(57)【要約】【課題】耐加水分解性、耐酸性、耐アルカリ性に優れ、長寿命なポリエーテル系ポリウレタンフォームでありながら、セルのコントロール性や、感触、機械的特性については、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した優れた特性を有するポリエーテル系ポリウレタンフォームを提供する。【解決手段】ポリエーテル系ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、及び触媒を反応させて得られるポリエーテル系ポリウレタンフォームにおいて、分子量の異なる２種以上のポリエーテル系ポリオールを用いたポリエーテル系ポリウレタンフォーム。分子量の異なる２種以上のポリエーテル系ポリオールを組み合わせて用いることにより、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触を有するポリエーテル系ポリウレタンフォームを実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエーテル系ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、及び触媒を反応させて得られるポリエーテル系ポリウレタンフォームにおいて、
分子量の異なる２種以上のポリエーテル系ポリオールを用いたことを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
請求項１において、分子量の異なる３種以上のポリエーテル系ポリオールを用いたことを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
請求項１又は２において、分子量１０００以下の低分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量３０００以上の高分子量ポリエーテル系ポリオールとを用いたことを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
請求項３において、全ポリエーテル系ポリオール中の低分子量ポリエーテル系ポリオールの割合が１０〜９０重量％であり、高分子量ポリエーテル系ポリオールの割合が１０〜９０重量％であることを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、分子量１０００以下の低分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量１０００〜３０００の中間分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量３０００以上の高分子量ポリエーテル系ポリオールとを用いたことを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
請求項５において、全ポリエーテル系ポリオール中の低分子量ポリエーテル系ポリオールの割合が１０〜９０重量％であり、中間分子量ポリエーテル系ポリオールの割合が１０〜９０重量％であり、高分子量ポリエーテル系ポリオールの割合が１０〜９０重量％であることを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、発泡剤が水であることを特徴とするポリエーテル系ポリウレタンフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリオール成分としてポリエーテル系ポリオールを用いたポリエーテル系ポリウレタンフォームに係り、特に、耐加水分解性、耐酸性、耐アルカリ性に優れ、長寿命なポリエーテル系ポリウレタンフォームでありながら、セルのコントロール性や、感触、機械的特性については、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した優れた特性を有するポリエーテル系ポリウレタンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンフォームは、主原料であるポリオール成分の種類により、ポリオール成分としてポリエーテル系ポリオールを用いたポリエーテル系ポリウレタンフォームと、ポリオール成分としてポリエステル系ポリオールを用いたポリエステル系ポリウレタンフォームとに大別され、各々、次のような特性を有する。
【０００３】
【表１】
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【０００４】
上述の如く、ポリエステル系ポリウレタンフォームはセルのコントロールが比較的容易で、引張強度や伸びといった機械的特性もポリエーテル系ポリウレタンフォームに比べて良好である上に、感触が硬めであるため、キッチンクリーナー等への需要が多いが、高湿度下での使用に際して、加水分解による劣化のために、寿命が短いという欠点がある。また、耐酸性、耐アルカリ性が悪いために、洗剤等の使用で、劣化がより一層促進されるという欠点もある。
【０００５】
本出願人は、低分子量のポリエーテル系ポリオールを使用することにより、ポリエステル系ポリウレタンフォームに匹敵する高伸び特性のポリエーテル系ポリウレタンフォームを製造することができることを見出し、先に特許出願した（特開平１０−１５２７号公報）。
【特許文献１】特開平１０−１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、伸び特性等の物性のみならず、感触についてもポリエステル系ポリウレタンフォームと同等の特性を得ることができるポリエーテル系ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
【０００７】
即ち、本発明は、耐加水分解性、耐酸性、耐アルカリ性に優れ、長寿命なポリエーテル系ポリウレタンフォームでありながら、セルのコントロール性や、感触、機械的特性については、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した優れた特性を有するポリエーテル系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】
