JPS6157848B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高反発弾性ポリウレタン フオームの
製造方法に関するものである。 ポリウレタン フオームは一般に発泡剤と反応
触媒の存在においてポリエーテル ポリオールを
有機ポリイソシアネートと反応させて造る。その
ようなフオームを造るのに種々のポリエーテルポ
リオールが使われてきており；その結果生じるフ
オームは選択したポリオールのヒドロキシル価に
応じて物理的性質において極めてたわみやすいも
のから全く硬いものまでに亘ることができる。 たわみ性ポリウレタン フオームの製造技術に
おいて、高反応性有機ポリイソシアネートおよび
第一ヒドロキシル含量の或る水準を有する高分子
量ポリオールを配合するフオーム形成処方を利用
することによつて改良された反発弾性とその他の
好ましい物理的性質を持つたフオームを得ること
ができることが知られている。そのようにして生
じたフオームはこの技術において「高反発弾性」
フオームと呼ばれるようになつた。反発弾性は変
形力が適用されそして物体から取除いた後に当初
の形状と寸法に戻る能力と定義される。ポリウレ
タン フオーム技術において、工業界は「SAC
率」を高反発弾性フオームと通例のフオーム間の
識別特性と考えている。クツシヨン材料によつて
与えられる支持尺度であるこのSAC率は65％撓
みにおける押込荷重値対25％撓みにおける押込荷
重値の比である（ASTM Ｄ−1564−64Tによ
る）。SPI標準に従えば、通例のフオームは約1.7
ないし2.2のSAC率を示し；高反発弾性フオーム
は約2.2以上ないし約3.2の率を持つ。 高反発弾性フオームはクツシヨン材として家具
および寝具に広い利用を見出した。最も顕著なの
は、これらのフオームは自動車工業において注形
自動車座席の製造用に利用されたことである。こ
れらの比較的新しいフオームが受容れられたのは
既に確立されたポリウレタン フオーム技術の大
部分が高反発弾性フオームに容易に適用できたこ
とに帰せられる。しかし、技術の一つの特殊分野
であるフオームの安定化と圧潰は著しく非伝承性
であることが判つた。高反発弾性フオームが造ら
れる反応混合物が著しく反応性々質であるため、
そのようなフオームは独特の早期硬化収縮を示す
ことが判つた。組成物が反応し、フオーム化し、
そして固化するときに組成物を安定化するのに役
立つ通例のフオーム反応混合物成分は高反発弾性
フオーム化反応における収縮または圧潰を防ぐ効
果はない。その上、通例の安定剤はフオーム製品
のひどい空隙、裂けおよび収縮を引起すようにな
る。高反発弾性フオームの安定化要求を満たすた
めに多くの接近が展開された。例えば、米国特許
第3880780は選択されたポリエーテル ポリオー
ルとポリイソシアネート混合物を含む安定化フオ
ーム処方と芳香族アミン硬化剤の使用を教える。
米国特許第3931066号中では、安定化フオーム製
品をもたらすための主および補足のポリエーテル
ポリオールの選択された配合を教える。米国特
許第3933701号中には高反発弾性フオームをフオ
ーム化後間もなくの早期硬化圧潰から安定させる
のに有用であるとして精選したメチレン−結合の
ジアリル ポリイソシアネートを記載している。 フオーム化安定性および高い耐荷重特性を達成
するために、高反発弾性フオーム生産において
「ポリマー ポリオール」加工系の採用が一般的
になつてきた。エチレン系不飽和モノマーおよび
ポリオールから造られるそのようなポリマーポリ
オールは米国特許第3383351；3652639および
3823201各号中に記載される物質によつて例示さ
れる。これらのポリマーポリオールは一般に通例
のポリエーテル ポリオールと混合しそして出発
ポリオール反応体として使用する。 別の参考文の米国特許第4108791号は改良され
