[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2024098903A - ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム - Google Patents

ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム Download PDF

Info

Publication number
JP2024098903A
JP2024098903A JP2023002708A JP2023002708A JP2024098903A JP 2024098903 A JP2024098903 A JP 2024098903A JP 2023002708 A JP2023002708 A JP 2023002708A JP 2023002708 A JP2023002708 A JP 2023002708A JP 2024098903 A JP2024098903 A JP 2024098903A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyol
mass
flexible polyurethane
polyurethane foam
foam
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2023002708A
Other languages
English (en)
Inventor
泰幸 岡野
Yasuyuki Okano
大樹 工藤
Daiki Kudo
哲平 小柳
Teppei Koyanagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP2023002708A priority Critical patent/JP2024098903A/ja
Publication of JP2024098903A publication Critical patent/JP2024098903A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

【課題】適度な柔らかさを有し、強固な機械物性、および優れた成型性を有する軟質ポリウレタンフォームの作製に資するポリオール組成物、および軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を提供すること。【解決手段】ポリオール成分(A)と、触媒(B)と、整泡剤(C)とを含むポリオール組成物であって、ポリオール成分(A)は、オキシエチレン含量が50質量%以下であり、開始剤の官能基数が2であるポリエーテルポリオール(a1)と、オキシエチレン含量が50質量%以下であり、開始剤の官能基数が3であるポリエーテルポリオール(a2)と、任意成分であるポリマー分散ポリオール(a3)とを含み、ポリエーテルポリオール(a1)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して5~80質量%であり、ポリエーテルポリオール(a2)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して20~95質量%であり、整泡剤(C)は、表面張力が21mN/m以上である。【選択図】なし

Description

本開示は、ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォームに関する。
軟質ポリウレタンフォームは、クッション性に優れることから、家具等のクッション部材などのほか、自動車シートにも広く使用されている。この軟質ポリウレタンフォームには、フォーム物性、成型性および表面キュア性など種々の特性が求められている。
ここで、特許文献1は、ピュアMDI(イ)に当量以下のポリオール(ロ)をウレタン化反応させ、その後ポリメリックMDI(ハ)を混合して得られ、(イ)及び(ハ)に由来するMDI成分の総量において、2,2’-MDI及び2,4’-MDIを合計60~85質量%含有し;(イ)及び(ハ)の総量に対する、(イ)及び(ハ)に由来するMDI成分の含有量が50~85質量%であり;(ロ)が、特定の数平均分子量、特定の平均官能基数、特定のオキシエチレン基量であるポリエーテルポリオールである;軟質ポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート組成物を開示している。また、特許文献1は、かかる軟質ポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート組成物によれば、ポリイソシアネート組成物の貯蔵安定性が高く、成型性が良好であり、機械的物性、湿熱圧縮永久歪みおよび反発弾性に優れた軟質ポリウレタンフォームが得られることを開示している。
なお、MDIとはジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと称する)の略称であり、ポリメリックMDIとはポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(以下、p-MDIと称する)の略称であり、ピュアMDIとは、2,2’-MDI、2,4’-MDI、および4,4’-MDIの総称である。
国際公開第2008/136179号
しかしながら、特許文献1にかかる組成物では、低密度を維持しながらも、さらに優れた弾性性能を有する軟質ポリウレタンフォームを得ることは非常に困難であった。
