JP2004002591A

JP2004002591A - 高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームおよびその用途

Info

Publication number: JP2004002591A
Application number: JP2002185483A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ashizawa; 芦澤　孝宏
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP4065147B2

Abstract

【課題】優れた低反発弾性を有すると共に、フォームに高い通気性があり、さらに温度変化によるフォームの硬度の上昇が少なく、１０℃前後の温度環境下でも固くならない低反発性のポリウレタンフォームを提供すること。
【解決手段】高分子量ポリオールと低分子量多価アルコールからなる混合ポリオールをポリオール成分とし、該ポリオール成分とポリイソシアネート化合物を反応させて得られることを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームであり、特に低分子量多価アルコールとして、少なくとも低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールを使用することを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【選択図】　　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低反発弾性であって、高通気性を有する軟質ポリウレタンフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、衝撃吸収材料、振動吸収材料としての各種ラミネート加工用、あるいは枕、マットレス、クッション、座布団、衣類用のパット等に使用されている低反発弾性の軟質ポリウレタンフォームが知られている。これらの製品に使用されるポリウレタンフォームは、ウレタンフォームの樹脂組成、すなわちポリオール成分およびポリイソシアネート化合物の種類を適宜選択して、所望の反発弾性率を有するポリウレタンフォームを得るように処方されている。
【０００３】
ところで、これまで提案されている低反発弾性のポリウレタンフォームは、所望の低反発弾性率を有するものの、通気性がほとんどなく、例えば枕、マットレス、クッションあるいは座布団などに使用した場合には、使用時に熱の逃げが得られず、蒸れが生じやすいものであった。
【０００４】
また、低反発弾性ポリウレタンフォームは、湿度感受性が強いものであり、必然的に温度が高くなると硬化してしまう。例えば、枕、クッション、マットレス等は、環境温度の変化によりフォームの感触に変化をきたし、使用感が大きく変化するといった問題も含んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は、上記した現状に鑑み、優れた低反発弾性を有すると共に、フォームに高い通気性があり、さらに温度変化によるフォームの硬度の上昇が少ない低反発弾性のポリウレタンフォームを提供することを課題とする。
【０００６】
かかる課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行った結果、これまでの低反発弾性のポリウレタンフォームの樹脂成分として配合処方されているポリオール成分とポリイソシアネート化合物のうち、ポリオール成分について、特に低分子量多価アルコールを高分子量ポリオールと共に添加した混合ポリオールとし、当該混合ポリオール成分とポリイソシアネート化合物を反応させて得たポリウレタンフォームが、低反発弾性を有すると共に、フォーム自体に極めて良好な通気性を確保し得ること、さらに低温でも硬度の上昇が少ないことを確認し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
しかして、本発明の基本的な態様である請求項１に記載の発明は、高分子量ポリオールと低分子量多価アルコールからなる混合ポリオールをポリオール成分とし、該ポリオール成分とポリイソシアネート化合物を反応させて得られることを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【０００８】
そのなかでも、混合ポリオール成分として添加する低分子量多価アルコールが、低分子量の２価アルコールおよび低分子量の３価アルコールの混合物である場合に、特異的に上記した目的が達成されることが判明した。したがって、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、低分子量多価アルコールとして、少なくとも低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールを使用することを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【０００９】