たフオーム性質を有する高反発弾性ポリウレタン
フオームは６−8.5の調節されたPHを有する無
機充填剤を含むポリオールからフオームを造るこ
とによつて達成することができると開示してい
る。 本発明に従えば、少割合の効果的に分散する精
選した微粒状物質をフオーム反応混合物中に配合
することによつて他の望ましいフオーム性質を保
持しながら高反発弾性ポリウレタン フオームを
早期硬化圧潰または収縮に抗して安定化すること
ができることが現在発見された。 ポリウレタン フオーム技術においては経済的
理由のために充填剤として、またはフオーム製品
に或る種の物理的特性を与えるためにフオーム処
方中に微細粒状物質を使用することが前に知られ
ていた。例えば、米国特許第3640920号中には
0.01ないし約250ミクロンの寸法範囲の微粒子を
約0.05ないし約0.5重量％含む反応混合物から好
都合な「冷凍器安定性」の特徴を示す硬質、低密
度断熱フオーム組成物を造ることができることを
教えている。 別の特許、米国特許第3441523号は重要な物理
的特性を低下させることなく充填された撓み性細
胞状ウレタンを造るために約２ないし25ミクロン
の粒度範囲の少なくとも５重量％の粒状充填物質
の使用を記載している。 充填剤物質の使用は通常は劣つた物理的性質を
もたらしこれはそれの利用による経済的利益を相
殺する。米国特許第3150109号はこの問題を救済
するための別の接近を開示する。通常の充填剤顔
料物質をアミン アルコール組成物と共に塗布す
ることによつて、低密度、通気性フオームの物理
的性質に著しく影響することなくかなりの量の充
填剤が使用できることを開示している。 上に述べたように、米国特許第4108791号は高
反発弾性撓み性ポリウレタン フオームの性質を
改良するために精選した無機充填剤粒子の使用を
記している。この参考文献はある種のフオームの
欠陥に効果的に打ち勝つためには、使用する無機
充填剤は約6.5ないし約8.5のPHと約７ミクロンよ
りも小さい有効粒度を持たなければならないこと
を教える。非晶質溶融シリカを含めて種種の適し
た無機充填剤が記載されている。効力のある充填
剤物質を造るためには溶融シリカのような商業的
に利用し得て明細に指定した粒度を有する充填剤
を物質のPHを6.5と8.5の間に調節するために、そ
れぞれの状態が指示されるように、適当な塩基ま
たは酸で処理する。指定した範囲外のPHを有する
未処理充填剤物質を高反発弾性フオームの生産に
使うと収縮のような受け容れられない問題を示す
劣つたフオームが形成されることが証せられる。 驚いたことには、PHまたは当初の主要粒子寸法
よりもむしろ粒状物質の反応混合物中における分
散度が安定化効力において決定的な因子であるこ
とが今日発見された。ポリオール組成物中に配合
されたときに、微粒子状物質は凝集に会い、個々
の粒子それ自身よりも著しく大きい粒子の集団を
形成する。配合されたポリオール組成物中の粒子
の凝集塊は通常個々の粒子の当初の寸法の100倍
よりも大きい有効寸法を示すことが判明した。現
に規定した臨界的限度以内に低減した効力のある
分散した粒子寸法を保持するように選り抜いた配
合を行わなかつた微細粒子を含有する高反発弾性
フオーム反応処方物は受容できない収縮を避ける
ことに失敗する。 本発明に従えば、効果的に分散した少ない割合
の微細粒状物質を含むポリオール反応体組成物を
使用することによつて高反発弾性フオーム反応安
定化が達成される。本発明は、(a)無機充填剤を含
有する、多価アルコールに酸化アルキレンを付加
することにより製造され、かつ少なくとも約1500
の分子量、約２〜８個のヒドロキシル末端基、お
よび約1.5：１〜約5.5：１の範囲の第一対第二ヒ
ドロキシル末端基比率を有するポリエーテルポリ
オール；(b)有機ポリイソシアネート；(c)発泡剤お
よび(d)反応触媒を含む反応混合物から高反発弾性
