JP2004010792A - Expanded polyurethane foam and laminated sheet material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォーム自体に良好な滑り性（滑性）を有する発泡ポリウレタンフォームに関し、特に、不具合なく容易にミシン縫製可能なため、自動車などの座席シート、天井材などの内装材、家具のソファー、ベッドなどの上張り材などのクッション性複合表皮材、さらに、カメラやビデオなどの精密機器類の収納ケース、カバンなどの表皮材や内表皮材（以下、これらをまとめて「表皮材」という）として好適な良好な滑り性（滑性）を有する発泡ポリウレタンフォームおよびその積層シート材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発泡ポリウレタンフォームと布地やレザーなどのシート状物を貼り合わせることによりクッション性を持たせ、良好な感触性と柔軟性を有する複合表皮材が、自動車の内装材や家具類に広く使用されてきている。例えば、自動車などの車両の座席は、座席の基本となるクッション体を、例えば金属フレーム、スプリングなどを内包させモールド成形した後、複合表皮材を特定形状に裁断し、ミシン縫製したものをクッション体の表面に被せて製造されている。この場合の複合表皮材は、人が腰掛けたり、荷物を置いたりする際のクッション体の変形に追従する必要があるとともに、いずれも良好な感触性と柔軟性が要求されている。また、上記のような収納ケースの内表面を覆う表皮材も、収納機器類の出し入れに際して、クッション体の変形に追従する必要があり、良好な感触や柔軟性が必要である。
しかし、上記表皮材として繊維質シート単体を使用する場合、繊維の柔軟性や伸縮性のために、所定の形状に裁断、縫製する際に、歪むことが多く、型崩れや縫製皺が発生し易い。
【０００３】
そこで、繊維質シートの裏面に、軟質の発泡ポリウレタンフォームを貼着してクッション性と若干の剛性を持たせ、さらに繊維質の基材を貼着させた３層構造の表皮材が提案され、これが現在の座席用表皮材主流を占め、広く普及している。
しかしながら、この３層構造の表皮材においては、裏面に貼着されている繊維質基材の剛性や伸縮性に起因すると推測される作用により、クッション体の凹形状部分において、表皮材に陥没状の折れ皺が発生し易く、折れ皺の発生を避けるためには、クッション体と表皮材の間に水蒸気を吹き込みながら皺を伸ばしていくなどの極めて困難な被着作業が強いられている。
また、精密機器類の収納ケースにおいても、より高感度・高性能な機器類への要求の高まりに応じて機器類の形状が煩雑になり、この煩雑な形状に沿った内表面を有する収納ケースが出現しており、このような内表面に上記のような３層構造の表皮材を使用すれば、同様に、極めて困難な表皮材被着作業を余儀なくされている。
【０００４】
以上のような実情において、３層構造の表皮材を使用する場合の折れ皺の発生を防止するための種々の提案がなされている。
例えば、特開昭５８−３８５８５号公報においては、３層構造の表皮材を車両用座席へ被着する方法が提案され、また特開昭５９−１３３０４３号公報においては、繊維質の表・裏面材と軟質の発泡ポリウレタンフォームとからなる３層構造の表皮材において発泡ポリウレタンフォームと裏面材とを部分的に接着させたものが提案され、さらに実公平４−４６９１２号公報においては、繊維質の表面部材と裏面部材との間に介在させる軟質発泡ポリウレタンフォームとして、特定の硬さと、特定のモジュラスとを有するものを使用し、これら表・裏面部材と軟質発泡ポリウレタンフォームとを積層一体化させたものが提案されている。
しかし、上記した先提案のものは、いずれも３層構造のものを基本にした提案であり、裏面材の使用を必須としているため、該裏面材の存在により生じる上記の折れ皺の完全な防止は、極めて困難である。しかも、裏面材を使用することによるコストの高騰をも免れない。
【０００５】
一方、繊維質の表面材と軟質の発泡ポリウレタンフォームとの２層構造とすれば、裏布の影響がなくなり、折れ皺の発生が防止できると予想されるが、２層構造の場合、軟質発泡ポリウレタンフォームは滑り性に劣るため、縫製時のミシン送り作業や、クッション体への被着作業が困難であるなどの問題が生じる。
このようなことから、滑り性のよい軟質発泡ポリウレタンフォームを使用した２層構造のクッション性複合表皮材が、材料コスト、被着作業、さらには被着後の外観状態の面から、最も理想的である。
【０００６】
これらの問題点を解決するために、発泡ポリウレタンフォームの滑性を改良し、裏面材を使用しないで、ミシン縫製を行い得ること、あるいはクッション体（モールド品）への被着作業を行い得る提案がなされている。例えば、特開平７−１２６４２１号公報には、静摩擦係数が０．３〜０．７である発泡ポリウレタンフォームが開示されている。
しかしながら、発泡ポリウレタンフォームの静摩擦係数は、２層構造の複合表皮材製造のミシン縫製工程におけるミシン送り性、クッション体への被着容易性とは必ずしも一致するものではなく、静摩擦係数が０．３〜０．７でも該フォームの滑り性、すなわちミシン送り性、被着容易性に劣るものがあり、実際の複合表皮材の製造、使用工程においては必ずしも満足できるものが得られるとは限らない。
【０００７】