また、その場合において、低分子量多価アルコールとして使用する低分子量２価アルコールと低分子量３価アルコールとの添加量は、特に低分子量２価アルコールを低分子量３価アルコールに比較して多めに添加することで、得られるポリウレタンフォームが低温においても硬度の上昇が防げることが判明した。したがって、請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の発明において、低分子量２価アルコールと低分子量３価アルコールとの添加比率が、重量比率で１６：１〜２：１の範囲内にあることを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【００１０】
さらに本発明者らの検討によれば、ポリオール成分として上記で使用する低分子量２価アルコールとしては、具体的には、融点が−３０℃以下の低分子量２価アルコールであることがよいことが判明した。したがって、請求項４に記載の本発明は、請求項１、２または３に記載の発明において、使用する低分子量２価アルコールとしては、融点が−３０℃以下の低分子量２価アルコールである高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【００１１】
またさらに、請求項５に記載の本発明は、可塑剤をさらに２〜１５重量部添加してなる高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【００１２】
したがって、最も好ましい具体的な本発明としの請求項６に記載の発明は、低分子量２価アルコールが、ジプロピレングリコールおよび／または１，３−ブタンジオールであり、低分子量３価アルコールがグリセリンおよび／またはトリメチロールプロパンである高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームである。
【００１３】
さらに本発明は、上記で得た高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームを芯材の主材として使用したマットレスであり、また枕でもある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記したように、本発明の基本は、高分子量ポリオールと低分子量多価アルコールからなる混合ポリオールをポリオール成分とし、該ポリオール成分とポリイソシアネート化合物を反応させて得られることを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームであり、特に、低分子量多価アルコールとして、低分子量の２価アルコールおよび低分子量の３価アルコールの混合物を使用することを特徴とする。
【００１５】
かかる特定の低分子量多価アルコール、すなわち低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールを混合して混合ポリオール成分の一部として使用することにより、ポリウレタンフォームのフォームの高通気性を確保し得るものであり、また、フォーム自体の引張強度が非常に高く、衝撃吸収材料、振動吸収材料としての各種ラミネート加工用、あるいは枕、マットレス、クッション、座布団、衣類用のパット等として、極めて良好な低反発弾性を有するポリウレタンフォームとなることが判明した。
【００１６】
このようなポリウレタンフォームを形成する高分子量ポリオールとしては、これまでの低反発弾性ポリウレタンフォームを構成するポリオール成分として使用されているものを挙げることができ、例えば、ポリオキシアルキレンポリオール、ビニル重合体含有ポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオキシアルキレンポリエステルブロック共重合体ポリオール等を挙げることができる。
【００１７】
ポリオキシアルキレンポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコールを開始剤としたアルキレンオキシド付加物；ビスフェノールＡのような多価フェノール類のアルキレンオキシド付加物；リン酸、ポリリン酸（例えば、トリポリリン酸およびテトラポリリン酸）などの多価ヒドロキシ化合物、フェノール−アニリン−ホルムアルデヒド縮合生成物、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、メチレンビスオルソクロロアニリン、４，４’−および２，４’−ジフェニルメタンジアミン、２，４−トリレンジアミン、２，６−トリレンジアミンなどのポリアミン類、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアルカノールアミン類にエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、スチレンオキシドなどの１種または２種以上を付加させて得られるポリエーテルポリオール類；またはポリテトラメチレンエーテルグリコール等を例示することができる。
【００１８】