ポリウレタンフオームを造る方法に関するもので
あり、前記ポリエーテルポリオールに無機充填剤
を含有させるに当り、無機充填剤を予め約75ミク
ロンよりも小さい（例えば、ASTMD−1210−64
による）有効最大粒子寸法でポリオールに分散さ
せて無機充填剤−ポリオール濃厚物とし、この濃
厚物を全ポリオール重量を基にして無機充填剤が
約0.1〜約5.0重量％の範囲となる量で前記ポリエ
ーテルポリオールに混合することを特徴とする。
無機充填剤−ポリオール濃厚物は、効果的に凝集
塊を除去しまたは粒子凝集塊寸法を減少させて指
定した臨界範囲内の分散粒子特性を特徴づけるポ
リオール組成物を形成する高剪断ミキサーまたは
その他の配合装置を使用することによつて完全さ
れる。望ましくは、無機充填剤−ポリオール濃厚
物中の有効粒子寸法は約50ミクロンよりも小さ
く；最も望ましくは約25ミクロンまたはそれ以下
である。約10ないし約20ミクロンの間に亘る分散
物中の有効最大粒子寸法が特に望ましいことが判
明した。 本発明の方法に従つて利用される無機充填剤
は、フオーム反応混合物と相溶性であるがその中
に溶け込まない選択された微細な固体粒子であ
る。望ましくは、その粒子は約75ミクロンよりも
小さい主要粒子寸法、少なくとも約30m²/ｇの表
面積を有し、そして約１ないし約65ポンド／立方
フイートの嵩密度を示す。そのような物理的基準
に合致する天然に生じる物質は普通には得られな
いが、しかし好適な粒状物質は既知の方法によつ
て合成的に造ることができる。使用することがで
きる無機充填剤の例は次のものである：珪素およ
び燐のような非金属をベースにした非金属酸化物
で、例えば、二酸化珪素、燐酸塩および亜燐酸
塩；マグネシウム、カルシウム、チタニウム、バ
リウム、アルミニウム、鉄、銅、および亜鉛のよ
うな金属をベースにした酸化金属、珪酸金属およ
び金属塩；およびシリコーン；黒鉛；カーボン；
を含む。粒状カーボン（例えば、チヤンネル ブ
ラツク）および酸水素炎中の金属および非金属塩
化物の加水分解によつて生じるような不活性金属
および非金属酸化物粒子（例えば、米国特許第
3083115；3086851および3103495各号）が望まし
い安定剤である。特に望ましいのは二酸化珪素
（例えば、合成無定形シリカ、親水性または変性
疎水性）、二酸化チタンおよび酸化アルミニウム
で、それらはデグツサ コーポレーシヨンから
「エーロシル（AEROSIL）」の商標によつて、キ
ヤボツト コーポレーシヨンから「キヤブ−オー
−シル（CAB−Ｏ−SIL）」の商標によつてそし
てW.R.グレース社から「サイロイド
（SYLOID）」の商標によつて市場から入手でき
る。そのような不活性酸化物では約0.007ないし
約10ミクロンの平均主要粒子寸法の特徴を示し、
約50ないし約400m²/ｇの表面積を有し、約３ない
し約５の範囲のPHを有し、そして約１ないし約10
ポンド／ft³の嵩比重を持つものが最も望まし
い。 全ポリオール重量を基準にして約0.1ないし5.0
％の範囲の量で粒状材を用いることが望ましいこ
とが判つた。最も望ましくは、約0.25ないし約
1.0％の安定化剤を使用する。 本発明に従つてポリウレタン フオームを造る
場合、上に規定したような有効に分散した微粒物
質の安定化割合の含有を除外して何れの先行技術
の高反発弾性フオーム処方を使用してもよい。そ
のような処方は種々の組合わせのポリエーテル
ポリオール、有機ポリイソシアネート、フオーム
化剤および反応触媒を含む。 ポリエーテル ポリオールは多価アルコールに
酸化アルキレンを付加することにより製造され、
かつ少なくとも約1500の分子量、約２〜約８個の
ヒドロキシル末端基および約1.5：１ないし約
5.5：１の範囲の第一対第二ヒドロキシル末端基
比率によつて特徴づけられるものである。このポ
リエーテルはこの技術において一般に周知の方法
