JP2002293867A - 軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 本発明に係る軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法は、少なくとも、ポリオールと、発泡剤と、
ポリイソシアネートとを反応させて得られる軟質ポリウ
レタンフォームの製造方法であって、前記ポリオール
が、モノオールを１質量％以上３０質量％以下の割合で
含有し、前記モノオールは、モノオール中の全アルキレ
ンオキサイド由来の骨格に対し、エチレンオキサイド由
来の骨格を４０モル％以上９５モル％以下の割合で含む
ことを特徴としている。 【効果】 本発明によれば、製造過程でのキュア性に優
れ、低硬度でフォーム物性に優れた軟質ポリウレタンフ
ォームを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、軟質ポリウレタンフォー
ムおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、特定
のモノオール由来骨格を含有する柔軟な軟質ポリウレタ
ンフォームおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】従来、軟質ポリウレタンモールド
フォームの製造には、発泡剤として、主にトリクロロフ
ルオロメタン（通称Ｒ−１１）が使用されてきた。しか
し、近年のオゾン層破壊問題の発生により、ハロゲン化
炭化水素を使用しないシステムが検討され、発泡剤とし
て水のみとイソシアネート化合物の反応により発生する
二酸化炭素のみにより発泡させる方法が提案されてい
る。しかしこの場合、水とイソシアネート化合物の反応
により生成するポリウレアがハードセグメントとして作
用するため、フォームの硬度を低下させることが困難で
あった。

【０００３】ホットキュアーモールドフォーム法によ
り、ハロゲン化炭化水素を使用せずに軟らかい軟質ポリ
ウレタンモールドフォームを製造するためには、従来よ
り、(1)ＮＣＯインデックス（ＮＣＯ／活性水素の当量
比）を下げる、あるいは(2)水の使用量を多くして密度
を下げる、といった方法が知られている。しかし、(1)
の場合、密度が上がってしまい、またフォーム表面のキ
ュアー性が悪くなることがあり、(2)の場合には、ハー
ドセグメントが多くなり低硬度の効果が小さくなり、ま
た、フォームの反応が速くなるために成形性が悪化する
等の問題点があった。

【０００４】また、特定の構造を有するモノオールを添
加する方法（特開平４−１４６９１６号公報）、および
軟質ポリウレタンスラブストックフォーム用途ではある
が、三量体化触媒とモノオールを添加する方法（特開平
２−１６３１１２号公報）が知られている。しかし、こ
れらの方法では、フォームの硬度は低下するが、圧縮永
久歪、キュアー性が著しく悪化するという問題点があっ
た。

【０００５】さらに、発泡触媒として分子内に１個の水
酸基を有するアミン化合物のアルキレンオキサイド付加
誘導体を添加する方法（特開平１−１１５９１９号公
報）も知られている。しかし、ある特定構造以外のアル
キレンオキサイド付加誘導体を使用した場合、上記のモ
ノオールを添加する方法と同様に、フォームの硬度は低
下するが、圧縮永久歪、キュアー性が著しく悪化すると
いう問題点があった。

【０００６】このため、低硬度、フォーム物性およびキ
ュアー性等をバランス良く満足した軟質ポリウレタンフ
ォームおよびその製造方法の出現が望まれていた。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、低硬度、フォーム物性および
キュアー性をバランス良く満足した軟質ポリウレタンフ
ォームおよびその製造方法を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【発明の概要】本願発明者らは、上記問題を解決すべく
鋭意研究し、特定のモノオールを特定量含有するポリオ
ールを用いると、製造過程でのキュア性に優れ、低硬度
な軟質ポリウレタンフォームが得られることを見出し、
本願発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下
記の特徴を有している。

【０００９】本発明に係る軟質ポリウレタンフォームの
製造方法は、少なくとも、ポリオールと、発泡剤と、ポ
リイソシアネートとを反応させて得られる軟質ポリウレ
タンフォームの製造方法であって、前記ポリオールが、
モノオールを１質量％以上３０質量％以下の割合で含有
し、前記モノオールは、モノオール中の全アルキレンオ
キサイド由来の骨格に対し、エチレンオキサイド由来の
骨格を４０モル％以上９５モル％以下の割合で含み、FT
-IRで測定したスペクトルが１６３５cm^-1乃至１６４５c
m^-1の範囲にピークを有する軟質ポリウレタンフォーム
の製造方法であることを特徴としている。

【００１０】前記モノオールは、該モノオールに対しア
ルキレンオキサイド由来の骨格を７０質量％以上１００
質量％以下の割合で含むことが好ましい。前記発泡剤は
水であって、前記ポリオール１００質量部に対して水を
２質量部以上７質量部以下の量で用いることが好まし
い。前記モノオールは、数平均分子量が５００〜１２０
０の範囲にあるモノオールであることが好ましい。