２枚の表面材／発泡ポリウレタンフォームの複合表皮材をミシン縫製する場合には、ミシン送りの上に発泡ポリウレタンフォーム／表面材／発泡ポリウレタンフォームという状態で積層されたものを、ミシンの押さえで押さえつけてから縫製を行なう。つまり、ミシン縫製される場合の発泡ポリウレタンフォームは、圧縮された状態にある。発泡ポリウレタンフォームの場合は、表面が多孔質状になっているため、平常時の摩擦係数と圧縮状態での摩擦係数は、接触面積が異なるため、圧力に比例することはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の諸点を考慮し、車両の座席や収納ケースなどの表皮材として使用されている発泡ポリウレタンフォームの表面の滑り性を改良することにより、裏面材を設けることなく、良好なミシン送り性や、クッション体への被着作業性を得ることのできる、したがって、車両の座席や収納ケースなどの表皮材として理想的な積層シート材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために検討を重ねた結果、（１）発泡ポリウレタンフォームとして、表面平均摩擦係数およびその平均偏差が特定の数値範囲を有するものを使用すれば、表面の滑り性が良好となり、ミシン送り性が改善されて縫製可能となり、かつ被着作業性などにも優れたものとなること、（２）この結果として、裏面材の使用を省略することができ、被着後の折れ皺の発生がなくなり、外観状態が極めて良好となること、（３）上記の特定の数値範囲のＭＩＵおよびＭＭＤを得るためには、発泡ポリウレタンフォームの原料として特定の配合のもの、具体的には、イソシアネート成分と反応させるポリオール成分として特定配合のものを使用すればよいこと、の知見を得た。
すなわち、本発明は、発泡ポリウレタンフォームであって、かつ該フォーム表面の、ＫＥＳ（ｋａｗａｂａｔａ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）測定における接触子表面への圧力が９．８ｋＰａ／ｍ２であるときの、表面平均摩擦係数（ＭＩＵ：ｍｅａｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ）が１０〜２０であり、表面平均摩擦係数の平均偏差〔ＭＭＤ：ｍｅａｎ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅａｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ〕が０〜５であることを特徴とする発泡ポリウレタンフォームに関するものである。
上記発泡ポリウレタンフォームは、イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させてなるものであり、ポリオール成分が、２０〜５０重量％のビニル化合物でグラフトされたポリマーポリオール（ａ）を含有し、該ビニル化合物の５０〜１００重量％がスチレン系化合物であることが好ましい。
また、上記発泡ポリウレタンフォームは、イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させてなるものであり、上記ポリオール成分は、熱硬化性樹脂系単量体をグラフト重合させたポリマーポリオール（ｂ）を２０〜８０重量％含有するものであってもよい。
次に、本発明は、上記発泡ポリウレタンフォームの少なくとも片面に繊維質シートまたはレザーシートを積層してなる積層シート材に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるＭＩＵおよびＭＭＤは、材質の表面の触感を定量的に示す値であり、例えば、カトーテック株式会社製、「摩擦感テスターＫＥＳ−ＳＥ」により測定できる。すなわち、一定の速度で移動する試料の表面に均等な荷重Ｐをかけた摩擦子を接触させ、摩擦力Ｆを検出し、下記式（１）で表されるμａ（摩擦係数）の値は、試料の表面上を移動する期間中変動するので、表面平均摩擦係数（ＭＩＵ、μ）は、下記式（２）で定義される。
μ＝Ｆ／Ｐ ・・・・・（１）
ここで、Ｆは摩擦力、Ｐは、試料を押す摩擦子の標準荷重を示す。
【００１１】
【数１】
ＭＩＵ＝（１／Ｌｍａｘ）∫０ ＬｍａｘμｄＬ・・・・・（２）
【００１２】
ここで、Ｌは接触子が布表面上を移動する距離、Ｌｍａｘは最大移動距離を示す。
【００１３】
なお、積分は、積分計を用いて入力電圧Ｖを積分して行なわれ、上記摩擦感テスターＫＥＳ−ＳＥの場合、デジタルパネル電圧計（Ｄ．Ｐ．Ｖ．Ｍ）の読み（ＶＩ）を表すと下記式（３）のとおりとなる。
【００１４】
【数２】
ＶＩ＝（Ｋ／１０）∫０ ｔｍＶｄｔ ・・・・・（３）
【００１５】
ここで、Ｋ（＝２．００）は回路定数、ｔは時間、ｔｍ（＝２０ｓｅｃ）は積分時間を示す。
また、摩擦力Ｆを定数Ｃおよび入力電圧Ｖで表すと、下記式（４）のとおりとなる。
Ｆ＝ＣＶ ・・・・・（４）
ここで、摩擦子の力感度が２×５（＝１０）のとき、Ｃ＝２０である。
ＭＩＵの積分において、接触子の試料との接触面にかかる荷重が１００ｇｆ（＝０．９８Ｎ）のとき、上記式（１）〜（４）より、ＭＩＵは下記式（５）のようになる。
ＭＩＵ＝０．０５×ＶＩ……（５）
【００１６】
また、ＭＩＵの変動であるＭＭＤは、下記式により表され、上記と同様の積分計算により得られる。
【００１７】
【数３】
本発明の発泡ポリウレタンフォームのＭＩＵは、１０〜２０である。ＭＩＵが１０未満であると、発泡ポリウレタンフォームの柔軟性が低くなる。一方、ＭＩＵが２０を超えると、本発明のフォームの滑り性が不良となり、前述したような所定の形状への縫製の際のミシン送り性はもとより、煩雑な形状を有する座席や収納ケースなどの被着体の表面への被着作業性も、従来の２層構造の表皮材の場合と同様に不良となる。
本発明の発泡ポリウレタンフォームのＭＭＤは、０〜５である。ＭＭＤは、０が最も好ましく、平均摩擦係数の変動がないことになる。一方、ＭＭＤが５を超えると、本発明のフォームの滑り性が不良となる。
【００１９】
本発明において、上記範囲のＭＩＵおよびＭＭＤを有する発泡ポリウレタンフォームは、例えば、イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させてなるものであり、ポリオール成分が、２０〜５０重量％のビニル化合物でグラフトされたポリマーポリオール（ａ）を含有し、該ビニル化合物の５０〜１００重量％がスチレン系化合物である発泡ポリウレタンフォームが挙げられる。
【００２０】