また、ウレタンフォームを作製する際は、イソシアネートが持つNCO基と水とを反応させることで炭酸ガスを発生させて発泡させるが、低密度化のために水を多量に入れると凝集性の高いウレア結合が多く生成されて、フォームの硬度が高くなり過ぎるといった問題があった。
本開示の一態様は、適度な柔らかさを有し、強固な機械物性、および優れた成型性を有する軟質ポリウレタンフォームの作製に資するポリオール組成物、および軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を提供することに向けられている。また、本開示の一態様は、適度な柔らかさを有し、強固な機械物性、および優れた成型性を有する軟質ポリウレタンフォームを提供することに向けられている。
本開示の各態様によれば、以下の(1)~(6)が提供される。
(1): ポリオール成分(A)と、
触媒(B)と、
整泡剤(C)と、
発泡剤(D)と、を含むポリオール組成物であって、
前記ポリオール成分(A)は、
オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が2であるポリエーテルポリオール(a1)と、
オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が3であるポリエーテルポリオール(a2)と、
任意成分であるポリマー分散ポリオール(a3)と、を含み、
前記ポリエーテルポリオール(a1)の含有量は、前記ポリオール成分(A)に対して、5質量%以上80質量%以下であり、
前記ポリエーテルポリオール(a2)の含有量は、前記ポリオール成分(A)に対して、20質量%以上95質量%以下であり、
前記整泡剤(C)は、表面張力が21mN/m以上である、ポリオール組成物。
(2): (1)に記載のポリオール組成物と、
ポリイソシアネート成分(E)と、を含む、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物。
(3): 前記ポリイソシアネート成分(E)が、
ジフェニルメタンジイソシアネートと、
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートと、を含む、(2)に記載の軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物。
(4): (1)~(3)のいずれか1項に記載の軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を反応発泡させてなる、軟質ポリウレタンフォーム。
(5): (1)~(3)のいずれか1項に記載の軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を反応発泡させてなるモールド成型体が、見掛け全体密度25kg/m以上45kg/m以下の範囲で、JIS K6400-2記載のB法にしたがって作製されるスキン付きフォーム試験片の25%圧縮硬度が120N/314cm以下である、軟質ポリウレタンフォーム。
(6) JIS K6400-5記載の方法に従って測定した引裂強度が4.0N/cm以上であることを特徴とする、(4)または(5)に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
本開示の一態様によれば、適度な柔らかさを有し、強固な機械物性、および優れた成型性を有する軟質ポリウレタンフォームの作製に資するポリオール組成物、および軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を提供することができる。また、本開示の一態様は、適度な柔らかさを有し、強固な機械物性、および優れた成型性を有する軟質ポリウレタンフォームを提供することができる。
以下、本開示の各態様を実施するための例示的な実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書中、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。「~」を用いて示された数値範囲の最小値又は最大値は、「~」を用いて示された他の数値範囲の最大値又は最小値と任意に組み合わせ可能である。また、個別に記載した上限値及び下限値も任意に組み合わせ可能である。
<ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物>
本開示の一態様にかかるポリオール組成物は、
ポリオール成分(A)と、
触媒(B)と、
整泡剤(C)と、
発泡剤(D)と、を含むポリオール組成物であって、
前記ポリオール成分(A)は、
オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が2であるポリエーテルポリオール(a1)と、
オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が3であるポリエーテルポリオール(a2)と、
任意成分であるポリマー分散ポリオール(a3)と、を含み、
前記ポリエーテルポリオール(a1)の含有量は、前記ポリオール成分(A)に対して、5質量%以上80質量%以下であり、
前記ポリエーテルポリオール(a2)の含有量は、前記ポリオール成分(A)に対して、20質量%以上95質量%以下であり、
前記整泡剤(C)は、表面張力が21mN/m以上である。
また、本開示の一態様にかかる軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物は、
上記ポリオール組成物と、
ポリイソシアネート成分(E)と、を含む。
<<ポリオール成分(A)>>
ポリオール成分(A)は、
オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が2であるポリエーテルポリオール(a1)と、
オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が3であるポリエーテルポリオール(a2)と、
任意成分であるポリマー分散ポリオール(a3)を含み、
ポリエーテルポリオール(a1)の含有量は、当該ポリオール成分(A)に対して、5質量%以上80質量%以下であり、
ポリエーテルポリオール(a2)の含有量は、当該ポリオール成分(A)に対して、20質量%以上95質量%以下である。
ポリオール成分(A)は、ポリイソシアネート成分(E)と重付加してポリウレタンを形成する。
得られるフォームの引裂強度向上、および柔軟性向上の観点から、ポリオール成分(A)は、オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が2であるポリエーテルポリオール(a1)を含むことが好ましい。また、ポリエーテルポリオール(a1)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して5質量%以上80質量%以下であることが好ましく、10質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。5質量%以上であると、フォームの引裂強度がより向上し、また柔軟性がより良好になる。80質量%以下であると、フォームの成型性がさらに良好になる。
ポリエーテルポリオール(a1)のオキシエチレン含量は、2~40質量%であることがより好ましく、5~30質量%であることがさらに好ましい。オキシエチレン含量が2~40質量%であると、貯蔵安定性がさらに優れるため好ましい。
また、ポリエーテルポリオール(a1)は、オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が2であり、オキシエチレンとオキシプロピレンとの共重合体からなるポリオキシアルキレン鎖を有するポリエーテルポリオールであることがより好ましい。
得られるフォームの耐久性向上の観点から、ポリオール成分(A)は、オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が3であるポリエーテルポリオール(a2)を含むことが好ましい。また、ポリエーテルポリオール(a2)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して20質量%以上95質量%以下であることが好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。
ポリエーテルポリオール(a2)のオキシエチレン含量は、2~40質量%であることがより好ましく、5~30質量%であることがさらに好ましい。オキシエチレン含量が2~40質量%であると、貯蔵安定性がさらに優れるため好ましい。
また、ポリエーテルポリオール(a2)は、オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が3であり、オキシエチレンとオキシプロピレンとの共重合体からなるポリオキシアルキレン鎖を有するポリエーテルポリオールであることがより好ましい。
ポリエーテルポリオール(a2)は総不飽和度が0.001meq./g以上0.04meq./g以下であることが好ましい。総不飽和度が大きくなることは、末端に不飽和基をもつモノオール成分等が多くなることを意味し、このため、ポリエーテルポリオール(a2)の総不飽和度が0.04meq./g以下であると、得られるフォームの架橋密度が高くなり、耐久性が向上する。また、ポリエーテルポリオール(a2)の総不飽和度が0.001meq./g以上であると、製造時間を短縮できて生産性が向上するため、経済的である。
ポリエーテルポリオール(a2)は、重合触媒が、複合金属シアン化物錯体触媒、ホスファゼン触媒、及びイミノ基含有ホスファゼニウム塩から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
ポリオール成分(A)は、任意成分であるポリマー分散ポリオール(a3)を含む。すなわち、ポリオール成分(A)は、ポリマー分散ポリオール(a3)を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。ポリオール成分(A)がポリマー分散ポリオール(a3)を含む場合、得られるフォームの硬さ調整がさらに容易になるとともに、表面触感がさらに向上する。
ポリマー分散ポリオール(a3)としては、ポリオール(a3-1)中にポリマー(a3-2)が分散してなるポリマーポリオールであれば特に制限はない。
ポリオール(a3-1)としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
ポリマー(a3-2)としては、例えば、ビニル系モノマーの重合体、縮合系モノマーの重合体が挙げられる。
ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、スチレン、塩化ビニリデン、ヒドロキシアルキルメタアクリレート、アルキルメタアクリレートが挙げられる。これらの中でも、アクリロニトリル、スチレンが好ましい。
ポリマー分散ポリオール(a3)は、例えば、ポリオール(a3-1)中でモノマーを通常の方法で重合してポリマー(a3-2)とすることで得ることができる。より具体的な一例としては、ポリエーテルポリオール中、ラジカル開始剤の存在下でビニル系モノマーを重合させ、安定分散させて製造する方法が挙げられる。