によつて造ることができるものであつて、それで
はアルカリ性触媒の存在において多価アルコール
開始剤を、始めに３またはそれ以上の炭素原子を
有する酸アルキレンによりそして次に酸化エチレ
ンによつて縮合させる。 ポリエーテル ポリオールを造るために使用す
るアルコール開始剤は２−８個のヒドロキシル基
を有する何れの化合物でもよい。実例はエチレン
グリコール、プロピレン グリコール、１・３−
ブチレン グリコールのようなブチレン グリコ
ール類、１・５−ペンタン ジオールのようなペ
ンタン ジオール類、１・６−ヘキサン ジオー
ルのようなヘキサン ジオール類、グリセロー
ル、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペ
ンタエリスリトール、メチル グルコシド、シユ
クロース、それらの混合物およびこれらに類する
ものである。しかし、エチレン グリコール、プ
ロピレン グリコール、グリセロール、トリメチ
ロールプロパン、ソルビトール、および同種のも
ののような２−４個、そしてより望ましくは３−
４個のヒドロキシル基を有する脂肪族ポリオール
の使用が望ましい。最も望ましい開始剤はグリセ
ロールおよびトリメチロールプロパンのような脂
肪族トリオールである。 ポリエーテル ポリオールを造るには、上に記
した多価アルコールを水酸化カリウムのようなア
ルカリ性触媒の存在において初めは３−８個、そ
して望ましくは３−４個の炭素原子を有する酸化
アルキレンによりそして次に酸化エチレンによつ
て引続いて縮合させる。初めにアルコール開始剤
と縮合させる酸化アルキレンの例は酸化プロピレ
ン、酸化ブチレン、酸化ペンチレン、それらの混
合物および同種のものであり、酸化プロピレンが
最も望ましい。引続く縮合反応を実施する場合、
そのような酸化エチレンとより高級の酸化アルキ
レンの量は少なくとも約1500そして望ましくは約
4000ないし約7000の分子量を有するポリエーテル
でその中の第一対第二ヒドロキシル基の比率が約
1.5：１ないし約5.5：１そして望ましくは約２：
１ないし約５：１であるポリエーテルを与えるよ
うに使用する。 本発明の特に望ましい実施態様に従えば、ポリ
ウレタン フオームを造るのに使用するポリエー
テル ポリオールは約4500−6000の分子量と第一
対第二ヒドロキシルの比率約３：１ないし約
4.5：１を有するオキシプロピル化、オキシエチ
ル化脂肪族トリオールである。 本発明のフオームを造る場合、イソシアネート
反応体としては何れの適した有機ポリイソシアネ
ート、またはポリイソシアネートの混合物も使用
できる。例として挙げうるのは80：20および65：
35の２・４−および２・６−異性体混合物のよう
なトルエン ジイソシアネート、エチレン、ジイ
ソシアネート、プロピレン ジイソシアネート、
メチレンビス（４−フエニル）イソシアネート、
３・3′−ジトルエン−４・4′−ジイソシアネー
ト、ヘキサメチレン ジイソシアネート、ナフタ
レン−１・５−ジイソシアネート、ポリメチレン
ポリフエニル イソシアネート、それらの混合
物、および同種のものである。本発明の特に望ま
しい実施態様に従えば、２・４−および２・６−
トルエン ジイソシアネートの異性体混合物が使
われその中の２・４−異性体と２・６−異性体の
重量比は約60：40ないし約90：10であつてより望
ましくは約65：35ないし約80：20である。 使用するポリイソシアネートの全量は一般にポ
リエーテル ポリオールならびに何等かの付加物
質および／または系中に存在するフオーム化剤を
含めた反応系中のヒドロキシル基につき少なくと
も0.7NCO基を与えるのに十分なものであるべき
である。実際上はイソシアネート反応体の総量は
一般に各ヒドロキシル基につき約1.25よりも多く
なく、そして望ましくは約0.9−1.15NCO基を与
