軟質ポリウレタンフォームの製造方法
【課題】 低密度で、従来の方法によるものに比べて、反発弾性が高く乗り心地性に優れた軟質ポリウレタンフォームを製造する方法を提供する。
【解決手段】 官能基数２〜８のポリオール及び重合体ポリオールを含むポリオール成分（Ａ）と、特定のポリイソシアネート成分（Ｂ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）並びに整泡剤（Ｅ）を必須原料として用いる軟質ポリウレタンフォームの製造方法であって、前記官能基数２〜８のポリオールが、水酸基価２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端オキシエチレン単位５〜２５重量％である官能基数３のポリエーテルポリオール及び官能基数４のポリエーテルポリオールを含有する。
【解決手段】 官能基数２〜８のポリオール及び重合体ポリオールを含むポリオール成分（Ａ）と、特定のポリイソシアネート成分（Ｂ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）並びに整泡剤（Ｅ）を必須原料として用いる軟質ポリウレタンフォームの製造方法であって、前記官能基数２〜８のポリオールが、水酸基価２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端オキシエチレン単位５〜２５重量％である官能基数３のポリエーテルポリオール及び官能基数４のポリエーテルポリオールを含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟質ポリウレタンフォームの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、車両用座席のクッション等の用途に適した軟質ポリウレタンフォームの製造方法、得られた軟質ポリウレタンフォームおよび車両用座席クッション材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟質ポリウレタンフォームは、その優れたクッション性を生かし、自動車などのクッション材に広く使用されてきた。特にジフェニルメタンジイソシアネートおよびポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートをイソシアネートの主成分として用いて軟質ポリウレタンフォームを得る方法は、生産性の向上および毒性の強いトリレンジイソシアネートの使用を少なくすることで、作業環境が向上することから、近年非常に注目されている。この軟質ポリウレタンフォームからなるクッションの製造方法として、特定のポリオールと重合体ポリオールを含有するポリオール成分と、ジフェニルメタ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および／またはそれらの変性物を主成分とするポリイソシアネート成分とを用いる製造方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）この方法で製造された軟質ポリウレタンフォームは、低密度で成形性が良いという特徴を有している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両用座席の背もたれ用として、低密度で乗り心地性が優れているクッション材が求められている。しかしながら、上記製造方法では、低密度であっても、反発弾性が低く乗り心地性が十分ではないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの問題点を解決するべく鋭意検討の末、特定の含有比率のポリオール成分と特定のイソシアネートを組み合わせることにより、低密度でありクッション材としての反発弾性が高い軟質ポリウレタンフォームの製造方法を見いだし本発明を完成した。
【０００６】
すなわち本発明は、下記ポリオール成分（Ａ）、下記ポリイソシアネート成分（Ｂ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）および整泡剤（Ｅ）を必須原料として用いることを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法；該製造方法により得られる軟質ポリウレタンフォーム；並びに該軟質ウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材；である。
ポリオール成分（Ａ）：
官能基数２〜８のポリオール（ａ）および重合体ポリオール（ｂ）を含有し、前記ポリオール（ａ）が、官能基数３のポリエーテルポリオール（ａ１）および官能基数４のポリエーテルポリオール（ａ２）を含有し、該（ａ１）および（ａ２）のいずれもが２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有し、末端にオキシエチレンが付加されており、かつ末端オキシエチレン単位の含有量が５〜２５重量％であり、前記重合体ポリオール（ｂ）が、前記（ａ１）及び／又は前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオール中でビニルモノマー（ｖ）を重合させて得られる重合体ポリオールであり、ポリオール成分（Ａ）に含まれる、使用された（ａ１）と（ａ２）の重量比率［（ａ１）／（ａ２）］が（６０／４０）〜（９０／１０）である。
ポリイソシアネート成分（Ｂ）：
ポリイソシアネート成分の５０重量％以上が、ジフェニルメタ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およびそれらの変性物から選ばれる１種以上のポリイソシアネートであり、５０重量％未満がトリレンジイソシアネートである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、低密度で、従来の方法によるものに比べて、反発弾性が高い軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明におけるポリオ−ル成分（Ａ）のうち、官能基数２〜８のポリオール（ａ）としては、例えば、２〜８価のアルコール類、フェノール類およびアミン類等の活性水素原子含有化合物のアルキレンオキシド付加物が挙げられ、使用される活性水素原子含有化合物の価数と得られるポリオールの価数とは同じものが得られる。
【０００９】
上記アルコール類としては、例えば、炭素数２〜１８の２価アルコール類［エチレングリコール、ジ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、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等］、炭素数３〜１８の３〜８価のアルコール類［グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、α−メチルグルコシド、ソルビトール、キシリット、マンニット、グルコース、フラクトース、ショ糖等］およびこれらの２種以上の併用が挙げられる。上記フェノール類としては、例えば、ハイドロキノン、ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等）、フェノール化合物のホルマリン低縮合物（数平均分子量１０００以下）（ノボラック樹脂、レゾールの中間体）およびこれらの２種以上の併用が挙げられる。
【００１０】
上記アミン類としては、例えば、アンモニア；アルカノールアミン類［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、イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミン等］；炭素数１〜２０のアルキルアミン類［メチルアミン、エチルアミン、ｎ−ブチルアミン、オクチルアミン等］；炭素数２〜６のアルキレンジアミン類［エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等］；アルキレン基の炭素数が２〜６のポリアルキレンポリアミン類（重合度２〜８）［ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等］；炭素数６〜２０の芳香族アミン類［アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、キシリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン等］；炭素数４〜１５の脂環式アミン類［イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン等］；炭素数４〜１５の複素環式アミン類［アミノエチルピペラジン、特公昭５５−２１０４４号公報記載のもの等］およびこれらの２種以上の併用などが挙げられる。
【００１１】