上記イソシアネート成分としては、通常の軟質発泡ポリウレタンフォームを得る際に使用されるイソシアネート基を２個以上有するものが挙げられる。具体的には、１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート、そのアダクト体、リジンイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネートなどの脂肪族系ポリイソシアネート；イソホロンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、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の脂環式系ポリイソシアネート；２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、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（ＭＤＩ）、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（ＰＡＰＩ），変性トリレンジイソシアネートなどの芳香族系ポリイソシアネート；２個以上のイソシアネート基を有するプレポリマーとしてウレタン基やビュレット基などを含有するプレポリマーなどを挙げることができる。発泡程度のコントロールのし易さからは、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族系ポリイソシアネートを使用することが好ましい。これらは、単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。
【００２１】
本発明のポリオール成分は、２０〜５０重量％のビニル化合物でグラフトされたポリマーポリオール（ａ）を含有することが好ましい。発泡ポリウレタンフォームのポリマーポリオール成分としてビニル化合物を使用することは従来から良く知られているが、本発明の発泡ポリウレタンフォームを得る上で、上記特定のビニル化合物を使用することが特に好適である。この理由は、グラフトしたビニル化合物部分（ポリウレタンに比して分子量が小さい成分）が発泡ポリウレタンフォームのリブ（主鎖）骨格の周囲に混在する状態となり、これによって発泡ポリウレタンフォームが本来有している物性に変化を来し、本発明のフォームに要求される良好な滑り性が発現し得ると推測される。
【００２２】
上記ビニル化合物をグラフトされたポリマーポリオール（ａ）としては、軟質発泡ポリウレタンフォーム用のポリマーポリオールに、ビニル化合物を、単独で、あるいは他のモノマーとの共重合体として、通常のグラフト重合を行ない、安定な懸濁液ないしは溶液の形態で得られる２〜３官能基のものが挙げられる。
上記ビニル化合物としては、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート、１，３−ブタジエン、塩化ビニルなどが挙げられる。
【００２３】
上記ポリマーポリオール（ａ）中のビニル化合物の量は、通常、２０〜５０重量％、好ましくは、３５〜４３重量％である。２０重量％未満であると、ビニル化合物による上記の効果を得ることができない。一方、５０重量％を超えると、イソシアネートとの反応性が低下し、均一な発泡ポリウレタンフォームの製造が難しくなる傾向がある。
【００２４】
上記ビニル化合物は、その５０〜１００重量％がスチレン系化合物であることが好ましい。スチレン化合物をグラフト重合させたポリマーポリオールを使用すると、滑りやすい発泡ポリウレタンフォームが得やすい。スチレン系化合物の割合が５０重量％未満では、あまり効果がなく、他のビニル化合物をグラフト重合させたポリマーポリオールを使用した場合とあまり変わらない。
【００２５】
上記スチレン系化合物としては、スチレン単独、スチレンと他の単量体との混合物が挙げられる。他の単量体としては、アクリロニトリル、メチルメタクリレート、１，３−ブタジエン、塩化ビニルなどが挙げられ、これらの他の単量体は、１種または２種以上を混合して使用できる。特に、アクリロニトリルとスチレンの混合物が好ましい。
【００２６】
本発明のポリオール成分は、熱硬化性樹脂系単量体をグラフト重合させたポリマーポリオール（ｂ）を２０〜８０重量％含有するものも好ましい。
上記熱硬化性樹脂としては、メラミン系樹脂、尿素系樹脂が挙げられ、熱硬化性樹脂系単量体としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンなどのアミン化合物とホルムアルデヒドが挙げられる。
ポリマーポリオール（ｂ）中の熱硬化性樹脂系単量体成分の割合としては、３５〜５０重量％が好ましい。３５重量％未満であると、得られる滑性および難燃性が低くなる傾向がある。一方、５０重量％を超えると、イソシアネートとの反応性が低下して均一なフォームを得ることが難しく、得られる発泡ポリウレタンフォームの柔軟性が低くなる。
【００２７】
本発明のポリオール成分は、上記ポリマーポリオール（ｂ）を、２０〜８０重量％含有することが好ましい。２０重量％未満であると、ポリマーポリオール（ｂ）を添加しない場合に比べて滑性の向上があまり見れらない。一方、８０重量％を超えると、得られるフォームの圧縮残留歪みが大きくなり、クッション性が劣るものとなる。
【００２８】
熱硬化性樹脂系単量体、中でもメラミン樹脂系単量体をグラフト重合したポリマーポリオール（ｂ）は、メラミン樹脂それ自体が難燃性を有するものであることより、得られる発泡ポリウレタンフォームに難燃性を付与するのに必要な難燃剤の量を少なくしうる利点を有する。難燃化発泡ポリウレタンフォームの場合、この難燃剤が発泡ポリウレタンフォームの滑性を低下ならしめている点を考慮すると、難燃剤の含有量の減少は、必然的に難燃化発泡ポリウレタンフォームの滑性が向上することとなる。したがって、特に発泡ポリウレタンフォームの裏面に裏面材を貼着することなく、縫製時には良好なミシン送りを確保し得る。
【００２９】
