(57)【要約】【課題】  高い振動緩衝、低レジリエンスおよび高耐久性を示す成形軟質ポリウレタンフォームを提供する。【解決手段】  イソシアネート、および少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分の反応生成物を含み、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ0未満の共振での透過率を有する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】
イソシアネート、および
少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分
の反応生成物、
任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分
を含み、
約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ0未満の共振での透過率を有するポリウレタンフォーム。
【請求項２】
フォームの透過エネルギーが、約３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ0未満である請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項３】
フォームの減衰周波数が、約５.２Ｈｚ未満である請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項４】
１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項５】
１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.００８ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項６】
ポリオール成分が、ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、少なくとも約５０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項７】
ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約６５質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項８】
ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約７０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項９】
ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約８０％である請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１０】
イソシアネート成分が、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの混合物である請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１１】
イソシアネート成分が、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニレンジイソシアネートの混合物である請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１２】
ポリオール成分が、１種若しくはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールをさらに含む請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１３】
ポリオール成分が、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体をさらに含む請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１４】
触媒が、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンから選ばれている請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１５】
発泡剤が、水である請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１６】
架橋剤が、ジエタノールアミンである請求項１に記載のポリウレタンフォーム。
【請求項１７】
請求項１に記載のポリウレタンフォームを含めることを含んでなる、車両用のシートクッションにおける改良。
【請求項１８】
イソシアネート、および
少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分、
任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分
を約６５℃で反応させることを含む、ポリウレタンフォームの製造方法であって、
ポリウレタンフォームが、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ0未満の共振での透過率を有する方法。
【請求項１９】
フォームの透過エネルギーが、約３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ0未満である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
フォームの減衰周波数が、約５.２Ｈｚ未満である請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.００８ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約５０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約６５質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約７０％である請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約８０％である請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
イソシアネート成分が、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの混合物である請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
イソシアネート成分が、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニレンジイソシアネートの混合物である請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
ポリオール成分が、１種若しくはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールをさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項３０】
ポリオール成分が、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項３１】
触媒が、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンから選ばれている請求項１８に記載の方法。
【請求項３２】
