、(10)水の使
用量が、ポリオール(A)に対し0.5〜4.5重量%で
ある前記(9)記載のウレタンフォーム、(11)ポリ
イソシアネート(B)が、トルエンジイソシアネートで
ある前記(1)記載のウレタンフォーム、(12)ポリ
オール(A)が、ポリエーテルポリエステルポリオール
(A−1)を30〜50重量%およびポリオール(A−
2)を20〜40重量%含むものである前記(1)記載
のウレタンフォーム、(13)ポリオール(A)が、さ
らにポリオール(A−3)を20〜40重量%含むもの
である前記(12)記載のウレタンフォーム、(14)
ポリオール(A)が、さらにポリオール(A−4)を1
〜10重量%含むものである前記(12)記載のウレタ
ンフォーム、(15)平均官能基数2〜4で、水酸基価
45〜65mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオ
ール(A−1)を10〜60重量%および平均官能基数
1.5〜4.5で水酸基価200〜300mgKOH/gのポリ
オール(A−2)を10〜65重量%含むポリオール
(A)とポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物
(C)および発泡剤(D)の存在下に反応させることを
特徴とするウレタンフォームの製造法、(16)ポリオ
ール(A)が、さらに平均官能基数1.5〜4.5で、水
酸基価20〜80mgKOH/gのポリオール(A−3)を1
〜50重量%含むものである前記(15)記載のウレタ
ンフォームの製造法、(17)ポリオール(A)が、さ
らに平均官能基数1〜3で、水酸基価80〜150mgKO
H/gのポリオール(A−4)を1〜20重量%含むもの
である前記(15)記載のウレタンフォームの製造法、
である。
ラミネーション可能な低反発弾性を有するウレタンフォ
ームの製造を目指して鋭意研究を行った結果、水酸基価
45〜65mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオ
ールおよび水酸基価200〜300mgKOH/gのポリオー
ルの特定量および、必要により水酸基価20〜80mgKO
H/gのポリオールおよび水酸基価が80〜150mgKOH
/gのポリオールの適量を含有するポリオール(A)と
ポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)お
よび発泡剤(D)の存在下に反応させて得られる軟質ポ
リウレタンフォームが、反発弾性率20%以下であり、
かつフレームラミネーション可能であることを知見し、
さらに研究を重ねて本発明を完成した。すなわち、本発
明は、(1)平均官能基数2〜4で、水酸基価45〜6
5mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオール(A
−1)を10〜60重量%および平均官能基数1.5〜
4.5で水酸基価200〜300mgKOH/gのポリオール
(A−2)を10〜65重量%含むポリオール(A)と
ポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)お
よび発泡剤(D)の存在下に反応させて得られるウレタ
ンフォーム、(2)ポリエーテルポリエステルポリオー
ル(A−1)が、平均官能基数2.5〜3.5で、水酸
基価50〜60mgKOH/gのものである前記(1)記載の
ウレタンフォーム、(3)ポリオール(A−2)が、平
均官能基数2.5〜3.5で、水酸基価230〜270mg
KOH/gのものである前記(1)記載のウレタンフォー
ム、(4)ポリオール(A)が、さらに平均官能基数
1.5〜4.5で、水酸基価20〜80mgKOH/gのポリ
オール(A−3)を1〜50重量%含むものである前記
(1)記載のウレタンフォーム、(5)ポリオール(A
−3)が、平均官能基数2.5〜3.5で、水酸基価30
〜60mgKOH/gのものである請求項4記載のウレタンフ
ォーム、(6)ポリオール(A)が、さらに平均官能基
数1〜3で、水酸基価80〜150mgKOH/gのポリオー
ル(A−4)を1〜20重量%含むものである前記
(1)記載のウレタンフォーム。(7)ポリオール(A
−4)が、平均官能基数1.5〜2.5、水酸基価90〜
115mgKOH/gで、エチレンオキシドユニット含有率が
50重量%以上のものである前記(6)記載のウレタン
フォーム、(8)含リン化合物(C)の使用量が、ポリ
オール(A)に対し1〜30重量%である前記(1)記
載のウレタンフォーム、(9)発泡剤(D)が、水であ
る前記(1)記載のウレタンフォーム、(10)水の使
用量が、ポリオール(A)に対し0.5〜4.5重量%で
ある前記(9)記載のウレタンフォーム、(11)ポリ
イソシアネート(B)が、トルエンジイソシアネートで
ある前記(1)記載のウレタンフォーム、(12)ポリ
オール(A)が、ポリエーテルポリエステルポリオール
(A−1)を30〜50重量%およびポリオール(A−
2)を20〜40重量%含むものである前記(1)記載
のウレタンフォーム、(13)ポリオール(A)が、さ
らにポリオール(A−3)を20〜40重量%含むもの
である前記(12)記載のウレタンフォーム、(14)
ポリオール(A)が、さらにポリオール(A−4)を1