ポリマーポリオールの市販品としては、例えば、AGC社製のEL-910、EL-923、佳化化学社製のL-3645等が挙げられる。
ポリマー分散ポリオール(a3)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して、0質量%超30質量%以下であることが好ましく、5質量%以上25質量%以下であってもよい。
ポリオール成分(A)は、オキシエチレン含量が50質量%超のポリエーテルポリオール(a4)を含むことが好ましい。ポリエーテルポリオール(a4)を含むと、軟質ポリウレタンフォームの破泡がさらに促進する。
ポリエーテルポリオール(a4)は、オキシエチレン含量が50質量%超であり、かつ、開始剤の官能基数が2以上6以下であり、オキシエチレンとオキシプロピレンとの共重合体からなるポリオキシアルキレン鎖を有するポリエーテルポリオールであることがより好ましい。開始剤の官能基数は3以上5以下であることがより好ましく、官能基数は3であってもよく、4であってもよい。
ポリエーテルポリオール(a4)のオキシエチレン含量は、60質量%以上90質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。オキシエチレン単位が50質量%超のポリエーテルポリオールを含有することで、耐久性がより向上する。また、ポリエーテルポリオール(a4)中のオキシエチレンとオキシプロピレンとからなる共重合体が、ランダム共重合体であると、低温での貯蔵安定性がさらに優れるため好ましい。
ポリエーテルポリオール(a4)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して、0.5質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。0.5質量%以上であるとフォームの成型性がさらに良好になる。5.0質量%以下であると、得られたフォームの伸び率がより向上する。
<<触媒(B)>>
触媒(B)としては、公知のウレタン化触媒が挙げられる。例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、ジメチルベンジルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス-(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、トリエチレンジアミン、1,8-ジアザ-ビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、1,2-ジメチルイミダゾール、ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン等、N,N-ジメチル-N-ヘキサノールアミン、さらにこれらの有機酸塩;スタナスオクトエート、ナフテン酸亜鉛等の有機金属化合物;等が挙げられる。
これらは一種単独であってよく、二種以上の組み合わせであってもよい。
触媒(B)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましい。0.01質量%以上であるとキュア不足をさらに抑制でき、10質量%以下であると成形性がさらに良好になる。
<<整泡剤(C)>>
整泡剤(C)は、表面張力が21mN/m以上である。表面張力が21mN/m以上であると、成型性が向上する。表面張力が、例えば、22mN/m以上、23mN/m以上、24mN/m以上、25mN/m以上、26mN/m以上であってもよく、35mN/m以下であってもよい。表面張力が21mN/m未満では、得られた軟質ポリウレタンフォームのセル形状が独立気泡的になり、成型物をローラーで押しつぶしてセルの破泡を図るクラッシング操作にて、開裂が生じる恐れがある。
整泡剤(C)としては、表面張力が21mN/m以上である界面活性剤が挙げられる。界面活性剤の中でも、有機珪素系の界面活性剤が好ましい。
整泡剤(C)は市販品であってもよく、例えば、モメンティブ社製のY-10366、L-3636LF、L-5309J、L-3415、L-3628J、エボニック社製のB-4113LF、B-8715LF2等が挙げられる。
整泡剤(C)は表面張力が21mN/m以上である1種単独であってもよく、表面張力が21mN/m以上である2種以上の組み合わせであってもよい。なお、整泡剤(C)とともに、表面張力が21mN/m未満である界面活性剤を併用してもよい。
整泡剤(C)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して、0.1質量%以上3.0質量%以下であることが好ましい。
<<発泡剤(D)>>
発泡剤(D)としては、水が好ましい。水はイソシアネート基との反応で高硬度のウレア基を形成すると共に炭酸ガスを発生する。炭酸ガスは軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物中に発泡を生じさせるため、ウレタンフォームの形成が促進される。
発泡剤(D)としては、水とともに他の発泡剤を含有していてもよい。他の発泡剤としては、例えば、少量のシクロペンタンやイソペンタン等の低沸点有機化合物が挙げられる。また、ガスローディング装置を用いて原液中に空気や窒素ガス、液化二酸化炭素等を混入溶解させて発泡させてもよい。
発泡剤(D)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましい。見掛け全体密度45kg/m以下の低密度軟質ポリウレタンフォームを得る場合、発泡剤(D)の含有量は、ポリオール成分(A)に対して3.0質量%以上7.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上5.5質量%以下であることがさらに好ましい。含有量が10質量%以下であると発泡がさらに安定し易くなる。含有量が0.5質量%以上であると得られる発泡体の低密度化がさらに容易になる。