アルキレンオキシド付加物におけるアルキレンオキシドとしては、炭素数２〜６のアルキレンオキシド、例えば、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、１，３−プロピレオキシドおよび１，４−ブチレンオキシド等が挙げられる。これらのうち好ましいのは１，２−プロピレンオキシド（以下ＰＯと略称する。）およびエチレンオキシド（以下ＥＯと略称する。）である。ＰＯおよびＥＯの付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。
【００１２】
本発明における官能基数２〜８のポリオール（ａ）は、通常、官能基数３のポリエーテルポリオール（ａ１）および官能基数４のポリエーテルポリオール（ａ２）を含有し、（ａ１）及び（ａ２）はいずれも以下の要件を満たすことが必要である。
【００１３】
（１）２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２５〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有すること；（ａ１）および（ａ２）の水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では圧縮永久歪みが悪くなり、硬化時間も長くなるため実用性に乏しく、４０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると独立気泡が多くなるため実用性に乏しい。水酸基価の調整は、官能基数、アルキレンオキシドの種類及び付加モル数で調整することができる。
【００１４】
（２）末端には必ずオキシエチレン基が付加されており、末端オキシエチレン単位の含有量が（ａ１）又は（ａ２）の重量に基づいて５〜２５重量％、好ましくは８〜２０重量％であること；末端オキシエチレン単位の含有量が５重量％未満では発泡終了直前の硬化が不十分でフォームが崩壊しやすく、末端オキシエチレン単位の含有量が２５重量％を超えると、独立気泡が多くなりフォームが収縮しやすくなる。
【００１５】
（３）重合体ポリオール（ｂ）が、前記（ａ１）及び／又は前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオール中でビニルモノマー（ｖ）を重合させて得られる重合体ポリオールであり、ポリオール成分（Ａ）に含まれる、使用された（ａ１）と（ａ２）の重量比率［（ａ１）／（ａ２）］が（６０／４０）〜（９０／１０）、好ましくは（７０／３０）〜（８０／２０）であること；（ａ１）が６０未満であると独立気泡が多くなり、フォ−ムの伸び物性が悪くなり、（ａ１）が９０を超えると圧縮永久歪みが悪くなり、硬化時間も長くなるため実用性に乏しくなる。
【００１６】
ポリオール（ａ）には、前記（ａ１）および（ａ２）以外のその他のポリオールを含有することができる。その他のポリオールとしては、下記のポリオール（ａ３）および下記ポリオール（ａ４）が挙げられる。
【００１７】
ポリオール（ａ３）：平均官能基数が２〜８、好ましくは２〜６であり、水酸基価が３００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは４００〜１９００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、前記活性水素原子含有化合物に炭素数２および／または３のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリオール。
【００１８】
ポリオール（ａ３）のうち、好ましいのは、反応性の観点から、ＰＯ単独付加またはＥＯ単独付加物（ポリオキシプロピレンポリオールまたはポリオキシエチレンポリオール）である。ポリオール（ａ３）の平均官能基数が２以上では圧縮永久歪みがさらに向上し、硬化時間も短くなるためさらに実用的であり、８以下ではフォームの伸び物性がさらに向上する。水酸基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上ではフォームの硬さがさらに十分に発揮でき、２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であればフォーム伸び物性がさらに向上する。
ポリオール（ａ３）としては、例えば、水酸基価８４２ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシエチレンポリオール、および水酸基価１１３０ｍｇＫＯＨ／ｇのトリエタノールアミン等が挙げられる。
【００１９】
ポリオール（ａ４）：平均官能基数が２〜６、好ましくは２〜４であり、水酸基価が２０〜１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２２〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、オキシアルキレン基の炭素数が２および／または３であり、オキシエチレン単位の含有量が５０〜８０重量％、好ましくは６０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール。ポリオ−ル（ａ４）のうち、フォーム通気性の観点から好ましいのは、オキシエチレン単位の含有量が５０〜８０重量％であり、ＥＯ／ＰＯランダム付加物である。
【００２０】
ポリオール（ａ４）の平均官能基数が２以上であれば、硬化時間が短くなるためさらに実用的であり、６以下であるとフォームの伸び物性がさらに良好である。オキシエチレン単位の含有量が５０重量％以上であれば、フォームの独立気泡がさらに少なくなりフォームが収縮にくくなる傾向にある。水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であればフォームの硬さがさらに十分になる傾向にあり、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であればフォームの独立気泡がさらに少なくなり、フォームが収縮にくくなる傾向にある。
【００２１】
本発明においては、ポリオール（ａ）は前記ポリオール（ａ１）と（ａ２）を必須のポリオールとするが、さらに前記ポリオール（ａ３）及び（ａ４）を含有する場合は、ポリオール（ａ）の合計重量に基づいて、（ａ１）と（ａ２）の合計が８８〜９８．５重量％、（ａ３）が１〜８重量％、（ａ４）が０．５〜４重量％であることが好ましい。さらに好ましくは、（ａ１）と（ａ２）の合計が８９〜９７．５重量％、（ａ３）が２〜８重量％、（ａ４）が０．５〜３重量％である。（ａ３）が１重量％以上であればフォ−ムの硬さがさらに向上し、８重量％以下であれば伸び物性が向上し易い。（ａ４）が０．５重量％以上であれば独立気泡がさらに少なくなりやすく、４重量％以下であると硬化時間がさらに短くなる傾向にある。（ａ１）と（ａ２）の合計が８８重量％以上であるとフォームの伸び物性がさらに良好に発揮できる傾向にあり、９８．５重量％以下であればフォームの硬さがさらに充分に発揮できる傾向にある。
【００２２】
本発明におけるポリオール成分（Ａ）のうちの重合体ポリオ−ル（ｂ）は、前記（ａ１）および／または前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオールの中でビニル系モノマ−（ｖ）を通常の方法で重合して得られた重合体ポリオールである。重合体ポリオールの製造に供されるポリオールとしては、成形性の観点から、好ましくは（ａ１）である。重合は、通常のラジカル開始剤の存在下にビニル系モノマー（ｖ）を重合させ、安定分散させて得られる。ビニル系モノマー（ｖ）としては、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（炭素数２〜５）（メタ）アクリレートおよびアルキル（炭素数１〜５）（メタ）アクリレートなどが挙げられる。好ましくは、アクリロニトリルおよびスチレンである。
【００２３】
本発明において、重合体ポリオール（ｂ）中のビニル重合体の含有量は、１〜４０重量％が好ましい。１重量％以上であるとフォ−ムの硬さがさらに十分に発揮でき、４０重量％以下であると圧縮永久歪みがさらに良好に発揮できる。
【００２４】
本発明におけるポリオール成分（Ａ）において、ポリオール（ａ）と重合体ポリオール（ｂ）の重量比率は、フォーム硬さの観点から、好ましくは（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜９５／５、さらに好ましくは（ａ）／（ｂ）＝６０／４０〜９０／１０である。
【００２５】
本発明におけるポリイソシアネ−ト成分（Ｂ）としては、生産性の向上や作業環境の向上などの理由から、ジフェニルメタ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およびそれらの変性物から選ばれる１種以上のポリイソシアネート（以下ＭＤＩと略称する。）の含有量が５０重量％以上、好ましくは６０〜９０重量％である。上記変性物としては、例えばウレタン変性物、カルボジイミド変性物、アロファネート変性物、ウレア変性物、ビューレット変性物、イソシアヌレート変性物、オキサゾリドン変性物などが挙げられる。他のポリイソシアネートの含有量は５０重量％以下、好ましくは１０〜４０重量％であり、トリレンジイソシアネートである。
