(57)【要約】【課題】粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォーム、および該軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる方法を提供する。【解決手段】水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、アミノ変性シリコーン（Ｅ）０．００１〜１質量部の存在下で反応させ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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、
ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、アミノ変性シリコーン（Ｅ）０．００１〜１質量部の存在下で反応させ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。
【請求項２】
前記ポリオキシアルキレンポリオールがポリマー微粒子を含んでいる請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項３】
前記アミノ変性シリコーン（Ｅ）のアミノ当量が１００〜１０００００ｇ／ｍｏｌである請求項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。
【請求項４】
前記アミノ変性シリコーン（Ｅ）が、下式（１）および／または下式（２）で表される化合物である請求項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。
【化１】
2008088388.tif 000006
ただし式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキレン基であり、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｋは１〜２０００の整数である。
式（２）において、ｍは０〜１００の整数であり；ｎは１〜２０００の整数であり；Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、互いに同じであっても異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基からなる群から選ばれる基である（ただしｍが０の場合はＲ３またはＲ５のうち少なくともどちらかが窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｍが１〜１００の整数の場合はＲ３、Ｒ５およびｍ個のＲ４のうち少なくとも１つは窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基である。）。
【請求項５】
請求項１〜４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により製造される軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
コア密度が１５〜５０ｋｇ／ｍ３である、請求項５に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項７】
セル数が３０個／インチ以下である、請求項５または６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、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。
【背景技術】
【０００２】
ポリオールとイソシアネートを重合させて製造されるポリウレタンフォームは、たとえばソファーに代表される家具等のクッション材に使用され、通常３０〜５０個／インチのセル数を有する。なかでも、セル数が３０個／インチ以下の軟質ポリウレタンフォームは「粗大セルフォーム」と言われ、該粗大セルフォームは、各種フィルター、高通気性マットレス、枕、スポンジタワシ等に利用されている。
該粗大セルフォームのなかでも、セル数の均一なものが特に好ましく、機能性フィルター用においては、圧力損失と集塵効率の観点から、さらにセル数が２０個／インチ以下のものが好適なものとして求められている。
【０００３】
前記粗大セルフォームの製造方法としては、粘度の高いポリエステルポリオールを使用してセル構造を制御する方法、ポリエーテルポリオールに増粘剤を添加してポリオール成分系の粘度を高め、かつ、２種類のポリシロキサン化合物を添加することにより粗大セルフォームを製造する方法（特許文献１参照）が提案されている。
【０００４】
また、ポリオール、ポリイソシアネート、整泡剤、発泡剤等からなる軟質ポリウレタンフォームの製造方法において、ミキシングヘッド内にて所定量の薬剤をほぼ均一になるように撹拌混合するとともに、混合時のミキシングチャンバー内圧を１．５〜２．５ｋｇ／ｃｍ２、エアー注入量を５０〜１０００ｃｃ／ｍｉｎとすることにより、粗大セルフォームを製造する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、アミノ変性シリコーンを用いて、ポリウレタンフォームを製造する例として、発泡体の気泡径が大きく分布した研磨シート用ポリウレタン発泡体を製造する方法（特許文献３参照）、表面の摩擦抵抗が小さく、かつ微細セルを有する弾性部材を提供する方法（特許文献４参照）、リアクションインジェクションモールド法により成形した場合にすぐれた成形性と外観を有するポリウレタンを製造することができる方法（特許文献５参照）が提案されている。
【特許文献１】特開昭６０−２１９２１３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１６７１７号公報
【特許文献３】特開２００４−７５７００号公報
【特許文献４】特開２００２−１８７９２９号公報