発泡剤が、水である請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
架橋剤が、ジエタノールアミンである請求項１８に記載の方法。
【請求項３４】
イソシアネート、および少なくとも約４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも約６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、約０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーを実質的に含んでなるポリオール成分、任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分を含むポリウレタンフォームを含めることを含んでなる、シートクッションの製造方法における改良であって、ポリウレタンフォームが、約６Ｈｚ未満の減衰周波数、および約４.０Ａ／Ａ0未満の共振での透過率を有する改良。
【請求項３５】
フォームの透過エネルギーが、約３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ0未満である請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
フォームの減衰周波数が、約５.２Ｈｚ未満である請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーが、約０.００８ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約５０質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
ポリオールにより含まれるフィラーを除いて、ポリオール成分の少なくとも約６５質量％が、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースである請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約７０％である請求項３４に記載の方法。
【請求項４２】
ポリオール成分の第１級ヒドロキシル含有量が、少なくとも約８０％である請求項３４に記載の方法。
【請求項４３】
イソシアネート成分が、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの混合物である請求項３４に記載の方法。
【請求項４４】
イソシアネート成分が、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニレンジイソシアネートの混合物である請求項３４に記載の方法。
【請求項４５】
ポリオール成分が、１種若しくはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項４６】
ポリオール成分が、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体をさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項４７】
触媒が、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンから選ばれている請求項３４に記載の方法。
【請求項４８】
発泡剤が、水である請求項３４に記載の方法。
【請求項４９】
架橋剤が、ジエタノールアミンである請求項３４に記載の方法。
【請求項５０】
請求項３４に記載の方法により製造されたシートクッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般にポリウレタンフォーム、とりわけ高い振動緩衝、低いレジリエンスおよび高い耐久性を示す成形軟質ポリウレタンフォームに関する。本発明のフォームは、主として複金属シアン化物（ＤＭＣ）をベースとするポリオール成分から製造される。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
軟質ポリウレタンフォームの製造は、ありふれた工業プロセスであり、広い範囲の消費材がそれから由来する。製造ラインの特質は、部分的に、製品設計の複雑さにより定められる。例えば自動車シートアセンブリのクッションパッドはかなり複雑であり、経済的な製造のためにインモールド製造を必要とする。しかしながら、いくらかの熱が金型表面で充分な硬化を達成するために必要とされ、これは、２つの成形技術の発達を導いてきた。
【０００３】
より古い成形法は、その用いる温度範囲の故に「熱硬化」と呼ばれる。この方法は、比較的に低分子量のポリオール（約３,０００ダルトン（Ｄａ））を一般に使用する。ポリオール官能価および分子量の変更が、望まれるようにフォーム物性を微調整するために用いられる。良質の表面を達成するために、反応性混合物が約４０℃で型に注がれる。表面近くの妥当な硬化を得るために、型は約１２０℃に至るまで急速に循環させられる。こうして製造されるフォームは、１０〜１５分後に離型の用意ができる。次いで型は冷却され、別のサイクルに準備される。この種の加工に結びついた高いエネルギーコストおよび他の製造効率の悪さの故に、それは、北米において好まれなくなっている。
【０００４】
より好まれる「常温硬化」法も、加熱された型を使用し、その型は約６５℃で維持されるが、冷却サイクルは使用されない。この方法での変動は存在するが、離型時間は典型的に５分未満である。硬化のより速い速度は、多量のオキシエチレン末端キャップを有する高分子量ポリオール（約５,０００Ｄａ）を使用することに起因する。ポリオール官能価および分子量の変更は、常温硬化の加工においてもフォームの加工特性およびフォーム物性の望ましい組合せを達成するために用いられる。
【０００５】
自動車シートの性能は、振動刺激に対する人の反応についての知識が増加するにつれ、発展し続けている。研究は、例えば人体が４〜２０Ｈｚの範囲の振動に特に敏感であることを提唱している。従ってこの範囲に対する高い振動緩衝を示すシートアセンブリ用のクッション物質を提供することが重要になっている。
レジリエンス規格も、近年シフトしている。シート技術が広く実施されるにつれ、望ましくない相関が、より低い共振周波数およびより高いレジリエンスの間で一般に存在する（米国特許第6,051,622号、および M.R. KInkelaar, K.D. Canvender および G. Crocco による POLYURETHANES EXPO '96, p. 496-502 に記載されている）。突然の低周波振動は、高レジリエンスのフォームを通じて強く伝搬することがあり、そうしてそれは、シートの乗員にとって不快になる。
【０００６】
それゆえクッション物質の設計者は、より高周波の振動を（低共振のフォームおよび減衰周波数により）減衰することと、乗員に対する（高レジリエンスのフォームによる）縦揺れの許容レベルとの間で妥協しなければならない。望ましい量の高周波振動の減衰を達成するために、比較的に高いレジリエンスのフォームクッション（ASTM D3574-95 により測定される約６５％を超える反撥弾性値）を規定することが一般的になっている。
製品の耐久性研究からのインプットも、良質の自動車用途に製品規格を調整することに継続的に寄与していることも注目すべきである。静的耐久性測定、例えば圧縮の際のヒステリシス損失は、未来性能を特性決定する手段を提供する。
【０００７】
それは、普通の製造技術の枠内において得ることが困難となっている振動緩衝、低レジリエンスおよび良好な耐久性の組合せである。これは、より低い見掛け密度（例えば６０ｋｇ／ｍ3未満）で製造されたより高い（例えば２０ｋｇf／３１４ｃｍ2 ２５％ＩＦＤを超える）耐力フォームが考慮される場合に、特にあてはまる。「押込力たわみ（indentation force deflection）」（ＩＦＤ）は、ポリウレタンフォーム硬さの尺度である。良好な振動緩衝性を達成することは、より薄いフォーム（例えば１００ｍｍ未満）において、より高い硬さおよびより低い密度で特に興味深い。
