(57)【要約】      （修正有）【課題】ポリオール組成物中に大量の水を配合しても、その経時安定性を確保することが可能なポリオール組成物とＭＤＩ系ポリイソシアネートを用いた、低密度で優れた耐久性を有する軟質ポリウレタンフォームの提供。【解決手段】ポリオール成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｆ）とを、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、相溶化剤（Ｅ）の存在化で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、相溶化剤（Ｅ）が、親水部と疎水部を有するアニオン性界面活性剤であり、その親水部にアニオン性極性基とアルカリ金属とからなる塩を有し、疎水部に芳香環、又は芳香環を有せず炭素原子を合計で８個以上含む疎水部を有するアニオン性界面活性剤であり、ポリイソシアネート成分（Ｆ）が、２，２’−ＭＤＩと２，４’−ＭＤＩの総量がＭＤＩ総量の１０〜５０質量％である、軟質ポリウレタンフォーム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｆ）とを、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、及び相溶化剤（Ｅ）の存在化で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、相溶化剤（Ｅ）が、親水部と疎水部を有するアニオン性界面活性剤であり、その親水部にアニオン性極性基とアルカリ金属とからなる塩を有し、疎水部に芳香環、又は芳香環を有せず炭素原子を合計で８個以上含む疎水部を有するアニオン性界面活性剤であり、ポリイソシアネート成分（Ｆ）が、ジフェニルメタンジイソシアネートを５０〜８５質量％の範囲で含み、該ジフェニルメタンジイソシアネートに含まれる２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネートと２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートの総量が該ジフェニルメタンジイソシアネートの総量に対し１０〜５０質量％であることを特徴とする、軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
相溶化剤（Ｅ）の親水部のアルカリ金属塩がナトリウム塩である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。
【請求項３】
相溶化剤（Ｅ）がナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩を有するアニオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
相溶化剤（Ｅ）がジアルキルスルホコハク酸のナトリウム塩を有するアニオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
相溶化剤（Ｅ）がアルキルベンゼンスルフォン酸のナトリウム塩を有するアニオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
相溶化剤（Ｅ）がポリオール成分（Ａ）に対して０．１〜５質量％含有することを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項７】
ポリオール成分（Ａ）が、脂環族グリコールおよび芳香族グリコールからなる群より選ばれる少なくとも一種の環状グリコールを含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項８】
環状グリコールの含有量が、ポリオール成分（Ａ）に対して１．５〜８質量％であることを特徴とする、請求項７に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項９】
発泡剤（Ｄ）が、ポリオール成分（Ａ）に対して４．０〜８．０質量％含有することを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項１０】
見掛け密度が４０ｋｇ／ｍ３未満であり、かつスキン付きフォーム試験片の２５％圧縮硬さが５０〜２５０Ｎ／３１４ｃｍ２であることを特徴とする、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項１１】
ヒステリシスロス率が３０％未満であり、かつ湿熱圧縮歪みが２０％未満であることを特徴とする、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡剤としての水を大量に含有しながら経時安定性を確保したポリオール組成物とポリイソシアネートとから得られる、低密度な軟質ポリウレタンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質ポリウレタンフォームは、生活用品、自動車用材料、衣料、スポーツ・レジャー用品、医療用材料、土木建築材料等、広範囲に使用されている。このような用途分野の中でも特にシートクッションやシートバックなどの自動車座席用途においてはコスト低減や燃費規制に対応する軽量化のため、軟質ポリウレタンフォームの低密度化が求められている。
【０００３】