〜10重量%含むものである前記(12)記載のウレタ
ンフォーム、(15)平均官能基数2〜4で、水酸基価
45〜65mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオ
ール(A−1)を10〜60重量%および平均官能基数
1.5〜4.5で水酸基価200〜300mgKOH/gのポリ
オール(A−2)を10〜65重量%含むポリオール
(A)とポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物
(C)および発泡剤(D)の存在下に反応させることを
特徴とするウレタンフォームの製造法、(16)ポリオ
ール(A)が、さらに平均官能基数1.5〜4.5で、水
酸基価20〜80mgKOH/gのポリオール(A−3)を1
〜50重量%含むものである前記(15)記載のウレタ
ンフォームの製造法、(17)ポリオール(A)が、さ
らに平均官能基数1〜3で、水酸基価80〜150mgKO
H/gのポリオール(A−4)を1〜20重量%含むもの
である前記(15)記載のウレタンフォームの製造法、
である。
【0005】本発明に用いられるポリエーテルポリエス
テルポリオール(A−1)には、たとえば特公昭48−
10078号公報に記載されているように、ポリエーテ
ルポリオールにポリエステル鎖をブロックした構造のも
の、すなわち、ポリエーテルポリオールまたはヒドロキ
シル基を有するその誘導体の各ヒドロキシル基の水素原
子と置換する部分が、一般式(I)
テルポリオール(A−1)には、たとえば特公昭48−
10078号公報に記載されているように、ポリエーテ
ルポリオールにポリエステル鎖をブロックした構造のも
の、すなわち、ポリエーテルポリオールまたはヒドロキ
シル基を有するその誘導体の各ヒドロキシル基の水素原
子と置換する部分が、一般式(I)
【化1】 (ただし式中、R1およびR2はそれぞれ2価の炭化水素
残基であり、nは平均1より大なる数である。)で表さ
れるものが含まれる。一般式(I)中、R1で示される
2価の炭化水素残基としては、たとえば飽和脂肪族また
は芳香族ポリカルボン酸残基、R2は環状エーテル基を
もつ化合物が開裂した残基があげられ、nは好ましくは
1〜20の数である。このポリエーテルポリエステルポ
リオールは、ポリエーテルポリオール化合物に、ポリカ
ルボン酸無水物とアルキレンオキシド化合物を反応させ
ることにより得られる。
残基であり、nは平均1より大なる数である。)で表さ
れるものが含まれる。一般式(I)中、R1で示される
2価の炭化水素残基としては、たとえば飽和脂肪族また
は芳香族ポリカルボン酸残基、R2は環状エーテル基を
もつ化合物が開裂した残基があげられ、nは好ましくは
1〜20の数である。このポリエーテルポリエステルポ
リオールは、ポリエーテルポリオール化合物に、ポリカ
ルボン酸無水物とアルキレンオキシド化合物を反応させ
ることにより得られる。
【0006】上記ポリエーテルポリオールとしては活性
水素含有化合物にエチレンオキシド(EO)、プロピレ
ンオキシド(PO)などのアルキレンオキシドの単独付
加または2種以上をランダムもしくはブロック付加した
形の構造を有する化合物などを挙げることができる。上
記活性水素含有化合物としては、水またはメタノール、
エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、グリ
セリン、脂肪酸モノグリセリド、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリット、ソルビット、ソルビタン、蔗
糖などの1価および多価アルコール類、アミン類、多価
フェノール類、多価カルボン酸類などを挙げることがで
きる。特に水、多価アルコール類が好適である。これら
のポリエーテルポリオールの分子量は特に限定されない
が、200〜5000が適当である。ポリエーテルポリ
オールの具体例としては、ポリエチレングリコール(分
子量1000〜2000)などが工業的に有利に使用さ
れる。ポリカルボン酸無水物としては、たとえば、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸の無水物を、また芳香族
トリメリット酸無水物としては、たとえばフタル酸トリ
メリット酸、ピロメリット酸の無水物が挙げられる。こ
れらの使用量は、ポリエーテルポリオールにポリエステ
ルの性質を付与するためにはヒドロキシル基に対し少な
くとも等モル以上であることが望ましい。アルキレンオ
キシド化合物としては、たとえばエチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド、あるいはこれらの混合物を用いるこ
とができる。使用量は目的物の末端を水酸基にするため
の必要にして充分な量である。本発明の方法に用いられ
る(A−2)、(A−3)および(A−4)のポリオー
ルとしては、ポリウレタンフォームの製造に通常用いら
れるものが使用でき、例えばポリエーテルポリオールが
挙げられる。このポリエーテルポリオールとしては、
水、アルコール類、アミン類、アンモニア等の開始剤に
アルキレンオキシドを付加させたものが挙げられる。ア
ルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール
