(57)【要約】【課題】軽量性に優れしかも良好な撥水性を発揮することのできる撥水性ポリウレタン樹脂発泡体を提供する。【解決手段】  ポリオール、発泡剤、触媒、撥水剤及びポリイソシアネートを含む配合物を発泡してなる撥水性ポリウレタン樹脂発泡体であって、ポリオールとしてポリエステルポリオールとポリエステルポリエーテルポリオールを含む。ポリオールを１００重量部とした場合に発泡剤として水を２．５〜６重量部、ポリエステルポリオールを３〜６０重量部、ポリエステルポリエーテルポリオールを４０〜９７重量部、撥水剤を２５〜８０重量部含む。撥水剤は、炭素数１４〜３６のモノアルコールと、炭素数１５〜３６の脂肪族あるいは脂環族ジカルボン酸との結合体からなるエステルとした。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール、発泡剤、触媒、撥水剤及びポリイソシアネートを含む配合物を発泡してなる撥水性ポリウレタン樹脂発泡体であって、前記ポリオールとしてポリエステルポリオールとポリエステルポリエーテルポリオールを含むことを特徴とする撥水性ポリウレタン樹脂発泡体。
【請求項２】
前記ポリオールを１００重量部とした場合に前記発泡剤として水を２．５〜６重量部含み、前記撥水性ポリウレタン樹脂発泡体の密度が１０〜３０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の撥水性ポリウレタン樹脂発泡体。
【請求項３】
前記撥水剤は、炭素数１４〜３６のモノアルコールと、炭素数１５〜３６の脂肪族あるいは脂環族ジカルボン酸との結合体からなるエステルであることを特徴とする請求項１または２に記載の撥水性ポリウレタン樹脂発泡体。
【請求項４】
前記ポリオールを１００重量部とした場合に、前記ポリエステルポリオールは３〜６０重量部、より好ましくは１５〜３５重量部、前記ポリエステルポリエーテルポリオールは４０〜９７重量部、より好ましくは６５〜８５重量部、前記撥水剤は２５〜８０重量部、より好ましくは３０〜５０重量部であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の撥水性ポリウレタン樹脂発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量な撥水性ポリウレタン樹脂発泡体に関する。
【背景技術】
【０００２】
撥水性ポリウレタン樹脂発泡体は、自動車、家電、住宅等、種々の分野で広く用いられている。従来、撥水性ポリウレタン樹脂発泡体としては、フッ素系撥水剤を含浸させたものや、配合物の原料配合を調整して発泡させたものなどが知られている。また、撥水性ポリウレタン樹脂発泡体は、用途によっては軽量なものが求められている。
【０００３】
従来における軽量な撥水性ポリウレタン樹脂発泡体としては、ポリオールとしてＰＰＧ系ポリオール１００重量部に対して、イソシアネートとしてＭＤＩ系イソシアネートを６０重量部以上用い、整泡剤としてイソシアネート又はポリオールと反応性の基を有するシリコーンを、触媒として有機金属触媒を、架橋剤としてイソシアネート基と反応する活性水素を有するものを使用し、さらに発泡剤として水を３重量部以上用いるものがある。
【０００４】
しかし、従来の軽量な撥水性ポリウレタン樹脂発泡体にあっては、密度が３５ｋｇ／ｍ３以上と高く、撥水性ポリウレタン樹脂発泡体の用途によってはさらに軽量性が求められている。
【特許文献１】特開２００２−３３８９４４号公報
【特許文献２】特開平１０−１７６０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、軽量性に優れしかも良好な撥水性を発揮する撥水性ポリウレタン樹脂発泡体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ポリオール、発泡剤、触媒、撥水剤及びイソシアネートを含む配合物を発泡してなる撥水性ポリウレタン樹脂発泡体であって、前記ポリオールとしてポリエステルポリオールとポリエステルポリエーテルポリオールを含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ポリオールを１００重量部とした場合に前記発泡剤として水を２．