<<ポリイソシアネート成分(E)>>
ポリイソシアネート成分(E)としては、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、4,4’-MDI)、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、2,4’-MDI)、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、2,2’-MDI)、等のジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDI)、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(以下、p-MDI);および、これらイソシアネート源とする各種変性体等が挙げられる。これらは1種のみであってもよく、2種以上の組み合わせであってもよい。変性体としては、例えば、ウレタン変性体、ウレア変性体、アロファネート変性体、ヌレート変性体、ビュウレット変性体等が挙げられる。
ポリイソシアネート成分(E)が、
ジフェニルメタンジイソシアネートと、
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートと、を含むことが好ましい。
任意成分として、前記MDIに加えて、MDI以外の公知のポリイソシアネートを加えても構わない。例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
<<モル比(NCO基/活性水素基)>>
軟質ポリイソシアネート形成性組成物中において、全イソシアネート基のモル数X(mol)と、水を含む活性水素基含有化合物中の全活性水素基のモル数Y(mol)と、のモル比X/Y(NCO基/活性水素基)としては、0.5以上1.4以下(イソシアネートインデックス(NCO INDEX)=50~140)であることが好ましく、0.7以上1.2以下(NCO INDEX=70~120)であることがより好ましい。この範囲であると、得られるフォームの耐久性や成形サイクルが良好である。
NCO INDEXが50以上であれば耐久性がさらに向上するとともに、独泡性が過度に上昇することを抑制できる。NCO INDEXが140以下であれば、高分子量化が迅速に進み、フォーム発泡途中でのフォーム崩壊がより高度に抑制される。
<<他の成分>>
軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物は、炭酸カルシウムや硫酸バリウムのような充填剤、難燃剤、可塑剤、破泡剤、着色剤、抗カビ剤等の公知の各種添加剤、助剤を必要に応じて含んでいてもよい。これらはポリオール組成物が含有していてもよく、ポリイソシアネート成分(E)を含むポリイソシアネート組成物が含有していてもよく、ポリオール組成物およびポリイソシアネート組成物のいずれもが含有していてもよい。
<軟質ポリウレタンフォーム、その製造方法>
本開示の一態様にかかる軟質ポリウレタンフォームは、上記した軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物の発泡成形体である。この軟質ポリウレタンフォームは、例えば車両シートバック材として用いたときに乗り心地が良好である。
軟質ポリウレタンフォームの見掛け全体密度は、25kg/m以上45kg/m以下であることが好ましい。
軟質ポリウレタンフォームのスキン付きフォーム試験片(詳細は後述する)は、25%圧縮硬度が120N/314cm以下であることが好ましい。
軟質ポリウレタンフォームの引裂強さは、4.0N/cm以上であることが好ましい。
次に、軟質ポリウレタンフォームの製造方法について説明する。
本開示の一態様にかかる軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、
ポリオール成分(A)と、触媒(B)と、整泡剤(C)と、発泡剤(D)と、ポリイソシアネート成分(E)と、を混合して混合液を得ることと、
該混合液を反応発泡させて軟質ポリウレタンフォームを得ることと、を備える。
ここで、各成分(A)~(E)は、1つずつを順次投入してもよく、2つ以上をあらかじめ混合した後に最終的に全成分を混合してもよい。
前者の場合、各成分(A)~(E)の投入順序に制限はなく、任意の投入順序でよい。なお、成分(A)~(E)のうちの2つ以上の成分を別々に(あらかじめ混合することなく)、かつ、同時に投入してもよい。
後者の場合、例えば、
第一の予備混合で第一液を得ることと、
第二の予備混合で第二液を得ることと、
前記第一液と、前記第二液と、を混合して混合液を得ることと、を含む。
ここで、例えば、第一液は、ポリオール成分(A)と、触媒(B)と、整泡剤(C)と、発泡剤(D)と、を含み、第二液は、イソシアネート成分(E)のみからなるものであってもよい。このときは、第二の予備混合は省略できる。
混合液(発泡原液)は金型内に注入し、その後、反応発泡および硬化させることが好ましい。
上記混合液を金型内に注入する際の金型温度としては、通常30℃以上80℃以下、好ましくは45℃以上65℃以下である。上記混合液を金型内に注入する際の金型温度が30℃以上であると、反応速度が向上し生産サイクルが短縮できる。金型温度が80℃以下であると、ポリオールとイソシアネートの反応に対し、水とイソシアネートとの反応が過度になることがさらに抑制されることにより、発泡途中におけるフォームの崩壊をさらに抑制できる。