えるように使用する。 ポリウレタン フオームを造るには何れの適当
なフオーム化剤、またはフオーム化剤の混合物も
使用できる。これには水のような無機のフオーム
化剤、およびハロゲン化炭化水素および低分子量
アルカン、アルケン、およびエーテルのような７
個までの炭素原子を有する有機フオーム化剤を含
む。有機フオーム化剤の例にはモノフルオロトリ
クロロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロ
ロジフルオロメタン、１・１・２−トリクロロ−
１・２・２−トリフルオロエタン、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、メタン、エタ
ン、エチレン、プロピレン、ヘキサン、エチル
エーテルおよびジイソプロピル エーテルを含
む。水およびモノフルオロトリクロロメタンおよ
びジクロロジフルオロメタンのような低分子量ポ
リハロゲン化 アルカンが望ましい。フオーム化
剤の量はこの技術で周知のように妥当な広い範囲
内に変えることが可能である。しかし、一般に、
例えばハロゲン化アルカンは100重量部のポリエ
ーテルポリオールにつき約２−20重量部の量で使
用し；そして水は100重量部のポリエーテル ポ
リオールにつき約１−６重量部の量で使用する。 本発明のフオームを造るのに使用する触媒は、
第三アミン、有機金属塩、および有機金属塩と１
つまたは１つ以上の第三アミンとの混合物、そし
て後者が望ましい、を含めてこの目的に対して有
用であることが知られている何れの触媒でもよ
い。典型的な第三アミンには、例えば、トリエチ
ルアミン、トリエチレン ジアミン、トリメチル
アミン、テトラメチレン ジアミン、テトラメチ
ルブタン ジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ
−エチルモルホリン、ジメチルピペラジン、トリ
メチルアミノエチルピペラジン、ジメチルシクロ
ヘキシルアミン、ビス（ジメチルアミノエチルエ
ーテル）とジプロピレン グリコールとの７：３
の重量比の混合物のようなものでこれは「ニアツ
クスＡ−１」の商標で商業的に入手可能である、
メチルジシクロヘキシルアミン、Ｎ−シクロヘキ
シルモルホリン、ジメチルシクロヘキシルアミ
ン、メチルジエタノールアミン、「ポルカツト」
の商標で商業的に購入可能のもののようなジメチ
ルシクロヘキシルアミンと２（３−ペンチル）−
１−ジメチルアミノシクロヘキサンの混合物、ビ
ス（ジメチルアミノエチルプロピルエーテル）、
１：２および１：４の重量比混合物でそれぞれが
「ダブコ33LV」および「ダブコ8020」の商標で商
業的に購入しうるもののようなトリエチレンジア
ミンとジプロピレン グリコールの混合物、ビス
（ジメチルアミノプロピルエーテル）、およびこれ
らの触媒の混合物を含む。望ましい第三アミン触
媒はビス（ジメチル アミノエチル エーテル）
とジプロピレン グリコールとの混合物、ジメチ
ルシクロヘキシルアミン単独またはそれと２（３
−ペンチル）−１−ジメチルアミノシクロヘキサ
ンとの混合物である。第三アミン触媒はフオーム
を造るのに使用する全ポリオールの100重量部に
つき約1.0−1.5、そして望ましくは約0.25−0.75
部の割合で使用する。 典型的有機金属塩には、例えば、錫、チタニウ
ム、アルミニウム、コバルト、亜鉛、ビスマス、
鉛、およびカドミウムの塩を含み、錫塩、即ち第
一および第二錫塩が望ましい。例を挙げると、そ
のような塩にはこれらの金属のオクト酸塩、ジラ
ウリン酸塩、ジ酢酸塩、ジオクト酸塩、オレイン
酸塩およびネオデカン酸塩が含まれ、オクト酸塩
が望ましい。有機金属塩触媒はフオームを造るの
に使用する全ポリオールの100重量部につき約０
−0.5、そして望ましくは約0.05−0.2部の割合で
使用する。 本発明のポリウレタン フオームを造るのには