等の1価アルコール類、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール等の2価アルコール類、グリセリン、トリ
メチロールプロパン等の3価アルコール類、ジグリセリ
ン等の4価アルコール類、D−ソルビトール等の6価ア
ルコール、8価アルコール類等の多価アルコール類が挙
げられる。アミン類としては、ジメチルアミン、ジエチ
ルアミン等の1価アミン類、メチルアミン,エチルアミ
ン等の2価アミン類、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン等の3価アミン類、
4価アミン類等の多価アミン類が挙げられる。アルキレ
ンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシド、1,2−、1,4−および2,3−ブチレンオ
キシドおよびこれらの2種以上の併用が挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは、プロピレンオキシドおよび
/またはエチレンオキシドであり、併用の場合の付加形
式はブロックもしくはランダムのいずれでもよい。
水素含有化合物にエチレンオキシド(EO)、プロピレ
ンオキシド(PO)などのアルキレンオキシドの単独付
加または2種以上をランダムもしくはブロック付加した
形の構造を有する化合物などを挙げることができる。上
記活性水素含有化合物としては、水またはメタノール、
エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、グリ
セリン、脂肪酸モノグリセリド、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリット、ソルビット、ソルビタン、蔗
糖などの1価および多価アルコール類、アミン類、多価
フェノール類、多価カルボン酸類などを挙げることがで
きる。特に水、多価アルコール類が好適である。これら
のポリエーテルポリオールの分子量は特に限定されない
が、200〜5000が適当である。ポリエーテルポリ
オールの具体例としては、ポリエチレングリコール(分
子量1000〜2000)などが工業的に有利に使用さ
れる。ポリカルボン酸無水物としては、たとえば、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸の無水物を、また芳香族
トリメリット酸無水物としては、たとえばフタル酸トリ
メリット酸、ピロメリット酸の無水物が挙げられる。こ
れらの使用量は、ポリエーテルポリオールにポリエステ
ルの性質を付与するためにはヒドロキシル基に対し少な
くとも等モル以上であることが望ましい。アルキレンオ
キシド化合物としては、たとえばエチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド、あるいはこれらの混合物を用いるこ
とができる。使用量は目的物の末端を水酸基にするため
の必要にして充分な量である。本発明の方法に用いられ
る(A−2)、(A−3)および(A−4)のポリオー
ルとしては、ポリウレタンフォームの製造に通常用いら
れるものが使用でき、例えばポリエーテルポリオールが
挙げられる。このポリエーテルポリオールとしては、
水、アルコール類、アミン類、アンモニア等の開始剤に
アルキレンオキシドを付加させたものが挙げられる。ア
ルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール
等の1価アルコール類、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール等の2価アルコール類、グリセリン、トリ
メチロールプロパン等の3価アルコール類、ジグリセリ
ン等の4価アルコール類、D−ソルビトール等の6価ア
ルコール、8価アルコール類等の多価アルコール類が挙
げられる。アミン類としては、ジメチルアミン、ジエチ
ルアミン等の1価アミン類、メチルアミン,エチルアミ
ン等の2価アミン類、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン等の3価アミン類、
4価アミン類等の多価アミン類が挙げられる。アルキレ
ンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシド、1,2−、1,4−および2,3−ブチレンオ
キシドおよびこれらの2種以上の併用が挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは、プロピレンオキシドおよび
/またはエチレンオキシドであり、併用の場合の付加形
式はブロックもしくはランダムのいずれでもよい。
【0007】これらのポリオールは、その中でビニルモ
ノマーを重合させて得られるビニル重合体含有ポリオー
ルとしても本発明に好適に使用することができる。この
ビニル重合体含有ポリオールは、たとえば、上記に例示
したポリオール中で、アクリロニトリル、スチレン等の
ビニルモノマーをラジカル重合し安定分散させて得るこ
とができる。ビニル重合体ポリオール中のビニルポリマ
ーの含量は、通常10〜50重量%、好ましくは15〜
40重量%である。ポリオール(A−2)の平均官能基