また、ポリエステルポリオールとしては、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、トリエチレングリコール、１，３−および１，４−ブタンジオール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビットなどの少なくとも２個以上のヒドロキシル基を有する化合物の１種または２種以上とマロン酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、酒石酸、セバシン酸、シュウ酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などの少なくとも２個以上のカルボキシル基を有する化合物の１種または２種以上から得られたポリエステルポリオールを挙げることができる。また、ポリカプロラクトンなどの環状エステルの開環重合体類等も使用することができる。
【００１９】
ビニル共重合体含有ポリオキシアルキレンポリオールとしては、上記に例示したポリオキシアルキレンポリオール中で、ラジカルの存在下にアクリロニトリル、スチレン等のビニルポリマーを重合して安定分散させたものが挙げられる。なお、ポリオキシアルキレンポリオール中のビニル重合体の含有量は、通常１０〜４５重量％程度である。
【００２０】
本発明において、高分子量ポリオールとは、分子量（Ｍｗ）は５００以上の多価アルコールである。また、高分子量ポリオールとしては、平均水酸基価（ＯＨＶ）が１００〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇのものが好ましく使用される。これらのポリオールは単独または混合して使用することができる。高分子量ポリオールの水酸基価が少なすぎると、低反発弾性が大きくなると共に、圧縮後のフォームの戻りが早くなる傾向がある。高分子量ポリオールの水酸基価が多すぎると、硬くなり通気性が低くなる傾向がある。
【００２１】
一方、これらの高分子量ポリオールと共に使用する低分子量多価アルコールとしては、本発明においては、特に、低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールを使用することを特徴とする。そのような低分子量多価アルコールとしては、本発明においては、分子量が２００以下のものを指す。
本発明の低分子量多価アルコールに含まれる低分子量２価アルコールとしては、例えば、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、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２、３−ブタンジオール等をあげることができ、これらの低分子量２価アルコールは単独でも、また混合して使用することができる。
【００２２】
そのなかでも、特に本発明においては、その融点が−３０℃以下の低分子量２価アルコール、具体的には、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、特にジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオールが好結果を与えることが判明した。本発明で用いる低分子量２価アルコールの凝固点が高いと、得られたフォームの感触が気温により大きく変化し、冬季には、硬度が上昇する場合がある。特に、枕やマットレスは、硬度が上昇すると寝心地が悪くなる傾向がある。
【００２３】
また、低分子量３価アルコールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【００２４】
本発明においてはこれらの低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールの混合物をポリオール成分の一部として使用することにより、得られるポリウレタンフォームに、より良好な通気性と低反発弾性を付与し得ることが判明した。この場合の低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールの混合比率は、重量比で１６：１〜２：１とするのがよい。低分子量２価アルコールの比率が多すぎると、セル荒れが生じると共に、フォームの腰が弱くなる傾向がある。また、低分子量３価アルコールの比率が多すぎると、ウレタンフォームがべとつく傾向がある。さらに、低分子量２価アルコールより低分子量３価アルコールの方が多いと、運搬時の気候や運搬距離によって、トラックの荷台に粘着物質がつく場合がある。
【００２５】
さらに、ポリオール成分における低分子量２価アルコールの配合比率は、２〜１０重量％が好ましく、ポリオール成分における低分子量３価アルコールの配合比率は、０．１〜５重量％が好ましく、かつ低分子量３価アルコールの配合比率よりも低分子量２価アルコールの配合比率が高いことが好ましい。
低分子量２価アルコールや低分子量３価アルコールの配合比率が少なすぎると通気性が低くなる傾向があり、多すぎるとフォームがべたつく傾向がある。
【００２６】