【００２６】
本発明における発泡剤（Ｃ）としては、水が必須である。その他、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素、液化炭酸ガス等を用いてもよく、水以外にその他の１種以上を併用してもよい。（Ｃ）として水のみを単独で用いる場合の水の使用量は、ポリオール成分（Ａ）１００重量部当たり、好ましくは０．１〜３０重量部、さらに好ましくは０．５〜２０重量部、とくに好ましくは２〜６重量部である。他の発泡剤と併用する場合の水の使用量は、ポリオール成分（Ａ）の重量に基づいて、好ましくは０．１〜１０重量部、さらに好ましくは２〜６重量部である。
【００２７】
水素原子含有ハロゲン化炭化水素としては、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）タイプのもの（例えばＨＣＦＣ−１２３、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−２２およびＨＣＦＣ−１４２ｂ）；ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）タイプのもの（例えばＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−３５６ｍｆｆ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−２４５ｃａ、ＨＦＣ−２４５ｆａおよびＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−３５６ｍｆｆ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−２４５ｃａ、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃおよびこれらの２種以上の混合物である。水素原子含有ハロゲン化炭化水素を用いる場合の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部あたり、好ましくは５０重量部以下、さらに好ましくは５〜４５重量部である。
【００２８】
前記低沸点炭化水素は、通常沸点が−５〜５０℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンおよびこれらの混合物が挙げられる。低沸点炭化水素を用いる場合の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部あたり、好ましくは４０重量部以下、さらに好ましくは５〜３０重量部である。また、液化炭酸ガスを用いる場合の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部あたり、好ましくは３０重量部以下、さらに好ましくは２５重量部以下である。
【００２９】
本発明における触媒（Ｄ）としては、ウレタン化反応を促進する通常の触媒が使用でき、例として、トリエチレンジアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−エチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミンなどの３級アミンおよびそのカルボン酸塩；酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、スタナスオクトエート等のカルボン酸金属塩；ジブチルチンジラウレート等の有機金属化合物が挙げられる。触媒（Ｄ）の使用量はポリエーテル成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜５重量部、さらに好ましくは０．２〜２重量部である。
【００３０】
本発明の製造方法における整泡剤（Ｅ）としては、通常のポリウレタンフォームの製造に用いられるものが使用でき、例として、ジメチルシロキサン系整泡剤［例えば、東レダウコーニング（株）製の「ＳＲＸ−２５３」等］、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系整泡剤［例えば、モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ合同会社製の「Ｌ−３６４０」、東レダウコーニング（株）製の「ＳＦ−２９６２」、「ＳＺ−１３２７」、ゴールドシュミット製の「ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ８７１５ＬＦ」等］のシリコーン整泡剤が挙げられる。整泡剤（Ｅ）の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは０．５〜３重量部、さらに好ましくは０．８〜２．０重量部である。
【００３１】
本発明の製造方法においては、必要により、さらに以下に述べるようなその他の添加剤を用い、その存在下で反応させてもよい。例えば、着色剤（染料、顔料）、難燃剤（リン酸エステル類、ハロゲン化リン酸エステル類など）、老化防止剤（トリアゾール系、ベンゾフェノン系など）、抗酸化剤（ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系など）などの通常の補助成分の存在下で反応させることができる。ポリオール成分（Ａ）１００重量部に対するこれらの補助成分の使用量に関しては、着色剤は、好ましくは１重量部以下である。難燃剤は、好ましくは５重量部以下、さらに好ましくは２重量部以下である。老化防止剤は、好ましくは１重量部以下、さらに好ましくは０．５重量部以下である。抗酸化剤は、好ましくは１重量部以下、さらに好ましくは０．０１〜０．５重量部である。
【００３２】
本発明の製造方法において、ポリウレタンの製造に際してのイソシアネート指数［（ＮＣＯ基／活性水素原子含有基の当量比）×１００］（以下、インデックスと称する）は、好ましくは７０〜１２５、さらに好ましくは７５〜１２０、特に好ましくは８０〜１１５である。
【００３３】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは上記の原料を必須原料として、通常の軟質ウレタンフォームの製造法により得ることができる。製造法の一例を示せば、以下の通りである。まず、ポリオール成分（Ａ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）、整泡剤（Ｅ）、および必要により他の添加剤を所定量混合する。次いでポリウレタン発泡機（例えばＰＥＣ社製「高圧発泡機」）または攪拌機を使用して、この混合物とポリイソシアネート成分（Ｂ）を２５℃に温調した後、急速混合する。得られた混合液（発泡原液）を６５℃に温調した密閉型もしくは開放型のモールド（金属製または樹脂製）に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型して軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。また、連続発泡しても軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。本発明は、とくにモールドフォームの製造方法として好適である。
【００３４】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、好ましくは全密度が２８〜５０ｋｇ／ｍ3、さらに好ましくは３３〜４５ｋｇ／ｍ2であって、好ましくは反発弾性が６０〜７５％、さらに好ましくは６３〜７５％である。全密度２８ｋｇ／ｍ3以上では、さらに湿熱圧縮応力歪みが向上し、５０ｋｇ／ｍ3以下では、さらにフォーム通気性が向上する。反発弾性が６０％以上では乗り心地がさらに向上する。なお、全密度および反発弾性の測定は、ポリウレタンフォームの物性の測定に関するＪＩＳ Ｋ ６４０１の方法に基づいて行うことができる。
【００３５】