ポリウレタン フオームの細胞構造をさらに改良
するために少量の通常の界面活性剤を用いること
が望ましい。適当なそのような界面活性剤には、
例えば、シリコーンおよびシロキサンオキシアル
キレン ブロツク コポリマーのようなシリコン
ベース界面活性剤を含み、それらは総て市場から
購入することができる。一般にシリコーンはポリ
エーテル ポリオールの100重量部につき約0.1部
までの割合で使用し；そしてシロキサンオキシア
ルキレン ブロツク コポリマーは100重量部の
ポリエーテル ポリオールにつき約２部までの割
合で使用する。 もしも望むならば、通例のアミン硬化剤のよう
な硬化剤をフオーム−形成反応混合物中に含めて
もよい。しかし、本発明に従えば、硬化剤使用の
必要はなく従つてそのような物質は反応混合物か
ら除外することが望ましい。 ポリウレタン フオームに異なる性質を与える
ために種々の添加剤、例えば、粘土、硫酸カルシ
ウムまたは燐酸アンモニウムのような充填剤を原
価引下げのためまたは物理的性質を改良するため
に用いることもできる。染料のような成分を着色
のために加えてもよくそして繊維質ガラス、石
綿、または合成繊維を強度のために加えてもよ
い。さらに可塑剤、脱臭剤、酸化防止剤および難
燃剤を加えてもよい。 本発明の趣旨に従つて造つたフオームは都合の
よい加工特性および物理的性質を特徴とする。フ
オームは実質的に開放気泡でそしてフオーム化停
止後比較的短時間内にタツク−フリーになる。一
般に密度は約1.0ないし約5.0、望ましくは約1.7な
いし約3.0ポンド／ft³の範囲であり、硬化したフ
オームはSAC率が2.2より多く、一般に約2.3ない
し約3.0の範囲の特徴を示し、そしてボール反発
弾性は一般に約55％よりも大である。これらの高
反発弾性フオームは撓み性でそしてほとんどまた
は全く底につく傾向を示さない。良好な引裂き強
さ、引張り強さおよび伸びと組合つて本発明のフ
オームの物理的性質はそれらを種種のクツシヨン
用途に好ましいものにする。 以下の実施例はさらに本発明を例解するために
提供される。 実施例 １ 無機充填剤−ポリオール濃厚物の調製 30ｇの合成溶融シリカを600ｇのポリエーテル
ポリオールに加えそして約4000ないし8000ft／
分の刃先速度を有する高剪断力混練機を使用して
約10分間混合した。キヤボツトコーポレーシヨン
からCab−Ｏ−Sil Ｍ−５銘柄の商標で商業的に
入手したシリカは3.5−4.2のPHと主要粒子寸法14
ミリミクロンを有すると報告されている。ポリエ
ーテル ポリオールは約4675の分子量を有しそし
てプロポキシル化グリセリン前駆体を15モルの酸
化エチレンで最終ヒドロキシル数約36に末端−キ
ヤツプして造つた。このポリオールの第一対第二
ヒドロキシル末端基比率は３：１であつた。分散
物中の粒子および／または粒子凝集物の有効最大
寸法はASTM Ｄ−1210−64によるグラインド
ゲージを使用して約25ミクロンであることを測定
した。 比較実施例 Ａ 安定化効果に関して分散度の重要性を立証する
ために、実施例１と同一の成分および割合を使用
して第二の分散物を造つた。しかし、この比較用
調製においては4000ft／分よりも小さい刃先速度
を持つ通例の低剪断力混練機を使用して約10分間
分散物を混合した。分散物中の粒子および／また
は粒子凝集物の有効最大寸法は100ミクロンより
も大であることが測定された。 実施例２および比較実施例Ｂ 標準フオーム処方を使用し、但し実施例１およ
び比較実施例Ａに従つて造つた分散させたシリカ
−ポリオール濃厚物の一部を含めた。第表には
反応混合物成分および使用した割合の概略を示
す。報告された加工結果（早期硬化収縮）は本発
明に従つた効果的に分散させたシリカ使用の安定
効果を示すのに対し、通例のように分散させたシ
リカはフオーム安定化を達成するのに失敗してい
る。