５〜６重量部含み、前記撥水性ポリウレタン樹脂発泡体の密度が１０〜３０ｋｇ／ｃｍ３であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記撥水剤が、炭素数１４〜３６のモノアルコールと、炭素数１５〜３６の脂肪族あるいは脂環族ジカルボン酸との結合体からなるエステルであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記ポリオールを１００重量部とした場合に、前記ポリエステルポリオールが３〜６０重量部、より好ましくは１５〜３５重量部、前記ポリエステルポリエーテルポリオールが４０〜９７重量部、より好ましくは６５〜８５重量部、前記ポリオール１００重量部に対して前記撥水剤が２５〜８０重量部、より好ましくは３０〜５０重量部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリエステルポリオールを使用することによって、撥水剤の分散性が優れ、配合物の粘度調整が可能となって発泡体が低密度となり、また、ポリエステルポリエーテル共重合ポリオールを使用することによって、発泡体の強度が増大し耐加水分解性が改善され、良好な撥水性を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明においてポリオールは、ポリエステルポリオールとポリエステルポリエーテルポリオールが併用される。
【００１２】
ポリエステルポリオールは、ポリウレタン樹脂発泡体用として知られているものが用いられる。例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、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、ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、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、ソルビトール、ショ糖などのポリオールとから重縮合して得られたものや、ラクトン系ポリオール等を挙げることができる。本発明では、ポリエステルポリオールを用いることによって、撥水剤の分散性が良好となり、配合物の粘度調整が可能となり、発泡体を低密度にすることができる。
【００１３】
ポリエステルポリエーテルポリオールは、公知のものを用いることができる。例えば、脂肪族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体と低分子ジオールを用いてエステル化反応またはエステル交換反応を行い、さらには重縮合反応を行うことにより、あるいはポリエステルポリオールとポリテトラメチレングリコールをエステル交換反応させることにより得られたものなどを挙げることができる。本発明では、ポリエステルポリエーテルポリオールを用いることによって、発泡体の強度が増大し、耐加水分解性が改善され、良好な撥水性を発揮する。
【００１４】
前記ポリエステルポリオールとポリエステルポリエーテルポリオールは、ポリオールを１００重量部とした場合に、ポリエステルポリオールについては３〜６０重量部、より好ましくは１５〜３５重量部とされ、また、ポリエステルポリエーテルポリオールについては４０〜９７重量部、より好ましくは６５〜８５重量部とされる。ポリオールを１００重量部とした場合においてポリエステルポリオールが６０重量部よりも多くなると、ポリウレタン架橋体中のエーテル鎖が少なくなるため、発泡体の強度、加水分解性が悪くなる。それに対し、ポリエステルポリオールが３重量部よりも少なくなると、撥水剤とポリエステルポリオールの相溶性が悪くなって良好な発泡体が得られなくなる。
【００１５】
発泡剤としては、水が好適である。水の量は、ポリオールを１００重量部とした場合、２．５〜６重量部が好ましい。また、本発明においては、メチレンクロライド等の発泡助剤を用いる必要がない。
【００１６】
触媒としては、トリエチルアミンやテトラメチルグアニジン等のアミン系触媒や、スタナスオクトエート等の錫触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）を用いることができる。触媒の一般的な量は、ポリオールを１００重量部とした場合、０．０１〜２．０重量部である。
【００１７】
撥水剤としては、エステルが用いられる。前記エステルとしては、炭素数１４〜３６のモノアルコールと、炭素数１５〜３６の脂肪族あるいは脂環族ジカルボン酸との結合体が好ましい。前記炭素数１４〜３６のモノアルコールとしては、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコール及びイソステアリルアルコール等の飽和モノアルコール、オレイルアルコール等の不飽和モノアルコール等が挙げられる。また、炭素数１５〜３６の脂肪族あるいは脂環族ジカルボン酸としては、タブシン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、ダイマー酸等の脂環族ジカルボン酸等を挙げることができる。前記モノアルコールの炭素数を１４〜３６及び前記脂肪族あるいは脂環族ジカルボン酸の炭素数を１５〜３６の範囲とすることによって、得られる発泡体の撥水性が、一層良好となる。また、撥水剤の量は、ポリオールを１００重量部とした場合に２５〜８０重量部、より好ましくは３０〜５０重量部である。撥水剤の量がポリオール１００重量部当たり２５重量部よりも少ないと、十分な撥水効果が得られなくなり、また撥水剤の量が８０重量部よりも多いと、撥水剤が可塑剤として作用し、発泡体の形成が難しくなる。