さらに、本発明では、以上のようなポリマーポリオール（ａ）および（ｂ）とともに各種ポリオールを混合して使用することもできる。
ポリオールとしては、通常の発泡ポリウレタンフォームを製造する際に使用される各種のポリオールが使用できるが、特に、平均分子量が２，０００〜６，０００程度で、２〜３官能基を有するものが、本発明の発泡ポリウレタンフォームを得る上で好ましい。例えば、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、ショ糖など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などを例示することができる。
【００３０】
また、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、トリメチレングリコール、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、または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なども使用することができる。
【００３１】
ポリオールとポリマーポリオール（ａ）および（ｂ）とを混合して本発明のポリオール成分として使用する場合、ポリマーポリオール（ａ）および（ｂ）の使用量は、ポリオール成分全体を１００重量部とした場合、６０〜１００重量部（すなわち、ポリオールが０〜４０重量部）とすることが好ましい。
ポリマーポリオール（ａ）および（ｂ）の使用量が６０重量部未満であると、本発明の発泡ポリウレタンフォームを、高収率で、かつ確実に得ることができない場合がある。また、この場合のポリマーポリオール（ａ）および（ｂ）の使用量の上限は、特に限定しないが、１００重量部とすれば、上記のポリマーポリオールのみを使用する場合と同じとなり、より好ましい。
【００３２】
本発明の発泡ポリウレタンフォームは、以上のポリオール成分とイソシアネート成分とを、触媒、発泡剤、整泡剤、その他の助剤、活性水素原子を少なくとも２個有する低分子化合物、例えば脂肪族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、ヒドラジン誘導体などの群から選ばれる１種以上の鎖伸長剤などの存在下で反応させて得ることができる。
【００３３】
このときの触媒としては、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）、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−メチルモルフォリン（ＮＭＭ）、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ′，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン（ＰＭＤＥＴＡ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミンなどのアミン系触媒、スタナスオクトエート、オクチル酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジラウレートなどの有機錫化合物などが挙げられる。これらは、単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。
使用量は、ポリオール成分１００重量部に対して０．０１〜５．０重量部程度とすることが好ましい。
【００３４】
発泡剤としては、通常の発泡ポリウレタンフォームを製造する際に使用される発泡剤が使用でき、例えば、水（反応原液中に加えると炭酸ガスが生成し、この炭酸ガスがポリウレタンを発泡させる）、外部から加える空気、炭酸ガス、窒素ガスなどの他に、低沸点の不活性溶剤（例えば、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の塩素化炭化水素化合物、フッ素化炭化水素化合物）などが挙げられる。これらは、１種単独でもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
発泡程度のコントロールのし易さ、得られる発泡ポリウレタンフォームの物性、入手のし易さ、取扱易さなどを考慮すると、水が好ましく、この水の使用量は、ポリオール成分１００重量部に対して１．０〜５．５重量部程度とすることが好ましい。
【００３５】
整泡剤としては、オルガノポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキシアルキレン側鎖を有するポリアルケニルシロキサンなどのオルガノシリコーン系界面活性剤が使用される。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など；東レシリコーン社製のＳＨ−１９０、ＳＨ−１９２、ＳＨ−１９３、ＳＨ−１９４、ＳＲＸ−２９４、ＳＲＸ−２９８など；信越シリコン社製のＦ−１１４、Ｆ−１２１、Ｆ−１２２、Ｆ−２３０、Ｆ−２５８、Ｆ−２６０Ｂ、Ｆ−３１７、Ｆ−３４１、Ｆ−６０１、Ｆ−６０６などを挙げることができる。
整泡剤の使用量は、ポリオール成分１００重量部に対して０．５〜５．０重量部程度とすることが好ましい。
【００３６】
本発明では、必要に応じて、難燃剤を添加することもできる。
難燃剤としては、有機系難燃剤あるいは無機系難燃剤のいずれも使用が可能である。そのような有機系難燃剤としては、トリフェニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリス（クロロエチル）ホスフェートなどのハロゲン化リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、塩素化パラフィン、デカブロモジフェニルオキサイド、ＴＢＡエポキシオリゴマー・ポリマーなどの臭素系難燃剤などが挙げられる。無機系難燃剤としては、ポリリン酸アンモニウム・アミド、赤燐などのリン系難燃剤、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらは１種単独でもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