本発明の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームを得るためのポリオール成分としては、上記した高分子量ポリオールとこれらの低分子量多価アルコールの混合ポリオールを使用する点に特徴があるが、混合ポリオールとしての平均水酸基価は１６０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇとなるようにするのが好ましい。混合ポリオールの平均水酸基価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇより低いと、反発弾性率が大きくなると共に圧縮後のフォームの戻りが速くなる傾向がある。また、混合ポリオールの平均水酸基価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇより高いと、フォームが硬くなる傾向にあり、マットレスや枕に不向きなフォームとなる場合がある。
【００２７】
本発明では、混合ポリオールの平均水酸基価が１６０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇとなるように、高分子量ポリオールと低分子量多価アルコールを混合するのが好ましく、高分子量ポリオールと低分子量多価アルコールの混合比率は、重量比で９８：２〜８５：１５の範囲が好ましい。高分子量ポリオールの割合が多すぎると通気性が低くなる傾向があり、かつ反発弾性率が高くなる傾向がある。低分子量多価アルコールの割合が多すぎるとフォームが硬くなる傾向がある。
【００２８】
一方、ポリイソシアネート化合物としては、特に限定されず、ポリウレタンフォームの製造に通常使用される公知のポリイソシアネート化合物を用いることができる。具体的には、芳香族系、脂環族系、脂肪族系のポリイソシアネート、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の１種または２種以上が、適宜選択されて使用される。
【００２９】
芳香族系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、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物、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、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネートなどが挙げられる。
【００３０】
脂環族系ポリイソシアネートとしては、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネートなどが挙げられる。また、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、シクロヘキサンメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
【００３１】
これらのポリイソシアネート化合物のなかでも、本発明にあっては、特に芳香族系のポリイソシアネートである２，４−トリレンジイソシアネートあるいは２，６−トリレンジイソシアネート、およびこれらの混合物（ＴＤＩ−８０、ＴＤＩ−６５）が好結果を与えた。
【００３２】
本発明のポリウレタンフォームにあっては、これらのポリオール成分とポリイソシアネート化合物に加えて、可塑剤を添加することが好ましいことが判明した。可塑剤としては、フタル酸ジオクチルエステル（ＤＯＰ）、フタル酸ジイソノニルエステル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ブチルベンジルエステル（ＢＢＰ）、フタル酸ジイソデシルエステル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジウンデシルエステル（ＤＵＰ）などに代表される一般のフタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸ジオクチルエステル（ＤＯＡ）、セバシン酸ジオクチルエステル（ＤＯＳ）、アゼライン酸ジオクチルエステル（ＤＯＺ）に代表される一般の脂肪酸エステル系可塑剤、トリメリット酸トリオクチルエステル（ＴＯＴＭ）に代表されるトリメリット酸エステル系可塑剤、ポリプロピレンアジペート等に代表されるポリエステル系可塑剤などの高分子系可塑剤の他のセバチン酸系可塑剤、塩素化パラフィンなどの一般的な可塑剤、トリクレジルフォスフェート（ＴＣＰ），トリキシリルホスフェート（ＴＸＰ），トリス（イソプロピルフェニル）ホスフェート、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリエチルフェニルホスフェート等のリン酸エステル系可塑剤、植物油のエポキシ化物、エポキシ樹脂が使用でき、植物油のエポキシ化物としては、エポキシ化大豆油エポキシ化アマニ油等が挙げられ、エポキシ樹脂としては、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシステアリン酸メチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸エチルヘキシル、トリス（エポキシプロピル）イソシアヌレート、３−（２−キセノキシ）−１，２−エポキシプロパン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビニルジシクロヘキセンジエポキサイド、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンとエピクロルヒドリンの重縮合物等のエポキシ系可塑剤が挙げられる。これらの可塑剤は、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００３３】