【特許文献５】特開昭５７−１１７５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の方法では、軟質ポリウレタンフォームにおけるセル数の低減化および均一化には限度がある。また、粘度の高いポリオール類の使用またはポリオール類への増粘剤の添加は、高粘度のポリオール成分系を取り扱うことになるため、作業性が悪くなる恐れがある。
特許文献２に記載の方法では、機械条件の設定によりセル数を制御するため、セル数の均一化には限度がある。さらに、エアーを注入できる設備が必須となるため、製造方法が限られてしまう。
特許文献３に記載の方法によれば、製造の際に発泡剤（水、不活性ガス等）を使用せず、比重が０．８７であり、平均セル数が３９０〜６３５個／インチの微細セル構造を有するポリウレタン発泡体が得られる。しかし、該ポリウレタン発泡体は、セル数の点から粗大セルフォームとは異なるものであり、また、気泡径の分布が大きいためにセル数が不均一なものであり、機能性フィルター用としては不適切なものである。
同様に、特許文献４に記載の方法によれば、セル数が５０〜２００個／インチの微細セル構造を有する弾性部材が得られる。該弾性部材は、主に画像形成装置用のトナー供給ローラ等に使用されるものであり、また、セル数の点からも粗大セルフォームとは異なるものである。
また、特許文献５に記載の方法によれば、密度が１．０〜１．１５ｇ／ｃｍ２であり、自動車のバンパーカバーなどに使用される、可撓性ないし半硬質ポリウレタンが得られる。該ポリウレタンは、密度が高く、極微細セルであり、機能性フィルター用としては不適切なものである。
【０００７】
よって、本発明は、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォーム、および該軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、アミノ変性シリコーン（Ｅ）０．００１〜１質量部の存在下で反応させることを特徴とする。
前記ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリマー微粒子を含んでいることが好ましい。
【０００９】
前記アミノ変性シリコーン（Ｅ）のアミノ当量は、１００〜１０００００ｇ／ｍｏｌであることが好ましい。
前記アミノ変性シリコーン（Ｅ）は、下式（１）および／または下式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【００１０】
【化１】
2008088388.tif 000002
【００１１】
ただし、式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキレン基であり、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｋは１〜２０００の整数である。
式（２）において、ｍは０〜１００の整数であり；ｎは１〜２０００の整数であり；Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、互いに同じであっても異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基からなる群から選ばれる基である（ただし、ｍが０の場合はＲ３またはＲ５のうち少なくともどちらかが窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｍが１〜１００の整数の場合はＲ３、Ｒ５およびｍ個のＲ４のうち少なくとも１つは窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基である。）。
【００１２】
また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、前記軟質ポリウレタンフォームの製造方法により製造されるものである。
前記軟質ポリウレタンフォームは、コア密度が１５〜５０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。
前記軟質ポリウレタンフォームは、セル数が３０個／インチ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、セル数の均一な粗大セルを有する。
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、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜軟質ポリウレタンフォームの製造方法＞
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤の存在下で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、アミノ変性シリコーン（Ｅ）０．００１〜１質量部の存在下で反応させる製造方法である。
該軟質ポリウレタンフォームの製造方法としては、たとえばポリイソシアネート化合物以外の全原料の混合物に、後述するイソシアネートインデックスになるようにポリイソシアネート化合物を加え、撹拌混合して反応性混合物を調製し、該反応性混合物を、型等に注入して発泡させる方法が挙げられる。
以下、反応性混合物を調製する工程、発泡工程に分けて、本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法の一例について説明する。
【００１５】
［反応性混合物を調製する工程］
本工程では、ポリイソシアネート化合物以外の全原料（水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオール、アミノ変性シリコーン（Ｅ）、整泡剤、発泡剤、触媒、架橋剤、その他の成分）の混合物（以下、ポリオールシステム液ということがある。）に、ポリイソシアネート化合物を加え、撹拌混合して反応性混合物を調製する。
【００１６】
（ポリオキシアルキレンポリオール）