【０００８】
ポリエーテルポリオールは、塩基触媒開環重合、例えば水酸化カリウムにより触媒されるようにオキシプロピレンを適当な水素出発化合物に付加することにより、典型的に製造される。強塩基性化合物の存在は、不飽和モノオールを生ずる周知のオキシプロピレン異性化を含む。出発化合物（例えば３００〜８００Ｄａのトリオール）から最終生成物分子量（例えば５,０００Ｄａのトリオール）へのポリオール分子量の構築の際に、ヒドロキシル基濃度は、相対的に低くなる。この条件下、例えば５６ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満で、追加のオキシプロピレンは、ポリオールに付加するよりもむしろ異性化し得ることが、ますます起こり得る。副反応がついに支配的になり、そうして典型的な加工条件下で約２８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満のヒドロキシル価を達成することが実行できなくなる。この事実上の下限は、ポリオール当量の最も好ましい範囲に近づくことを制限する。高いモノオール含有量は、フォーム製造におけるそのようなポリオールの加工性も低下させる場合があり、それは、しばしば気泡構造に影響する。
【０００９】
穏やかな反応条件下でのＫＯＨ触媒法は、米国特許第5,010,177号または欧州特許出願公開第0 677 543 A1号で議論されているように、より低い不飽和含有量を生ずることができる。これらの方法はモノオール含有量を幾分減少させるが、不飽和度は、ＤＭＣ触媒作用（０.０２ｍｅｑ／ｇ未満）に対してまだ高い（約０.０２〜０.０４ｍｅｑ／ｇ）。より高い当量およびこの中間不飽和度の組合せは、いくつかの利益を提供するが、物性全体の最も好ましい組合せには達しない。
【００１０】
生ずるモノオール量を減少させる、他の塩基性化合物を使用することができる。例えば水酸化セシウム触媒作用が記載されている（例えば米国特許第4,764,567号）。そのような製造法は適切な平均当量に近づくポリオールを生ずるが、そのようなポリオールからのフォームは、高レジリエンスを示す傾向があり、これは、そのような中間体がフォーム物性の望ましい組合せを提供することを妨げる。水酸化セシウムの方法は、よりコストもかかり、面倒である。なぜなら高価な水酸化セシウムをリサイクルしなければならないからである（例えば米国特許第5,468,840号および同第5,545,712号）。
【００１１】
しかしながら複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒により製造されたポリオールは、基本的に異なる。これは、米国特許第5,605,939号、同第5,689,012号、同第5,700,847号、同第5,777,177号、同第5,958,994号、同第6,008,263号、同第6,051,622号、同第6,063,309号、同第6,066,683号および同第6,083,420号のような特許に記載されている方法により製造されたポリオールに対して特にあてはまる。そのようなポリオールは、本質的に非常に低い不飽和度（例えば０.０１ｍｅｑ／ｇ未満）を有し、またポリオールバッチの分子量分布も異なる。これは、米国特許第6,008,263号および同第6,083,420号に詳細に記載されている。ＤＭＣ触媒作用に起因する全分子量分布は、通例のＫＯＨ生成物のものよりも狭いが、ＤＭＣ生成物は、フォーム加工および特性の両方に影響を与える高分子量テールを含有する。
【００１２】
高分子量テールのフォーム不安定性に対する影響を制御するための方法は、部分的に、米国特許第6,008,263号に記載されている発明の主題である。そのような高分子量種を含有するポリオールがフォーム製造に用いられる場合、そのテールは、望ましい振動緩衝に寄与する。多くの極限フォーム特性は、米国特許第5,700,847号および同第6,051,622号においてＤＭＣポリオールを使用するプレポリマー法を介するフォーム製造により説明された。しかしながらこの技術は広く実施されておらず、プレポリマー化を必要とせずにこれらの極限特性を達成することが望ましいであろう。
【００１３】
単一コンベヤーラインでフォームグレードの種類を製造することは、工業的にありふれて実施されており、そこでのグレードは、密度および硬度により特徴づけられる。広範囲のフォームグレードをカバーすることは、あらゆるポリウレタン成分、例えばポリオールが、等しく広い配合スペクトルに対して確固とした加工を提供することを要求する。方法の変化性も、あらゆるポリウレタンに対して広い加工ウィンドウを要求する。成形フォームにおいて使用されるより低いヒドロキシルポリオール（４５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満）では、より高いレベルの第１級ヒドロキシル基（７０％を超える）が、望ましい加工寛容度を得るために必要であることが一般に見出されている。残念ながら、高いレベルのヒドロキシル含有量をオキシエチレン末端ブロックまたはキャップを付加することにより得ることは、このヒドロキシル価の範囲でＤＭＣ触媒作用を使用して実行できないことも見出されている。
【特許文献１】米国特許第6,051,622号
【特許文献２】米国特許第5,010,177号
【特許文献３】欧州特許出願公開第0 677 543 A1号
【特許文献４】米国特許第4,764,567号
【特許文献５】米国特許第5,468,840号
【特許文献６】米国特許第5,545,712号
【特許文献７】米国特許第5,605,939号
【特許文献８】米国特許第5,689,012号
【特許文献９】米国特許第5,700,847号
【特許文献１０】米国特許第5,777,177号
【特許文献１１】米国特許第5,958,994号
【特許文献１２】米国特許第6,008,263号
【特許文献１３】米国特許第6,051,622号
【特許文献１４】米国特許第6,063,309号
【特許文献１５】米国特許第6,066,683号
【特許文献１６】米国特許第6,083,420号
【特許文献１７】米国特許第6,008,263号
【特許文献１８】米国特許第6,083,420号
【特許文献１９】米国特許第6,008,263号
【特許文献２０】米国特許第5,700,847号
【特許文献２１】米国特許第6,051,622号
【非特許文献１】M.R. KInkelaar, K.D. Canvender および G. Crocco による POLYURETHANES EXPO '96, p. 496-502
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
それゆえ軟質フォームおよびそれらの製造方法のための技術において、良好な振動緩衝、低レジリエンスおよび良好な耐久性の望ましい組合せを達成する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明の概要
本発明のフォームは、高い振動緩衝、低レジリエンスおよび高耐久性を示す成形軟質ポリウレタンフォームである。主として複金属シアン化物（ＤＭＣ）をベースとするポリオール成分を使用して本発明のフォームを、ポリウレタンシートフォームの高体積製造において用いられるあらゆる製造方法により製造することができる。本発明のフォームは、振動伝達の減衰が望まれるシート用途のために適している。
本発明のこれらおよび他の利点および利益は、明細書中における以下の発明の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面の簡単な説明
本発明は、図と共に、限定ではなく説明の目的のために記載される。その中で：