これらの可塑剤の添加量は、前記したポリオール成分１００重量部に対して２〜１５重量部、好ましくは３〜１０重量部添加するのがよい。可塑剤の添加量が多すぎると、反発弾性率が高くなったり、べたつく場合がある。可塑剤の添加量が少ないと、フォームが硬くなる場合がある。
【００３４】
また、本発明のポリウレタンフォームにあっては、この他に各種の添加剤、例えば、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料、抗菌剤、脱臭剤、消臭剤、芳香剤等を使用することができる。
【００３５】
難燃剤としては、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、トリス（β−クロロエチル）ホスフェート、トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート、トリス（ジブロモプロピル）ホスフェート、ブロモホスフェート等のリン酸エステル；塩素化パラフィン、四臭化エチレン等のハロゲン化炭化水素；ジンクボレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化モリブテン、モリブテン酸亜鉛等の無機系難燃剤等が使用できる。
これらの難燃剤は、単独または複数種を混合して使用することができる。
【００３６】
酸化防止剤としては、アルキルフェノール、アルキレンビスフェノール、アルキルフェノールチオエーテル、β，β’−チオプロピオン酸エステル、有機亜リン酸エステル等が挙げられる。これらの酸化防止剤は，単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００３７】
紫外線吸収剤としては，サリチル酸エステル、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリロニトリル置換体等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は，単独または２種以上を混合して使用することができる。具体的には，２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−エトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、５，５’−メチレンビス（２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン）等の２−ヒドロキシベンゾフェノン類；２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジクミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−ｔｅｒｔ−オクチル−６−ベンゾトリアゾール）フェノール等の２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール類；フェニルサチリレート、レゾルシノールモノベンゾエート、２、４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート類；２−エトキシ−４’−ドデシルオキザニリド等のオキザニリド類；エチル−α−シアノ−β，β−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート等のシアノアクリレート類が挙げられる。
これらの紫外線吸収剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３８】
有機系顔料としては、一般に使用されているものが使用でき、具体的には難溶性アゾレーキ、可溶性アゾレーキ，不溶性アゾキレート、縮合性アゾキレート、その他のアゾキレート等のアゾ系顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料，アントラキノン、ペリノン、ペリレン、チオインジゴ等のスレン系顔料、アンチ系顔料、ニトロ系顔料、イソインドリノン系顔料、建築染料系顔料、ニトロソ系顔料、酸性染料系レーキ、塩基性染料系レーキ、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。
【００３９】
無機系顔料としては、酸化チタン、酸化鉄（ベンガラ等）、クロム酸（黄鉛等）、モリブテン酸、カドミウム系硫化セレン化物、水銀系硫化セレン化物、フェロシアン化物、およびカーボンブラック等が挙げられる。
これらの顔料は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
抗菌剤としては、銀や亜鉛、銅等の金属粉やこれらの金属粉や、アルコール系抗菌剤、フェノール系抗菌剤等の有機系抗菌剤、天然抽出物や天然鉱石等の天然系抗菌剤、第４級アンモニウム、これらをゼオライトやシリカ、アルミナ等の担時体に担時させた無機粒子抗菌剤等が使用できる。