【００１１】本発明に係る軟質ポリウレタンフォーム
は、少なくとも、ポリオールと、発泡剤と、ポリイソシ
アネートとを反応させて得られる軟質ポリウレタンフォ
ームであって、前記ポリオールが、モノオールを１質量
％以上３０質量％以下の割合で含有し、前記モノオール
は、モノオール中の全アルキレンオキサイド由来の骨格
に対し、エチレンオキサイド由来の骨格を６０モル％以
上９５モル％以下の割合で含み、得られた軟質ポリウレ
タンフォームの硬度が１１０N/314cm²以下であり、全密
度が１５kg/m³以上３６kg/m³以下であり、FT-IRで測定
したスペクトルが16３５cm^-1乃至164５cm^-1の範囲にピ
ークを有することを特徴としている。

【００１２】また、前記モノオールは、該モノオールに
対しアルキレンオキサイド由来の骨格を７０質量％以上
１００質量％以下の割合で含むことが好ましい。

【００１３】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る軟質ポリウレ
タンフォームおよびその製造方法について具体的に説明
する。［ポリオール］ 本発明に係るポリオールは、特定のモノ
オールを特定量含有するポリオールである。 （モノオール）本発明に係る前記モノオールは、アルキ
レンオキサイド由来の骨格を有するモノオールであり、
このアルキレンオキサイド由来の骨格中には、少なくと
も特定割合のエチレンオキサイド由来の骨格が含有され
ている。

【００１４】このようなモノオールを誘導しうる前記エ
チレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとして
は、たとえば、プロピレンオキサイド、1,2-ブチレンオ
キサイド、2,3-ブチレンオキサイド、スチレンオキサイ
ド、シクロヘキセンオキサイド、エピクロロヒドリン、
エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリ
ルグリシジルエーテルまたはフェニルグリシジルエーテ
ル等のエポキシ化合物が挙げられる。これらのアルキレ
ンオキサイド化合物のうち、プロピレンオキサイド、1,
2-ブチレンオキサイドまたはスチレンオキサイドが好ま
しく、プロピレンオキサイドが更に好ましい。

【００１５】このようなエチレンオキサイド以外のアル
キレンオキサイドは2種以上を併用してもよい。このモ
ノオール中のアルキレンオキサイド由来の全骨格に対す
る前記エチレンオキサイド由来の骨格の含有量は、４０
モル％以上９５モル％以下、好ましくは６０モル％以上
９０モル％以下であることが望ましい。

【００１６】エチレンオキサイド由来の骨格が上記範囲
の量で含有されていると、硬度が小さく、キュア性に優
れたホットキュアモールドフォームが得られる。本発明
に係るモノオールは、アルキレンオキサイド由来の骨格
のみからなるモノオールあるいはアルキレンオキサイド
由来の骨格以外の他の骨格を含有するモノオールが挙げ
られる。

【００１７】このようなアルキレンオキサイド由来の骨
格以外の骨格としては、たとえば、前記開始剤とアルキ
レンオキサイドとから本発明に係るモノオールを調製す
る際に開始剤として用いる化合物に由来する骨格が挙げ
られる。このような本発明に係るモノオール中に含まれ
るアルキレンオキサイド由来の骨格の含有量は、好まし
くは７０〜１００質量％、さらに好ましくは８０〜９８
質量％、特に好ましくはアルキレンオキサイド由来の骨
格のみからなるモノオールが望ましい。

【００１８】本発明に係るこのようなモノオールは、通
常触媒の存在下に、活性水素を１つ有する活性水素化合
物を開始剤としたアルキレンオキサイドの開環重合、ま
たはアルキレンオキサイドのみを開環重合して得ること
ができる。前記アルキレンオキサイド由来の骨格のみか
らなるモノオールは、ポリアルキレンオキサイドを開始
剤としてアルキレンオキサイドを開環重合させるか、ア
ルキレンオキサイドのみを開環重合させて得ることがで
きる。

【００１９】前記活性水素を１つ有する活性水素化合物
としては、たとえば、酸素原子上に活性水素原子を有す
る活性水素化合物、窒素原子上に活性水素原子を有する
活性水素化合物等が挙げられる。本発明の方法における
活性水素化合物のうち、酸素原子上に活性水素原子を有
する活性水素化合物としては、たとえば、炭素数1ない
し20の１価カルボン酸、炭素数1ないし20の１価アルコ
ール類、炭素数6ないし20の1つの水酸基を有する芳香族
化合物類等が挙げられる。