本発明の軟質ポリウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材は、上記の原料を必須原料として、通常の車両用座席クッション材の製造方法により得ることが出来る。製造方法の一例を示せば、下記の通りである。まず、ポリオール成分（Ａ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）、整泡剤（Ｅ）、および必要により他の添加剤を所定量混合する。次いでポリウレタン発泡機（例えばＰＥＣ社製「高圧発泡機」）または攪拌機を使用して、この混合物とポリイソシアネート成分（Ｂ）を２５℃に温調した後、急速混合する。得られた混合液（発泡原液）を６５℃に温調した車両用座席用の密閉型もしくは開放型のモールド（金属製または樹脂製）に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型して車両用座席クッション材用軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。また、連続発泡しても車両用座席クッション材用軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。本発明は、とくにモールドフォームの製造方法として好適である。本発明の軟質ウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材は反発弾性が高く、車両用座席として乗り心地のよい特徴を有する。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例および比較例中において、部および％は、特にことわりのないかぎり、それぞれ重量部および重量％を示す。
【００３７】
実施例および比較例における原料は次の通りである。（以下、ＥＯ単位とは、オキシエチレン単位を意味する。）
＜ポリオール（ａ１）としての原料＞
ポリオール（ａ１−１）：グリセリンにＰＯを８５．４モル付加し、その後ＥＯを２１．９モル付加したもの、官能基数３、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端ＥＯ単位１６％、
ポリオール（ａ１−２）：グリセリンにＰＯを７２．５モル付加し、その後ＥＯを１５．９モル付加したもの、官能基数３、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端ＥＯ単位１４％、
＜ポリオール（ａ２）としての原料＞
ポリオール（ａ２−１）：ペンタエリスリトールにＰＯを１０１．４モル付加し、その後ＥＯを１９．１モル付加したもの、官能基数４、水酸基価３２．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端ＥＯ単位１２％、
＜重合体ポリオール（ｂ）としての原料＞
重合体ポリオール（ｂ−１）：ポリオール（ａ１−２）中でアクリロニトリルを１３０℃で重合させた重合体ポリオール、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ（重合体含量２０重量％）。
重合体ポリオール（ｂ−２）：ポリオール（ａ１−２）／（ａ２−１）＝８０／２０中でアクリロニトリルとスチレンを、アクリロニトリル／スチレン＝７０／３０で共重合させた重合体ポリオール、水酸基価２６．７ｍｇＫＯＨ／ｇ（重合体含量４０重量％）。
＜ポリオール（ａ３）としての原料＞
ポリオ−ル（ａ３−１）：官能基数６、水酸基価１２４６ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ単位の含有量＝５５％のポリオキシエチレンポリオール。
ポリオ−ル（ａ３−２）：官能基数３、水酸基価８４２ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシエチレンポリオール。
ポリオール（ａ３−３）：官能基数３、水酸基価１１３０ｍｇＫＯＨ／ｇのトリエタノールアミン。
＜ポリオール（ａ４）としての原料＞
ポリオール（ａ４−１）：官能基数３、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ単位の含有量＝７０％のランダム付加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。
＜その他の原料＞
発泡剤（Ｃ）：水
触媒（Ｄ−１）：トリエチレンジアミンのエチレングリコール溶液〔東ソー（株）製「ＴＥＤＡ−Ｌ３３」〕
触媒（Ｄ−２）：ビス（ジメチルアミノエチル）エ−テルの７０％ジプロピレングリコール溶液〔東ソ−（株）製「ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ」〕
整泡剤（Ｅ−１）：ゴールドシュミット製「ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ８７１５ＬＦ」
整泡剤（Ｅ−２）：モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ合同会社製「Ｌ−３６４０」
イソシアネート（Ｂ−１）：ＴＤＩ−８０／粗製ＭＤＩ＝３５／６５（重量比）、ＮＣＯ％＝３５．６
イソシアネート（Ｂ−２）：ＴＤＩ−８０／粗製ＭＤＩ＝２０／８０（重量比）、ＮＣＯ％＝３２．０
【００３８】
実施例１〜７および比較例１〜５
高圧発泡機（ＰＥＣ社製）を用いて、表１及び表２に示すポリオール成分とポリイソシアネート成分を２５℃に温調した後、衝突混合させ、６５℃に温調した４００×４００×１００ｍｍの密閉モ−ルドに注入し、キュアー時間６分にて成形した。各フォ−ムの物性値の測定結果を表１及び表２に示す。ポリウレタンフォームの物性の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１の方法に基づいて行った。なお、表１及び表２中の「部」は「重量部」を表す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
以上の結果から、同様の密度のフォームで比較した場合、本発明の方法により得られた実施例１〜７のフォームは、比較例１〜５のフォームに比べ、反発弾性が高い軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、従来の方法によるものに比べて、低密度で反発弾性が高く、車両用座席クッション材に用いたときに乗り心地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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟質ポリウレタンフォームの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、車両用座席のクッション等の用途に適した軟質ポリウレタンフォームの製造方法、得られた軟質ポリウレタンフォームおよび車両用座席クッション材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟質ポリウレタンフォームは、その優れたクッション性を生かし、自動車などのクッション材に広く使用されてきた。特にジフェニルメタンジイソシアネートおよびポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートをイソシアネートの主成分として用いて軟質ポリウレタンフォームを得る方法は、生産性の向上および毒性の強いトリレンジイソシアネートの使用を少なくすることで、作業環境が向上することから、近年非常に注目されている。この軟質ポリウレタンフォームからなるクッションの製造方法として、特定のポリオールと重合体ポリオールを含有するポリオール成分と、ジフェニルメタ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および／またはそれらの変性物を主成分とするポリイソシアネート成分とを用いる製造方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）この方法で製造された軟質ポリウレタンフォームは、低密度で成形性が良いという特徴を有している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両用座席の背もたれ用として、低密度で乗り心地性が優れているクッション材が求められている。しかしながら、上記製造方法では、低密度であっても、反発弾性が低く乗り心地性が十分ではないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの問題点を解決するべく鋭意検討の末、特定の含有比率のポリオール成分と特定のイソシアネートを組み合わせることにより、低密度でありクッション材としての反発弾性が高い軟質ポリウレタンフォームの製造方法を見いだし本発明を完成した。
【０００６】
すなわち本発明は、下記ポリオール成分（Ａ）、下記ポリイソシアネート成分（Ｂ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）および整泡剤（Ｅ）を必須原料として用いることを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法；該製造方法により得られる軟質ポリウレタンフォーム；並びに該軟質ウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材；である。
ポリオール成分（Ａ）：