軟質ポリウレタンフォームは、一般的にポリオール成分、触媒、整泡剤、発泡剤、ポリイソシアネート成分を混合し、イソシアネート基と活性水素基とを反応させることにより得られる。過去、発泡剤としてフロン系や有機系が使用されていた時期も有るが、近年では、環境への配慮からポリイソシアネート中のイソシアネート基と反応して炭酸ガスを発生する水が主流となっている。金型内で発泡、硬化させて発泡体を得る軟質ポリウレタンモールドフォームでは、ポリオール成分、触媒、整泡剤、発泡剤としての水などを予め混合したポリオール組成物とポリイソシアネート成分の２液を発泡装置に供給し、混合ヘッドを経由して金型内に混合吐出する方法が一般的であり、ポリオール組成物中の水の配合量を上げ、炭酸ガス発生量を増やすことは、低密度化要望に応える有効な手段である。
【０００４】
ポリイソシアネート成分には大きく分けてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を主成分とするＴＤＩ系とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート（ｐ−ＭＤＩ）との混合物を主成分とするＭＤＩ系が存在する。ＴＤＩ系は、イソシアネート基含有率が高く、水との反応による単位重量当たりの炭酸ガス発生量が多いことから、水の配合量を左程増やさずに低密度化が可能であるが、原料としてのＴＤＩは蒸気圧が高く、毒性も強いため軟質ポリウレタンフォーム製造場所の作業環境を悪化させやすく、また、２官能性イソシアネートであるＴＤＩによって得られる軟質ポリウレタンフォームは耐久性が低いという問題がある。
【０００５】
一方、ＭＤＩ系はＴＤＩ系と逆の傾向に有り、作業環境やフォーム耐久性ではＴＤＩ系に優るが、イソシアネート基含有率が低く、低密度化には大量の水の配合が必要となる。ポリオール組成物中に水を大量に配合することは、高分子ポリオールを中心とする疎水成分と触媒、低分子ポリオール、エチレンオキサイドユニットを多く含むポリエーテルポリオール等の親水成分との相溶性を悪化させ、ポリオール組成物の経時安定性を低下させるという問題があった。このポリオール組成物の経時安定性を向上させる手段として、特許文献１には特定範囲のオキシエチレン単位と高い末端１級化率を有するポリエーテルポリオールの使用が提案されている。しかしこの方法では、４．０質量％を超えるような大量の水を配合したポリオール組成物に対する親水成分と疎水成分との相溶性改善が不十分である。特に環境温度が高い夏季などで貯蔵中のポリオール組成物が分離し、発泡体性能の均一性が保たれないという問題が生じやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−００２７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、大量の水を配合してもその経時安定性を確保することが可能なポリオール組成物とＭＤＩ系ポリイソシアネートを用いた、低密度で優れた耐久性を有する軟質ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを、触媒、整泡剤、発泡剤、及び相溶化剤の存在化で反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の実施形態を含むものである。
【００１０】
（１）ポリオール成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｆ）とを、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、及び相溶化剤（Ｅ）の存在化で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、相溶化剤（Ｅ）が、親水部と疎水部を有するアニオン性界面活性剤であり、その親水部にアニオン性極性基とアルカリ金属とからなる塩を有し、疎水部に芳香環、又は芳香環を有せず炭素原子を合計で８個以上含む疎水部を有するアニオン性界面活性剤であり、ポリイソシアネート成分（Ｆ）が、ジフェニルメタンジイソシアネートを５０〜８５質量％の範囲で含み、該ジフェニルメタンジイソシアネートに含まれる２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネートと２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートの総量が該ジフェニルメタンジイソシアネートの総量に対し１０〜５０質量％であることを特徴とする、軟質ポリウレタンフォーム。
【００１１】
（２）相溶化剤（Ｅ）の親水部のアルカリ金属塩がナトリウム塩であることを特徴とする上記（１）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１２】
（３）相溶化剤（Ｅ）がナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩を有するアニオン性界面活性剤であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１３】
（４）相溶化剤（Ｅ）がジアルキルスルホコハク酸のナトリウム塩を有するアニオン性界面活性剤であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１４】