これらの抗菌剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４１】
脱臭剤としては、木炭や竹炭、備長炭、白炭、黒炭、活性炭等の炭素粉末や、シリカ、アルミナ、ゼオライト等が使用できる。これらの炭素粉末は、脱臭剤としてだけではなく、調湿剤や吸湿剤、遠赤外線放射剤としても作用する。
【００４２】
消臭剤としては、例えば、ツバキ科植物、シソ科植物、クスノキ科植物、フトモモ科植物、キキョウ科植物、アオイ科植物等の各種植物から抽出その他の手段により分離される消臭成分が好適に用いられる。特に、茶、山茶花、椿、サカキ、モッコク等を減圧下乾留し、減圧分留されるものが好ましい。
また、上記のような天然物からの消臭成分に相当する成分（ポリフェノールやフラボノイド、フラバノール、カテキン等）を合成法により製造したものも使用することができる。
さらに、上記の消臭剤をシリカ、アルミナ、ゼオライト、パーライト、セラミックス等の担時体に担持させたものも使用できる。
【００４３】
芳香剤としては、特に制限されるものではないが、天然芳香剤としては、ジャコウ、シベット（レイビョウ香）、カストル（カイリ香）、アンバーグリス等の動物性芳香剤；ラベンダー油、ハッカ油、レモン油、オレンジ油、ローズ油、ショウノウ油、ビャクダン油、ヒノキ油等の植物性芳香剤が挙げられる。
また、人口芳香剤としては、アセトオイゲノール、アセトイソオイゲノール、オリバノール、フェランドリン、脂肪族アルデヒド、チモール、カルバクロール、ボルニールメトキシシクロヘキサノール、オイゲノール、シンナミックアルデヒド、ベンズアルデヒド、カリオフイレン、クマリン、大環状ムスク、エチルワニリン、エベリン酸、ケイヒ酸、ワニリン、グアヨール、フルフラール、アセトフェノン、γ−ウンデカラクトン、γ−デカラクトン等の合成芳香剤；精油から主として分留によって成分を分けた単離芳香剤；天然芳香剤または／及び人工芳香剤を混合して調製した調合芳香剤等が挙げられる。
【００４４】
人工芳香剤の具体的な商品としては、花王社製：ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−１０、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−１１、ＵＮＤＥＣＹＬ、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−１１１　ＬＥＮ、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−１２　ＬＡＵＲＹＬ、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−１２　ＭＮＡ、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−６、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−８、ＡＬＤＥＨＹＤＥ　Ｃ−９、ＡＭＢＥＲ　ＣＯＲＥ、ＡＭＹＬ　ＣＩＮＮＡＭＩＣＡＬＤＥＨＹＤＥ、ＦＲＵＩＴＡＴＥ、ＧＡＭＭＡ　ＤＥＣＡＬＡＣＴＩＯＮ、ＧＡＭＭＡ　ＮＯＮＡＬＡＣＴＯＮＥ、ＧＡＭＭＡ　ＵＮＤＥＣＡＬＡＣＴＯＮＥ、ＨＥＸＹＬ　ＣＩＮＮＡＭＩＣ　ＡＳＤＥＨＹＤＥ、ＩＯＮＯＮＥ　１００％、ＭＡＧＮＯＬ、ｏ−ｔ−ＢＣＨＡ、ｐ−ｔ−ＢＣＨＡ、ＰＥＡＲＬＩＤＥＢ．Ｂ．、ＰＥＡＲＬＩＤＥ　ＤＥＰ、ＰＥＡＲＬＩＤＥ　ＩＰＭ、ＰＥＡＲＬＩＤＥ　ＰＵＲＥ、ＰＯＩＲＥＮＡＴＥ、ＰＯＬＬＥＮＡＬ　２、ＳＡＧＥＴＯＮＥＶ、ＳＡＮＤＡＬＭＹＳＯＲＥ　ＣＯＲＥ等が挙げられる。
【００４５】
上記したポリオール成分とイソシアネート化合物との反応によりポリウレタンフォームを製造する場合に使用する触媒としては、例えば、アミン系触媒や有機金属触媒等のウレタンフォームの発泡において公知のものを使用することができ、特に限定されない。そのような触媒としては、例えば、アミン系触媒としては、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロパノールアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリンなどが挙げられる。
【００４６】
また、金属触媒としては、オクチル酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジラウレート等を挙げることができる。
【００４７】
ポリウレタンフォームを製造する場合の発泡剤としては、水、炭酸ガス、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、メチレンクロライド、トリクロロフルオロエタン、トリクロロエタンなど１種以上の混合物が挙げられる。
【００４８】
また、整泡剤としては、従来から知られているオルガノシリコーン系界面活性剤が使用される。そのようなオルガノシリコーン系界面活性剤としては、例えば、日本ユニカー社製のＬ−５２０、Ｌ−５３２、Ｌ−５４０、Ｌ−５４４、Ｌ−３５５０、Ｌ−５７４０Ｓ、Ｌ−５７４０Ｍ、Ｌ−６２０２等；トーレシリコーン社製のＳＨ−１９０、ＳＨ−１９２、ＳＨ−１９３、ＳＨ−１９４、ＳＲＸ−２９４Ａ、ＳＲＸ−２９８等；信越シリコーン社製のＦ−１１４、Ｆ−１２１、Ｆ−１２２、Ｆ−２３０、Ｆ−２５８、Ｆ−２６０Ｂ、Ｆ−３１７、Ｆ−３４１、Ｆ−６０１、Ｆ−６０６等を挙げることができる。