【００１８】
本発明における撥水剤として特に好ましいエステルとして、ダイマー酸ジステアリルを挙げることができる。前記ダイマー酸ジステアリルの合成は次のようにして行われる。まず、ダイマー酸とステアリルアルコールを１：２のモル比で混合し、窒素ガスを反応容器に導入しながら撹拌して１５０〜１８０℃まで温度を上げ、その状態で放置する。その際、反応容器内を２０ｍｍＨｇに減圧して水分を除去する。１時間半経過後、ｐ−トルエンスルホン酸、酢酸カルシウム、オクチル酸カルシウム、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸第１錫から選択した触媒をダイマー酸１モル当たり０．２〜０．８ｇ添加する。前記放置後約２時間後に反応生成物の酸価が５．０以下となった時点を反応終了時点とし、その後常温まで温度を下げることによりダイマー酸ジステアリルを得る。
【００１９】
ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等を挙げることができ、芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート（クルードＭＤＩ）等を挙げることができる。なお、その他プレポリマーも使用することができる。また、その他、整泡剤や、着色剤、難燃剤等、適宜助剤が添加されてもよい。
【００２０】
前記撥水性ポリウレタン樹脂発泡体は、前記各原料を所要量配合した配合物を攪拌機で混合して反応させる公知の発泡方法によって製造される。撥水性ポリウレタン樹脂発泡体の密度は１０〜３０ｋｇ／ｍ３である。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。表１に示す配合からなる配合物を、定法に従って攪拌混合し、発泡させることにより実施例１〜５の撥水性ポリウレタン樹脂発泡体を製造した。表１において、ポリエステルポリオールは三洋化成工業株式会社製、ＡＨ−４０５、ポリエステルポリエーテルポリオールは三井武田ケミカル株式会社製、Ｌ−５０、撥水剤はダイマー酸ジステアリル、アミン系触媒は日本乳化剤株式会社製、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、金属触媒は有機酸金属錫塩（スタナスオクトエート）、整泡剤はトーレ・シリコーン株式会社製、ＳＨ−１９３、ポリイソシアネートは日本ポリウレタン株式会社製、Ｔ−８０を用いた。
【００２２】
【表１】
2006070220.tif 000002
【００２３】
また比較のため、表２に示すように、ポリエステルポリオールとポリエステルポリエーテルポリオールの量が請求項４の量から外れる比較例１及び比較例２、撥水剤の量が請求項４の量から外れる比較例３及び比較例５、水の量が請求項２の量から外れる比較例４を実施例と同様にして製造した。なお、比較例３については、正常に発泡せず、発泡体が得られなかった。
【００２４】
【表２】
2006070220.tif 000003
【００２５】
このようにして製造した実施例１〜５及び比較例１，２，４，５の発泡体についてＪＩＳ  Ｋ  ６４００に従い、密度、２５％硬さ、引張強度、伸びを測定した。また撥水性試験を次のようにして行った。まず、実施例及び比較例の発泡体から、３００×７０×３０（厚み）ｍｍの試験片を裁断し、その試験片の重量（ａ）を測定した。次いで、図１に示すように、試験片を水槽の底面に配置して下方が開口した金網を試験片の上方から被せ、さらに金網上に重しを乗せた後、水槽に水を深さ１５０ｍｍとなるように注入した。この状態で２４時間放置した後、試験片を水槽から取り出し、金網に乗せて試験片の水切りを行い、試験片に含まれる水が自然流下しなくなった時点で試験片の重量を測定し、撥水試験前の試験片の重量（ａ）との差が、前記（ａ）の値以下の場合に撥水性を良好（○）とした。各測定結果を、表１及び表２に示す。また、良好な発泡体が得られたか否か及び、発泡体表面に撹拌不良による縞が見られたか否かについても判断し、併せて表１及び表２に示した。
【００２６】
実施例１〜５は、いずれも成形性及び撹拌混合性が良好であり、さら軽量性及び撥水性も良好であった。それに対して、比較例１及び比較例２はポリエステルポリオールの量が少なくポリエステルポリエーテルポリオールが多いことから撥水性に劣り、また撹拌不良が発生した。比較例３は撥水剤の量が多いことから成形不良を生じて発泡体が得られなかった。また、比較例４は水の量が少ないことから密度が高く、軽量性に劣っていた。比較例５は撥水剤の量が少ないことから撥水性が劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】撥水性試験時の状態を示す概略図である。
【図１】
2006070220.tif 000004