図１は、厚さ６５ｍｍでの異なるフォームにおける減衰周波数および透過エネルギーの相関を示し、
図２は、本発明のフォームの向上した振動緩衝性を説明し、
図３は、典型的なフォームの疲労中の振動緩衝性の変化を描写し、
図４は、疲労中の本発明のフォームにおける一定のピーク透過率を示し、
図５は、動的疲労試験に対するフォーム応答の比較を説明する。
【００１７】
発明の詳細な説明
本発明は、限定ではなく、説明のために記載される。実施例または他に指示される場合以外は、明細書中の量、割合（％）、ＯＨ価、官能価などを表す全ての数値は、全ての場合で用語「約」により修正されていると理解されるべきである。本明細書においてダルトン（Ｄａ）で表される分子量および当量は、他の指示がない限り数平均分子量および当量である。全ての組成割合（％）は、そうではないと指示されない限り質量％である。
【００１８】
本発明のポリウレタンフォームは、イソシアネート、および少なくとも４０質量％が複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒ベースであり、少なくとも６５％の第１級ヒドロキシル含有量を有し、０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和を有する１種またはそれ以上のオキシプロピレン／オキシエチレンコポリマーから実質的に製造されているポリオール成分、任意に触媒、添加剤、界面活性剤、フィラー、架橋剤および発泡剤から選ばれる１種またはそれ以上の成分の反応により製造される。本発明のポリウレタンフォームは、６Ｈｚ未満の減衰周波数、および４.０Ａ／Ａ0未満の共振での透過率を有する。
【００１９】
本発明は、驚くべきことに、より低い共振周波数と、より低いピーク透過率の利点を併せ持ち、そうしてより多くの入力エネルギーを緩衝する。乗員に増幅される全エネルギーの特性決定は、差し引かれた減衰（即ちＡ／Ａ0＝１）より下に任意の面積を持つ曲線の積分である。これは、クッションを通じて乗員に増幅されるエネルギーに類似するものを提供する。これが減衰周波数と共に調べられる場合、驚くべきことに、本発明のフォームは、図１のダッシュ領域に含まれる新しい性能領域、より広範囲の減衰された周波数とより少ない全増幅エネルギーとを結び付けることへのアクセスを提供することが観察される。図１は、４５〜６０ｋｇ／ｍ3の密度および２０〜２７ｋｇf／３１４ｃｍ2 ２５％ＩＦＤの間で製造された６５ｍｍのフォーム種に対するこの挙動を描写する。本発明中で使用されるように、「押込力たわみ」（ＩＦＤ）はポリウレタンフォームの硬さの尺度である。ＩＦＤを、本発明において、日本工業規格（JIS）K6400 の方法6.3 により測定した。本発明のポリウレタンフォームのＩＦＤは、２５％のたわみで測定された。図１におけるフォームの各グレード（即ち密度、硬さ、厚さ）に対して、本発明のフォームは、透過エネルギーおよび減衰周波数の最も低い組合せを提供する。図１のデータは、実施例および比較例の全てのフォームの透過率応答を積分することにより導かれた。
【００２０】
高周波振動の妥当な緩衝を達成するために、ピーク入力加速度に対するピーク透過加速度の比（Ａ／Ａ0）が、６Ｈｚより上の周波数に対して減衰（Ａ／Ａ0＜１）を示すことが望ましい。さらに、４.０Ａ／Ａ0未満の、共振周波数でのピーク透過率（共振比とも呼ばれる。）を実現することが特に望ましい。発明者は、より高い当量のポリオールが、得られるフォームにおける望ましい特性組合せを達成することについて特に重要であることを見出した。適当に高当量のポリオールの製造は、通例のポリオール製造技術によってはできなかった。
近頃の発展は、より低い共振周波数がより低いレジリエンスで得られるように、以前に観察された相関を壊す手段を提供する。「低レジリエンス」によって、ASTM D3574-95 により測定される約６５％未満の反撥弾性が表される。これは、より広い振動スペクトルに対する減衰と、シート乗員に対するより少ない震動との有利な組合せを提供する。
【００２１】
厚さ１００ｍｍを有する本発明のフォームは、６Ｈｚ未満の減衰周波数および４.０Ａ／Ａ0未満の共振比を示す。反撥弾性は、６５％より下、好ましくは６３％またはそれ以下である。さらにヒステリシス損失は２２％未満である。とりわけ該フォームの透過エネルギーは、好ましくは３.８Ｈｚ×Ａ／Ａ0未満であると共に、該フォームは、５.２Ｈｚ未満の減衰周波数を示す。減衰周波数、ピーク透過率（または共振比）は、米国特許第6,051,622号（この全内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。）に開示されている、２２.７ｋｇの試験質量を使用する試験法により測定される。「高振動緩衝」により、米国特許第6,051,622号に開示されている試験法により測定されるような、約６Ｈｚ未満の減衰周波数および４.０Ａ／Ａ0未満のピーク透過率（または共振比）が表される。‘６２２特許の方法は、２２.７ｋｇの試験質量を使用する間、約１〜約１０Ｈｚの振動周波数の掃引中における一定のピーク入力加速度の持続により特徴づけられる。
【００２２】
典型的な透過率応答の形状により、低い共振周波数は、通常低い減衰周波数を示す。Tekken 質量（５０ｋｇ）を使用して、図２は、６５ｍｍの厚さで６０ｋｇ／ｍ3の密度を使用して２５ｋｇf／３１４ｃｍ2 ２５％ＩＦＤに製造された、本発明、実施例５（実線）のフォームの性能と通常入手することができるフォームのものとを比較する。「標準ＴＤＩ」曲線、比較例Ｃ６（点線）は、低い共振周波数で典型的に狭いピークを示すが、比較的高いピーク透過率を有する。「標準ＭＤＩ」曲線、比較例Ｃ７（破線）は、より広いピークおよびより高い共振周波数を示すが、それは、より低いピーク透過率を与える。本発明のＴＤＩフォームおよび標準ＴＤＩフォームは、それら各自の共振比により区別することができる。ＴＤＩおよびＭＤＩフォームは、６Ｈｚでのそれらの透過率により、または減衰周波数により区別することができる。
【００２３】
動的屈曲中のクリープの特性決定は、シートフォーム品質を特性決定する追加の手段を提供する。よって「良好な耐久性」は、クリープだけでなく、透過率性能における比較的小さい変化も組み込んだ、動的耐久性試験における品質性能を含めるためにも表される。良好な耐久性は、部分的に、以下の方法により試験されるような約２０％未満のヒステリシス損失を意味する。
直径８インチのデフレクタフートおよび２インチ／分のたわみ速度を使用して、フォームを、元の高さの７５％にたわませた。これらのたわみサイクルを、各サイクルの間に１分の休止期間をもって、３回繰り返した。第３サイクルからの荷重-たわみデータを使用して、荷重および未荷重曲線間の面積を、荷重曲線の割合（％）として計算した。これは、ヒステリシス損失の推定値を提供した。
【００２４】
図３は、比較例Ｃ７からのポリウレタンクッションフォームの疲労中に観察されたシフトを説明する。示されるようにフォームの疲労は、より高いピーク透過率およびより高い減衰周波数へのシフトに特徴づけられるような振動緩衝性の劣化を含む。図３に描写したデータは、Tekken 質量（５０ｋｇ）を使用する振動透過率の断続測定でのロードポイント（クリープを見越す。）に制御された、５Ｈｚでサイクル変形を行う電気-油圧試験機により生成された。この方法を、以下の表 I にまとめる。
【００２５】
【表１】
2005139455.tif 000002
【００２６】
疲労サイクルの前後に行われるＩＦＤ測定は、ASTM Test B1 法に従うことは注意されるべきである。フォームが７５％を過ぎて圧縮されて、最初のＩＦＤ測定および３０分の回復に続いて、たわみ-荷重曲線が収集された。そのサイクルに続いて、３５ｋｇの±１０％で選択された２つの望ましいロードポイントを提供する、最初の高さが測定された。