【００４９】
以上のようなポリオール成分、ポリイソシアネート化合物、可塑剤、触媒および発泡剤等が含有される本発明のポリウレタンフォーム組成物において、各成分が配合される割合は、当該ウレタンフォームの組成物の発泡により、本発明が目的とする高通気性を有し、低反発弾性ポリウレタンフォームが得られるような割合であれば特に制限されるものではない。
【００５０】
例えば、ポリオール成分１００重量部に対して、触媒が０．０１〜５重量部、好ましくは０．２〜３重量部、水が０．５〜５重量部、好ましくは０．８〜３．５重量部、整泡剤が配合される場合には、０．１〜４重量部、好ましくは０．４〜２．０重量部、顔料が配合される場合には、０．００１〜２．０重量部、好ましくは０．０１〜１．５重量部程度である。
【００５１】
また、ポリイソシアネート化合物が配合される割合は、イソシアネートインデックスが、例えば、７０〜１００、好ましくは８０〜９５程度となる量である。イソシアネートインデックスが低すぎると、引張強度が低下する場合があり、圧縮残留歪が大きくなる場合がある。イソシアネートインデックスが高すぎると、フォームが硬くなる傾向があり、枕やマットレスの芯材の材料として向かない場合がある。
【００５２】
本発明のポリウレタンフォームの製造方法は、従来の連続気泡性のポリウレタンフォームの製造方法に基づいて行うことができ、例えば、プレポリマー法、ワンショット法、部分プレポリマー法等を適用して行うことができる。
【００５３】
本発明における高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームは、通気度が０．５ｄｍ^３／ｓ以上であり、反発弾性率が２０％以下のものを指す。また、枕やマットレスの心材として使用する場合は、密度が４０〜９０ｋｇ／ｍ^３、硬度が８０Ｎ／３１４ｃｍ^２以下のものが好ましい。
【００５４】
したがって、このような本発明の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームは、反発弾性率が１０％以下の優れた低反発弾性を発現し、しかも高通気性を有する。しかも、低温においてもフォーム自体の硬度の上昇がきわめて低いものであることより、環境温度変化により使用感が大きく変化しない、衝撃吸収材料、振動吸収材料としての各種ラミネート加工用、あるいは枕、マットレス、クッション、座布団、衣類用のパット等に好適に使用することができる。
【００５５】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００５６】
実施例１〜１８
下記表１中に記載の各配合処方により、ポリウレタンフォームを製造した。すなわち、ポリオール成分と、水、触媒、可塑剤および発泡剤を攪拌混合し、そこにポリイソシアネート化合物を加え、混ぜ合わせ、発泡させることにより軟質ポリウレタンフォームを製造した。
【００５７】
比較例１および２
下記表１中に記載の各配合処方により、前記実施例と同様にポリウレタンフォームを製造した。
【００５８】
各実施例および比較例により得られたポリウレタンフォームについて、その反発弾性率（％）、通気度（ｄｍ^３／ｓ）、密度（ｋｇ／ｍ^３）、硬度（Ｎ）、引張強度（ｋＰａ）、圧縮残留歪（％）を測定した。また、得られたフォームの戻り、セルの荒れ、フォームの腰、べたつきについても評価を行った。
それらの結果を、あわせて表中に示した。
【００５９】
【表１】
表１：

【００６０】
【表２】
表１（続き）

【００６１】
高分子量ポリオールとしては、以下の高分子量ポリオールを使用した。
高分子量ポリオール１：ＥＬ−４５０ＥＤ（Ｍｗ：５００；ＯＨＶ：４５０）旭硝子社製
高分子量ポリオール２：ＥＬ−７３０（Ｍｗ：７００；ＯＨＶ：２４０）旭硝子社製
高分子量ポリオール３：ＥＬ−９０３（Ｍｗ：１５００；ＯＨＶ：１１２）旭硝子社製
高分子量ポリオール４：ＥＬ−３０３０（Ｍｗ：３０００；ＯＨＶ：５６）旭硝子社製
高分子量ポリオール５：ＭＮ−４０００（Ｍｗ：４０００；ＯＨＶ：４２）三井・武田ケミカル社製
【００６２】
各物性の測定
（ａ）反発弾性率：ＪＩＳ　Ｋ　６４００（１９７７）のＡ法に従って測定した。
（ｂ）通気度：ＪＩＳ　Ｋ　６４００（１９７７）のＢ法に従って測定した。
（ｃ）密度、圧縮残留歪：ＪＩＳ　Ｋ　６４００（１９７７）に従って測定した。
（ｄ）硬度：ＪＩＳ　Ｋ　６４００（１９７７）のＣ法に従って測定した。
（ｅ）引張強度：ＪＩＳ　Ｋ　６４００（１９７７）に従い、１号形ダンベルで測定した。
【００６３】
（ｆ）フォームの戻りは、通気性のほとんどない低反発弾性ウレタンフォーム（商品名：アキレスエアロンＲＧＤ）を縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ５０ｍｍにカットし、厚さ方向に元の体積の２０％までに圧縮し、元の厚さに戻る時間（５秒）と比較して、戻り時間が速いか遅いかで評価した。
【００６４】
（ｇ）セル荒れの評価は、ポリウレタンフォームのセルの大きさにバラツキがあるか否かで評価した。