【００３７】
また、有機系難燃剤であるリン系難燃剤の中でも、ポリリン酸アンモニウム・アミドなどリン含有量が多いものが、少量の添加で難燃効果が得られるため望ましいが、ポリリン酸アンモニウム・アミドだけを添加しても物理的に難燃剤が付着しているだけであり、フォーム表面から難燃剤が脱落する傾向があることより、加熱成形時の熱で溶融する難燃剤と組み合わせて添加することで、溶融した難燃剤が溶融しないタイプの難燃剤を固定し、難燃剤の脱落を防止させることが可能である。
有機系のもので特に液状タイプのものは、ポリオール成分との相溶性が比較的良好であるため、取扱性には優れるが、得られる発泡ポリウレタンフォームのＭＩＵおよびＭＭＤを本発明の範囲内にすることが困難な場合がある。
【００３８】
無機系のもので特に粉末状のものは、発泡ポリウレタンフォーム中へ配合された場合には、フォーム内での難燃剤の分布が均一でなく、またフォームからの脱落が見られるが、発泡ポリウレタンフォームのＭＩＵおよびＭＭＤを上記範囲内にすることが容易である。粉末状無機系難燃剤を、加熱成形時の熱で溶融する難燃剤と組み合わせて添加することで、溶融した難燃剤が均一に溶融しないタイプの難燃剤を固定し、難燃剤の脱落を防止させることが可能である。
難燃剤の添加量としては、ポリオール成分およびイソシアネート成分の合計を１００重量部とすると、３〜３０重量部が好ましい。３重量部未満であると、高い難燃性が得られず、一方、３０重量部を超えると滑性が悪くなる傾向がある。
【００３９】
本発明では、これらの他に、必要に応じて、着色剤、充填剤、可塑剤などを添加することもできる。
【００４０】
また、本発明の発泡ポリウレタンフォームは、該フォームの少なくとも片面に繊維質シートまたはレザーシートを表皮材として積層し、積層シート材とすることができる。このときの繊維質シートは、特に制限せず、前述した各種の分野で使用される通常の表皮材に使用されている繊維質のもの、例えば、天然繊維、合成繊維、再生繊維、これらの２種以上の混合繊維などからなる織布、不織布、編布などを使用することができる。レザーシートとしては、天然または合成レザーのどちらでもよい。表皮材の厚みは、特に制限されず、前述した各種の分野で使用される通常の表皮材に使用されている繊維質シートなどの厚みと同等とすればよい。
【００４１】
この繊維質シートと上記の発泡ポリウレタンフォームとの積層方法も、特に制限せず、接着剤を使用する方法、フレームラミネートによる方法、ホットメルト接着剤を介在してヒートプレスする方法など、のいずれをも採用することができる。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例中の部および％は、特に断らない限り重量部および重量％である。
【００４３】
実施例１
下記の表１に示す成分および配合量により、発泡ポリウレタンフォームを得た。
得られた発泡ポリウレタンフォームを厚さ１ｍｍの織布とフレームラミネート法により積層し、長さ２００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚さ４ｍｍ（フォームの厚さ３ｍｍ）に裁断して測定試料とし、フォーム面のＭＩＵ，ＭＭＤを測定した。
【００４４】
上記測定試料をカトーテック株式会社製、摩擦感テスターＫＥＳ−ＳＥにより、ＭＩＵ，ＭＭＤを測定した。測定条件は、試料移動速度１．０ｍｍ／ｓｅｃ、静荷重は５０ｇｆ（接触子表面への圧力４．９ｋＰａ／ｍ２）と１００ｇｆ（接触子表面への圧力９．８ｋＰａ／ｍ２）の場合を測定した。
【００４５】
静摩擦係数
上記製造したブロックを、１０×６０×９０ｍｍの試験片に切り取り、ＪＩＳＰ８１４７に準拠して測定した。すなわち、スティックスリップ方法にて、スチール製の台上に、試験片を載置し、さらに２５０ｇの錘を乗せ、錘の一端に紐でバネ秤を取り付け、台を矢印方向に引いた際に、試験片が滑り出す時の荷重（静摩擦力）をバネ秤にて測定した。静摩擦力を２５０ｇｆで割ることにより、静摩擦係数が求められる。
動摩擦係数
静摩擦係数と同様にして、試験片が滑っているときの荷重をバネ秤で測定し、その平均値（平均動摩擦力）を求めた。平均動摩擦力を２５０ｇｆで割ることにより、動摩擦係数が求められる。
【００４６】
機能性試験１（ミシン送り性）
発泡ポリウレタンフォームの片面にポリエステル織布をフレームラミネートし、積層シート材を作成した。該積層シート材は、総厚みが４ｍｍであり、ポリウレタンフォーム層が３ｍｍ、ポリエステル織布が１ｍｍであった。この積層シート材のポリエステル織布面を合わせるようにして２枚の積層シート材を重ね合わせ、工業用ミシンで直線縫いを行なって縫製し、ミシン送り性を目視で観察した。評価基準は、以下のとおりである。
○：積層シート材がスムースに送れ、縫い目が均一である。
×：ミシン本体上をスムースに送ることができず、縫い目のピッチが不均一である。
【００４７】
機能性試験２（被着作業性）
モールド成形した椅子用のポリウレタンクッション材に、上記機能試験１で縫製して得た表皮材を被着させ、被着作業の困難性を評価した。評価基準は下記のとおりである。
◎；極めてスムースにクッション材に被着され、破れや、亀裂が発生することはない。被着後の外観状態は、折れ皺がなく、極めて良好である。
○；クッション材に被着するとき引っ掛かりなどの困難性を感じるが、破れや、亀裂が発生することはない。被着後の外観状態は、折れ皺がない。
×；被せ作業中に積層シート材に破れや亀裂が発生するか、被着後の外観状態で、折れ皺が発生した。
【００４８】
【表１】
表１中の記号は、次のとおりの意味を有する。
＊１）ポリプロピレングリコール、旭硝子（株）製、ＥＬ−３０３０
＊２）ポリプロピレングリコールに、メラミンを５０％グラフト重合させたポリマーポリオール