疲労サイクルが開始した後に、油圧コントローラーは、ロードコントロールポイントを維持するためのたわみ限界を継続的に調節した。こうしてたわみは、フォームの動的荷重中のフォームクリープに続いた。
【００２７】
図４に示されるように、実施例５からの本発明のフォーム（最低、実線）は、この疲労管理中で、横切って一定のピーク透過率を持続したのに対して、比較例Ｃ６（標準ＴＤＩ-最高、点線）および比較例Ｃ７（標準ＭＤＩ-破線）からの他の２つのフォームは、増加するピーク振動透過率の典型的な傾向を示した。この利益は、図５により示されるように、疲労中において優れたクリープ耐性を有したフォームにおいても提供された。
【００２８】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、以下に記載されるポリオール成分と、イソシアネート、少ない使用量での他のポリオール、連鎖延長剤および／または架橋剤、界面活性剤、触媒および他の添加剤を含むが、これらに限定されないポリウレタンフォーム成分とを反応させることにより製造される。
【００２９】
ポリオール成分
本発明のポリオール成分は、あらゆる様々な周知の合成法、例えば一般の塩基触媒作用を用いる製造により製造された１種またはそれ以上のポリオキシアルキレンポリオールを好ましくは含有するブレンドである。ポリオール成分は、さらにポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオール、例えばポリオールマトリックス中のビニルポリマーまたは非ビニル固体の分散体を含み得る。そのような「充填」ポリオールが用いられる場合、フィラーを除いたポリオールキャリアの質量は、全ポリオール質量の部分として計算される。しかしながら本発明のポリオール成分の主画分は、複金属シアン化物（ＤＭＣ）触媒に基づくポリオールから全体的または部分的のいずれかで製造されることが重要である。そのようなＤＭＣ触媒ポリオールを、米国特許第5,605,939号、同第5,689,012号、同第5,700,847号、同第5,777,177号、同第5,958,994号、同第6,008,263号、同第6,051,622号、同第6,063,309号、同第6,066,683号および同第6,083,420号（これらの全内容は、参照することにより本明細書中に組み込まれる。）に記載されている方法により製造することができる。充填ポリオールキャリアの質量が、ポリオール成分中の全ての他のポリオールと共に計算される場合、ポリオールの少なくとも４０質量％、より好ましくは少なくとも５０質量％、最も好ましくはポリオールの少なくとも６５質量％は、ＤＭＣ触媒ベースであるべきである。
【００３０】
ＤＭＣ触媒ポリオールの利点とより高い反応性とを結びつけるために、例えば米国特許第6,066,683号に詳述されているように、二触媒合成アプローチが用いられる。このアプローチの第１工程は、適切なＤＭＣ触媒が、ポリオールの内部のブロックまたは複数ブロック（ポリオール中間体または主鎖とも呼ばれる。）を合成するために使用される。主鎖合成に続いて、適切な塩基触媒、例えば水酸化カリウムが、有利には、オキシエチレンの末端ブロックを付加するために用いられ、そうして第１級ヒドロキシル含有量の望ましいレベルが得られる。次いで得られた生成物は、残留塩基を処理し、発泡に使用するためのより高い反応性のポリオールを製造するために適切に精製される。
【００３１】
本発明のポリオール成分のポリオールを、異なる加工方法論を使用して製造することができ、これは、様々なモノマーの異なる組合せおよび異なる量を含有し得る。とりわけポリオールを、低分子量（例えば３００〜７００Ｄａ）の精製ＫＯＨ出発物またはＤＭＣベース出発物を使用する半バッチ、米国特許第5,777,177号に記載されているような低分子量出発物を使用し、出発アルコールの連続添加と結びつけられた半バッチ、または操作の全連続モード、例えば米国特許第5,689,012号を介して製造することができる。ポリオールの得られるブレンドは、少なくとも６５％、より好ましくは７０％より多い、最も好ましくは８０％より多い第１級ヒドロキシル含有量を示すことが好ましい。この理由のために、本発明におけるポリオールのＤＭＣ触媒ベース部分は、米国特許第6,066,683号に記載されている二触媒アプローチを使用して製造されることが好ましい。ポリオール成分は、１,０００Ｄａより多い、より好ましくは１,５００Ｄａ〜７,０００Ｄａの範囲、最も好ましくは１,５００〜３,０００Ｄａの範囲の当量を有する１種またはそれ以上のポリオキシアルキレンポリオールを好ましくは含有する。
【００３２】
ポリオール成分のＤＭＣ触媒ベース部分は、それがニートで、または強化用フィラー成分のためのキャリアとして使用されるかどうかにかかわらず、本発明のフォームについての鍵である。低い第１級含有量を有する少数画分のポリオールを使用することができるが、ＤＭＣ触媒ベース部分の平均第１級ヒドロキシル含有量は、好ましくは上記のように６５％を超えたままであるべきである。ポリオールのこの部分の多数を、二工程アプローチを使用して好ましくは製造することができ、その中ではＤＭＣ触媒作用がまず、主鎖または中間体を製造するために使用され、続いて高オキシエチレン含有量の末端ブロックが、塩基触媒作用、例えばＫＯＨにより与えられるものを用いて付加される。高オキシエチレン含有ブロックが、平均して全ＤＭＣ触媒ベースポリオールの５０質量％以下、より好ましくは３０％以下、最も好ましくは１５％未満を構成することが好ましい。高オキシエチレン含有量により、供給される全オキシアルキレンの８５質量％より多いオキシエチレン供給を使用して製造されるあらゆるブロックが表される。そのようなブロックが末端ブロックとして付加される場合、得られる生成物は、「キャップされた」と称される。
【００３３】
好ましい主鎖は、オキシプロピレンおよびオキシエチレンのランダムおよびブロックコポリマーである。米国特許第5,158,922号および同第5,470,813号（両方の特許の全内容は、参照することにより本明細書中に組み込まれる。）に記載されている複金属シアン化物（ＤＭＣ）錯体触媒を使用することが好ましい。ポリオールの内部構造は、米国特許第6,008,263号および同第6,066,683号に教示されているようないずれかのモノマーの１種またはそれ以上のブロックを含有することができるが、最も好ましくは、オキシエチレンが全内部分子構造の２５％以下を構成するようなオキシエチレンおよびオキシプロピレンのランダム分布を含有する。さらに米国特許第6,008,263号により教示されているように、オキシプロピレンおよび少なくとも１種の他のオキシアルキレンの混合供給を、全ＤＭＣ触媒作用期間の少なくとも９５％の間に好ましくは用いることができる。米国特許第6,008,263号により教示されているように、この混合供給中における全オキシアルキレン供給の１.５質量％またはそれ以上が、オキシエチレン、別の安定化変性コモノマーまたはそれらの組合せでなければならない。純粋オキシプロピレン供給は、ＤＭＣ触媒作用期間中の全オキシアルキル化期間の５％以下でなければならない。フォーム加工に対するモノオールの影響は他で記載されており、記載した主鎖が、０.０２０ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和、しかしより好ましくは０.０１０ｍｅｑ／ｇ未満、最も好ましくは０.００８ｍｅｑ／ｇまたはそれ以下の不飽和を有することが、本発明のフォームについての鍵である。主鎖のヒドロキシル含有量が、４５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満、より好ましくは３５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満、最も好ましくは２８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満であることがさらに好ましい。