上記発泡原液を発泡硬化させる際の硬化時間としては、10分以下が好ましく、7分以下がより好ましい。
軟質モールドフォームを製造する際には、通常の軟質モールドフォームの場合と同様、高圧発泡機や低圧発泡機等を用いて、上記各成分を混合することができる。
イソシアネート成分(E)とポリオール成分(A)とは発泡直前に混合することが好ましい。成分(B)~(D)およびその他の成分は、原料の貯蔵安定性や反応性の経時変化に影響を与えない範囲で、イソシアネート成分(E)またはポリオール成分(A)と予め混合することができる。得られた混合物は、混合後直ちに使用してもよく、貯留した後、必要量を適宜使用してもよい。混合部に2成分を超える成分を同時に導入可能な発泡装置の場合、各成分(A)~(E)、および添加剤等を個別に混合部に導入することもできる。
また、混合方法は、発泡機のマシンヘッド混合室内で混合を行うダイナミックミキシング、送液配管内で混合を行うスタティックミキシングのいずれであってもよく、また、両者を併用してもよい。物理発泡剤等のガス状成分と液状成分との混合はスタティックミキシングで、液体として安定に貯留可能な成分同士の混合はダイナミックミキシングで実施される場合が多いが、これに限られるものではない。軟質ポリウレタンフォームの製造の際に使用可能な発泡装置としては、混合部の溶剤洗浄が必要のない高圧発泡装置であることが好ましい。
このような混合により得られた混合液を金型(モールド)内に吐出し、反応発泡および硬化させ、その後脱型を行う。上記脱型を円滑に行うため、金型に予め離型剤を塗布しておくことも好適である。使用する離型剤としては、成形加工分野で通常用いられる離型剤が挙げられる。
脱型後の製品はそのままでも使用できるが、従来公知の方法(クラッシング操作)で圧縮下又は、減圧下でフォームのセル膜を破壊し、以降の製品外観、寸法を安定化させることが好ましい。
上記した軟質ポリウレタンフォームの製造方法により、
見掛け全体密度25kg/m以上45kg/m以下、
スキン付きフォーム試験片の25%圧縮硬度が120N/314cm以下、
引裂強さが4.0N/cm以上、
である軟質ポリウレタンフォームを容易に得ることができる。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、文中の「部」、「%」は質量基準である。
[ポリオール組成物の調製]
(実施例1~8、比較例1~4)
撹拌機、冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応器を窒素置換した後、ポリオール1を10g、ポリオール2を86g、ポリオール3を4.0g、触媒1を0.7g、触媒2を0.12g、整泡剤1を1.0g、水を5.0g仕込み、23℃にて0.5時間撹拌させることにより、ポリオール組成物(P-1)を得た。その他のポリオール組成物(P-2~P-12)もP-1と同様に調製した。
表1に示す原料のうち、イソシアネート成分(E)、およびイソシアネート成分(E)以外の全原料の混合物(ポリオール組成物(P-1)~(P-12))の液温をそれぞれ24℃~26℃に調整した。ポリオール組成物(P-1)~(P-12)にポリイソシアネート成分(E)を所定量加えて、ミキサー(毎分7000回転)で5秒間混合後、金型内に注入して軟質ポリウレタンフォームを発泡させた。その後、金型より取り出して、得られた軟質ポリウレタンフォームの物性を測定した。なお、表1におけるNCO Indexは、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物中に存在する活性水素原子のモル数Y(mol)に対するNCO基のモル数X(mol)の比率(X/Y × 100)である。
[発泡条件]
金型温度:60~70℃
金型形状:400mm×400mm×100mm
金型材質:アルミニウム
[使用原料]
・イソシアネート1:MDI含有率73.3%、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート含有量26.7%(東ソー社製、商品名:コロネート1331)
・ポリオール1:開始剤=プロピレングリコール、水酸基価=28(mgKOH/g)、末端一級化率=85mol%、オキシエチレン単位=20質量%、総不飽和度0.079meq./gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(AGC社製、商品名:EXCENOL-510)
・ポリオール2:開始剤=グリセリン、水酸基価=24(mgKOH/g)、末端一級化率=84mol%、オキシエチレン単位=14.6質量%、総不飽和度0.03meq./gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(東ソー社製、商品名:NEF-693)
・ポリオール3:開始剤=グリセリン、水酸基価=24(mgKOH/g)、末端一級化率=51mol%、オキシエチレン単位=70質量%、総不飽和度0.03meq./gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(三洋化成工業社製、商品名:サンニックスFA-159)
・ポリオール4:開始剤=グリセリン、水酸基価=21(mgKOH/g)、末端一級化率=71mol%のポリマー分散ポリオール(佳化化学社製、商品名:Loudor3645)
・ポリオール5:開始剤=グリセリン、水酸基価=24(mgKOH/g)、末端一級化率=73mol%のポリマー分散ポリオール(AGC社製、商品名:EXCENOL-923)
・触媒1:トリエチレンジアミン33%ジプロピレングリコール溶液(東ソー社製、商品名:TEDA-L33)