本発明においては、水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールを使用する。また、前記ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリマー微粒子を含んでいることが好ましい。
【００１７】
ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価は、５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであり、１１．２〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであることが特に好ましい。該水酸基価を５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上とすることでコラップス等が抑制され、軟質ポリウレタンフォームを安定して製造することができ、１１２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とすることで、得られた軟質ポリウレタンフォームの柔軟性に優れる。
【００１８】
水酸基価が５〜１１２ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリオキシアルキレンポリオールは、たとえば、平均水酸基数が２〜６の活性水素化合物を開始剤として用い、重合触媒の存在下、環状エーテルを開環重合させて得ることができる。
本発明において「平均水酸基数」とは、開始剤中の活性水素原子数の平均値を意味する。平均水酸基数を２以上とすることで、フォームの伸び、引張強度、乾熱圧縮永久歪等のフォーム物性が向上する。一方、平均水酸基数を６以下とすることで、製造される軟質ポリウレタンフォームが硬くなり過ぎず、伸び、引張強度等のフォーム物性が向上する。
【００１９】
開始剤としては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、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、デキストロース、シュークロース、ビスフェノールＡ、またはそれらに少量のアルキレンオキシドを付加した化合物等が挙げられる。
該開始剤は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオキシアルキレンポリオールの平均水酸基数は、用いた開始剤の平均水酸基数と同じである。
【００２０】
重合触媒としては、たとえば水酸化カリウム、カリウムメトキシド等のカリウム化合物、セシウム金属、水酸化セシウム、炭酸セシウム、セシウムメトキシド等のセシウム化合物等のアルカリ金属化合物またはアルカリ金属水酸化物；ボロントリフロライド等のカチオン重合触媒、複合金属シアン化物錯体、ホスファゼニウム化合物等が挙げられる。なかでも、水酸化カリウム等の通常のアルカリ触媒、セシウム化合物、複合金属シアン化物錯体を用いることが好ましく、分子量の大きい重合体を得る効果の点から複合金属シアン化物錯体を用いることが特に好ましい。
該重合触媒は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
環状エーテルとしては、なかでも炭素数２以上のアルキレンオキシドが好ましく、具体例としては、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、スチレンオキシド等が挙げられる。
該環状エーテルは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明においては、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシドおよび２，３−ブチレンオキシドから選ばれる少なくとも１種と、エチレンオキシドとを併用することが特に好ましい。
【００２２】
また、ポリオキシアルキレンポリオールは、その末端または内部にオキシエチレン基を有していてもよい。
ポリオキシアルキレンポリオールの内部にオキシエチレン基を有するポリオキシアルキレンポリオールは、たとえば、開始剤と、炭素数３以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドとを順次、または炭素数３以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの混合物とを開環重合させることにより得ることができる。
ポリオキシアルキレンポリオールの末端にオキシエチレン基を有するポリオキシアルキレンポリオールは、たとえば、開始剤と炭素数３以上のアルキレンオキシドとを開環重合させた後、エチレンオキシドを開環重合させることにより得ることができる。また、前記開始剤と、炭素数３以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドとを順次、または炭素数３以上のアルキレンオキシドとエチレンオキシドの混合物とを開環重合させた後、エチレンオキシドを開環重合させることにより得ることもできる。
【００２３】
また、ポリオキシアルキレンポリオールにおいて、水酸基１個当たりの分子量は５００以上のものが好ましく、１０００〜１００００のものが特に好ましい。該分子量を５００以上とすることで、製造される軟質ポリウレタンフォームの柔軟性に優れる。
ポリオキシアルキレンポリオールの分子量は、ＪＩＳ  Ｋ１５５７（１９７０年版）に準拠して測定される水酸基価を用いて、下式により算出される値とする。
【００２４】
分子量＝（５６１００×ポリオールの平均水酸基数）／水酸基価
【００２５】
また、本発明において、前記ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリマー微粒子を含んでいることが好ましい。ポリマー微粒子を含むポリオキシアルキレンポリオールを使用することにより、樹脂強度が高まり、コラップス等が抑制され、軟質ポリウレタンフォームを安定に製造することができる。