（５）相溶化剤（Ｅ）がアルキルベンゼンスルフォン酸のナトリウム塩を有するアニオン性界面活性剤であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１５】
（６）相溶化剤（Ｅ）がポリオール成分（Ａ）に対して０．１〜５質量％含有することを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１６】
（７）ポリオール成分（Ａ）が、脂環族グリコールおよび芳香族グリコールからなる群より選ばれる少なくとも一種の環状グリコールを含むことを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１７】
（８）環状グリコールの含有量が、ポリオール成分（Ａ）に対して１．５〜８質量％であることを特徴とする、上記（７）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１８】
（９）発泡剤（Ｄ）が、ポリオール成分（Ａ）に対して４．０〜８．０質量％含有することを特徴とする、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００１９】
（１０）見掛け密度が４０ｋｇ／ｍ３未満であり、かつスキン付きフォーム試験片の２５％圧縮硬さが５０〜２５０Ｎ／３１４ｃｍ２であることを特徴とする、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【００２０】
（１１）ヒステリシスロス率が３０％未満であり、かつ湿熱圧縮歪みが２０％未満であることを特徴とする、上記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、軟質ポリウレタンフォームを成型する際、ポリオール組成物中に大量の水を配合した場合でも、ポリオール組成物の経時安定性が確保され、安定的に低密度で優れた耐久性を有する軟質ポリウレタンフォームを得ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
本発明における軟質ポリウレタンフォームは、以下に示すポリオール成分（Ａ）、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、相溶化剤（Ｅ）、ポリイソシアネート成分（Ｆ）から構成される。
【００２４】
ポリオール成分（Ａ）は、ジイソシアネートと重付加してポリウレタンを形成するものであり、本発明においては、ポリエーテルポリオール、及びポリエステルポリオールからなる群より選ばれる少なくとも一種であることが望ましい。さらに、数平均分子量１，０００〜１０，０００で、公称官能基数２以上のものがより望ましい。数平均分子量が下限未満では、得られるフォームの柔軟性が不足し、上限を超えると、フォームの硬度が低下しやすい。また、公称官能基数が２未満の場合、耐久性の指標である圧縮残留歪みが悪くなるといった問題が発生する。なお。公称官能基数とは、ポリオールの重合反応中に副反応が生じないと仮定した場合の理論平均官能基数（分子当たりの活性水素原子の数）を示す。
【００２５】
ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリプロピレンエチレンポリオールやポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＧ）等が使用され、ポリエステルポリオールとしては、例えば重縮合型ポリエステル系ポリオールであるアジピン酸とエチレングリコールからなるポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールのポリカプロラクトンポリオール等が使用される。
【００２６】
触媒（Ｂ）としては、当該分野において公知である各種のウレタン化触媒を使用でき、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−メチルモリホリン、Ｎ−エチルモリホリン、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、１−イソブチル−２−メチルイミダゾール、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も挙げられる。また、ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサノールアミン、Ｎ，Ｎ−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、ヒドロキシメチルトリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチル−Ｎ’−ヒドロキシエチル−ビスアミノエチルエーテル等の活性水素を有すアミン触媒も好ましい。
【００２７】
触媒（Ｂ）の添加量は、ポリオール成分（Ａ）に対して、０．０１〜１０質量％が好ましい。下限値未満ではキュアー不足になりやすく、上限値を超えると成形性が悪化することがある。
【００２８】
整泡剤（Ｃ）としては、通常の界面活性剤が使用され、有機珪素系の界面活性剤が好適に使用できる。例えば、東レ・ダウコーニング社製のＳＺ−１３２７、ＳＺ−１３２５、ＳＺ−１３３６、ＳＺ−３６０１、モメンティブ社製のＹ−１０３６６、Ｌ−５３０９、エボニック社製Ｂ−８７２４ＬＦ２、Ｂ−８７１５ＬＦ２、信越化学社製のＦ−１２２等が挙げられる。これら整泡剤の量はポリオール成分（Ａ）に対し０．１〜３質量％が好ましい。