官能基数２〜８のポリオール（ａ）および重合体ポリオール（ｂ）を含有し、前記ポリオール（ａ）が、官能基数３のポリエーテルポリオール（ａ１）および官能基数４のポリエーテルポリオール（ａ２）を含有し、該（ａ１）および（ａ２）のいずれもが２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有し、末端にオキシエチレンが付加されており、かつ末端オキシエチレン単位の含有量が５〜２５重量％であり、前記重合体ポリオール（ｂ）が、前記（ａ１）及び／又は前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオール中でビニルモノマー（ｖ）を重合させて得られる重合体ポリオールであり、ポリオール成分（Ａ）に含まれる、使用された（ａ１）と（ａ２）の重量比率［（ａ１）／（ａ２）］が（６０／４０）〜（９０／１０）である。
ポリイソシアネート成分（Ｂ）：
ポリイソシアネート成分の５０重量％以上が、ジフェニルメタ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およびそれらの変性物から選ばれる１種以上のポリイソシアネートであり、５０重量％未満がトリレンジイソシアネートである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、低密度で、従来の方法によるものに比べて、反発弾性が高い軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明におけるポリオ−ル成分（Ａ）のうち、官能基数２〜８のポリオール（ａ）としては、例えば、２〜８価のアルコール類、フェノール類およびアミン類等の活性水素原子含有化合物のアルキレンオキシド付加物が挙げられ、使用される活性水素原子含有化合物の価数と得られるポリオールの価数とは同じものが得られる。
【０００９】
上記アルコール類としては、例えば、炭素数２〜１８の２価アルコール類［エチレングリコール、ジ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、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等］、炭素数３〜１８の３〜８価のアルコール類［グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、α−メチルグルコシド、ソルビトール、キシリット、マンニット、グルコース、フラクトース、ショ糖等］およびこれらの２種以上の併用が挙げられる。上記フェノール類としては、例えば、ハイドロキノン、ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等）、フェノール化合物のホルマリン低縮合物（数平均分子量１０００以下）（ノボラック樹脂、レゾールの中間体）およびこれらの２種以上の併用が挙げられる。
【００１０】
上記アミン類としては、例えば、アンモニア；アルカノールアミン類［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、イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミン等］；炭素数１〜２０のアルキルアミン類［メチルアミン、エチルアミン、ｎ−ブチルアミン、オクチルアミン等］；炭素数２〜６のアルキレンジアミン類［エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等］；アルキレン基の炭素数が２〜６のポリアルキレンポリアミン類（重合度２〜８）［ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等］；炭素数６〜２０の芳香族アミン類［アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、キシリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン等］；炭素数４〜１５の脂環式アミン類［イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン等］；炭素数４〜１５の複素環式アミン類［アミノエチルピペラジン、特公昭５５−２１０４４号公報記載のもの等］およびこれらの２種以上の併用などが挙げられる。
【００１１】
アルキレンオキシド付加物におけるアルキレンオキシドとしては、炭素数２〜６のアルキレンオキシド、例えば、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、１，３−プロピレオキシドおよび１，４−ブチレンオキシド等が挙げられる。これらのうち好ましいのは１，２−プロピレンオキシド（以下ＰＯと略称する。）およびエチレンオキシド（以下ＥＯと略称する。）である。ＰＯおよびＥＯの付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。
【００１２】
本発明における官能基数２〜８のポリオール（ａ）は、通常、官能基数３のポリエーテルポリオール（ａ１）および官能基数４のポリエーテルポリオール（ａ２）を含有し、（ａ１）及び（ａ２）はいずれも以下の要件を満たすことが必要である。
【００１３】
（１）２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２５〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有すること；（ａ１）および（ａ２）の水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では圧縮永久歪みが悪くなり、硬化時間も長くなるため実用性に乏しく、４０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると独立気泡が多くなるため実用性に乏しい。水酸基価の調整は、官能基数、アルキレンオキシドの種類及び付加モル数で調整することができる。
【００１４】
（２）末端には必ずオキシエチレン基が付加されており、末端オキシエチレン単位の含有量が（ａ１）又は（ａ２）の重量に基づいて５〜２５重量％、好ましくは８〜２０重量％であること；末端オキシエチレン単位の含有量が５重量％未満では発泡終了直前の硬化が不十分でフォームが崩壊しやすく、末端オキシエチレン単位の含有量が２５重量％を超えると、独立気泡が多くなりフォームが収縮しやすくなる。
【００１５】
（３）重合体ポリオール（ｂ）が、前記（ａ１）及び／又は前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオール中でビニルモノマー（ｖ）を重合させて得られる重合体ポリオールであり、ポリオール成分（Ａ）に含まれる、使用された（ａ１）と（ａ２）の重量比率［（ａ１）／（ａ２）］が（６０／４０）〜（９０／１０）、好ましくは（７０／３０）〜（８０／２０）であること；（ａ１）が６０未満であると独立気泡が多くなり、フォ−ムの伸び物性が悪くなり、（ａ１）が９０を超えると圧縮永久歪みが悪くなり、硬化時間も長くなるため実用性に乏しくなる。
【００１６】
ポリオール（ａ）には、前記（ａ１）および（ａ２）以外のその他のポリオールを含有することができる。その他のポリオールとしては、下記のポリオール（ａ３）および下記ポリオール（ａ４）が挙げられる。
【００１７】
ポリオール（ａ３）：平均官能基数が２〜８、好ましくは２〜６であり、水酸基価が３００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは４００〜１９００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、前記活性水素原子含有化合物に炭素数２および／または３のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリオール。
【００１８】
ポリオール（ａ３）のうち、好ましいのは、反応性の観点から、ＰＯ単独付加またはＥＯ単独付加物（ポリオキシプロピレンポリオールまたはポリオキシエチレンポリオール）である。ポリオール（ａ３）の平均官能基数が２以上では圧縮永久歪みがさらに向上し、硬化時間も短くなるためさらに実用的であり、８以下ではフォームの伸び物性がさらに向上する。水酸基価３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上ではフォームの硬さがさらに十分に発揮でき、２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であればフォーム伸び物性がさらに向上する。
ポリオール（ａ３）としては、例えば、水酸基価８４２ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシエチレンポリオール、および水酸基価１１３０ｍｇＫＯＨ／ｇのトリエタノールアミン等が挙げられる。