【００２０】炭素数1ないし20の１価カルボン酸として
は、たとえば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、
ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、フェニル酢
酸、ジヒドロ桂皮酸またはシクロヘキサンカルボン酸、
安息香酸、パラメチル安息香酸または2-カルボキシヒド
ロフタレン酸が挙げられる。炭素数1ないし20の１価ア
ルコール類としては、たとえば、メタノール、エタノー
ル、ノルマル-プロパノール、イソ-プロパノール、ノル
マル-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-
ブチルアルコール、イソ-ペンチルアルコール、tert-ペ
ンチルアルコール、ノルマル-オクチルアルコール、ラ
ウリルアルコール、セチルアルコール、シクロペンタノ
ール、シクロヘキサノール、アリルアルコール、クロチ
ルアルコール、メチルビニルカルビノール、ベンジルア
ルコール、1-フェニルエチルアルコール、トリフェニル
カルビノール、またはシンナミルアルコール等が挙げら
れる。

【００２１】炭素数6ないし20の1つの水酸基を有する芳
香族化合物類としては、たとえば、フェノール、2-ナフ
トール等が挙げられる。また、末端に1つの水酸基を有
するポリアルキレンオキシド類、たとえばポリエチレン
オキシド、ポリプロピレンオキシドまたはそれらのコポ
リマー等を開始剤とすることもできる。

【００２２】また本発明の方法における活性水素化合物
のうち、窒素原子上に活性水素原子を１個有する活性水
素化合物としては、たとえば、ジメチルアミン、メチル
エチルアミン、ジエチルアミン、ジ-ノルマル-プロピル
アミン、エチル-ノルマル-ブチルアミン、メチル-sec-
ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロヘキシルア
ミン、n-メチルアニリンまたはジフェニルアミン等の炭
素数2ないし20の脂肪族または芳香族二級アミン類など
が挙げられる。

【００２３】このような、開始剤を用いたアルキレンオ
キサイドの開環重合あるいはアルキレンオキサイドのみ
の開環重合は、エチレンオキサイドと、エチレンオキサ
イドと異なるアルキレンオキサイドとを、得られるモノ
オール中のエチレンオキサイド由来の骨格の割合が前記
割合となるよう、エチレンオキサイドと他のアルキレン
オキサイド化合物とを同時併用して開環重合させてモノ
オールを得る方法、順次併用する方法などの方法により
行うことができる。

【００２４】このようにして得られるモノオールのゲル
パーミエーションクロマトグラフィーで測定した数平均
分子量は、好ましくは５００〜１２００、さらに好まし
くは６００〜９００、特に好ましくは６５０〜８００で
あることが望ましい。モノオールの数平均分子量がこの
ような範囲にあると、よりキュア性に優れた軟質ポリウ
レタンフォームを製造することができる。

【００２５】このような本発明に係るモノオールは１種
単独で、または２種以上を併用して用いることができる
が、１種単独で用いることが好ましい。本発明に係るポ
リオールは、活性水素を２個以上有するポリオールに、
前記モノオールが含有されたポリオールである。前記モ
ノオールは、前記ポリオールと前記モノオールとの合計
量に対して、１質量％以上３０質量％以下、好ましくは
３質量％以上２０質量％以下、さらに好ましくは５質量
％以上１５質量％以下の割合で含有されていることが望
ましい。

【００２６】モノオールが上記範囲の量でポリオールに
含有されていると、低硬度かつキュア性に優れた軟質ポ
リウレタンフォームとすることができる。 （モノオール以外の化合物）本発明に係るポリオールに
含まれる前記活性水素を２個以上有するポリオールとし
ては、ジオール、トリオール等２個以上の活性水素基を
有する化合物が挙げられる。このようなポリオールとし
ては、たとえば、2価〜6価等の多価アルコール、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、
ポリマーポリオール等が挙げられる。このうち、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を
用いることが好ましく、ポリオキシアルキレンポリオー
ルを用いることがさらに好ましい。これらのポリオール
は単独で用いてもよいが複数を併用してもよい。

【００２７】このようなポリオールの水酸基価は、好ま
しくは４０mgKOH/g以上９０mgKOH/g以下であり、さらに
好ましくは４５mgKOH/g以上８５mgKOH/g以下、特に好ま
しくは５０mgKOH/g以上８０mgKOH/g以下であることが望
ましい。また、活性水素を２個以上有するポリオールと
して、アルキレンオキサイドを含有するポリオールを用
いる場合は、アルキレンオキサイド中のエチレンオキシ
ドの含有量が５質量％以上２５質量％以下、水酸基価４
０mgKOH/g以上９０mgKOH/g以下のポリオールを用いるこ
とが好ましい。

【００２８】＜多価アルコール＞本発明に係る多価アル
コールとしては、たとえば、2価アルコールとしてエチ
レングリコール、プロピレングリコール等、3価アルコ
ールとしてグリセリン、トリメチロールプロパン等、4
価アルコールとしてペンタエリスリトール、ジグリセリ
ン等、6価アルコールとしてソルビトール等が挙げられ
る。