【００２９】
発泡剤（Ｄ）としては水を用いる。水はイソシアネート基との反応で炭酸ガスを発生し、これにより発泡することができる。また、水と付加的に任意の発泡剤を使用してもよい。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を併用してもよいし、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や液化二酸化炭素を混入溶解させて発泡することもできる。水の添加量は通常は、ポリオール成分（Ａ）に対して０．５〜１０質量％である。上限を超えると発泡が安定し難くなる場合があり、下限未満では発泡体の密度を十分に下げることができない場合がある。
【００３０】
本発明において、見掛け密度４０ｋｇ／ｍ３未満の低密度軟質ポリウレタンフォームを得る場合、水の添加量がポリオール成分（Ａ）に対して４．０〜８．０質量％であることが好ましく、５．０〜８．０質量％が更に好ましい。上限を超えると発泡が安定し難くなる場合があり、下限未満では発泡体の密度を十分に下げることができない場合がある。なお、本発明において水を大量に配合するとは、ポリオール成分（Ａ）に対して水を４．０質量％以上配合することである。
【００３１】
本発明における相溶化剤（Ｅ）は、親水部と疎水部を有するアニオン性界面活性剤である。相溶化剤（Ｅ）の親水部は、アニオン性極性基とアルカリ金属からなる塩（アルカリ金属塩）を有するものであり、例えばスルフォン酸、カルボン酸、リン酸等のアルカリ金属塩を有するものが好ましく、スルフォン酸のアルカリ金属塩を有するものが更に好ましい。更に、この親水部のアルカリ金属塩は、ナトリウム塩であることが好ましい。また、相溶化剤（Ｅ）の疎水部が芳香環を有する、又は芳香環を有せず炭素原子を合計で８個以上含む疎水部を有するものである。ここで、疎水部に芳香環を有する場合は、親水部のアニオン性極性基が直接芳香環と結合していることが好ましく、芳香環は多環芳香族炭化水素でもよい。又、疎水部に芳香環を有せず炭素原子を合計で８個以上含む疎水部を有する場合は、例えば疎水部中のアルキル基、アルキレン基、エステル基、カーボネート基等に含まれる炭素原子数が合計８個以上となる疎水部を有すれば良く、合計４０個以下であることが好ましい。これらの構造を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩やジアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩、アルキルベンゼンスルフォン酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。
【００３２】
ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩としては、例えばβ―ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩やアルキルナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩等が挙げられる。ジアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩としては、例えばジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムやジ−トリデシルスルホコハク酸のナトリウム塩等が挙げられる。また、アルキルベンゼンスルフォン酸のアルカリ金属塩としては、例えばドデシルベンゼンスルフォン酸のナトリウム塩等が挙げられる。
【００３３】
相溶化剤（Ｅ）の添加量としては、ポリオール成分（Ａ）に対して０．１〜５質量％含有することが好ましい。下限値未満では相溶性の改善効果が得られにくく、上限値を超えるとフォームの成形性が悪化することがある。
【００３４】
以上のポリオール成分（Ａ）、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、及び相溶化剤（Ｅ）からなるポリオール組成物を用いることにより、ポリオール組成物中に水を大量に配合した場合でも、良好な相溶性を確保することができる。
【００３５】
また、本発明においては、ポリオール成分（Ａ）中に脂環族グリコールおよび芳香族グリコールからなる群より選ばれる少なくとも一種の環状グリコールを含むことが好ましい。
【００３６】
脂環族グリコールおよび芳香族グリコールからなる群より選ばれる少なくとも一種の環状グリコール（以下単に「環状グリコール」と言う。）とは、化合物中に環構造を有するものであり、例えば、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールＡ水素化物、ポリオキシエチレンビスフェノールエーテル、ポリオキシプロピレンビスフェノールエーテル等を挙げることができる。これらの中でも、得られる軟質ポリウレタンフォームの湿熱圧縮歪の改善効果が高いという観点から、１，４−シクロヘキサンジメタノール、及びポリオキシエチレンビスフェノールＡエーテルが好ましい。
【００３７】
環状グリコールの含有量は、ポリオール成分（Ａ）に対して１．５〜８質量％が好ましく、１．５〜６質量％が更に好ましい。
【００３８】