【００３４】
高オキシエチレン末端ブロックの１種またはそれ以上のＤＭＣ触媒ベースポリオールへの第２段階付加に続いて、ＤＭＣ触媒ベースポリオールを、ブレンドとして特徴づけることができる。全ポリオール成分と別に考えて、このブレンドは、不飽和含有量および第１級ヒドロキシル基含有量の要件を満たすべきである。さらに、１種またはそれ以上のＤＭＣ触媒ベースポリオールの最終ブレンドが、３８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満、より好ましくは３２ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満、最も好ましくは２６ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満のヒドロキシル含有量を有することが好ましい。最終ポリオール成分が、あらゆる強化用フィラーを除いて特性決定される場合、それは、好ましくは４０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満、より好ましくは３５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満、最も好ましくは３０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満のヒドロキシル含有量を有する。
【００３５】
本発明のフォーム中のポリオールを、好ましくは、適当な水素開始剤分子を、オキシプロピレン単独、オキシプロピレンと、高級オキシアルキレン、例えば１,２-または２,３-オキシブチレン、スチレンオキシド、Ｃ5〜Ｃ18α-オレフィンオキシド、オキセタン、３-メチルオキセタン、カプロラクトン、無水マレイン酸、無水フタル酸、ハロゲン化オキシプロピレン、ハロゲン化オキシブチレンとの混合物、またはあらゆる上記オキシアルキレンとオキシエチレンとの混合物を用いるオキシアルキル化により製造することができる。オキシエチレンおよびオキシプロピレンが特に好ましい。ポリオール成分は、好ましくは少なくとも５０質量％のオキシプロピレンから作られる。ＤＭＣ触媒期間中にオキシプロピレンは、好ましくは、先に記載した制約に従い付加される。オキシアルキレン供給の組成は、様々なランダムおよびブロック／ランダムポリオール構造を合成するためにオキシアルキル化中に変化し得る。例えば開始オキシアルキル化を、もっぱらオキシプロピレンで行うことができ、その後の期間で、オキシプロピレンおよびオキシエチレンの同時供給が用いられる。
【００３６】
ＤＭＣ触媒作用を使用する主鎖の合成は、いくつかの特別な加工オプションを創り出すことを、心に留めておくべきである。そのような触媒はより短い誘導時間を有し、その中では比較的低分子量または「モノマー」開始剤を用いるよりむしろ、中間体分子量の水素出発化合物が使用されることが見出されている。そのような中間体分子量の開始剤は、しばしば他の触媒、例えば水酸化カリウムを使用する「モノマー」開始剤のオキシアルキル化により製造される。しかしながらこれらの開始剤を、有利な加工技術を介する複金属触媒作用を使用して製造することもできる。中間体開始剤を、それらがホモポリマー、ブロックコポリマー、ランダムコポリマーまたはブロック／ランダムコポリマー（これらは、オキシエチレン、オキシプロピレン、高級オキシアルキレン、例えば１,２-または２,３-オキシブチレン、スチレンオキシド、Ｃ5〜Ｃ18α-オレフィンオキシド、オキセタン、３-メチルオキセタン、カプロラクトン、無水マレイン酸、無水フタル酸、ハロゲン化オキシプロピレン、ハロゲン化オキシブチレンおよびそれらの混合物のようなモノマーを含む、但しこれらに限定されない。）であるように製造することができる。オキシエチレン、オキシエチレン／オキシプロピレン混合物、特にオキシプロピレン単独が好ましい。半バッチまたはバッチ式製造手段が用いられる場合、好ましい開始剤は、５０Ｄａ〜１,０００Ｄａ、より好ましくは２００Ｄａ〜５００Ｄａの範囲の当量を有する。出発物の連続または半バッチ連続添加方法論が実施される場合、「モノマー」出発化合物を、直接に使用することもできる。なぜなら誘導時間は、もはや制限にならないからである。これは、例えば米国特許第5,689,012号および同第5,777,177号に記載されている。本発明のフォームに有用なポリオールを、これらプロセス方法論のあらゆるものにより製造することができる。
【００３７】
非金属シアン化物錯体触媒による、または複金属シアン化物錯体触媒によるオキシアルキル化のために開始化合物として使用することができるモノマー分子は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリトール、α-メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ヒドロキシメチルグルコシド、ヒドロキシプロピルグルコシド、スクロース、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'-テトラキス[２-ヒドロキシエチルまたは２-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミン、１,４-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、レソルシノールなどを含むが、これらに限定されない。名目上の開始剤官能価は、２〜８またはそれ以上、好ましくは２〜６、より好ましくは２〜４である。モノマー開始剤またはそれらのオキシアルキル化オリゴマーのあらゆる混合物も使用することができる。本発明のために好ましいポリオールは、中間体質量の開始剤の形態で使用されるか、または直接使用されるかにかかわらず、モノマー開始剤のグリセリン、グリセリン／ジプロピレングリコールブレンド、およびソルビトール／ジプロピレングリコールブレンドをベースとする。最も好ましい主鎖は、グリセリンから、１.５〜１６質量％のオキシエチレンおよび９８.５〜８４質量％のオキシプロピレンを含有する混合オキシド供給を使用して合成される。
【００３８】
ポリオール成分は、１種またはそれ以上のポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールを含有することができ、これらの両方は、しばしば「強化用フィラー」と称される。ポリマーポリオールは、ポリオキシアルキレンベースポリオール中のビニルポリマー分散体、例えばスチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）ランダムコポリマーの分散体である。ポリマー変性ポリオールは、非ビニル固体の分散体である。これらの非ビニル固体は、典型的に、ポリオキシアルキレンベースポリオールキャリア中のＰＩＰＡおよびＰＨＤポリオールのようなイソシアネート誘導固体である。ポリマーポリオールおよびポリマー変性ポリオールの両方は、当業者に知られている。
【００３９】
本発明で用いられるポリマーポリオールおよびポリマー変性ポリオールが、低不飽和ポリオキシアルキレンベースポリオール、好ましくはキャップされており、高い第１級ヒドロキシル含有量を有する塩基触媒ポリオールを使用して製造されることが好ましいが、これは必要ではない。ポリマーポリオールおよびポリマー変性ポリオールは、５〜５０質量％、好ましくは１５〜４５質量％の固形分を有し得る。ポリマーポリオールまたはポリマー変性ポリオールを、全ポリマー成分中において０〜３５質量％、より好ましくは５〜２５質量％、最も好ましくは８〜２０質量％の固形分を提供する割合で使用することができる。全ポリオール成分のポリオキシアルキレン部分は、フィラー質量を除けば、先に記載した全ての要件を満たすべきである。
【００４０】
連鎖延長剤／架橋剤