【００２９】＜ポリオキシアルキレンポリオール＞本発
明に係るポリオキシアルキレンポリオールは、アルキレ
ンオキシドを開環重合させて得られたオリゴマーないし
は重合物であり、通常触媒存在下、活性水素化合物を開
始剤としてアルキレンオキシドを開環重合させて得られ
る活性水素を２個以上有するポリオールである。これら
は単独で用いても複数を併用してもよい。ポリオキシア
ルキレンポリエーテルポリオールと呼称されることもあ
る。

【００３０】ポリオキシアルキレンポリオールの製造に
際し、開始剤やアルキレンオキシドはそれぞれ単独でも
複数併用してもよい。これらポリオキシアルキレンポリ
オールは１種単独で、または複数を組み合わせて用いる
ことができる。 ＜ポリオキシアルキレンポリオール製造用活性水素化合
物＞ポリオキシアルキレンポリオールの製造に際して開
始剤として用いられる活性水素化合物としては、たとえ
ば、酸素原子上に活性水素原子を有する活性水素化合
物、窒素原子上に活性水素原子を有する活性水素化合物
等が挙げられる。

【００３１】本発明の方法における活性水素化合物のう
ち、酸素原子上に活性水素原子を有する活性水素化合物
としては、たとえば、水、炭素数2ないし20の2ないし6
のカルボキシル基を有する多価カルボン酸類、カルバミ
ン酸類、炭素数2ないし20の2ないし8の水酸基を有する
多価アルコール類、糖類またはその誘導体、炭素数6な
いし20の２ないし3の水酸基を有する芳香族化合物類、2
ないし8の末端を有しその末端に２ないし8の水酸基を有
するポリアルキレンオキシド類等が挙げられる。

【００３２】炭素数2ないし20の2ないし6のカルボキシ
ル基を有する多価カルボン酸類としては、たとえば、蓚
酸、マロン酸、こはく酸、マレイン酸、フマル酸、アジ
ピン酸、イタコン酸、ブタンテトラカルボン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸また
はピロメリット酸等が挙げられる。カルバミン酸類とし
ては、たとえば、N,N-ジエチルカルバミン酸、N-カルボ
キシピロリドン、N-カルボキシアニリンまたはN,N'-ジ
カルボキシ-2,4-トルエンジアミン等が挙げられる。

【００３３】炭素数2ないし20の2ないし8の水酸基を有
する多価アルコール類としては、たとえば、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、
1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサ
ンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリ
スリトールまたはジペンタエリスリトール等が挙げられ
る。

【００３４】糖類またはその誘導体としては、たとえ
ば、グルコース、ソルビトール、デキストロース、フラ
クトースまたはシュークロース等が挙げられる。炭素数
6ないし20の２ないし3の水酸基を有する芳香族化合物類
としては、たとえば、2,6-ジヒドロキシナフタレン、ビ
スフェノールA等が挙げられる。末端に２ないし8の水酸
基を有するポリアルキレンオキシド類としては、たとえ
ば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドま
たはそれらのコポリマー等が挙げられる。

【００３５】また本発明の方法における活性水素化合物
のうち、窒素原子上に活性水素原子を有する活性水素化
合物としては、たとえば、炭素数1ないし20の脂肪族ま
たは芳香族一級アミン類、炭素数2ないし20の2ないし3
個の一級もしくは二級アミノ基を有する多価アミン類、
炭素数4ないし20の飽和環状二級アミン類、炭素数4ない
し20の不飽和環状二級アミン類、炭素数4ないし20の2な
いし3の二級アミノ基を含む環状の多価アミン類、炭素
数2ないし20の無置換またはN-一置換の酸アミド類、5な
いし7員環の環状アミド類、炭素数4ないし10のジカルボ
ン酸のイミド類等が挙げられる。

【００３６】炭素数1ないし20の脂肪族または芳香族一
級アミン類としては、たとえば、メチルアミン、エチル
アミン、ノルマル-プロピルアミン、イソプロピルアミ
ン、ノルマル-ブチルアミン、イソブチルアミン、sec-
ブチルアミン、tert-ブチルアミン、シクロヘキシルア
ミン、ベンジルアミン、β-フェニルエチルアミン、ア
ニリン、o-トルイジン、m-トルイジンまたはp-トルイジ
ン等が挙げられる。

【００３７】炭素数2ないし20の脂肪族または芳香族二
級アミン類としては、たとえば、ジメチルアミン、メチ
ルエチルアミン、ジエチルアミン、ジ-ノルマル-プロピ
ルアミン、エチル-ノルマル-ブチルアミン、メチル-sec
-ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロヘキシル
アミン、n-メチルアニリンまたはジフェニルアミン等が
挙げられる。