【００１９】
ポリオール（ａ４）：平均官能基数が２〜６、好ましくは２〜４であり、水酸基価が２０〜１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２２〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、オキシアルキレン基の炭素数が２および／または３であり、オキシエチレン単位の含有量が５０〜８０重量％、好ましくは６０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール。ポリオ−ル（ａ４）のうち、フォーム通気性の観点から好ましいのは、オキシエチレン単位の含有量が５０〜８０重量％であり、ＥＯ／ＰＯランダム付加物である。
【００２０】
ポリオール（ａ４）の平均官能基数が２以上であれば、硬化時間が短くなるためさらに実用的であり、６以下であるとフォームの伸び物性がさらに良好である。オキシエチレン単位の含有量が５０重量％以上であれば、フォームの独立気泡がさらに少なくなりフォームが収縮にくくなる傾向にある。水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であればフォームの硬さがさらに十分になる傾向にあり、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であればフォームの独立気泡がさらに少なくなり、フォームが収縮にくくなる傾向にある。
【００２１】
本発明においては、ポリオール（ａ）は前記ポリオール（ａ１）と（ａ２）を必須のポリオールとするが、さらに前記ポリオール（ａ３）及び（ａ４）を含有する場合は、ポリオール（ａ）の合計重量に基づいて、（ａ１）と（ａ２）の合計が８８〜９８．５重量％、（ａ３）が１〜８重量％、（ａ４）が０．５〜４重量％であることが好ましい。さらに好ましくは、（ａ１）と（ａ２）の合計が８９〜９７．５重量％、（ａ３）が２〜８重量％、（ａ４）が０．５〜３重量％である。（ａ３）が１重量％以上であればフォ−ムの硬さがさらに向上し、８重量％以下であれば伸び物性が向上し易い。（ａ４）が０．５重量％以上であれば独立気泡がさらに少なくなりやすく、４重量％以下であると硬化時間がさらに短くなる傾向にある。（ａ１）と（ａ２）の合計が８８重量％以上であるとフォームの伸び物性がさらに良好に発揮できる傾向にあり、９８．５重量％以下であればフォームの硬さがさらに充分に発揮できる傾向にある。
【００２２】
本発明におけるポリオール成分（Ａ）のうちの重合体ポリオ−ル（ｂ）は、前記（ａ１）および／または前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオールの中でビニル系モノマ−（ｖ）を通常の方法で重合して得られた重合体ポリオールである。重合体ポリオールの製造に供されるポリオールとしては、成形性の観点から、好ましくは（ａ１）である。重合は、通常のラジカル開始剤の存在下にビニル系モノマー（ｖ）を重合させ、安定分散させて得られる。ビニル系モノマー（ｖ）としては、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（炭素数２〜５）（メタ）アクリレートおよびアルキル（炭素数１〜５）（メタ）アクリレートなどが挙げられる。好ましくは、アクリロニトリルおよびスチレンである。
【００２３】
本発明において、重合体ポリオール（ｂ）中のビニル重合体の含有量は、１〜４０重量％が好ましい。１重量％以上であるとフォ−ムの硬さがさらに十分に発揮でき、４０重量％以下であると圧縮永久歪みがさらに良好に発揮できる。
【００２４】
本発明におけるポリオール成分（Ａ）において、ポリオール（ａ）と重合体ポリオール（ｂ）の重量比率は、フォーム硬さの観点から、好ましくは（ａ）／（ｂ）＝５０／５０〜９５／５、さらに好ましくは（ａ）／（ｂ）＝６０／４０〜９０／１０である。
【００２５】
本発明におけるポリイソシアネ−ト成分（Ｂ）としては、生産性の向上や作業環境の向上などの理由から、ジフェニルメタ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およびそれらの変性物から選ばれる１種以上のポリイソシアネート（以下ＭＤＩと略称する。）の含有量が５０重量％以上、好ましくは６０〜９０重量％である。上記変性物としては、例えばウレタン変性物、カルボジイミド変性物、アロファネート変性物、ウレア変性物、ビューレット変性物、イソシアヌレート変性物、オキサゾリドン変性物などが挙げられる。他のポリイソシアネートの含有量は５０重量％以下、好ましくは１０〜４０重量％であり、トリレンジイソシアネートである。
【００２６】
本発明における発泡剤（Ｃ）としては、水が必須である。その他、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素、液化炭酸ガス等を用いてもよく、水以外にその他の１種以上を併用してもよい。（Ｃ）として水のみを単独で用いる場合の水の使用量は、ポリオール成分（Ａ）１００重量部当たり、好ましくは０．１〜３０重量部、さらに好ましくは０．５〜２０重量部、とくに好ましくは２〜６重量部である。他の発泡剤と併用する場合の水の使用量は、ポリオール成分（Ａ）の重量に基づいて、好ましくは０．１〜１０重量部、さらに好ましくは２〜６重量部である。
【００２７】
水素原子含有ハロゲン化炭化水素としては、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）タイプのもの（例えばＨＣＦＣ−１２３、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−２２およびＨＣＦＣ−１４２ｂ）；ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）タイプのもの（例えばＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−３５６ｍｆｆ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−２４５ｃａ、ＨＦＣ−２４５ｆａおよびＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−３５６ｍｆｆ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−２４５ｃａ、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃおよびこれらの２種以上の混合物である。水素原子含有ハロゲン化炭化水素を用いる場合の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部あたり、好ましくは５０重量部以下、さらに好ましくは５〜４５重量部である。
【００２８】
前記低沸点炭化水素は、通常沸点が−５〜５０℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンおよびこれらの混合物が挙げられる。低沸点炭化水素を用いる場合の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部あたり、好ましくは４０重量部以下、さらに好ましくは５〜３０重量部である。また、液化炭酸ガスを用いる場合の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部あたり、好ましくは３０重量部以下、さらに好ましくは２５重量部以下である。
【００２９】
本発明における触媒（Ｄ）としては、ウレタン化反応を促進する通常の触媒が使用でき、例として、トリエチレンジアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−エチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミンなどの３級アミンおよびそのカルボン酸塩；酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、スタナスオクトエート等のカルボン酸金属塩；ジブチルチンジラウレート等の有機金属化合物が挙げられる。触媒（Ｄ）の使用量はポリエーテル成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜５重量部、さらに好ましくは０．２〜２重量部である。
【００３０】