・触媒2:ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル70%ジプロピレングリコール溶液(東ソー社製、商品名:TOYOCAT-ET)
・触媒3:1,2-ジメチルイミダゾール(東ソー社製、商品名:TOYOCAT-DMI)
・整泡剤1:表面張力=22.8mN/mのシリコーン系整泡剤(モメンティブ社製、商品名:L-3641LF)
・整泡剤2:表面張力=26.6mN/mのシリコーン系整泡剤(モメンティブ社製、商品名:L-3639LF)
・整泡剤3:表面張力=26.6mN/mのシリコーン系整泡剤(モメンティブ社製、商品名:L-3639)
・整泡剤4:表面張力=21.4mN/mのシリコーン系整泡剤(Evonik社製、商品名:B-8724LF2)
・整泡剤5:表面張力=20.0mN/mのシリコーン系整泡剤(モメンティブ社製、商品名:L-6866)
[見掛け全体密度]
JIS K7222記載の方法により求めた。
[スキン付きフォーム試験片の25%圧縮硬度(25%ILD)]
JIS K6400-2記載のB法により求めた。なお、スキン付きフォーム試験片は、金型成型したモールドフォームであり、切断等をせずにスキンが残ったままのフォームのことを指す。
[引裂強さ]
JIS K6400-5記載の方法で測定した。
[フォーム厚み収縮率]
前記25%ILD測定において、JIS K6400-2記載の方法によりフォーム厚み(T)を算出し、フォーム成形に使用した金型の内寸厚み(T)に対する変位率(T/T × 100)をフォーム厚み収縮率(%)とする。
[成形性評価]
表1中の成形性の評価においては、以下の基準で評価した。
A:金型から脱型後のウレタンモールドフォームの厚み収縮率が10%以下であり、かつ、クラッシング操作で開裂が生じることなく軟質ポリウレタンフォームが作製された
D:金型から脱型後のウレタンモールドフォームの厚み収縮率が10%を超える、および/または、クラッシング操作で開裂が生じた
なお、クラッシング操作とは、脱型後のウレタンフォームをローラーで押しつぶしてセルの破泡を図る操作を意味する。
表1で示すように、実施例1~8によれば、開始剤がプロピレングリコールであるポリオール1がポリオール成分(A)において5質量%以上80質量%以下含まれ、使用整泡剤の表面張力が21.0mN/m以上である場合に、見掛け全体密度が25kg/m以上45kg/m以下、25%圧縮硬度が120N/314cm以下、引裂強さが4.0N/cm以上であり、成型性が良好である軟質ポリウレタンフォームが得られる。一方、比較例1及び2によれば、ポリエーテルポリオール(a1)の含有量が5質量%未満であるため、ポリオール成分(A)に対して引裂き強度が4.0N/cm未満となる、あるいは25%圧縮硬度が120N/314cmを超えてしまう。比較例3によれば、ポリエーテルポリオール(a1)の含有量が、ポリオール成分(A)に対して80質量%を超えており、フォーム中のセルの安定性が著しく低下し、成型性が悪化することでフォーム厚み収縮率が10%を超える。また一方、比較例4によれば、使用整泡剤の表面張力が21.0mN/m未満の場合には、脱型後のフォームに対するクラッシング操作において、フォームに開裂現象が発生してしまう。
以上の実施例及び比較例を対比することで明らかなように、上記実施例によれば、例えばシートバック材として用いたときの乗り心地が良好な硬度を有し、好ましい物性を有する成型体が得られる。

Claims (7)

  1. ポリオール成分(A)と、
    触媒(B)と、
    整泡剤(C)と、
    発泡剤(D)と、を含むポリオール組成物であって、
    前記ポリオール成分(A)は、
    オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が2であるポリエーテルポリオール(a1)と、
    オキシエチレン含量が50質量%以下であり、かつ、開始剤の官能基数が3であるポリエーテルポリオール(a2)と、
    任意成分であるポリマー分散ポリオール(a3)と、を含み、
    前記ポリエーテルポリオール(a1)の含有量は、前記ポリオール成分(A)に対して、5質量%以上80質量%以下であり、
    前記ポリエーテルポリオール(a2)の含有量は、前記ポリオール成分(A)に対して、20質量%以上95質量%以下であり、
    前記整泡剤(C)は、表面張力が21mN/m以上である、ポリオール組成物。
  2. 請求項1に記載のポリオール組成物と、
    ポリイソシアネート成分(E)と、を含む、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物。
  3. 前記ポリイソシアネート成分(E)が、
    ジフェニルメタンジイソシアネートと、
    ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートと、を含む、請求項2に記載の軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物。
  4. 請求項2または3に記載の軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を反応発泡させてなる、軟質ポリウレタンフォーム。
  5. 請求項2または3に記載の軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物を反応発泡させてなるモールド成型体が、見掛け全体密度25kg/m以上45kg/m以下の範囲で、JIS K6400記載のB法にしたがって作製されるスキン付きフォーム試験片の25%圧縮硬度が120N/314cm以下である、軟質ポリウレタンフォーム。