＊３）ポリプロピレングリコールに、スチレンを４０％グラフト重合させたポリマーポリオール
＊４）ポリプロピレングリコールに、アクリロニトリルを２０％、スチレンを２０％グラフト重合させたポリマーポリオール
＊５）ポリプロピレングリコールに、アクリロニトリルを３０％グラフト重合させたポリマーポリオール
＊６）トリレンジイソシアネート、三井化学（株）製、コスモネートＴ−８０
＊７）リン酸エステル
＊８）オルガノシリコーン系界面活性剤、日本ユニカー（株）製、Ｌ−５２０＊９）スタナスオクトエート〔日東化成（株）製、ネオスタン Ｕ−２８〕と、Ｎ−メチルモルホリン〔花王（株）製、カオーライザーＮｏ．２１〕の２種類を重量比で３：２で混合した混合触媒
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の発泡ポリウレタンフォームは、特定範囲内のＭＩＵおよびＭＭＤを有しているため、ミシン送り性や、クッション体などへの被着作業性を良好にする上で必要な適度な滑り性を確保することができる。したがって、本発明の発泡ポリウレタンフォームによれば、車両の座席、収納ケース、その他各種物品の表皮材として使用する場合に、これらの物品の表面形状に対応した形態への縫製工程や、縫製後にこれら物品の表面に取付ける際の被着工程を極めて容易とすることができる。また、本発明の発泡ポリウレタンフォームによれば、裏面材を省略することができるため、裏面材が影響する折れ皺が発生せず、被着後の外観形状が極めて良好であるのみならず、コストを大幅に低減することがきる。
【００５１】
特に、特定のポリオール成分を使用した本発明の発泡ポリウレタンフォームは、滑性が良好なものとなり、座席などの複合表皮材としてミシン縫製する場合に、何ら裏面材を使用しなくても縫製加工が行い得るものであると共に、さらに難燃剤を配合することにより、車両の座席などの表皮材として理想的な、難燃性の発泡ポリウレタンフォームとなる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a foamed polyurethane foam having good slipperiness (slipperiness) on the foam itself, and in particular, since sewing machines can be easily sewn without any trouble, interior materials such as seats for automobiles, ceiling materials, and sofas for furniture. , A composite cushioning material such as a bed material, a storage case for precision equipment such as a camera or video, a skin material such as a bag, and an inner skin material (hereinafter referred to as "skin material" The present invention relates to a foamed polyurethane foam having good slipperiness (slipperiness) and a laminated sheet material thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, composite skin materials with good feel and flexibility have been widely used for interior materials and furniture of automobiles, by giving a cushioning property by laminating foamed polyurethane foam and sheet materials such as cloth and leather. Is coming. For example, a seat of a vehicle such as an automobile is manufactured by molding a cushion body serving as a base of the seat, for example, by enclosing a metal frame, a spring, and the like, cutting a composite skin material into a specific shape, and sewing the sewing body with a cushion body. Manufactured over the surface. In this case, the composite skin material needs to follow the deformation of the cushion body when a person sits down or puts a load, and all of them are required to have good feel and flexibility. Further, the skin material covering the inner surface of the storage case as described above also needs to follow the deformation of the cushion body when the storage devices are taken in and out, and needs a good feel and flexibility.