本発明の製造方法における整泡剤（Ｅ）としては、通常のポリウレタンフォームの製造に用いられるものが使用でき、例として、ジメチルシロキサン系整泡剤［例えば、東レダウコーニング（株）製の「ＳＲＸ−２５３」等］、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系整泡剤［例えば、モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ合同会社製の「Ｌ−３６４０」、東レダウコーニング（株）製の「ＳＦ−２９６２」、「ＳＺ−１３２７」、ゴールドシュミット製の「ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ８７１５ＬＦ」等］のシリコーン整泡剤が挙げられる。整泡剤（Ｅ）の使用量は、ポリエーテル成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは０．５〜３重量部、さらに好ましくは０．８〜２．０重量部である。
【００３１】
本発明の製造方法においては、必要により、さらに以下に述べるようなその他の添加剤を用い、その存在下で反応させてもよい。例えば、着色剤（染料、顔料）、難燃剤（リン酸エステル類、ハロゲン化リン酸エステル類など）、老化防止剤（トリアゾール系、ベンゾフェノン系など）、抗酸化剤（ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系など）などの通常の補助成分の存在下で反応させることができる。ポリオール成分（Ａ）１００重量部に対するこれらの補助成分の使用量に関しては、着色剤は、好ましくは１重量部以下である。難燃剤は、好ましくは５重量部以下、さらに好ましくは２重量部以下である。老化防止剤は、好ましくは１重量部以下、さらに好ましくは０．５重量部以下である。抗酸化剤は、好ましくは１重量部以下、さらに好ましくは０．０１〜０．５重量部である。
【００３２】
本発明の製造方法において、ポリウレタンの製造に際してのイソシアネート指数［（ＮＣＯ基／活性水素原子含有基の当量比）×１００］（以下、インデックスと称する）は、好ましくは７０〜１２５、さらに好ましくは７５〜１２０、特に好ましくは８０〜１１５である。
【００３３】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは上記の原料を必須原料として、通常の軟質ウレタンフォームの製造法により得ることができる。製造法の一例を示せば、以下の通りである。まず、ポリオール成分（Ａ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）、整泡剤（Ｅ）、および必要により他の添加剤を所定量混合する。次いでポリウレタン発泡機（例えばＰＥＣ社製「高圧発泡機」）または攪拌機を使用して、この混合物とポリイソシアネート成分（Ｂ）を２５℃に温調した後、急速混合する。得られた混合液（発泡原液）を６５℃に温調した密閉型もしくは開放型のモールド（金属製または樹脂製）に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型して軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。また、連続発泡しても軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。本発明は、とくにモールドフォームの製造方法として好適である。
【００３４】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、好ましくは全密度が２８〜５０ｋｇ／ｍ3、さらに好ましくは３３〜４５ｋｇ／ｍ2であって、好ましくは反発弾性が６０〜７５％、さらに好ましくは６３〜７５％である。全密度２８ｋｇ／ｍ3以上では、さらに湿熱圧縮応力歪みが向上し、５０ｋｇ／ｍ3以下では、さらにフォーム通気性が向上する。反発弾性が６０％以上では乗り心地がさらに向上する。なお、全密度および反発弾性の測定は、ポリウレタンフォームの物性の測定に関するＪＩＳ Ｋ ６４０１の方法に基づいて行うことができる。
【００３５】
本発明の軟質ポリウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材は、上記の原料を必須原料として、通常の車両用座席クッション材の製造方法により得ることが出来る。製造方法の一例を示せば、下記の通りである。まず、ポリオール成分（Ａ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）、整泡剤（Ｅ）、および必要により他の添加剤を所定量混合する。次いでポリウレタン発泡機（例えばＰＥＣ社製「高圧発泡機」）または攪拌機を使用して、この混合物とポリイソシアネート成分（Ｂ）を２５℃に温調した後、急速混合する。得られた混合液（発泡原液）を６５℃に温調した車両用座席用の密閉型もしくは開放型のモールド（金属製または樹脂製）に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型して車両用座席クッション材用軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。また、連続発泡しても車両用座席クッション材用軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。本発明は、とくにモールドフォームの製造方法として好適である。本発明の軟質ウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材は反発弾性が高く、車両用座席として乗り心地のよい特徴を有する。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例および比較例中において、部および％は、特にことわりのないかぎり、それぞれ重量部および重量％を示す。
【００３７】
実施例および比較例における原料は次の通りである。（以下、ＥＯ単位とは、オキシエチレン単位を意味する。）
＜ポリオール（ａ１）としての原料＞
ポリオール（ａ１−１）：グリセリンにＰＯを８５．４モル付加し、その後ＥＯを２１．９モル付加したもの、官能基数３、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端ＥＯ単位１６％、
ポリオール（ａ１−２）：グリセリンにＰＯを７２．５モル付加し、その後ＥＯを１５．９モル付加したもの、官能基数３、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端ＥＯ単位１４％、
＜ポリオール（ａ２）としての原料＞
ポリオール（ａ２−１）：ペンタエリスリトールにＰＯを１０１．４モル付加し、その後ＥＯを１９．１モル付加したもの、官能基数４、水酸基価３２．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端ＥＯ単位１２％、
＜重合体ポリオール（ｂ）としての原料＞
重合体ポリオール（ｂ−１）：ポリオール（ａ１−２）中でアクリロニトリルを１３０℃で重合させた重合体ポリオール、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ（重合体含量２０重量％）。
重合体ポリオール（ｂ−２）：ポリオール（ａ１−２）／（ａ２−１）＝８０／２０中でアクリロニトリルとスチレンを、アクリロニトリル／スチレン＝７０／３０で共重合させた重合体ポリオール、水酸基価２６．７ｍｇＫＯＨ／ｇ（重合体含量４０重量％）。
＜ポリオール（ａ３）としての原料＞
ポリオ−ル（ａ３−１）：官能基数６、水酸基価１２４６ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ単位の含有量＝５５％のポリオキシエチレンポリオール。
ポリオ−ル（ａ３−２）：官能基数３、水酸基価８４２ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシエチレンポリオール。
ポリオール（ａ３−３）：官能基数３、水酸基価１１３０ｍｇＫＯＨ／ｇのトリエタノールアミン。
＜ポリオール（ａ４）としての原料＞
ポリオール（ａ４−１）：官能基数３、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ単位の含有量＝７０％のランダム付加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。
＜その他の原料＞
発泡剤（Ｃ）：水
触媒（Ｄ−１）：トリエチレンジアミンのエチレングリコール溶液〔東ソー（株）製「ＴＥＤＡ−Ｌ３３」〕
触媒（Ｄ−２）：ビス（ジメチルアミノエチル）エ−テルの７０％ジプロピレングリコール溶液〔東ソ−（株）製「ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴ」〕
整泡剤（Ｅ−１）：ゴールドシュミット製「ＴＥＧＯＳＴＡＢ Ｂ８７１５ＬＦ」
整泡剤（Ｅ−２）：モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ合同会社製「Ｌ−３６４０」
イソシアネート（Ｂ−１）：ＴＤＩ−８０／粗製ＭＤＩ＝３５／６５（重量比）、ＮＣＯ％＝３５．６
イソシアネート（Ｂ−２）：ＴＤＩ−８０／粗製ＭＤＩ＝２０／８０（重量比）、ＮＣＯ％＝３２．０