本発明における軟質ポリウレタンフォームに用いられるポリイソシアネート成分（Ｆ）は、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）とポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（以下Ｐ−ＭＤＩ）をイソシアネート源として用いる。本発明においては、上記したＭＤＩ、ＭＤＩとＰ−ＭＤＩの混合物、ウレタン変性体、ウレア変性体、アロファネート変性体、ビュウレット変性体等の各種変性体も使用し得る。
【００３９】
本発明にかかるポリイソシアネート成分（Ｆ）中のＭＤＩ含有率は５０〜８５質量％の範囲である。ＭＤＩ含有率が８５質量％を超えると、得られるポリイソシアネート組成物の低温における貯蔵安定性や得られる軟質フォームの耐久性が低下する。他方、５０質量％未満では架橋密度の上昇に伴い、軟質ポリウレタンフォームの伸びが低下し、十分なフォーム強度を得ることができない。
【００４０】
さらに、ＭＤＩ総量に対する２，２’−ＭＤＩの含有率と２，４’−ＭＤＩの含有率との合計（以下アイソマー含有率）は１０〜５０質量％である。
【００４１】
本発明にかかるＭＤＩ総量に対する２，２’−ＭＤＩ及び２，４’−ＭＤＩの含有量が１０質量％未満では、得られるポリイソシアネート組成物の低温での貯蔵安定性が損なわれ、イソシアネート保管場所や配管、発泡成形機内の常時加温が必要となる。また軟質ポリウレタンフォームの成形安定性が損なわれ、発泡途中でのフォーム崩壊等が発生する。他方、５０質量％を超えると反応性が低下し、成形サイクルの延長、フォームの独泡率が高くなり成型後に収縮する等の問題が生じる。
【００４２】
そして、本発明における軟質ポリウレタンフォームの製造には、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、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使用することができる。
【００４３】
上記したポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを用いることにより、見掛け密度４０ｋｇ／ｍ３未満、かつスキン付きフォーム試験片の２５％圧縮硬さが５０〜２５０Ｎ／３１４ｃｍ２、ヒステリシスロス率が３０％未満、湿熱圧縮歪みが２０％未満の軟質ポリウレタンフォームを好適に得ることができる。
【００４４】
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。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール成分（Ａ）、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、相溶化剤（Ｅ）、及びポリイソシアネート成分（Ｆ）の混合液を反応発泡させて製造される。
【００４５】
本発明のポリイソシアネート組成物中の全イソシアネート基と水を含む活性水素基含有化合物中の全活性水素基との混合発泡時におけるモル比（ＮＣＯ／活性水素）としては０．７〜１．４（イソシアネートインデックス（ＮＣＯ  ＩＮＤＥＸ）＝７０〜１４０）であることが好ましく、フォームの耐久性や成形サイクルの良好な範囲として０．７〜１．２（ＮＣＯ  ＩＮＤＥＸ＝７０〜１２０）がより好ましい。
【００４６】
ＮＣＯ  ＩＮＤＥＸが７０未満では耐久性の低下や独泡性に過度の上昇が生じ、１２０より高い場合は未反応イソシアネートが長く残存することによる成形サイクルの延長、高分子量化の遅延によるフォーム発泡途中でのセル崩壊等が生じる場合がある。
【００４７】
軟質ポリウレタンフォームの製造方法としては、前記ポリオール成分（Ａ）、触媒（Ｂ）、整泡剤（Ｃ）、発泡剤（Ｄ）、相溶化剤（Ｅ）、及びポリイソシアネート成分（Ｆ）の混合液の発泡原液を金型内に注入し、その後発泡硬化させることを特徴とする軟質ポリウレタンモールドフォーム（以下、軟質モールドフォーム）の製造方法が使用できる。
【００４８】
上記発泡原液を金型内に注入する際の金型温度としては、通常３０〜８０℃、好ましくは４５〜６５℃である。上記発泡原液を金型内に注入する際の金型温度が３０℃未満であると、反応速度低下による生産サイクルの延長につながり、一方、８０℃より高いと、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促進されることにより、発泡途中においてフォームが崩壊する場合がある。
【００４９】
上記発泡原液を発泡硬化させる際の硬化時間としては、一般的な軟質モールドフォームの生産サイクルを考慮すると１０分以下が好ましく、７分以下がより好ましい。
【００５０】
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。
【００５１】
イソシアネート成分とポリオール成分とは発泡直前で混合することが好ましい。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またはポリオール成分と予め混合することができる。それら混合物は混合後直ちに使用しても、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、ポリオール、発泡剤、イソシアネート、触媒、整泡剤、添加剤等を個別に混合部に導入することもできる。
【００５２】