数は、通常1.5〜4.5、好ましくは2.5〜3.5であ
り、水酸基価は通常200〜300mgKOH/g、好ましく
は230〜270mgKOH/gである。水酸基価が200mgK
OH/g未満ではウレタンフォームのエネルギー吸収性が不
十分になり、300mgKOH/gを越えるものではウレタン
フォームを形成する樹脂が硬くなり、感触が悪化する。
ポリオール(A−3)の平均官能基数は、通常1.5〜
4.5、好ましくは2.5〜3.5であり、水酸基価は通
常20〜80mgKOH/g、好ましくはは30〜60mgKOH
/gである。ポリオール(A−4)の平均官能基数は、
通常1〜3、好ましくは1.5〜2.5であり、水酸基価
は通常80〜150mgKOH/g、好ましくは90〜115m
gKOH/gである。また、エチレンオキシドの含量の高いも
のが望ましく、通常50重量%以上、好ましくは70重
量%以上である。ポリオール(A−1)、(A−2)、
(A−3)および(A−4)の混合割合は、通常10〜
60重量%:10〜65重量%:1〜50重量%:1〜
20重量%であり、好ましくは、20〜40重量%:5
0〜60重量%:1〜10重量%:5〜15重量%であ
る。また硬度の温度依存性の小さいフォームを製造する
には該混合比は好ましくは30〜50重量%:20〜4
0重量%:20〜40重量%:1〜10重量%である。
本発明に用いられるポリイソシアネート(B)として
は、従来軟質ウレタンフォームの製造に用いられている
公知のもの、たとえば、トルエンジイソシアネート(T
DI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I)、フェニレンジイソシアネート(PDI)、ナフタ
レンジイソシアネート(NDI)などの芳香族ポリイソ
シアネートや変成TDI、クルードMDIおよび変成M
DIなどが挙げられ、これらの単独あるいは2種以上を
併用して用いることができる。なお、本発明において
は、TDIの単独が好適に使用される。
ノマーを重合させて得られるビニル重合体含有ポリオー
ルとしても本発明に好適に使用することができる。この
ビニル重合体含有ポリオールは、たとえば、上記に例示
したポリオール中で、アクリロニトリル、スチレン等の
ビニルモノマーをラジカル重合し安定分散させて得るこ
とができる。ビニル重合体ポリオール中のビニルポリマ
ーの含量は、通常10〜50重量%、好ましくは15〜
40重量%である。ポリオール(A−2)の平均官能基
数は、通常1.5〜4.5、好ましくは2.5〜3.5であ
り、水酸基価は通常200〜300mgKOH/g、好ましく
は230〜270mgKOH/gである。水酸基価が200mgK
OH/g未満ではウレタンフォームのエネルギー吸収性が不
十分になり、300mgKOH/gを越えるものではウレタン
フォームを形成する樹脂が硬くなり、感触が悪化する。
ポリオール(A−3)の平均官能基数は、通常1.5〜
4.5、好ましくは2.5〜3.5であり、水酸基価は通
常20〜80mgKOH/g、好ましくはは30〜60mgKOH
/gである。ポリオール(A−4)の平均官能基数は、
通常1〜3、好ましくは1.5〜2.5であり、水酸基価
は通常80〜150mgKOH/g、好ましくは90〜115m
gKOH/gである。また、エチレンオキシドの含量の高いも
のが望ましく、通常50重量%以上、好ましくは70重
量%以上である。ポリオール(A−1)、(A−2)、
(A−3)および(A−4)の混合割合は、通常10〜
60重量%:10〜65重量%:1〜50重量%:1〜
20重量%であり、好ましくは、20〜40重量%:5
0〜60重量%:1〜10重量%:5〜15重量%であ
る。また硬度の温度依存性の小さいフォームを製造する
には該混合比は好ましくは30〜50重量%:20〜4
0重量%:20〜40重量%:1〜10重量%である。
本発明に用いられるポリイソシアネート(B)として
は、従来軟質ウレタンフォームの製造に用いられている
公知のもの、たとえば、トルエンジイソシアネート(T
DI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I)、フェニレンジイソシアネート(PDI)、ナフタ
レンジイソシアネート(NDI)などの芳香族ポリイソ
シアネートや変成TDI、クルードMDIおよび変成M
DIなどが挙げられ、これらの単独あるいは2種以上を
併用して用いることができる。なお、本発明において
は、TDIの単独が好適に使用される。
【0008】本発明に用いられる含リン化合物(C)と
しては、従来ウレタンフォームの難燃剤として用いられ
る自体公知の含リン化合物が好適に使用され、たとえ
ば、トリスモノクロロエチルホスフェート、トリスジク
ロロプロピルホスフェート、トリスジブロモプロピルホ
スフェートなどのトリスハロアルキルホスフェート、た
とえばトリスモノクロロエチルホスファイト、トリスモ
ノブロモエチルホスファイト、などのトリスハロアルキ
ルホスファイト、たとえばジアンモニウムホスファイト
などのアンモニウムホスファイト、たとえばトリクレジ
ルホスフェートなどのトリアリールホスフェートといっ
た、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、リン酸
塩、亜リン酸塩や、たとえばプロポキシル化リン酸など