【００３８】炭素数2ないし20の2ないし3の一級もしく
は二級アミノ基を有する多価アミン類としては、たとえ
ば、エチレンジアミン、ジ（2-アミノエチル）アミン、
ヘキサメチレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルメ
タン、トリ（2-アミノエチル）アミン、N,N'-ジメチル
エチレンジアミン、N,N'-ジエチルエチレンジアミンま
たはジ（2-メチルアミノエチル）アミン等が挙げられ
る。

【００３９】炭素数4ないし20の飽和環状二級アミン類
としては、たとえば、ピロリジン、ピペリジン、モルホ
リンまたは1,2,3,4-テトラヒドロキノリン等が挙げられ
る。炭素数4ないし20の不飽和環状二級アミン類として
は、たとえば、3-ピロリン、ピロール、インドール、カ
ルバゾール、イミダゾール、ピラゾールまたはプリン等
が挙げられる。

【００４０】炭素数4ないし20の2ないし3の二級アミノ
基を含む環状の多価アミン類としては、たとえば、ピペ
ラジン、ピラジンまたは1,4,7-トリアザシクロノナン等
が挙げられる。炭素数2ないし20の無置換またはN-一置
換の酸アミド類としては、たとえば、アセトアミド、プ
ロピオンアミド、N-メチルプロピオンアミド、N-メチル
安息香酸アミドまたはN-エチルステアリン酸アミド等が
挙げられる。

【００４１】5ないし7員環の環状アミド類としては、た
とえば、2-ピロリドンまたはε-カプロラクタム等が挙
げられる。炭素数4ないし10のジカルボン酸のイミド類
としては、たとえば、こはく酸イミド、マレイン酸イミ
ドまたはフタルイミド等が挙げられる。これらの活性水
素化合物のうち、好ましくは、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、グリセ
リン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトールなどが挙げられる。

【００４２】（アルキレンオキシド化合物）本発明のポ
リオキシアルキレンポリオールを製造するに用いられる
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、1,2-ブチレンオキシ
ド、2,3-ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロ
ヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒ
ドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジル
エーテルまたはフェニルグリシジルエーテル等のエポキ
シ化合物が挙げられる。これらのアルキレンオキシド化
合物のうち、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
1,2-ブチレンオキシドまたはスチレンオキシドが好まし
く、エチレンオキシド、プロピレンオキシドが更に好ま
しい。

【００４３】これらは１種単独でまたは複数を併用して
用いてもよい。複数を併用する場合には、複数のアルキ
レンオキシド化合物を同時に併用する方法、順次に併用
する方法または順次を繰り返して行なう方法などの方法
により、ポリオキシアルキレンポリオールを製造でき
る。 ＜ポリマーポリオール＞本発明においては、ポリオール
としてポリマー分散ポリオール（以下、ポリマーポリオ
ールということがある）を、２個以上の活性水素を有す
るポリオールとして用いることができる。

【００４４】なお、本明細書においてポリマーポリオー
ルとは、アクリロニトリルやスチレン等の不飽和結合を
有する化合物をアゾビスイソブチロニトリル等のラジカ
ル開始剤を用いて、ポリオール中で分散重合させて得ら
れた一部グラフト体を含むビニルポリマー粒子（以下、
単にポリマー微粒子ということがある）の分散体をい
う。

【００４５】添加量に特に制限はないが、たとえば、ポ
リオキシアルキレンポリオール中に０．１〜５質量％程
度添加することができる。ここで用いられるポリオール
は前述のポリオールのいずれでもよいが、ポリオキシア
ルキレンポリオールを用いることがより好ましい。 （不飽和結合を有する化合物）不飽和結合を有する化合
物とは、分子中に不飽和結合を有する化合物であり、た
とえばアクリロニトリル、スチレン等である。これらは
単独または複数を混合して用いることができる。またこ
の他、分散安定化剤や連鎖移動剤等を併用してもよい。

【００４６】［発泡剤］本発明に係る発泡剤としては、
水が好ましく、水とポリイソシアナートと反応して発生
する炭酸ガスにより、ポリウレタン樹脂を発泡させるこ
とができる。また、炭酸ガス、液化炭酸ガスも好ましく
用いることができ、さらに好ましくは液化炭酸ガスが挙
げられる。

【００４７】本発明においては、これらのうちでは、水
を特に好ましく用いることができる。このような発泡剤
は、前記ポリオール100質量部に対して、好ましくは２
〜７質量部、さらに好ましくは４〜６質量部の量を用い
ることが望ましい。発泡剤の量がこのような範囲にある
と発泡が安定して行われるので好ましい。

【００４８】[ポリイソシアネート]本発明に係るポリオ
ールと反応させるポリイソシアネートは特に限定され
ず、公知のトリレンジイソシアネート（2,4-体や2,6-体
等の異性体比率は特に限定されないが、2,4-体/2,6-体
が80/20の比率のものが好ましく使用される。）、トリ
レンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニルポリ
イソシアネート（たとえば三井化学社製コスモネートM-
200）等の混合物を好ましく用いることができる。