ポリマー微粒子を含む前記ポリオキシアルキレンポリオール（以下、ポリマー分散ポリオールということがある。）は、ポリオキシアルキレンポリオールマトリックス中にポリマー微粒子が含まれる。
【００２６】
また、該ポリマー微粒子のポリマーとしては、なかでも付加重合系ポリマー、縮重合系ポリマーが好ましい。
付加重合系ポリマーの具体例としては、アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等のビニルモノマーが重合してなるホモポリマー、コポリマー等が挙げられる。
また、縮重合系のポリマーの具体例としては、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン樹脂等が挙げられる。
該ポリマーは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオキシアルキレンポリオール中のポリマー微粒子の含有量は、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、５０質量部以下とすることが好ましく、３〜４５質量部とすることがより好ましい。ポリマー微粒子の含有量を５０質量部以下とすることで、粘度の増加が抑制される。
【００２７】
（アミノ変性シリコーン（Ｅ））
本発明においては、分子内にケイ素原子と窒素原子を有するアミノ変性シリコーン（Ｅ）（以下、（Ｅ）成分ということがある。）を使用する。本発明においては、前記ポリオキシアルキレンポリオールと、ポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および整泡剤とともに該（Ｅ）成分の存在下で反応させる。
該（Ｅ）成分を使用することにより、セル径がほぼ均一となって、セル数の均一な粗大セルが形成される。その理由は、該（Ｅ）成分の存在下で反応させることにより、発泡により形成される気泡が適度に破泡して、気泡同士が合一しやすくなるためと推測される。
【００２８】
該（Ｅ）成分としては、なかでもアミノ当量が１００〜１０００００ｇ／ｍｏｌであることが好ましく、１０００〜１００００ｇ／ｍｏｌであることがより好ましい。アミノ当量を１００ｇ／ｍｏｌ以上とすることにより、本発明の効果が得られやすくなる。また、前記フォーム特性が向上する。アミノ当量を１０００００ｇ／ｍｏｌ以下とすることにより、ポリオールシステム液中で該（Ｅ）成分が分離することなく、より安定に存在できる。
アミノ当量は、一般的な中和滴定法により求めることができる。たとえば、ＪＩＳ  Ｋ７２４５（２０００年版）に記載の中和滴定法を用いて算出することができる。
【００２９】
該（Ｅ）成分は、具体的には前記式（１）、前記式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【００３０】
前記式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキレン基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキレン基の炭素数は１〜１０であり、１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。
Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキル基の炭素数は１〜１０であり、１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。ただし、３つのＲ２は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
ｋは１〜２０００の整数であり、１〜１５００の整数であることが好ましく、１〜１０００の整数であることがより好ましい。ｋが１〜２０００の範囲であることにより、フォームの発泡がより安定になる。ただし、３つのｋは、互いに同じであっても異なっていてもよい。
【００３１】
前記式（２）において、ｍは０〜１００の整数であり、０〜５０の整数であることが好ましい。ｍが０〜１００の範囲であることにより、フォームを安定に発泡できる。
ｎは１〜２０００の整数であり、１〜１５００の整数であることが好ましく、１〜１０００の整数であることがより好ましい。ｎが１〜２０００の範囲であることにより、フォームの発泡がより安定になる。
【００３２】
Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、互いに同じであっても異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、および窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基からなる群から選ばれる基である。
該アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキル基の炭素数は１〜１０であり、１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
該アルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルコキシ基の炭素数は１〜１０であり、１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００３３】
本発明において「窒素原子を有するアルキル基」とは、アルキル基の水素原子の少なくとも１つがアミンで置換された基を意味する。
該アミンは、１級アミン、２級アミンまたは３級アミンのいずれであってもよい。１級アミンは、アミンの水素原子の１個が「窒素原子を有するアルキル基」におけるアルキル基で置換されたものである。２級または３級のアミンは、前記アルキル基以外の炭化水素基でさらに置換されたもの（ただし、該炭化水素基は、さらにアミンで置換されていてもよい。）である。その場合、該炭化水素基に存在する炭素原子も炭素数に含めるものとする。