バラツキがあるものについては、セル荒れがあるものとした。
【００６５】
（ｈ）フォームの腰は、縦３００ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ５０ｍｍにカットし、フォームを２つに折り曲げる際に、簡単に折り曲げられるものを腰がないものとし、折り曲げるのに少し力が必要なものを腰があるものと評価した。
【００６６】
（ｉ）べたつきについては、以下の評価基準に従った。
◎：全くべたつかない。
○：べたつきがほとんどなく、加工に問題がない。
△：少しべたつき、加工に工夫が必要。
×：触ると粘着剤が指についたような感触がする。
【００６７】
表中に示した結果からも判明するように、本発明のポリウレタンフォームは低弾性率を有するゆえに、低反発弾性であり、また優れた高通気性を有し、その硬度も優れたものであることが理解される。
【００６８】
実施例１９：マットレス／枕への応用
上記の実施例１で得たポリウレタンフォームをマットレスの心材として使用したマットレスを製造し、また同様に枕の心材として使用した枕を製造した。これらのマットレスおよび枕を、寝具として使用した結果、蒸れがなく、寝心地がよく、極めて通気性の良好な寝具であった。
【００６９】
【発明の効果】
以上記載したように、本発明は、これまで提案されている低反発弾性のポリウレタンフォームの樹脂成分として配合処方されているポリオール成分とポリイソシアネート化合物のうち、ポリオール成分について、特に低分子量多価アルコール、すなわちモノマー化合物自体を高分子量ポリオールと共に添加した混合ポリオールを使用する点に特徴を有するものである。
【００７０】
かかる特徴を有することから、本発明のポリウレタンフォームは、低反発弾性を有すると共に、フォーム自体に極めて良好な通気性を確保することができる利点を有する。
【００７１】
しかも、特に低分子量多価アルコールとして、低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールを混合添加することにより、低温でもフォーム自体の硬度の上昇が認められないものである利点を有する。
【００７２】
したがって、環境温度変化により使用感が大きく変化せず、高通気性を有することから蒸れの生じない、衝撃吸収材料、振動吸収材料としての各種ラミネート加工用、あるいは枕、マットレス、クッション、座布団、衣類用のパット等に好適に使用することができ、産業上の利用性は多大なものであるといえる。
【００７３】
また請求項３に記載の発明は、特に、低分子量２価アルコールと低分子量３価アルコールとの添加比率が重量比で１６：１〜２：１であることを特徴とするものであり、かかる低分子量２価アルコールの添加量を多くすることにより、低温でのフォームの硬度の上昇を抑制する利点がある。特に、そのような低分子量２価アルコールとして、融点が−３０℃以下の低分子量２価アルコールを使用する請求項４に記載の発明は、気温の変化によるフォーム感触の変化を押さえることができる利点を有する。
【００７４】
さらに、請求項５に記載の発明は、さらに可塑剤を２〜１５重量部添加してなるものであり、可塑剤の添加により、さらに通気度を高めることができる。

Claims

高分子量ポリオールと低分子量多価アルコールからなる混合ポリオールをポリオール成分とし、該ポリオール成分とポリイソシアネート化合物を反応させて得られることを特徴とする高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォーム。
低分子量多価アルコールとして、少なくとも低分子量２価アルコールおよび低分子量３価アルコールを使用することを特徴とする請求項１に記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォーム。
低分子量２価アルコールと低分子量３価アルコールとの添加比率が重量比で１６：１〜２：１であることを特徴とする請求項１または２に記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォーム。
低分子量２価アルコールが、融点が−３０℃以下の低分子量２価アルコールである請求項１、２または３に記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォーム。
さらに可塑剤を２〜１５重量部添加してなる請求項１ないし４のいずれかに記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォーム。
低分子量２価アルコールが、ジプロピレングリコールおよび／または１，３−ブタンジオールであり、低分子量３価アルコールがグリセリンおよび／またはトリメチロールプロパンである請求項１ないし５のいずれかに記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォーム。
請求項１ないし６のいずれかに記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームを芯材の主材として使用したマットレス。
請求項１ないし６のいずれかに記載の高通気性・低反発弾性のポリウレタンフォームを芯材の主材として使用した枕。