However, when a single fibrous sheet is used as the skin material, due to the flexibility and elasticity of the fibers, the fibers are often distorted when cut and sewn into a predetermined shape, causing shape collapse and sewing wrinkles. easy.
[0003]
Therefore, a three-layer skin material in which a soft foamed polyurethane foam is adhered to the back surface of the fibrous sheet to provide cushioning and some rigidity, and a fibrous base material is further adhered, has been proposed. This occupies the current mainstream of skin materials for seats and is widely used.
However, in the three-layer structure skin material, the concave portion of the cushion body has a concave shape in the concave portion of the cushion body due to an action presumed to be caused by the rigidity and elasticity of the fibrous base material adhered to the back surface. The wrinkles are easily generated, and in order to avoid the generation of the wrinkles, extremely difficult attaching work such as stretching the wrinkles while blowing steam between the cushion body and the skin material is required.
In addition, as for the storage case of precision equipment, the shape of the equipment becomes complicated according to the demand for higher sensitivity and high performance equipment, and the storage case having the inner surface along this complicated shape. The use of the above-described three-layered skin material on the inner surface has made it extremely difficult to apply the skin material.
[0004]
Under the circumstances described above, various proposals have been made to prevent the occurrence of wrinkles when a skin material having a three-layer structure is used.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-38585 proposes a method of applying a three-layer structure skin material to a vehicle seat, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-133303 discloses a fibrous front / back surface. In a three-layered skin material made of a material and a soft foamed polyurethane foam, a foamed polyurethane foam and a backing material which are partially adhered have been proposed. Further, Japanese Utility Model Publication No. 4-46912 discloses a fibrous material. As a flexible foamed polyurethane foam interposed between the front surface member and the back surface member, a foam having a specific hardness and a specific modulus was used, and these front and back members and the flexible foamed polyurethane foam were laminated and integrated. Things have been suggested.
However, the above-mentioned prior proposals are all proposals based on a three-layer structure, and require the use of a backing material. Therefore, complete prevention of the wrinkles caused by the presence of the backing material is completely prevented. Is extremely difficult. In addition, the use of the backing material inevitably increases the cost.
[0005]
On the other hand, if a two-layer structure of a fibrous surface material and a soft foamed polyurethane foam is used, it is expected that the influence of the backing cloth will be eliminated and the occurrence of creases can be prevented. Since polyurethane foam has poor slipperiness, problems such as difficulty in feeding a sewing machine at the time of sewing and attaching work to a cushion body arise.
For this reason, the cushioning composite skin material having a two-layer structure using a flexible foamed polyurethane foam having good slipperiness is the most ideal in terms of material cost, work to be applied, and appearance after the application. It is.
[0006]
In order to solve these problems, it has been proposed to improve the lubricity of the foamed polyurethane foam and to sew the sewing machine without using the backing material, or to perform the work of attaching to the cushion body (molded product). Has been made. For example, JP-A-7-126421 discloses a foamed polyurethane foam having a coefficient of static friction of 0.3 to 0.7.
However, the static friction coefficient of the foamed polyurethane foam does not always coincide with the sewing machine feeding property and the ease of attachment to the cushion body in the sewing step of sewing the two-layer composite skin material, and the static friction coefficient is 0.3. Even with a value of 0.7, the slipperiness of the foam, that is, the sewing machine feeding property and the ease of application are inferior, and a satisfactory one is not always obtained in the actual production and use process of the composite skin material.
[0007]
When sewing a two-piece surface material / polyurethane foam composite skin material with a sewing machine, a layer of polyurethane foam / surface material / polyurethane foam laminated on the sewing machine feed is pressed down with the press of the sewing machine. Before sewing. That is, the foamed polyurethane foam when the sewing machine is sewn is in a compressed state. In the case of a foamed polyurethane foam, since the surface is porous, the friction coefficient in a normal state and the friction coefficient in a compressed state have different contact areas and are not proportional to pressure.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In consideration of the above points, the present invention improves the slipperiness of the surface of a foamed polyurethane foam used as a skin material of a vehicle seat, a storage case, and the like, thereby providing a good sewing machine without providing a back surface material. It is an object of the present invention to provide a laminated sheet material that can obtain feedability and workability of attaching to a cushion body, and is therefore ideal as a skin material for a vehicle seat or a storage case.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventor has found that (1) the use of a foamed polyurethane foam having a surface average friction coefficient and a mean deviation thereof within a specific numerical value range would result in slippage of the surface. (2) As a result, the use of the back surface material can be omitted, and the sewing performance can be improved. (3) In order to obtain MIU and MMD in the above-mentioned specific numerical range, those having a specific composition as a raw material of the foamed polyurethane foam; Specifically, it has been found that a polyol having a specific composition may be used as the polyol component to be reacted with the isocyanate component.