本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームは、ポリエーテル系ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、及び触媒を反応させて得られるポリエーテル系ポリウレタンフォームにおいて、分子量の異なる２種以上のポリエーテル系ポリオールを用いたことを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、例えば、分子量１０００以下の低分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量３０００以上の高分子量ポリエーテル系ポリオールとを、全ポリエーテル系ポリオール中に低分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％、高分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％の割合で用いることができる。
【００１０】
また、本発明においては、分子量の異なる３種のポリエーテル系ポリオールを用いても良く、例えば、分子量１０００以下の低分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量１０００〜３０００（１０００を超え３０００未満）の中間分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量３０００以上の高分子量ポリエーテル系ポリオールとを、全ポリエーテル系ポリオール中に、低分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％、中間分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％、高分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％の割合で用いることができる。
【００１１】
本発明において、発泡剤としては水が好ましい。
【００１２】
本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームは、特に軟質ポリウレタンフォームに好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ポリエーテル系ポリオールとして、分子量の異なる２種以上のポリエーテル系ポリオールを組み合わせて用いることにより、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触を有するポリエーテル系ポリウレタンフォームを実現することができる。
【００１４】
従って、ポリエステル系ポリウレタンフォームの優れたセルコントロール性、感触、機械的物性を有する上に、耐水性（耐加水分解性）、耐酸性、酸アルカリ性に優れ、高耐久性で長寿命のポリエーテル系ポリウレタンフォームが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームの実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明において、ポリエーテル系ポリオールとしては、例えばプロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどを出発物質としてアルキレンオキシドを付加重合してなるものが好ましく、特にグリセリンにエチレンオキシド又はエチレンオキシドとプロピレンオキシドを付加重合させたものが好適である。
【００１７】
本発明においては、分子量の異なる２種以上のポリエーテル系ポリオールを組み合わせて用いることにより、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触を実現する。従って、組み合わせるポリエーテル系ポリオールは、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触が達成できれば良く、２種でも３種でも４種以上でも良いが、過度に多種類のポリエーテル系ポリオールを用いることは、原料の調達や配合設計の面で不利であることから、２〜４種、特に３種のポリエーテル系ポリオールを用いることが好ましい。
【００１８】
なお、ポリウレタンフォーム製造に用いられる市販のポリエーテル系ポリオールは、分子量分布を持つものであるため、厳密に言えば、１種類の市販品の中に分子量の異なるポリエーテル系ポリオールが含まれているが、本発明においては、このような分子量分布を有する単一の商品を「一種類のポリエーテル系ポリオール」としてとらえる。
【００１９】
２種のポリエーテル系ポリオールを用いる場合、例えば、分子量１０００以下、好ましくは５００〜１０００の低分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量３０００以上、好ましくは３０００〜４０００の高分子量ポリエーテル系ポリオールとを、全ポリエーテル系ポリオール中に低分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％、高分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％の割合で用いることが好ましい。
【００２０】
また、分子量の異なる３種のポリエーテル系ポリオールを用いる場合には、例えば、分子量１０００以下、好ましくは５００〜１０００の低分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量１０００〜３０００、好ましくは１５００〜２０００の中間分子量ポリエーテル系ポリオールと、分子量３０００以上、好ましくは３０００〜４０００の高分子量ポリエーテル系ポリオールとを、全ポリエーテル系ポリオール中に、低分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％、中間分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％、高分子量ポリエーテル系ポリオールを１０〜９０重量％の割合で用いることが好ましい。
【００２１】
上述の如く、分子量の異なる複数種類のポリエーテル系ポリオールを配合して用いることにより、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触を有するポリエーテル系ポリウレタンフォームを製造することが可能となる。
【００２２】