のアルコキシリン酸、リン酸と五酸化リンの混合物にプ
ロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加させ
た含リンポリオールといった分子中に活性水素を有する
有機リン化合物などが挙げられる。
しては、従来ウレタンフォームの難燃剤として用いられ
る自体公知の含リン化合物が好適に使用され、たとえ
ば、トリスモノクロロエチルホスフェート、トリスジク
ロロプロピルホスフェート、トリスジブロモプロピルホ
スフェートなどのトリスハロアルキルホスフェート、た
とえばトリスモノクロロエチルホスファイト、トリスモ
ノブロモエチルホスファイト、などのトリスハロアルキ
ルホスファイト、たとえばジアンモニウムホスファイト
などのアンモニウムホスファイト、たとえばトリクレジ
ルホスフェートなどのトリアリールホスフェートといっ
た、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、リン酸
塩、亜リン酸塩や、たとえばプロポキシル化リン酸など
のアルコキシリン酸、リン酸と五酸化リンの混合物にプ
ロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加させ
た含リンポリオールといった分子中に活性水素を有する
有機リン化合物などが挙げられる。
【0009】本発明に用いられる発泡剤(C)として
は、たとえば水およびハロゲン置換脂肪族炭化水素系発
泡剤、たとえば、トリクロロフルオロメタン,ジクロロ
ジフルオロメタン,トリクロロエタン,トリクロロエチ
レン,テトラクロロエチレン,塩化メチレン,トリクロ
ロトリフルオロエタン,ジブロモテトラフルオロエタ
ン,四塩化炭素などが挙げられる。これらの発泡剤の中
では水が好ましい。本発明においては、上記の成分の外
に、必要により触媒,整泡剤,その他の助剤が用いられ
る。触媒としては、ポリウレタンの製造に通常使用され
る公知のもの、たとえばトリエチルアミン、トリエチレ
ンジアミン、N−メチルモルホリン等の3級アミン類、
テトラエチルヒドロキシルアンモニウム等の4級アンモ
ニウム塩、イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール等のイミダゾール類などのアミン系触媒、酢酸
スズ、オクチル酸スズ、ジブチルスズジラウレート、ジ
ブチルスズクロライド等の有機スズ化合物、オクチル酸
鉛、ナフテン酸鉛等の有機鉛化合物、ナフテン酸ニッケ
ル等の有機ニッケル化合物などの有機金属系触媒等が挙
げられる。これらのうち好ましいものは、3級アミン類
と有機スズ化合物の併用である。整泡剤としては、たと
えばシロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体な
どの従来、ポリウレタンフォームの製造に通常使用され
るシリコン系界面活性剤が用いられ、例として信越化学
工業(株)製のF−242T等が挙げられる。
は、たとえば水およびハロゲン置換脂肪族炭化水素系発
泡剤、たとえば、トリクロロフルオロメタン,ジクロロ
ジフルオロメタン,トリクロロエタン,トリクロロエチ
レン,テトラクロロエチレン,塩化メチレン,トリクロ
ロトリフルオロエタン,ジブロモテトラフルオロエタ
ン,四塩化炭素などが挙げられる。これらの発泡剤の中
では水が好ましい。本発明においては、上記の成分の外
に、必要により触媒,整泡剤,その他の助剤が用いられ
る。触媒としては、ポリウレタンの製造に通常使用され
る公知のもの、たとえばトリエチルアミン、トリエチレ
ンジアミン、N−メチルモルホリン等の3級アミン類、
テトラエチルヒドロキシルアンモニウム等の4級アンモ
ニウム塩、イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール等のイミダゾール類などのアミン系触媒、酢酸
スズ、オクチル酸スズ、ジブチルスズジラウレート、ジ
ブチルスズクロライド等の有機スズ化合物、オクチル酸
鉛、ナフテン酸鉛等の有機鉛化合物、ナフテン酸ニッケ
ル等の有機ニッケル化合物などの有機金属系触媒等が挙
げられる。これらのうち好ましいものは、3級アミン類
と有機スズ化合物の併用である。整泡剤としては、たと
えばシロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体な
どの従来、ポリウレタンフォームの製造に通常使用され
るシリコン系界面活性剤が用いられ、例として信越化学
工業(株)製のF−242T等が挙げられる。
【0010】その他の助剤としては、たとえば、ウレタ
ンフォームの製造に用いられる含リン化合物以外の公知
の難燃剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。本発明にお
けるポリオール100重量部に対するポリイソシアネー
ト(B)、含リン化合物(C)、発泡剤(D)、触媒、
整泡剤の使用量はそれぞれ次の通りである。ポリイソシ
アネート(B)はNCO指数が通常75〜125、好ま
しくは85〜115となる量である。含リン化合物
(C)は通常1〜30重量部、好ましくは2から15重
量部である。発泡剤(D)は通常0.5〜5重量部、好
ましくは1.0〜4重量部である。発泡剤として水を用
いる場合は、通常0.5〜4.5重量部、好ましくは1.