【表】 実施例 ３−８ フオーム安定化効率の標準ゲージは「錫範囲
（tin range）」であつて、受容しうるフオーム加
工を維持しながらフオーム化処方中の錫の量を変
えうる範囲として規定される。ジラウリン酸ジブ
チル錫のような錫触媒を、粘度が急速に増加しそ
して発泡ガスを捕えて保持するような速さでイソ
シアネートとポリエーテル間の反応を強いるよう
に使用する。しかし、粘度増加速度があまり早い
と比較的厚い強力な細胞膜を持つた閉鎖細胞フオ
ームを生じそして極めて低い空気流を示しそして
早期硬化収縮を伴う。あまりにも小さい粘度増加
速度は広範な細胞膜の薄膜化、細胞破裂、発泡ガ
スの損失およびその結果のフオームの圧潰、沈降
またはき裂を引き起こす。 実際上の利用を可能にするためには、錫触媒の
供給流のポンプ送り流速における慣例の小さな変
動に起因する瀕繁なフオーム製品の失敗を避ける
ためにフオーム処方は受容可能な「錫範囲」の特
徴を示さなければならない。 錫範囲評価によつて表わされるところによるフ
オーム安定化に及ぼす分散した粒子寸法の効果を
立証するために一連の実施例を行つた。希望する
範囲の分散粒子寸法を達成するために変化する剪
断力の出るミキサーを使用して実施例１に畧述す
るようにCab−Ｏ−SilのＭ−５銘柄の５％分散物
を造つた。これらの分散させたシリカ−ポリオー
ル濃厚物を追加のポリオールに配合して全ポリオ
ール重量基準で0.5重量％の濃度のシリカを生じ
させた。標準の手動ミキサーを使用し下記第表
中に報告した処方に従つて自由ライズの高反発弾
性フオームを造つた。ジラウリン酸ジブチル錫の
量は「錫範囲」を測定するために各処方と共に変
え、フオーム安定性の見本はシリカ分散物をそれ
ぞれ使用して達成した。報告された結果は効果的
な分散かフオーム加工安定性において決定的因子
であることを例証する。100ミクロンより大きい
分散した粒子寸法によつて証明された狭い錫範囲
は実際的ではなくそして不十分なものである。

【表】 実施例９および比較実施例Ｃ 実施例１および比較実施例Ａの一般的手順を使
用したが、但しシリカではなくて微粒子カーボン
を用いて分散した粒子−ポリオール濃厚物を造つ
た。デグツサ コーポレーシヨンからチヤンネル
ブラツクFW200級の商標で得たカーボンは平均
主要粒子寸法13ミリミクロン、表面積460m²/ｇそ
して約２のPHを有すると報告されている。 本発明の範囲の内および外の粒状カーボン分散
物を使用し、実施例２の一般的方法に従つて自由
ライズの高反発弾性フオームを造つた。外方と結
果は次の第表中に作表してある。

【表】

【表】

【表】 実施例 10および11 実施例１の一般手順を使用し、しかし微粒子状
物質として二酸化チタニウムを用いて、二つの分
散させた粒子−ポリオール濃厚物を造つた。使用
した二酸化チタニウムはP25銘柄の名称でデグツ
サ コーポレーシヨンから商業的に入手した。こ
の物質は平均主要粒子寸法15−40ミリミクロン、
表面積約50m²/ｇおよびPH３−４と報告されてい
る。 下記の第表中に報告した処方から標準的手順
を使用して自由ライズで高反発弾性フオームを造
つた。非収縮性フオームが達成された。

【表】

【表】 実施例 12 実施例１の一般手順を使用し、しかし微粒子状
物質として酸化アルミニウムを用いて分散させた
粒子−ポリオール濃厚物を造つた。使用した酸化
アルミニウムは「銘柄Ｃ」の名称でデグツサ コ
ーポレーシヨンから商業的に得た。この物質は平
均主要粒子寸法５ないし20ミリミクロン、表面積
100m²/ｇおよびPH４−５と報告されている。 下記の第表中に畧述した処方から、標準的手
順を使用して自由ライズで高反発弾性フオームを
造つた。安定な非収縮性フオームが得られた。

【表】

【表】 実施例 13−17 30ｇのシリカを500ｇのポリエーテルと共に高
剪断力ミキサーを使用して混合し合成非晶質シリ