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何れでも良く、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。本発明に使用される発泡装置は、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。
【００５３】
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、発泡硬化させ、その後脱型が行われる。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を用いればよい。
【００５４】
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。
【００５５】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法により、見掛け密度４０ｋｇ／ｍ３未満、かつスキン付きフォーム試験片の２５％圧縮硬さが５０〜２５０Ｎ／３１４ｃｍ２、ヒステリシスロス率が３０％未満、湿熱圧縮歪みが２０％未満である軟質ポリウレタンフォームを好適に得ることができる。
【００５６】
また、更にポリオール成分（Ａ）中に前記環状グリコールを含むことにより、従来技術では達成困難であった低密度と良好な湿熱圧縮歪との両立が可能となり、見掛け密度４０ｋｇ／ｍ３未満であってもその値を１５％未満とすることができる。
【実施例】
【００５７】
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。
【００５８】
［ポリオール組成物の調製］
攪拌機、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１００ｇ、ポリオール３を３ｇ、相溶化剤１を１ｇ、触媒１を０．１６ｇ、触媒２を０．７２ｇ、整泡剤を１ｇ、水を５．４ｇ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−１７）もＰ−１と同様に調製した。結果を表１〜表３に示す。
【００５９】
【表１】
2018141121.tif 000002
【００６０】
【表２】
2018141121.tif 000003
【００６１】
【表３】
2018141121.tif 000004
【００６２】
［実施例１〜１０、比較例１〜１２］
表１〜表３に示す原料のうち、ポリイソシアネート化合物以外の全原料の混合物（ポリオール組成物）の液温を２４℃〜２６℃に調整し、ポリイソシアネート成分を液温２４℃〜２６℃に調整した。ポリオール組成物にポリイソシアネート成分を所定量加えて、ミキサー（毎分７０００回転）で７秒間混合し、金型内に注入し軟質ポリウレタンフォームを発泡させた後、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。結果を表４〜６に示す。なお、表４〜６におけるＮＣＯ  Ｉｎｄｅｘは、配合物中に存在する活性水素原子数に対するＮＣＯ基数の比率である。
【００６３】
【表４】
2018141121.tif 000005
【００６４】
【表５】
2018141121.tif 000006
【００６５】
【表６】
2018141121.tif 000007
【００６６】
［発泡条件］
金型温度：６０〜６５℃
金型形状：４００ｍｍ×４００ｍｍ×１００ｍｍ
金型材質：アルミニウム
キュアー条件：６０〜６５℃×５分。
【００６７】
［使用原料］
・ポリオール１：平均官能基数＝３．０、水酸基価＝２４（ｍｇＫＯＨ／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、旭硝子ウレタン社製ＥＬ８５１
・ポリオール２：平均官能基数＝３．０、水酸基価＝２４（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、末端一級化率＝８４％、オキシエチレン単位＝１４．６％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ＮＥＦ−６９３
・ポリオール３：平均官能基数＝４．０、水酸基価＝２８（ｍｇＫＯＨ／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ＮＥＦ−０２４
・グリコール１：ＣＨＤＭ―Ｄ（１，４−シクロヘキサンジメタノール、ＥＡＳＴＭＡＮ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）、脂環族グリコール
・グリコール２：ニューポールＢＰＥ−６０（ポリオキシエチレンビスフェノールＡエーテル、三洋化成工業社製）、芳香族グリコール
・相溶化剤１：デモールＮＬ（β―ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、花王社製）、アニオン性界面活性剤；固形分４１％の水溶液
・相溶化剤２：ネオペレックスＧ−１５（ドデシルベンゼンスルフォン酸のナトリウム塩、花王社製）、アニオン性界面活性剤
・相溶化剤３：ニューコールＮ−２９１ＰＧ（ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸のナトリウム塩、日本乳化剤社製）、アニオン性界面活性剤
・相溶化剤４：ペレックスＴＲ（炭素原子数１３のジアルキルスルホコハク酸のナトリウム塩、花王社製）、アニオン性界面活性剤
・相溶化剤５：ニューコール１００８（ポリオキシエチレン２−エチルヘキシルエーテル、日本乳化剤社製）、アルキルエーテル型界面活性剤