5〜3重量部である。4.5重量部を越えると密度が低
くなり、しっとりとした感触のものを得ることが困難で
ある。触媒は、通常0.01〜5重量部、好ましくは0.
5〜3重量部、整泡剤は通常0.5〜5重量部、好まし
くは1〜3重量部である。本発明のウレタンフォーム
は、従来公知のスラブ方式で製造することができる。
ンフォームの製造に用いられる含リン化合物以外の公知
の難燃剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。本発明にお
けるポリオール100重量部に対するポリイソシアネー
ト(B)、含リン化合物(C)、発泡剤(D)、触媒、
整泡剤の使用量はそれぞれ次の通りである。ポリイソシ
アネート(B)はNCO指数が通常75〜125、好ま
しくは85〜115となる量である。含リン化合物
(C)は通常1〜30重量部、好ましくは2から15重
量部である。発泡剤(D)は通常0.5〜5重量部、好
ましくは1.0〜4重量部である。発泡剤として水を用
いる場合は、通常0.5〜4.5重量部、好ましくは1.
5〜3重量部である。4.5重量部を越えると密度が低
くなり、しっとりとした感触のものを得ることが困難で
ある。触媒は、通常0.01〜5重量部、好ましくは0.
5〜3重量部、整泡剤は通常0.5〜5重量部、好まし
くは1〜3重量部である。本発明のウレタンフォーム
は、従来公知のスラブ方式で製造することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のウレタンフォームを製造
するには、まずポリオール、含リン化合物、整泡剤およ
び水など、触媒、ポリイソシアネート以外の成分を混合
し、撹拌する。これに触媒を添加し、数秒間撹拌してポ
リイソシアネートを混合し、混合物を発泡箱に投入して
発泡、硬化させると目的とする軟質ウレタンフォームが
得られる。
するには、まずポリオール、含リン化合物、整泡剤およ
び水など、触媒、ポリイソシアネート以外の成分を混合
し、撹拌する。これに触媒を添加し、数秒間撹拌してポ
リイソシアネートを混合し、混合物を発泡箱に投入して
発泡、硬化させると目的とする軟質ウレタンフォームが
得られる。
【0012】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるも
のではない。 実施例1〜4および比較例1〜5 1)使用原料 (a)ポリオール (1)ポリエーテルポリエステルポリオール、平均官能基
数約3、水酸基価56mgKOH/g、(武田薬品工業(株)
製、アクトコール3P-56B) (2)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約3、水酸
基価250mgKOH/g (3)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約3、水酸
基価 34mgKOH/g (4)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約3、水酸
基価 56mgKOH/g (5)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約2、水酸
基価105mgKOH/g エチレンオキサイド含量100% (b)ポリイソシアネート トルエンジイソシアネート(2,4-異性体80重量%、2,6-
異性体20重量%の混合物)(武田薬品工業(株)製、タ
ケネートT−80) (C)含リン化合物 トリスクロロイソプロピルフォスフェート(アクゾ・カ
シマ(株)製、ファイロールPCF) (d)発泡剤 水(イオン交換水) (e)整泡剤 (6)シロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体系
整泡剤(信越化学工業(株)製、F−242T) (7)シロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体系
整泡剤(ゴールドシュミット(株)製、B−8017) (f)触媒 (8)スタナスオクトエイト(吉富製薬(株)製、スタノ
クト) (9)ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル/ジプ
ロピレングリコール(70%溶液)(東ソー(株)製、
トヨキャットET)
体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるも
のではない。 実施例1〜4および比較例1〜5 1)使用原料 (a)ポリオール (1)ポリエーテルポリエステルポリオール、平均官能基
数約3、水酸基価56mgKOH/g、(武田薬品工業(株)
製、アクトコール3P-56B) (2)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約3、水酸
基価250mgKOH/g (3)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約3、水酸
基価 34mgKOH/g (4)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約3、水酸
基価 56mgKOH/g (5)ポリエーテルポリオール、平均官能基数約2、水酸
基価105mgKOH/g エチレンオキサイド含量100% (b)ポリイソシアネート トルエンジイソシアネート(2,4-異性体80重量%、2,6-
異性体20重量%の混合物)(武田薬品工業(株)製、タ
ケネートT−80) (C)含リン化合物 トリスクロロイソプロピルフォスフェート(アクゾ・カ