カの分散物を造つた。「サイロイド244」の商標の
下でW.R.グレース社から商業的に得たシリカは
約７ポンド／ft³の嵩密度、約４ミクロンの平均
主要粒子寸法、および約310m²/ｇの表面積を持つ
ていた。ポリエーテル ポリオールは約4675の分
子量を有しプロポキシル化グリセリン前駆体を15
モルの酸化エチレンで末端−キヤツプして造つ
た。得られた分散物、シリカ−ポリオール濃厚物
は外観が濁つておりそして250℃における粘度
2000cpsを有していた。 標準フオーム処方を用い、但し上記のシリカ−
ポリオール濃厚物の割合を含有させて高反発弾
性、撓み性ポリウレタン フオームを造つた。第
表に使用した成分と割合を畧記する。比較実施
例Ｄは何等安定剤を用いずに造つたフオームを例
示し；比較実施例Ｅは明細書中で検討したよう
に、ポリマー−ポリオールを含む先行技術の安定
化方法を例示する。 各実施例とも、成分を一緒に混合しそして四角
のボール箱中に注入した。フオーム生成物が得ら
れこれを室温硬化中に収縮または圧潰について観
察した。各フオームの心部密度を測定した後その
物理的性質を測定した−圧縮永久歪、引張り強
さ、伸び、引裂き強さ、ボール反発力、風量、お
よびSAC率（ASTM Ｄ−1564−64Tによる）。物
理的性質試験の結果は次の第表中に作表する。

【表】

【表】

【表】 実施例 18 下記のフオーム化成分混合物をアルミニウム鋳
型（６インチ×６インチ×６インチ）中に注入し
そして120〓に熱した。フオーム ライズの終に
鋳型を炉中に300〓で６分間入れた。次いでフオ
ームを取出しそして構造をしらべるために二片を
切つた。分散した粒状安定剤を含有するフオーム
は何等収縮を示さなかつたが、何も安定剤を含有
しない比較実施例のものはたしかに著しく収縮し
そして受容できないものと考えられた。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 無機充填剤を含有する、多価アルコール
   に酸化アルキレンを付加することにより製造さ
   れ、かつ少なくとも約1500の分子量、約２〜約
   ８個のヒドロキシル末端基、および約1.5：１
   〜約5.5：１の範囲の第一対第二ヒドロキシル
   末端基比率を有するポリエーテル ポリオー
   ル； (b) 有機ポリイソシアネート； (c) 発泡剤；および (d) 反応触媒； を含む反応混合物から高反発弾性ポリウレタンフ
   オームを造る方法において、前記ポリエーテルポ
   リオールに無機充填剤を含有させるに当り、無機
   充填剤を予め約75ミクロンよりも小さい有効最大
   粒子寸法でポリオールに分散させて無機充填剤−
   ポリオール濃厚物とし、この濃厚物を全ポリオー
   ル重量を基にして無機充填剤が約0.1〜約5.0重量
   ％の範囲となる量で前記ポリエーテルポリオール
   に混合することを特徴とする高反発弾性ポリウレ
   タンフオームの製造方法。 ２ 無機充填剤をポリオール中に分散させる前
   に、無機充填剤が平均主要粒子寸法約0.007〜約
   10ミクロン、約３〜約５の範囲のPH、約50〜約
   400m²/ｇの表面積、および約１〜約10ポンド／立
   方フイートの嵩密度を有する特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 ３ 無機充填剤が合成二酸化珪素、二酸化チタニ
   ウム、酸化アルミニウム、およびそれらの混合物
   から成る群から選択されるものである特許請求の
   範囲第２項に記載の方法。 ４ 無機充填剤−ポリオール濃厚物が、約10〜約
   20ミクロンにおよぶ分散中の有効最大粒子寸法に
   分散されている無機充填剤を含む特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。