【００４９】ポリイソシアネートがトリレンジイソシア
ネートとポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
の混合物の場合、その混合比は重量で98:2〜50:50であ
ることが好ましい。またポリメチレンポリフェニルポリ
イソシアネートの組成物であるポリイソシアネートまた
はそのウレタン変性体とトリレンジイソシアネートの混
合物も好ましく使用できる。

【００５０】ポリイソシアネート中のイソシアネート基
の総数を、ポリオールの水酸基や架橋剤等のアミノ基、
水等のイソシアネート基と反応する活性水素の総数で除
した値をNCOインデックスとする。即ち、イソシアネー
ト基と反応する活性水素数とポリイソシアネート中のイ
ソシアネート基が化学量論的に等しい場合に、そのNCO
インデックスは1.0となる。

【００５１】本発明におけるNCOインデックスは、好ま
しくは０．５〜１．２０、さらに好ましくは０．８０〜
１．００の範囲にあることが望ましい。［触 媒］ 本発明に係る軟質ポリウレタンフォームの製
造に際して用いられる触媒としては、従来公知の触媒が
使用でき、特に制限は無いが、たとえばトリエチレンジ
アミン、ビス（N,N-ジメチルアミノエチルエーテル）、
モルホリン類等の脂肪族アミン類；オクタン酸スズ、ジ
ブチルチンジラウレイト等の有機錫化合物などが用いら
れる。

【００５２】これらの触媒は、単独で、あるいは２種以
上組み合わせて使用することができる。触媒の使用量
は、ポリオールの総量１００質量部に対して、０．２〜
１．５質量部であることが好ましい。［その他の添加剤］ 本発明においては、架橋剤、整泡剤
などのその他添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲
で用いることができる。

【００５３】（架橋剤）本発明においては、架橋剤は特
に使用しなくてもよいが、使用する場合には、水酸基価
が４００〜２０００ｍｇKOH／ｇである化合物が用いら
れる。たとえばグリセリン等の脂肪族多価アルコール
類；ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のア
ルカノールアミン類などが用いられる。

【００５４】また、水酸基価が４００〜１０００ｍｇKO
H／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールが架橋剤
として用いられる他、従来公知の架橋剤が、ポリオール
の総量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の間
で任意の量を使用できる。（整泡剤） 本発明で必要に応じて用いられる整泡剤とし
ては、通常用いられる有機ケイ素系界面活性剤を使用す
ることができる。

【００５５】このような整泡剤としては、たとえば日本
ユニカー社製のＬ−５７４０Ｓ、Ｌ−５７４０Ｍ、ＳＺ
−１１４２などが使用できる。整泡剤の使用量は、ポリ
オールの総量１００質量部に対して、０．３〜５．０質
量部の量で用いることが好ましい。［軟質ポリウレタンフォームの製造方法］ 本発明に係る
軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、前記ポリオー
ル等を用いて、公知のホットキュアモールドフォーム法
にればよく、特に限定されないが、通常レジンプレミッ
クスとポリイソシアナートを高圧発泡機や低圧発泡機等
を用いて混合する方法が好ましい。

【００５６】なお、レジンプレミックスとは、前記ポリ
オールおよび必要に応じて発泡剤、架橋剤、整泡剤、触
媒を混合したものであり、さらに、レジンプレミックス
にはその他助剤として難燃剤、顔料、紫外線吸収剤、酸
化防止剤等も必要に応じて添加することができる。この
ような軟質ポリウレタンフォームの製造方法としては、
たとえば、本発明に係るポリオール、発泡剤、架橋剤、
整泡剤、触媒、その他の添加剤をあらかじめ混合してレ
ジンプレミックスとした後、該レジンプレミックストポ
リイソシアネートとを所定の比率で混合し、金型に注入
して反応及び発泡、硬化させて一定形状の目的物を得る
ことができる。硬化時間は通常５分〜３０分であり、型
温は室温から６０℃程度であり、硬化温度は、８０℃〜
２００℃程度であることが好ましい。

【００５７】レジンプレミックスは、通常高圧発泡機ま
たは低圧発泡機でポリイソシアナートと混合されるが、
有機スズ触媒のように加水分解性を示す化合物を触媒と
して使用する場合、水との接触を避けるため水成分と有
機スズ触媒成分とを別系とし、発泡機の混合ヘッドで混
合することが好ましい。使用するレジンプレミックスの
粘度は、発泡機での混合性、フォームの成形性の観点か
ら２０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