該窒素原子を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。該アルキル基の炭素数は１〜１０であり、１〜８であることが好ましく、１〜５であることがより好ましい。
該アルキル基が有する窒素原子の数、すなわち置換基としてのアミンの数は１〜３であることが好ましい。
該窒素原子を有するアルキル基の具体例としては、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、アミノヘキシル基、アミノオクチル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル基、Ｎ−（アミノエチル）アミノプロピル基（−Ｃ３Ｈ６−ＮＨ−Ｃ２Ｈ４−ＮＨ２）、Ｎ−（Ｎ’−（アミノエチル）アミノエチル）アミノプロピル基（−Ｃ３Ｈ６−ＮＨ−Ｃ２Ｈ４−ＮＨ−Ｃ２Ｈ４−ＮＨ２）等が挙げられる。
なかでも、最終的に製造される軟質ウレタンフォームからブリードアウトすることがない点から、窒素原子に結合した活性水素原子を有している、すなわち１級アミンまたは２級アミンで置換されたアルキル基が好ましい。
【００３４】
前記式（２）において、ｍが０の場合、Ｒ３またはＲ５のうち少なくともどちらかが窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基であり、より好ましい形態はＲ３、Ｒ５共に窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基である。
ｍが１〜１００の整数の場合、Ｒ３、Ｒ５およびｍ個のＲ４のうち少なくとも１つは窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基であり、より好ましい形態はＲ４が窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ３、Ｒ５が炭素数１〜１０のアルキル基および炭素数１〜１０のアルコキシ基のいずれかからなる場合、または、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち２つ以上が窒素原子を有する炭素数１〜１０のアルキル基となる場合である。
ただし、ｍが２以上の整数の場合、ｍ個のＲ４は互いに同じであっても異なっていてもよい。
また、（ｍ＋ｎ）個のシロキサンユニットからなる主鎖は、ブロック共重合鎖であってもランダム共重合鎖であってもよい。
【００３５】
該アミノ変性シリコーン（Ｅ）は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミノ変性シリコーン（Ｅ）の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、０．００１〜１質量部であり、好ましくは０．０１〜１質量部である。０．００１質量部以上とすることにより、本発明の効果が得られる。また、前記フォーム特性が向上する。１質量部以下とすることにより、発泡時のフォーム安定性が向上する。
【００３６】
（整泡剤）
本発明において使用する整泡剤としては、フォームの安定性等の点から、シリコーン系化合物が好ましい。シリコーン系化合物としては、通常軟質ポリウレタンフォームに使用されるシリコーン系整泡剤が使用できる。
整泡剤は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
整泡剤の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、０．００１〜３質量部とすることが好ましい。
【００３７】
（発泡剤）
本発明において使用する発泡剤としては、たとえば水、不活性ガスが好適なものとして挙げられる。
不活性ガスとしては、空気、窒素、二酸化炭素等が挙げられる。
該発泡剤のなかでも、水が好ましい。
発泡剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、水および不活性ガスから選ばれる１種以上の発泡剤を用いることが好ましく、水を用いることがより好ましく、水のみを用いることが特に好ましい。
発泡剤の使用量は、特に限定されず、たとえば水のみが使用される場合、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、１０質量部以下であることが好ましく、１．５〜８質量部であることが特に好ましい。その他の発泡剤が使用される場合についても、発泡倍率等の要求に応じて適切な量を使用することができる。
【００３８】
（触媒）
本発明において使用する触媒としては、ウレタン化反応を促進する触媒を使用でき、たとえばトリエチレンジアミン、ビス［（２−ジメチルアミノ）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等の３級アミン類、酢酸カリウム、２−エチルヘキサン酸カリウム等のカルボン酸金属塩、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の有機金属化合物等が挙げられる。
触媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、開放系の軟質ポリウレタンフォームの製造安定性に優れることから、アミン触媒と金属触媒との併用が好ましい。その場合、アミン触媒と金属触媒との混合割合は、質量比で１／１００〜１００／１であることが好ましく、１／１０〜１０／１であることがより好ましい。
触媒の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、０．０１〜５質量部とすることが好ましい。
【００３９】
（架橋剤）
本発明においては架橋剤を使用してもよい。架橋剤を使用することにより、製造される軟質ポリウレタンフォームの引張強度等のフォーム物性に優れる。