・相溶化剤６：ニューコール１３０５（ポリオキシエチレントリデシルエーテル、日本乳化剤社製）、アルキルエーテル型界面活性剤
・相溶化剤７：パーソフト  ＥＦ−Ｔ（ポリオキシエチレン−アルキルエーテル−硫酸エステルトリエタノール塩、日油社製）、アニオン性界面活性剤
・相溶化剤８：ラテルム  ＰＤ−１０４（ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム、花王社製）、アニオン性界面活性剤
・相溶化剤９：エマルゲン１０２ＫＧ（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、花王社製）、非イオン性界面活性剤
・触媒１：トリエチレンジアミンのジプロピレングリコール溶液、東ソー社製ＴＥＤＡ−Ｌ３３
・触媒２：１，２−ジメチルイミダゾール、東ソー社製ＴＯＹＯＣＡＴ−ＤＭＩ
・整泡剤：シリコーン系整泡剤、モメンティブ社製Ｙ−１０３６６
・イソシアネート１：ＭＤＩ含有率７５質量％、アイソマー含有率３８質量％のポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ＣＥＦ−５３６、東ソー社製）
・イソシアネート２：トルエンジイソシアネート系ポリイソシアネート（コロネートＴ−８０、東ソー社製）
・イソシアネート３：ＭＤＩ含有率４８質量％、アイソマー含有率１８質量％のポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ＣＥＦ−５３１、東ソー社製）
・イソシアネート４：ＭＤＩ含有率９５質量％、アイソマー含有率１８質量％のポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ＣＥＦ−５３２、東ソー社製）
・イソシアネート５：ＭＤＩ含有率７０質量％、アイソマー含有率５質量％のポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ＣＥＦ−５３３、東ソー社製）
・イソシアネート６：ＭＤＩ含有率７０質量％、アイソマー含有率６０質量％のポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ＣＥＦ−５３４、東ソー社製）。
【００６８】
［成形性評価］
表中、成形性「○」の評価は、ウレタンフォームが最高の高さに達した後に大きく沈んでいく崩壊や、生成したウレタンフォームが発泡直後またはキュアー後に収縮する現象が生じることなく、軟質ポリウレタンフォームが成形できることを意味する。
［見掛け密度］
ＪＩＳ  Ｋ６４００記載の方法により求めた。
［スキン付き試験片フォームの２５％圧縮硬さ（２５％ＩＬＤ）］
ＪＩＳ  Ｋ６４００記載のＢ法により求めた。
［ヒステリシスロス率］
ＪＩＳ  Ｋ６４００記載のＢ法で測定した。
［湿熱圧縮歪み］
ＪＩＳ  Ｋ６４００記載の方法で測定した。
［ポリオール組成物の経時安定性］
調製したポリオール組成物を２００ｍｌの密閉容器に入れて２５℃で３０日間静置した後、分離の有無を目視にて確認した。
【００６９】
比較例１に示すように、相溶化剤１〜４を使用しない場合には十分に相溶性を改善する事ができず、３０日以内に分離が生じた。また、比較例２に示すように、特定範囲のオキシエチレン単位、及び特定量の末端一級化率を有するポリエーテルポリオールを用いても、大量の水を配合したポリオール組成物に対する親水成分と疎水成分との相溶性改善が不十分であり、３０日以内にポリオール組成物が分離してしまった。
【００７０】
また、比較例３〜比較例７に示すように相溶化剤として非イオン性の界面活性剤や親水部にアルカリ金属塩を有しないアニオン性の界面活性剤を使用した場合も、ポリオール組成物の経時安定性が悪く、３０日以内に分離が生じてしまった。
【００７１】
比較例８に示すようにイソシアネート成分としてトルエンジイソシアネート系ポリイソシアネート（イソシアネート２）を用いた場合、湿熱圧縮歪みの値が悪化してしまった。また、比較例９〜１２に示すように、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートのＭＤＩ含有率、及びアイソマー含有率が規定の範囲を外れる場合、良好な成型性の軟質ポリウレタンフォームが得られなかった。実施例１〜１０に示すポリオール組成物とポリイソシアネートとを用いて軟質ポリウレタンフォームを製造した場合には、見掛け密度４０ｋｇ／ｍ３未満、かつスキン付きフォーム試験片の２５％圧縮硬さが５０〜２５０Ｎ／３１４ｃｍ２、ヒステリシスロス率が３０％未満、湿熱圧縮歪みが２０％未満の成型体を得ることが可能であった。
【００７２】
なお、比較例１〜７に示すポリオール組成物については、ポリオール組成物の経時安定性を満足しないことから軟質ポリウレタンフォームの製造を行っていない。
【００７３】
本発明によって得られる軟質ポリウレタンフォームは、自動車用シートクッションやシートバック用軟質フォームの性能と重量低減との両立に非常に有用である。
【００７４】
以上の実施例及び比較例を対比することにより、本発明においては、ポリオール組成物中に大量の水を配合しても、高分子ポリオールを中心とする疎水成分と親水成分との相溶性を確保することで分離を抑制し、また特定のＭＤＩ系ポリイソシアネートを用いることで、低密度で、好ましい物性値を満足する軟質ポリウレタンフォームが得られることは明確であり、本発明の構成の有意性と顕著な卓越性を理解できる。