連鎖延長剤および／または架橋剤を、当業者に知られているように用いることができる。連鎖延長剤は、第１級アミンの基を単官能性であると考慮して、２の名目官能価を有し、５００Ｄａ未満の分子量を持つヒドロキシルおよびアミン官能性分子を含む。連鎖延長剤のいくつかの非限定例は、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、トリプロピレングリコール、モノエタノールアミン、トルエンジアミン、および様々な電子および立体障害芳香族アミン、例えばアラ-アルキル化トルエンジアミンおよびメチレンジアニリン、並びに置換芳香族アミン、例えば４,４'-メチレンビス-(オルトクロロアニリン)または「ＭＯＣＡ」を含む。好ましい連鎖延長剤は、脂肪族グリコールおよびモノまたはジアルカノールアミンを含む。
好ましい架橋剤は、３より大きい名目官能価を有し、５００Ｄａ未満の分子量を持つ。架橋剤の非限定例は、グリセリン、トリエタノールアミンおよびジエタノールアミンを含む。ジエタノールアミンまたは「ＤＥＯＡ」が好ましい。連鎖延長剤および架橋剤は、本発明において通常量、例えばポリオール成分１００部を基準に５部未満で使用される。
【００４１】
界面活性剤
１種またはそれ以上の気泡安定界面活性剤を含めることができ、適当な界面活性剤は当業者によく知られている。適当な界面活性剤は、当業者によく知られており、Air Products、Goldschmidt A.G. および GE Silicones OSI Specialties のような会社から入手することができるような様々なオルガノポリシロキサンおよびポリオキシアルキレンオルガノポリシロキサンを含む。界面活性剤の量は、フォームのつぶれを回避するために有効な量であるべきであり、それは、当業者により容易に確かめられる。フォーム質量を基準に０.１〜５質量％、より好ましくは０.５〜２質量％の量が適当であり得る。
【００４２】
発泡剤
１種またはそれ以上の発泡剤が、本発明のフォームを形成するために必要な場合があり、それは、物理的タイプまたは反応性タイプであり得る。物理的発泡剤の非限定例は、低級アルカン、ヒドロフルオロカーボン、パーフルオロカーボン、クロロフルオロカーボンなどを含む。環境の配慮から、クロロフルオロカーボンのような多くの他の潜在的に有用な物理的発泡剤を考慮することが、妨げられるか、または禁じられる場合がある。好ましい発泡剤は、物理的発泡剤としての液体炭酸および／または反応性発泡剤の非限定例としての水を含む。二酸化炭素を、フォーム混合ヘッド内で液状形態の反応混合物に添加することができる。反応性または物理的発泡剤の混合物、例えば水および１種若しくはそれ以上の低級アルカン、または水および二酸化炭素を用いることができる。水が、ポリオール成分１００部に対して１〜５.５質量部、より好ましくは１.７〜４.３部、最も好ましくは２〜３.５部の量で、特に好ましい発泡剤である。
【００４３】
触媒
１種またはそれ以上の触媒が好ましい。金属触媒、例えばスズ化合物を、アミン型触媒と組み合わせて用いることができるが、本発明のフォームを、そのような金属触媒無しで、５分またはそれ以下の離型時間をなお達成しながら製造し得ることが見出されている。適当な金属触媒は当業者に知られている。好ましい金属触媒は、オクタン酸第一スズ、ジブチルスズジラウレートおよびジブチルスズジアセテートを含む。しかしながら本発明において発明者は、１種またはそれ以上のアミン型触媒を使用するほうを好む。適当なアミン型触媒は当業者に知られており、非限定例は、ビス(２-ジメチルアミノエチル)エーテルおよびトリエチレンジアミンを含む。
【００４４】
イソシアネート成分
イソシアネート成分を、１種またはそれ以上のジ-若しくはポリイソシアネートまたは変性イソシアネートから作ることができる。適当なジイソシアネートの例は、２,４-および２,６-トルエンジイソシアネート並びにこれら異性体の混合物（ＴＤＩ）を含む。また適当なものは、２,２'-、２,４'-および４,４'-メチレンジフェニルレンジイソシアネートであり、４,４'-異性体を大部分で有する混合物（ＭＤＩ）が特に好ましい。適当なポリイソシアネートの例は、ホルムアルデヒドおよびアニリンの二員環から五員環縮合物が優勢な混合物のホスゲン化により製造されるポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートである。そのようなイソシアネート混合物が適当であり、当業者に知られている。
【００４５】
当業者に知られている変性イソシアネートは、尿素-、ウレタン-、カルボジイミド-、アロファネート-、ウレトンイミン-、イソシアヌレート-、ウレトジオン-および他の変性イソシアネートを含む。そのようなイソシアネートは、化学量論過剰のイソシアネートとイソシアネート反応性化合物との反応により製造される。例えばウレタン変性イソシアネートを形成するために、モノマーまたはオリゴマーグリコールを用いることができる。尿素変性イソシアネートを、水またはジアミンのような化合物の使用により形成することができる。他の変種を、純粋イソシアネートまたはそれらの混合物の二量化または三量化を介する反応により製造することができる。ウレタン-およびカルボジイミド-変性イソシアネートが好ましい。他の変性は、イソシアネート基の少数画分と適切なポリエーテルまたはポリエステルポリオールとのプレポリマー化を含み得る。
【００４６】
イソシアネート成分は、最も好ましくはＴＤＩ、ＭＤＩまたはＴＤＩおよびＭＤＩの混合物を含有し、その中でＭＤＩは、純粋モノマーまたはポリマー形態を含み得る。当業者に知られているように、イソシアネートインデックスは、ポリオール成分、水、架橋剤などに含有される全ての活性水素基に対するイソシアネート基の比に１００を掛けることにより計算される。従って１００インデックスは化学量論比を表す。イソシアネート成分は、７０〜１２０のイソシアネートインデックスを提供するために有効な量で供給される。ＴＤＩに対してこのインデックスは、好ましくは９０〜１１０、より好ましくは９５〜１０５である。ＭＤＩに対してこのインデックスは、好ましくは８０〜１００、より好ましくは８０〜９０である。
【実施例】
【００４７】
実施例
本発明は、以下の実施例により説明されるが、それにより限定されない。以下の実施例において以下の物質を使用した：
ポリオールＡ：３１のヒドロキシル価、約０.０４ｍｅｑ／ｇの不飽和および１６質量％のポリオキシエチレンキャップを有する塩基触媒ポリオキシプロピレントリオール；
ポリオールＢ：１９質量％のキャップおよび約０.０４ｍｅｑ／ｇの不飽和を有することが異なる、塩基触媒ポリオキシプロピレントリオール；
ポリオールＣ：２０質量％のＥＯキャップおよび約０.０３ｍｅｑ／ｇの不飽和を有する３６のＯＨに製造された塩基触媒ポリオール；
ポリオールＤ：１４質量％のＥＯキャップおよび約０.０６ｍｅｑ／ｇの不飽和を有する２８のＯＨに製造された塩基触媒ポリオール；
ポリオールＥ：１２質量％のＥＯキャップおよび約０.０１ｍｅｑ／ｇの不飽和を有する二工程手順（ＤＭＣ、その後に塩基触媒作用）で２５のＯＨに合成された、本質的に低不飽和を有するポリオール；
ポリオールＦ：１５質量％のＥＯキャップおよび０.００８ｍｅｑ／ｇの不飽和を有し、二工程手順を使用して２８のＯＨに製造；
ポリオールＧ：ポリオールＥに似るように製造された塩基触媒ポリオール。（低ヒドロキシル価での低不飽和度を得るためにＥＯを、増加する割合での３つの段階で付加した。７００Ｄａの出発物を、約１２０のＯＨに１００質量％のオキシプロピレンを使用して、次いで約３０のＯＨに１３質量％のオキシエチレンおよび８７質量％のオキシプロピレンを使用して、次いで約２７のＯＨに６０質量％のオキシエチレンおよび４０質量％のオキシプロピレンを使用して構築し、最後にそれを、６質量％のオキシエチレンでキャップした）。このＯＨ２４のポリオールは、０.０３８ｍｅｑ／ｇの不飽和を有する。
【００４８】