架橋剤としては、平均水酸基数が２〜８で、水酸基価が２００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールが好ましい。
架橋剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
架橋剤の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、０．１〜１０質量部とすることが好ましく、０．５〜１０質量部とすることがより好ましい。
【００４０】
（その他の成分）
本発明の軟質ポリウレタンフォームを製造する際には、乳化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の老化防止剤、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の充填剤、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できる。
【００４１】
（ポリイソシアネート化合物）
本発明において使用するポリイソシアネート化合物としては、たとえば２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、粗トリレンジイソシアネート（粗ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，２’−ＭＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネートの異性体混合物（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（粗製ＭＤＩ）、トルイジンジイソシアネート、キシリ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、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等のジイソシアネート、これらジイソシアネートのカルボジイミド変性体、ビュレット変性体、二量体、三量体、またはそれらのプレポリマー等が挙げられる。なかでも、２，４−ＴＤＩ、２，６−ＴＤＩ、粗ＴＤＩ、またはそれらの混合物が好ましい。
該イソシアネート化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩとの質量比で８０／２０の混合物（８０／２０−ＴＤＩと略記する。）、または質量比で６５／３５の混合物（６５／３５−ＴＤＩと略記する。）が特に好ましい。
ポリイソシアネート化合物の使用量は、ポリオキシアルキレンポリオールおよび水等の総活性水素原子数に対するイソシアネート基の数の１００倍で表される数値（通常、該数値を「イソシアネートインデックス」という。）を８０〜１２０とすることが好ましく、８５〜１１５とすることが特に好ましい。
【００４２】
（軟質ポリウレタンフォームの発泡方法）
軟質ポリウレタンフォームを発泡させる方法としては、たとえば密閉された金型内に反応性混合物を注入し、反応性混合物を発泡成形する方法（モールド法）、開放系で反応性混合物を型等に注入して発泡させる方法（スラブ法）が挙げられる。なかでも、本発明の効果が得られやすいことから、スラブ法が好ましい。
具体的には、ワンショット法、セミプレポリマー法、プレポリマー法等の公知の方法により行うことができる。
また、軟質ポリウレタンフォームの製造には、通常、用いられる製造装置を用いることができる。
【００４３】
＜軟質ポリウレタンフォーム＞
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、前記軟質ポリウレタンフォームの製造方法により製造されるものである。
【００４４】
該軟質ポリウレタンフォームのコア密度は１５〜５０ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１５〜４０ｋｇ／ｍ３であることがより好ましい。コア密度が１５ｋｇ／ｍ３以上であることによりコラップス等が抑制され、軟質ポリウレタンフォームを安定して製造することができる。５０ｋｇ／ｍ３以下であることにより軟質ポリウレタンフォームを構成する樹脂分が適度な量となって、粗大セルのフォームが得られやすくなる。
本発明において、「コア密度」とは、軟質ポリウレタンフォームの中央部で、かつ表層部を除いた部位の密度を意味する。
該コア密度は、発泡剤の使用量によって調整することができる。たとえば発泡剤として水のみが使用される場合、水の使用量を、前記ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対し、１．５〜８質量部とすることにより、軟質ポリウレタンフォームのコア密度を１５〜５０ｋｇ／ｍ３に調整することができる。
コア密度の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６４００（１９９７年版）に準拠した方法により行うことができる。
【００４５】
該軟質ポリウレタンフォームのセル数は３０個／インチ以下であることが好ましく、２０個／インチ以下であることがより好ましく、下限としては５個／インチ以上であることが好ましい。セル数を３０個／インチ以下、特に２０個／インチ以下であることにより、低い圧力損失で高い集塵効率の機能性フィルター用として利用することができる。
該セル数は、上記アミノ変性シリコーン（Ｅ）の使用量によって調整することができる。本発明においては、該（Ｅ）成分を、ポリオキシアルキレンポリオールの１００質量部に対して０．００１〜１質量部の範囲内で使用し、通常、その使用量が多いほどセル数を少なく調整することができる。
セル数の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６４００（１９９７年版）に準拠した方法により行うことができる。
【００４６】
以上のように、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、セル数の均一な粗大セルを有する。