シマ(株)製、ファイロールPCF) (d)発泡剤 水(イオン交換水) (e)整泡剤 (6)シロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体系
整泡剤(信越化学工業(株)製、F−242T) (7)シロキサン−オキシアルキレンブロック共重合体系
整泡剤(ゴールドシュミット(株)製、B−8017) (f)触媒 (8)スタナスオクトエイト(吉富製薬(株)製、スタノ
クト) (9)ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル/ジプ
ロピレングリコール(70%溶液)(東ソー(株)製、
トヨキャットET)
【0013】2)ウレタンフォームの製造法 実施例1〜4及び比較例1〜5の発泡性組成物の組成比
を〔表1〕に示す。
を〔表1〕に示す。
【表1】 〔表1〕中の発泡性組成物中の各成分の割合はイソシア
ネート指標以外は全て重量部で表されているが、実際の
製造法においては、記載された数値に4を乗じた数値の
g数を用いた。〔表1〕に示した成分うち、触媒とイソ
シアネート以外の各成分をハンドミキサーで撹拌した後
触媒を添加し、5秒間撹拌後〔表1〕のイソシアネート
指数に従ってポリイソシアネートと混合し、混合物を発
泡箱に投入して発泡、硬化させた。得られたフォームを
室温で1日静置後物性測定に供した。なお比較例2およ
び4においては独立気泡率が高く静置後には収縮してお
り諸物性の測定はできなかった。
ネート指標以外は全て重量部で表されているが、実際の
製造法においては、記載された数値に4を乗じた数値の
g数を用いた。〔表1〕に示した成分うち、触媒とイソ
シアネート以外の各成分をハンドミキサーで撹拌した後
触媒を添加し、5秒間撹拌後〔表1〕のイソシアネート
指数に従ってポリイソシアネートと混合し、混合物を発
泡箱に投入して発泡、硬化させた。得られたフォームを
室温で1日静置後物性測定に供した。なお比較例2およ
び4においては独立気泡率が高く静置後には収縮してお
り諸物性の測定はできなかった。
【0014】3)各フォームの物性の測定方法 各実施例および比較例で得られたフォームについて以下
の方法により性能試験を行った。 (i) 密度、反発弾性、硬さ(25%ILD)、乾熱お
よび湿熱永久歪みは JISK 6401に従って測定した。 (ii) 引張強度、引裂強度および伸びは JIS K6301に
従って測定した。 (iii)通気量は厚み1cm、直径10cmの円柱形サンプル
を用い、(株)東洋精機製作所製の織布通気度試験機に
て測定した。 (iv) 剥離強度は幅2.54cm、厚み0.5cm、長さ8cmのサ
ンプル片を同じ大きさのナイロン製布にガスバーナーを
用いてフレームラミネーションし、一日静置した後に測
定した。
の方法により性能試験を行った。 (i) 密度、反発弾性、硬さ(25%ILD)、乾熱お
よび湿熱永久歪みは JISK 6401に従って測定した。 (ii) 引張強度、引裂強度および伸びは JIS K6301に
従って測定した。 (iii)通気量は厚み1cm、直径10cmの円柱形サンプル
を用い、(株)東洋精機製作所製の織布通気度試験機に
て測定した。 (iv) 剥離強度は幅2.54cm、厚み0.5cm、長さ8cmのサ
ンプル片を同じ大きさのナイロン製布にガスバーナーを
用いてフレームラミネーションし、一日静置した後に測
定した。
【0015】4)測定結果 実施例1および2は反発弾性率が低く、熱融着性も優れ
ている。しかし比較例1は反発弾性率は低くはなく、フ
ォームが布に融着しないため、剥離強度は測定できなか
った。各実施例におけるポリエーテルポリエステルポリ
オール(1)をポリエーテルポリオール(4)に替えた
比較例2ではフォームのオープン化が十分でなく、収縮
してしまった。また実施例2と比較例3を比較した場
合、ポリオール(2)がポリオール(4)に代わること
により熱融着性は若干低下するだけであるが、反発弾性
率は高くなる。また実施例2において用いたポリオール
(5)を用いずに行った比較例4ではフォームのオープ
ン化が十分でなく、収縮してしまった。また含リン化合
物の効果を観るために、実施例2と比較例5を比較した
ところ、含リン化合物が入っていない比較例5は熱融着
性が発現しなかった。
ている。しかし比較例1は反発弾性率は低くはなく、フ
ォームが布に融着しないため、剥離強度は測定できなか
った。各実施例におけるポリエーテルポリエステルポリ
オール(1)をポリエーテルポリオール(4)に替えた
比較例2ではフォームのオープン化が十分でなく、収縮
してしまった。また実施例2と比較例3を比較した場
合、ポリオール(2)がポリオール(4)に代わること
により熱融着性は若干低下するだけであるが、反発弾性
率は高くなる。また実施例2において用いたポリオール
(5)を用いずに行った比較例4ではフォームのオープ
ン化が十分でなく、収縮してしまった。また含リン化合
物の効果を観るために、実施例2と比較例5を比較した
ところ、含リン化合物が入っていない比較例5は熱融着
性が発現しなかった。
【0016】
【発明の効果】本発明の低反発弾性ウレタンフォーム
は、フレームラミネーションが可能であり、永久歪み値
も小さい。また、原料ポリオールの組成を最適化するこ
とにより硬度の温度依存性の小さい、優れた諸特性を有
するフレームラミネーション可能な低反発弾性ウレタン
フォームが得られる。
は、フレームラミネーションが可能であり、永久歪み値
も小さい。また、原料ポリオールの組成を最適化するこ
とにより硬度の温度依存性の小さい、優れた諸特性を有
するフレームラミネーション可能な低反発弾性ウレタン