以下のポリオールＨ、ＩおよびＪを、強化用ＳＡＮポリマーフィラーを組み込むために合成し、硬さを得るために実施例のフォーム中で使用した。
ポリオールＨ：４１質量％のＳＡＮフィラーを有するポリオールＢ供給原料を使用して合成。
ポリオールＩ：４３質量％のＳＡＮフィラーを有するポリオールＣ供給原料を使用して合成。
ポリオールＪ：４０質量％のＳＡＮフィラーを有するポリオールＦ供給原料を使用して合成。
DC5164：Air Products から入手することができるシリコーン界面活性剤；
DC5169：Air Products から入手することができるシリコーン界面活性剤；
B-6715：Goldschmidt から入手することができるシリコーン界面活性剤；
B-8719LF：Goldschmidt から入手することができるシリコーン界面活性剤；
Hyperlite 1646：Bayer Polymers LLC からの高ＥＯポリオール；
NIAX A-1：GE Silicones OSI Specialties からのアミン触媒（ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル）；
NIAX A-33：GE Silicones OSI Specialties からのアミン触媒（トリエチレンジアミン）；
MONDUR TD-80：Bayer Polymers LLC から入手することができる２,４-および２,６-トルエンジイソシアネートの８０／２０混合物（ＴＤＩ）；および
MONDUR 1523：Bayer Polymers LLC から入手することができる高モノマーＭＤＩ。
【００４９】
実施例１、並びに比較例Ｃ２、Ｃ３およびＣ４
フォームを、１００ｍｍの厚さに５５ｋｇ／ｍ3の密度および約２５ｋｇf／３１４ｃｍ2 ２５％ＩＦＤで製造した。それら３つの特質を一定に維持することにより、表 II 中における以下の他の特性の比較が可能になる。示した透過率データを、２２.４ｋｇの試験質量を使用して収集した。
【００５０】
【表２】
2005139455.tif 000003
【００５１】
表 II を参照することにより認識し得るように、実施例１のフォームのヒステリシス値は、実施例Ｃ２のものに匹敵した（両方、ＴＤＩベース）。比較例Ｃ３およびＣ４の２つのフォーム（両方、ＭＤＩベース）は、ＭＤＩベースフォームに典型的に見られるより高いレベルのヒステリシスを示した。レジリエンスは反対の傾向をとり、その中で本発明のフォームは、比較例Ｃ２のＴＤＩフォームよりもＭＤＩフォームに似たより低い反撥弾性を示した。
本発明のフォームの鍵となる特徴は、より低い減衰周波数と結び付いた共振でのより低いピーク高さが、より低い増幅エネルギー因子（３.７９）を導くということであり、これは、他のフォームでは達成できなかった。このより低い増幅エネルギー因子は、減衰周波数で、良好に６Ｈｚ未満で達せられたことは注目されるべきである。
【００５２】
実施例５、並びに比較例Ｃ６、Ｃ７およびＣ８
表 III は、本発明のフォームの性能をさらに説明し、他の比較例を提供する。表 III 中のフォームを、６５ｍｍの厚さに６０ｋｇ／ｍ3の密度および約２５ｋｇf／３１４ｃｍ2 ２５％ＩＦＤで製造した。表 III 中の全ての透過率データを、２２.４ｋｇの試験質量を使用して収集した。
表 III を参照することにより認識し得るように、実施例５のフォームのヒステリシスは、実施例Ｃ６のものに匹敵する（両方、ＴＤＩベース）が、ＭＤＩベースフォーム（比較例Ｃ７）のものは、かなり高かった。レジリエンスは反対の傾向をとり、本発明のフォーム（実施例５）は、ＭＤＩフォーム（比較例Ｃ７）に似たより低い反撥弾性を示した。低い減衰周波数での低い増幅エネルギーの組合せが、再び観察された。
【００５３】
比較例Ｃ８を、より高い不飽和含有量に基づくフォームの性能を説明するために提供した。このＯＨ約２４のポリオールは、２５％ＩＦＤで劣った硬さを与え、なお実施例５よりも比較的に高いヒステリシスを示した。これは、より高いモノオール含有量のためであろう。その上、比較例Ｃ８は、実施例５よりも高いピーク高さおよび高い減衰周波数も示した。これは示されるより高い増幅エネルギーを導く。これは、実施例５におけるポリオールの本質的に低い不飽和含有量の重要さを強調する。
【００５４】
【表３】
2005139455.tif 000004
【００５５】
比較できない性能に加えて、本発明により製造されたフォームの耐久性は、はじめに記載した動的疲労試験の結果を再検討することにより認識することができる。表 III に示されているように、実施例５の本発明のフォームのピーク透過率は、７時間の疲労に対して５.４％しかシフトしなかった。比較例Ｃ６が、１０.０％でその耐久度に最も近かった。同様に５０％ＩＦＤ損失および高さ損失（％）も、実施例５のフォームの優越を示した。
【００５６】
実施例９、並びに比較例Ｃ１０およびＣ１１
表 IV は、本発明のフォームの性能をさらに説明し、非常に厳しい密度、硬さおよび厚さの組合せでの他の比較例を提供する。表 IV 中のフォームを、６５ｍｍの厚さに４５ｋｇ／ｍ3の密度および約２０ｇf／３１４ｃｍ2 ２５％ＩＦＤで製造した。表 IV 中の全ての透過率データを、２２.４ｋｇの試験質量を使用して収集した。
表 IV を参照することにより認識し得るように、実施例９のフォームのヒステリシスは、実施例Ｃ１０のものに匹敵する（両方、ＴＤＩベース）が、ＭＤＩベースフォーム（比較例Ｃ１１）のものは、かなり高かった。実施例９の反撥弾性は、比較例Ｃ１０よりも比較例Ｃ１１に類似した。
【００５７】
このストレスの多い低密度範囲で、全てのフォームの減衰周波数は６Ｈｚよりも上に増加した。これは理想的ではなかった。低密度および高い硬さの組合せは、耐久性能において明らか差異を提供した。実施例９のフォームは、このフォームグレードの動的疲労試験において優れた性能を示した。表 IV を参照することにより認識し得るように、そのピーク透過率は０.５％しか増加せず、これは、比較例Ｃ１０の２１.０％または比較例Ｃ１１の８.９％と比べて最小である。実施例９はまた、５０％ＩＦＤ損失または高さ損失（％）のいずれでも最小の変化を示した。これらの因子は共に、非理想的な適用下でさえ、クッションの動的快適性に関する本発明のフォームの優れた耐久性を示す。
【００５８】
【表４】
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【００５９】
本発明における実施例が示すように、本発明の成形軟質ポリウレタンフォームは、高い振動緩衝および良好な耐久性および低いレジリエンスを示した。そのようなフォームは、緩衝が望ましい用途において有用である。そのような用途のいくつかの非限定例は、自動車、鉄道車両、ボート、農業装置などのための乗物シートを含む。
【００６０】
本発明の上記実施例は、限定ではなく、説明の目的のために提供される。本発明の意図および範囲から外れることなく、本明細書中で記載した実施態様を様々な様式で変更または改定し得ることは、当業者にとって明らかであろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により評価されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】厚さ６５ｍｍでの異なるフォームにおける減衰周波数および透過エネルギーの相関を示す図である。
【図２】本発明のフォームの向上した振動緩衝性を説明する図である。
【図３】典型的なフォームの疲労中の振動緩衝性の変化を描写する図である。
【図４】疲労中の本発明のフォームにおける一定のピーク透過率を示す図である。
【図５】動的疲労試験に対するフォーム応答の比較を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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