また、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、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら例によって何ら限定されない。
軟質ポリウレタンフォーム製造時の配合組成、ならびに得られた軟質ポリウレタンフォームのフォーム物性を表２、３にそれぞれ示す。
表２、３中、例１〜２は実施例、例３〜５は比較例をそれぞれ表す。
また、配合組成において、各原料の使用量の単位は「質量部」である。触媒Ｃ１、触媒Ｃ２、シリコーン整泡剤Ｄ１、アミノ変性シリコーンＥ１、アミノ変性シリコーンＥ２、発泡剤Ｆの使用量は、ポリオキシアルキレンポリオール（ポリオールＡ１、ポリオールＢ１）の１００質量部に対する値をそれぞれ示す。
また、ポリイソシアネートＧの使用量は、イソシアネートインデックスを示す。
【００４８】
（使用した原料）
ポリオールＡ１：水酸化カリウム触媒を用いて、グリセリンを開始剤としてプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られた平均官能基数が３、水酸基価が５６ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオキシプロピレンポリオール。
ポリオールＢ１：水酸化カリウム触媒を用いて、グリセリンを開始剤としてエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの混合物（１０：９０質量比）を開環付加重合させて得られたポリエーテルポリオール中で、アクリロニトリルとスチレンを共重合させて得られたポリマー微粒子の含有量が４２質量％であり、平均官能基数が３、水酸基価が３１ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマー微粒子分散ポリオール。
【００４９】
触媒Ｃ１：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、商品名：ＴＥＤＡ−Ｌ３３）。
触媒Ｃ２：オクチル酸スズ（エアプロダクツ  アンド  ケミカルズ社製、商品名：ダブコＴ−９）。
【００５０】
整泡剤Ｄ１：シリコーン系整泡剤（東レ・ダウコーニング社製、商品名：Ｌ−５７４０Ｍ）。
【００５１】
アミノ変性シリコーンＥ１〜Ｅ２：表１に示す化合物。ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、ｋ、ｎおよびｍは、前記式（１）および（２）における符号をそれぞれ示す。
【００５２】
【表１】
2008088388.tif 000003
【００５３】
発泡剤Ｆ：水。
ポリイソシアネートＧ：ＴＤＩ−８０（２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩとの質量比で８０／２０の混合物：８０／２０−ＴＤＩ）、イソシアネート基含有量４８．３質量％（日本ポリウレタン工業社製、商品名：コロネートＴ−８０）。
【００５４】
（軟質ポリウレタンフォームの製造方法）
表２、３に示す原料のうち、ポリイソシアネートＧ以外の全原料の混合物（ポリオールシステム液）の液温を２２℃±１℃、イソシアネートＧを２２℃±１℃に調整した。
次いで、ポリオールシステム液に、表２、３に示すイソシアネートインデックスになるようにポリイソシアネートＧを加えて、高速ミキサー（毎分２０００回転）で５秒間撹拌混合し、反応性混合物を調製した。
その後、室温状態で上部が開放になっている縦、横および高さが各々２５０ｍｍの木箱にビニールシートを敷き詰めた型に、前記反応性混合物を注入して軟質ポリウレタンフォームを製造した。
【００５５】
（フォーム物性の評価）
前記製造方法により製造された軟質ポリウレタンフォームを木箱から取り出して、室温（２３℃）、湿度５０％に調整された室内に２４時間以上放置した後、以下に示す各種のフォーム物性の測定を行った。その測定結果を表２、３に示す。
【００５６】
フォーム物性は、コア密度（単位：ｋｇ／ｍ３）、セル数（単位：個／インチ）、２５％硬さ（ＩＬＤ）（単位：Ｎ／３１４ｃｍ２）、引裂強度（単位：Ｎ／ｃｍ）、引張強度（単位：ｋＰａ）、伸び（単位：％）、乾熱圧縮永久歪（単位：％）について、それぞれ評価した。各フォーム物性の評価は、いずれもＪＩＳ  Ｋ６４００（１９９７年版）に準拠した方法により行った。
【００５７】
【表２】
2008088388.tif 000004
【００５８】
【表３】
2008088388.tif 000005
【００５９】
表２および表３に示した結果から、本発明のアミノ変性シリコーンの特定量を使用した実施例１〜２は、粘度の高い特殊なポリオールを使用することなく、また、機械条件に制限されることなく、セル数の均一な粗大セルを有する軟質ポリウレタンフォームを安定に製造できることが確認できた。
【００６０】
また、実施例１〜２の軟質ポリウレタンフォームは、セル数が２０個／インチ以下の範囲内となることから、低い圧力損失で高い集塵効率を有する機能性フィルター用に用いることができることが確認できた。
また、実施例１〜２の軟質ポリウレタンフォームは、耐久性の指標である乾熱圧縮永久歪が５％以下と小さいことから、耐久性も良好であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、輸送機器用途としてエアーフィルター、産業機械用途としてエンジンフィルター、ＯＡ機器用途として温度調整用フィルター、家電製品用途としてエアコンフィルター等の各種フィルター；家具・衣料用途として高通気性マットレス、枕、音響製品用途としてマイクロフォンカバー、衛生用品用途として化粧用パフ、日用生活品用途としてスポンジタワシ、農水産資材用途として水耕栽培用培地等に使用することができる。
また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、低い圧力損失と高い集塵効率が求められる機能性フィルター用フォームとして特に好適である。