ただし、上記ポリエーテル系ポリオールの分子量範囲と配合割合は本発明で採用し得るポリエーテル系ポリオールの配合組成の一例であって、本発明に係るポリエーテル系ポリオールは、ポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触を達成できるものであれば、上記のものに何ら限定されない。
【００２３】
本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームは、このように、ポリエーテル系ポリオールとして分子量の異なる２種以上のものを用いること以外は、通常のポリエーテル系ポリウレタンフォームと同様の成分配合とすることができ、ポリイソシアネートとしては、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）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート等の１種又は２種以上を用いることができる。
【００２４】
発泡剤としては水が好適であるが、その他、メチレンクロライド等を用いても良い。
【００２５】
触媒としては、トリエチレンジアミン、テトラメチレンヘキサジアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等のアミン触媒、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート等の有機錫触媒等を用いることができる。
【００２６】
本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームの製造には、更に、各種のシロキサン、ポリアルキレンオキサイドブロック共重合体等の整泡剤が使用されるが、その他、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等のポリウレタンフォームに一般的な各種の添加剤を配合しても良い。
【００２７】
また、本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームの製造には、プレポリマー法、ワンショット法、部分プレポリマー法等のいずれの方法も適用可能であるが、材料配合としては、発泡剤としての水をポリエーテル系ポリオール１００重量部に対して２．０〜５．０重量部、触媒をポリエーテル系ポリオール１００重量部に対して０．２〜１．０重量部、整泡剤をポリエーテル系ポリオール１００重量部に対して０．５〜２．０重量部とし、イソシアネートインデックスは９０〜１２０の範囲とすることが好ましい。
【００２８】
本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームの密度としては特に制限はないが、通常１０〜５０ｋｇ／ｍ３の範囲とされる。
【実施例】
【００２９】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３０】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。  
ポリエーテル系ポリオール１：三洋化成工業(株)製「サンニックスＰＰ−９５０Ｋ」
分子量約９５０。官能基数２
ポリエーテル系ポリオール２：旭硝子ウレタン(株)製「ＥＬ−２０２０Ｔ」
分子量約２０００。官能基数２
ポリエーテル系ポリオール３：ダウ・ケミカル日本(株)製「ボラノール３９４３Ａ」
分子量約３０００。
ポリエーテル系ポリオール４：三洋化成工業(株)製「サンニックスＧＳ３０００」
分子量約３０００。官能基数３
ポリエステル系ポリオール：日本ポリウレタン(株)製「Ｎ２２００」
分子量約２２００。
３級アミン触媒１：三共エアプロダクツ(株)製「ＤＡＢＣＯ  ＣＳ−９０」
３級アミン触媒２：花王(株)製「カオライザーＮｏ．２３」
金属触媒：テー・ゴールド・シュミット・ジャパン(株)製「ＣＯＳＭＯＳ２９」
整泡剤１：信越化学工業(株)「Ｆ−２４２ＴＢ」
整泡剤２：テー・ゴールド・シュミット・ジャパン(株)製「Ｂ８３２４」
ポリイソシアネート：住友バイエルウレタン(株)製「Ｔ−８０」
（トリレンジイソシアネート）
【００３１】
実施例１〜３、比較例１，２
表２に示す配合処方で、従来の連続気泡性のポリウレタンフォームの製造法によりポリウレタンフォームを製造し、得られたポリウレタンフォームについて、密度、硬度、引張強度、伸び率及び感触を調べ、結果を表３に示した。
【００３２】
また、実施例１及び比較例１，２のポリウレタンフォームについて、下記方法で加水分解性（湿熱環境下におけるフォームの加水分解による引張強度の低下）評価試験を行い、結果を図１に示した。
【００３３】
［加水分解性評価試験］
ポリウレタンフォームを温度１２０℃、湿度１００％の湿熱環境に放置し、所定の時間経過毎に引張強度（ＪＩＳ  Ｋ６４００）を測定し、初期の引張強度を１としたときの各放置時間毎の引張強度の相対値を求めた。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
【表３】
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【００３６】
表２，３より明らかなように、分子量の異なるポリエーテル系ポリオールを３種類配合した実施例１〜３のポリエーテル系ポリウレタンフォームは、比較例１の一般のポリエステル系ポリウレタンフォームに類似した外観、物性、感触を有する。しかも、図１より明らかなように、このポリエーテル系ポリウレタンフォームは、比較例２の一般のポリエーテル系ポリウレタンフォームと同様に耐加水分解性にも優れ、引張強度の湿熱劣化の問題がない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のポリエーテル系ポリウレタンフォームは、セルのコントロールが比較的容易で、触感も硬めで良好であり、引張強度、伸び率といった機械的特性に優れる上に、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性に優れ、長寿命であるため、キッチンクリーナー、ダンパー材、フィルター等の素材として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１及び比較例１，２のポリウレタンフォームの加水分解性評価結果を示すグラフである。
【図１】
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