【００５８】［軟質ポリウレタンフォームの物性及び用
途］このようにして得られる本発明に係る軟質ポリウレ
タンフォームは、フォームの硬度が１１０N/314cm²以
下、好ましくは５０N/314cm²以上１１０N/314cm²以下、
全密度が１５kg/m³以上３６kg/m³以下、好ましくは２０
kg/m³以上３５kg/m³以下であり、FT-IRで測定したスペ
クトルが１６３５cm^-1乃至１６４５cm^-1の範囲にピーク
を有する軟質ポリウレタンフォームである。機械発泡の
場合は、フォーム硬度が１００N/314cm²以下が好まし
い。

【００５９】このような軟質ポリウレタンフォームは、
製造過程でのキュア性が低下が見られず、しかも低硬度
であるという特徴を有している。このような軟質ポリウ
レタンフォームの用途は特に限定されないが自動車シー
ト用モールドフォーム用途の場合、たとえば、フロント
シートクッション、リヤシートクッション、シートバッ
ク用モールドフォームなどに用いることができる。ま
た、家具、寝具などにも好適に用いることができる。

【００６０】（物性評価方法）本発明に係る軟質ポリウ
レタンフォームの硬度、密度は、下記の方法により測定
した。 硬度：ＪＩＳ Ｋ-６４００に記載のＡ法により、フォー
ムの硬度（２５％ＩＬＤ）の測定を実施した。サンプル
として厚み９４〜１００ｍｍのフォームを使用した。

【００６１】密度：ＪＩＳ Ｋ-６４００に記載の方法に
より、全密度、コア密度の測定を実施した。全密度は、
ＪＩＳ規格で規定している「見掛け密度」を指す。本発
明では、表皮スキン有りの直方体フォームサンプルを用
いて全密度の測定を行なった。コア密度の測定は、フォ
ームサンプルから表皮を取り去り、１００×１００×５
０mmの直方体フォームサンプルを調製して行った。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、製造過程でのキュア性
に優れ、低硬度でフォーム物性に優れた軟質ポリウレタ
ンフォームを得ることができる。

【００６３】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明は、これらの実施例により何ら限定されるものでは
ない。以下、部とは質量部を表す。実施例および比較例
で使用したポリオキシアルキレンポリオールは以下の通
りである。なお、簡便に表記するために、官能基数が１
であるモノオールもポリオールとして示す。ポリオールＡ ：グリセリンにプロピレンオキシドと、鎖
末端にエチレンオキシドを７７：２３のモル比でブロッ
ク付加して得た平均分子量３１００のポリエーテルポリ
オール。ポリオールＢ ：ジエチレングリコールにプロピレンオキ
シドを付加して得た平均分子量１０００のポリエーテル
ポリオール。ポリオールＣ ：ブタノールにプロピレンオキシドとエチ
レンオキシドとを２１：７９のモル比でランダム付加し
て得た平均分子量７００のポリエーテルモノオール。ポリオールＤ ：ブタノールにプロピレンオキシドとエチ
レンオキシドとを２１：７９のモル比でランダム付加し
て得た平均分子量１１００のポリエーテルモノオール。ポリオールＥ ：ブタノールにプロピレンオキシドと鎖末
端にエチレンオキシドとを９２：８のモル比でブロック
付加して得た平均分子量６８０のポリエーテルモノオー
ル。ポリオールＦ ：ブタノールにプロピレンオキシドを付加
して得た平均分子量７００のポリエーテルモノオール。

【００６４】前記ポリオキシアルキレンポリオールの他
に、以下に示す原料を使用した。水 ：イオン交換水触媒１ ：Ｍｉｎｉｃｏ Ｌ−１０２０（活材ケミカル社
製のアミン系触媒）触媒２ ：Ｎ−エチルモルホリン（日本乳化剤社製のアミ
ン系触媒）触媒３ ：ネオスタンＵ−２８（日東化成社製の有機金属
系触媒（オクタン酸錫））整泡剤 ：ＳＺ−１１４２（日本ユニカー社製の整泡剤；
ポリオキシアルキレン・シリコーンコポリマー）ポリイソシアネート ：コスモネートＴ−８０（三井化学
社製のポリイソシアネート（ＴＤＩ−８０／２０）） 物性測定は、ＪＩＳ Ｋ−６４００により行った。

【００６５】

【実施例１】以下に示す各成分を攪拌混合することによ
り、軟質ポリウレタンフォームを製造した。なお、イソ
シアネートインデックスとは反応系中の活性水素とイソ
シアネート基の当量比に１００を掛けたものであり、１
００未満の場合は活性水素に対してイソシアネート基が
不足し、１００を超える場合は過剰であることを示す。