【００３８】
実施例１〜７および比較例１〜５
高圧発泡機（ＰＥＣ社製）を用いて、表１及び表２に示すポリオール成分とポリイソシアネート成分を２５℃に温調した後、衝突混合させ、６５℃に温調した４００×４００×１００ｍｍの密閉モ−ルドに注入し、キュアー時間６分にて成形した。各フォ−ムの物性値の測定結果を表１及び表２に示す。ポリウレタンフォームの物性の測定は、ＪＩＳ Ｋ ６４０１の方法に基づいて行った。なお、表１及び表２中の「部」は「重量部」を表す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
以上の結果から、同様の密度のフォームで比較した場合、本発明の方法により得られた実施例１〜７のフォームは、比較例１〜５のフォームに比べ、反発弾性が高い軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、従来の方法によるものに比べて、低密度で反発弾性が高く、車両用座席クッション材に用いたときに乗り心地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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記ポリオール成分（Ａ）、下記ポリイソシアネート成分（Ｂ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）および整泡剤（Ｅ）を必須原料として用いることを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
ポリオール成分（Ａ）：
官能基数２〜８のポリオール（ａ）および重合体ポリオール（ｂ）を含有し、前記ポリオ
ール（ａ）が、官能基数３のポリエーテルポリオール（ａ１）および官能基数４のポリエーテルポリオール（ａ２）を含有し、該（ａ１）および（ａ２）のいずれもが２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有し、末端にオキシエチレンが付加されており、かつ末端オキシエチレン単位の含有量が５〜２５重量％であり、前記重合体ポリオール（ｂ）が、前記（ａ１）及び／又は前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオール中でビニルモノマー（ｖ）を重合させて得られる重合体ポリオールであり、ポリオール成分（Ａ）に含まれる、使用された（ａ１）と（ａ２）の重量比率［（ａ１）／（ａ２）］が（６０／４０）〜（９０／１０）である。
ポリイソシアネート成分（Ｂ）：
ポリイソシアネート成分の５０重量％以上が、ジフェニルメタ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およびそれらの変性物から選ばれる１種以上のポリイソシアネートであり、５０重量％未満がトリレンジイソシアネートである。
【請求項２】
前記ポリオール成分（ａ）が、さらに下記ポリオール（ａ３）およびポリオール（ａ４）を含有し、ポリオール（ａ）の合計重量に基づいて、ポリオール（ａ１）およびポリオール（ａ２）の合計重量が８８〜９８．５重量％、下記ポリオール（ａ３）が１〜８重量％、下記ポリオール（ａ４）が０．５〜４重量％である請求項１記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
ポリオール（ａ３）：
平均官能基数が２〜８であり、水酸基価が３００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、活性水素原子含有化合物に炭素数２および／または３のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリオール。
ポリオール（ａ４）：
平均官能基数が２〜６であり、水酸基価が２０〜１３０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、オキシアルキレン基の炭素数が２および／または３であり、オキシエチレン単位の含有量が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール。
【請求項３】
重合体ポリオール（ｂ）の重量に基づいて、ビニルモノマー（ｖ）の重合体の含有量が、１〜４０重量％である請求項１または２記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の製造方法により得られる軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
全密度が２８〜５０ｋｇ／ｍ3であって、反発弾性が６０〜７５％である請求項４記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
請求項４または５記載の軟質ポリウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材。
【請求項１】
下記ポリオール成分（Ａ）、下記ポリイソシアネート成分（Ｂ）、発泡剤（Ｃ）、触媒（Ｄ）および整泡剤（Ｅ）を必須原料として用いることを特徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
ポリオール成分（Ａ）：
官能基数２〜８のポリオール（ａ）および重合体ポリオール（ｂ）を含有し、前記ポリオ
ール（ａ）が、官能基数３のポリエーテルポリオール（ａ１）および官能基数４のポリエーテルポリオール（ａ２）を含有し、該（ａ１）および（ａ２）のいずれもが２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇの水酸基価を有し、末端にオキシエチレンが付加されており、かつ末端オキシエチレン単位の含有量が５〜２５重量％であり、前記重合体ポリオール（ｂ）が、前記（ａ１）及び／又は前記（ａ２）と同じポリエーテルポリオール中でビニルモノマー（ｖ）を重合させて得られる重合体ポリオールであり、ポリオール成分（Ａ）に含まれる、使用された（ａ１）と（ａ２）の重量比率［（ａ１）／（ａ２）］が（６０／４０）〜（９０／１０）である。
ポリイソシアネート成分（Ｂ）：
ポリイソシアネート成分の５０重量％以上が、ジフェニルメタ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およびそれらの変性物から選ばれる１種以上のポリイソシアネートであり、５０重量％未満がトリレンジイソシアネートである。
【請求項２】
前記ポリオール成分（ａ）が、さらに下記ポリオール（ａ３）およびポリオール（ａ４）を含有し、ポリオール（ａ）の合計重量に基づいて、ポリオール（ａ１）およびポリオール（ａ２）の合計重量が８８〜９８．５重量％、下記ポリオール（ａ３）が１〜８重量％、下記ポリオール（ａ４）が０．５〜４重量％である請求項１記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
ポリオール（ａ３）：
平均官能基数が２〜８であり、水酸基価が３００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、活性水素原子含有化合物に炭素数２および／または３のアルキレンオキサイドを付加して得られるポリオール。
ポリオール（ａ４）：
平均官能基数が２〜６であり、水酸基価が２０〜１３０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、オキシアルキレン基の炭素数が２および／または３であり、オキシエチレン単位の含有量が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール。
【請求項３】
重合体ポリオール（ｂ）の重量に基づいて、ビニルモノマー（ｖ）の重合体の含有量が、１〜４０重量％である請求項１または２記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の製造方法により得られる軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
全密度が２８〜５０ｋｇ／ｍ3であって、反発弾性が６０〜７５％である請求項４記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
請求項４または５記載の軟質ポリウレタンフォームから構成される車両用座席クッション材。
【公開番号】特開２０１０−１２６５７９（Ｐ２０１０−１２６５７９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３００９５１（Ｐ２００８−３００９５１）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Ｆターム（参考）】
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