フォームが得られる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04
Claims (17)
- 【請求項1】平均官能基数2〜4で、水酸基価45〜6
5mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオール(A
−1)を10〜60重量%および平均官能基数1.5〜
4.5で、水酸基価200〜300mgKOH/gのポリオー
ル(A−2)を10〜65重量%含むポリオール(A)
とポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物(C)
および発泡剤(D)の存在下に反応させて得られるウレ
タンフォーム。 - 【請求項2】ポリエーテルポリエステルポリオール(A
−1)が、平均官能基数2.5〜3.5で、水酸基価5
0〜60mgKOH/gのものである請求項1記載のウレタン
フォーム。 - 【請求項3】ポリオール(A−2)が、平均官能基数
2.5〜3.5で、水酸基価230〜270mgKOH/gのも
のである請求項1記載のウレタンフォーム。 - 【請求項4】ポリオール(A)が、さらに平均官能基数
1.5〜4.5で、水酸基価20〜80mgKOH/gのポリ
オール(A−3)を1〜50重量%含むものである請求
項1記載のウレタンフォーム。 - 【請求項5】ポリオール(A−3)が、平均官能基数
2.5〜3.5で、水酸基価30〜60mgKOH/gのもので
ある請求項4記載のウレタンフォーム。 - 【請求項6】ポリオール(A)が、さらに平均官能基数
1〜3で、水酸基価80〜150mgKOH/gのポリオール
(A−4)を1〜20重量%含むものである請求項1記
載のウレタンフォーム。 - 【請求項7】ポリオール(A−4)が、平均官能基数
1.5〜2.5、水酸基価90〜115mgKOH/gで、エチ
レンオキシドユニット含有率が50重量%以上のもので
ある請求項6記載のウレタンフォーム。 - 【請求項8】含リン化合物(C)の使用量が、ポリオー
ル(A)に対し1〜30重量%である請求項1記載のウ
レタンフォーム。 - 【請求項9】発泡剤(D)が、水である請求項1記載の
ウレタンフォーム。 - 【請求項10】水の使用量が、ポリオール(A)に対し
0.5〜4.5重量%である請求項9記載のウレタンフォ
ーム。 - 【請求項11】ポリイソシアネート(B)が、トルエン
ジイソシアネートである請求項1記載のウレタンフォー
ム。 - 【請求項12】ポリオール(A)が、ポリエーテルポリ
エステルポリオール(A−1)を30〜50重量%およ
びポリオール(A−2)を20〜40重量%含むもので
ある請求項1記載のウレタンフォーム。 - 【請求項13】ポリオール(A)が、さらにポリオール
(A−3)を20〜40重量%含むものである請求項1
2記載のウレタンフォーム。 - 【請求項14】ポリオール(A)が、さらにポリオール
(A−4)を1〜10重量%含むものである請求項12
記載のウレタンフォーム。 - 【請求項15】平均官能基数2〜4で、水酸基価45〜
65mgKOH/gのポリエーテルポリエステルポリオール
(A−1)を10〜60重量%および平均官能基数1.
5〜4.5で水酸基価200〜300mgKOH/gのポリオ
ール(A−2)を10〜65重量%含むポリオール
(A)とポリイソシアネート(B)とを、含リン化合物
(C)および発泡剤(D)の存在下に反応させることを
特徴とするウレタンフォームの製造法。 - 【請求項16】ポリオール(A)が、さらに平均官能基
数1.5〜4.5で、水酸基価20〜80mgKOH/gのポリ
オール(A−3)を1〜50重量%含むものである請求
項15記載のウレタンフォームの製造法。 - 【請求項17】ポリオール(A)が、さらに平均官能基
数1〜3で、水酸基価80〜150mgKOH/gのポリオー
ル(A−4)を1〜20重量%含むものである請求項1
5記載のウレタンフォームの製造法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7338301A JPH09151234A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ウレタンフォームおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7338301A JPH09151234A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ウレタンフォームおよびその製造法 |
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Family
ID=18316855
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7338301A Pending JPH09151234A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | ウレタンフォームおよびその製造法 |
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|---|---|
| JP (1) | JPH09151234A (ja) |
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- 1995-11-30 JP JP7338301A patent/JPH09151234A/ja active Pending
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