  6. JIS K6400記載の方法に従って測定した引裂強度が4.0N/cm以上であることを特徴とする、請求項4に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
  7. JIS K6400記載の方法に従って測定した引裂強度が4.0N/cm以上であることを特徴とする、請求項5に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
JP2023002708A 2023-01-11 2023-01-11 ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム Pending JP2024098903A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023002708A JP2024098903A (ja) 2023-01-11 2023-01-11 ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023002708A JP2024098903A (ja) 2023-01-11 2023-01-11 ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024098903A true JP2024098903A (ja) 2024-07-24

Family

ID=91957664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023002708A Pending JP2024098903A (ja) 2023-01-11 2023-01-11 ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024098903A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11028218B2 (en) Polyol compositions, a process for the production of these polyol compositions, and their use in the production of open celled polyurethane foams having high airflow
CN106536588B (zh) 用于制造软质聚氨酯泡沫的多异氰酸酯组合物、以及使用了其的软质聚氨酯泡沫的制造方法
WO2006115169A1 (ja) 低反発性軟質ポリウレタンフォームおよびその製造方法
KR20140043830A (ko) 향상된 열 전도성을 갖는 강성 폴리우레탄 발포체의 성형 방법
JP2003528954A (ja) ペンタフルオロブタン発泡剤を用いる一体スキンフォーム
EP2001922B1 (en) Process for making a polyurethane foam
JP2006117936A (ja) 低い嵩密度及び圧縮強さを有する軟質フォーム
TW499445B (en) Process for preparing moulded polyurethane material
KR100270883B1 (ko) 신규의 폴리에테르 폴리올, 가요성 우레탄 폼의 제조 방법 및 그 성형품
JP2024098903A (ja) ポリオール組成物、軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム
JP5201523B2 (ja) 軟質ポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート組成物及び該組成物を用いた軟質ポリウレタンフォームの製造方法
US11814467B2 (en) Process for the production of polyurethane foams
JP2023091890A (ja) 軟質ポリウレタンフォーム形成性組成物および軟質ポリウレタンフォーム
JP6969193B2 (ja) 軟質ポリウレタンフォーム成型用ポリオール組成物
US11505700B2 (en) Polyol composition for molding flexible polyurethane foam, and flexible polyurethane foam
JP3937811B2 (ja) 軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP6903993B2 (ja) 軟質ポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート組成物
JPH09176274A (ja) スノーモービル用シートクッション材の製造方法
JP4217895B2 (ja) ポリウレタン発泡成形体の製造方法
KR20140052022A (ko) 경질 폴리우레탄 폼의 제조 방법
JP6992353B2 (ja) 軟質ポリウレタンフォーム
JP2024133807A (ja) ポリオール組成物及びポリウレタンフォーム
JP2024038651A (ja) ポリウレタンフォーム
WO2024122477A1 (ja) ポリウレタンフォーム
WO2021187070A1 (ja) 軟質ポリウレタンフォーム形成用二液型組成物、並びに、軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法