【００６６】 ポリオキシアルキレンポリオール混合物 １００ 部 水 ５．０ 部 触媒１ ０．２８部 触媒２ ０．２５部 触媒３ ０．０６部 整泡剤 １．５ 部 Ｔ−８０ イソシアネートインデックスを９０としたポ
リオキシアルキレンポリオール混合物、水、触媒１、触
媒２、整泡剤を混合し、混合液を２４〜２５℃に調整し
た。この混合物に触媒３を加えて混合し、すぐさま２５
℃に調整されたＴ−８０を加えて混合し、直ちに予め４
０℃に調整された内寸４００×４００×７０ｍｍのアル
ミ製金型へ注入し、蓋を閉めて発泡させた。

【００６７】Ｔ−８０を加えて混合を開始してから１５
０秒後より、１６０℃の熱風オーブンで６分間キュアー
を行ない、その後金型から軟質ポリウレタンフォームを
取り出してフォームの硬化状態（キュア性）を確認し
た。同様に１０分間キュアを行ない、その後金型から軟
質ポリウレタンフォームを取り出して物性測定に供し
た。得られた軟質ポリウレタンフォームの製造条件、キ
ュア性及び物性を表１に示す。

【００６８】

【実施例２、３、比較例１〜３】表１に示す配合割合の
原料を用い、実施例１と同様の方法により、ポリウレタ
ンフォームを製造し、物性を測定した（実施例２〜３、
比較例１〜３）。表１に実施例、比較例の軟質ポリウレ
タンフォームの製造条件、得られた軟質ポリウレタンフ
ォームのキュア性、物性、及びFT-IRのピーク位置を示
す。

【００６９】

【表１】

【００７０】本発明の方法に従い行われた実施例１〜３
では、柔軟でキュア性に優れる軟質ポリウレタンフォー
ムが得られた。ポリオキシアルキレンポリオールとして
モノオールを使用しない比較例１では、得られた軟質ポ
リウレタンフォームの硬度が高くなった。モノオールの
エチレンオキシド由来の骨格が本発明の範囲より低い比
較例２では、キュア性が悪化した。

【００７１】モノオールがエチレンオキシド由来の骨格
を含まない比較例３では、同様にキュア性が悪化した。

フロントページの続き (72)発明者 大久保 和 彦 神奈川県横浜市栄区笠間町1190 三井化学 株式会社内 Ｆターム(参考） 4J034 BA07 BA08 CA01 CA03 CA04 CA05 CB02 CB03 CB04 CC01 CC02 CC03 DA01 DB01 DB03 DB04 DC50 DF01 DG01 DG02 DG03 DG04 DG18 DQ02 DQ05 HA01 HA06 HA07 HA09 HC12 KC17 KD02 KD11 KD12 KE02 NA01 NA03 QA05 QB12 QB14 QB15 QC01 QD03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、ポリオールと、発泡剤と、
   ポリイソシアネートとを反応させて得られる軟質ポリウ
   レタンフォームの製造方法であって、 前記ポリオールが、モノオールを１質量％以上３０質量
   ％以下の割合で含有し、 前記モノオールは、モノオール中の全アルキレンオキサ
   イド由来の骨格に対し、エチレンオキサイド由来の骨格
   を４０モル％以上９５モル％以下の割合で含み、 FT-IRで測定したスペクトルが１６３５cm^-1乃至１６４
   ５cm^-1の範囲にピークを有する軟質ポリウレタンフォー
   ムの製造方法。
2. 【請求項２】 前記モノオールが、該モノオールに対し
   アルキレンオキサイド由来の骨格を７０質量％以上１０
   ０質量％以下の割合で含むことを特徴とする請求項１に
   記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
3. 【請求項３】 前記発泡剤が水であって、前記ポリオー
   ル１００質量部に対して水を２質量部以上７質量部以下
   の量で用いることを特徴とする請求項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。
4. 【請求項４】 前記モノオールが、数平均分子量が５０
   ０〜１２００の範囲にあるモノオールであることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載の軟質ポリウレタ
   ンフォームの製造方法。
5. 【請求項５】 少なくとも、ポリオールと、発泡剤と、
   ポリイソシアネートとを反応させて得られる軟質ポリウ
   レタンフォームであって、 前記ポリオールが、モノオールを１質量％以上３０質量
   ％以下の割合で含有し、 前記モノオールは、モノオール中の全アルキレンオキサ
   イド由来の骨格に対し、エチレンオキサイド由来の骨格
   を６０モル％以上９５モル％以下の割合で含み、 得られた軟質ポリウレタンフォームの硬度が１１０N/31
   4cm²以下であり、全密度が１５kg/m³以上３６kg/m³以下
   であり、FT-IRで測定したスペクトルが１６３５cm^-1乃
   至１６４５cm^-1の範囲にピークを有する軟質ポリウレタ
   ンフォーム。
6. 【請求項６】 前記モノオールが、該モノオールに対し
   アルキレンオキサイド由来の骨格を７０質量％以上１０
   ０質量％以下の割合で含むことを特徴とする請求項５に
   記載の軟質ポリウレタンフォーム。