That is, the present invention relates to a foamed polyurethane foam, and the pressure of the foam surface on the contact surface in the KES (kawabata evaluation system) measurement is 9.8 kPa / m.2, The surface average friction coefficient (MIU) is 10 to 20, and the mean deviation of the surface average friction coefficient [MMD: mean deviation of mean coefficient of friction] is 0 to 5. It relates to a foamed polyurethane foam which is a feature.
The foamed polyurethane foam is obtained by reacting an isocyanate component and a polyol component. The polyol component contains a polymer polyol (a) grafted with 20 to 50% by weight of a vinyl compound. It is preferable that 50 to 100% by weight is a styrene compound.
The foamed polyurethane foam is obtained by reacting an isocyanate component and a polyol component, and the polyol component is a polymer polyol (b) obtained by graft-polymerizing a thermosetting resin-based monomer in an amount of 20 to 80. % By weight.
Next, the present invention relates to a laminated sheet material obtained by laminating a fibrous sheet or a leather sheet on at least one surface of the foamed polyurethane foam.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
MIU and MMD in the present invention are values that quantitatively indicate the tactile sensation of the surface of a material, and can be measured, for example, by a friction tester KES-SE manufactured by Kato Tech. That is, the surface of the sample moving at a constant speed is brought into contact with a friction element to which a uniform load P is applied, a friction force F is detected, and μ expressed by the following equation (1) is obtained.aSince the value of (friction coefficient) varies during the period of moving on the surface of the sample, the surface average friction coefficient (MIU, μ) is defined by the following equation (2).
μ = F / P (1)
Here, F indicates the frictional force, and P indicates the standard load of the friction element for pushing the sample.
[0011]
(Equation 1)
MIU = (1 / Lmax) ∫0 LmaxμdL ... (2)
[0012]
Here, L is the distance that the contact moves on the cloth surface, LmaxIndicates the maximum moving distance.
[0013]
The integration is performed by integrating the input voltage V using an integrator. In the case of the friction tester KES-SE, the reading (V) of the digital panel voltmeter (DPVM) is used.I) Represents the following equation (3).
[0014]
(Equation 2)
VI= (K / 10) ∫0 tmVdt (3)
[0015]
Here, K (= 2.00) is a circuit constant, t is time, tm(= 20 sec) indicates the integration time.
When the friction force F is represented by a constant C and an input voltage V, the following equation (4) is obtained.
F = CV (4)
Here, when the force sensitivity of the friction element is 2 × 5 (= 10), C = 20.
In the integration of the MIU, when the load applied to the contact surface of the contact with the sample is 100 gf (= 0.98 N), the MIU is represented by the following expression (5) from the above expressions (1) to (4).
MIU = 0.05 × VI…… (5)
[0016]
Further, MMD, which is the fluctuation of MIU, is represented by the following equation, and is obtained by the same integral calculation as above.
[0017]
(Equation 3)
The MIU of the foamed polyurethane foam of the present invention is 10 to 20. If the MIU is less than 10, the flexibility of the foamed polyurethane foam becomes low. On the other hand, if the MIU exceeds 20, the slipperiness of the foam of the present invention becomes poor, and not only the sewing machine feedability at the time of sewing into a predetermined shape as described above, but also a seat or storage case having a complicated shape. The workability of the adherence to the surface of the adherend is poor as in the case of the conventional two-layered skin material.
The MMD of the foamed polyurethane foam of the present invention is 0 to 5. MMD is most preferably 0, which means that there is no change in the average coefficient of friction. On the other hand, when the MMD exceeds 5, the slipperiness of the foam of the present invention becomes poor.
[0019]
In the present invention, the foamed polyurethane foam having MIU and MMD in the above range is obtained by, for example, reacting an isocyanate component and a polyol component, and the polyol component is grafted with 20 to 50% by weight of a vinyl compound. A foamed polyurethane foam containing the polymer polyol (a), wherein 50 to 100% by weight of the vinyl compound is a styrene compound, may be mentioned.
[0020]
Examples of the isocyanate component include those having two or more isocyanate groups used for obtaining a normal flexible foamed polyurethane foam. Specifically, aliphatic polyisocyanates such as 1,6-hexamethylene diisocyanate, its adduct, lysine isocyanate, lysine ester triisocyanate, and 1,3,6-hexamethylene triisocyanate; isophorone diisocyanate, hydrogenation Alicyclic polyisocyanates such as xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, cyclohexyl methane diisocyanate, and cyclohexane diisocyanate; 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate Of diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate Polyisocyanates such as polyisocyanate, xylylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl diisocyanate (PAPI) and modified tolylene diisocyanate; prepolymers containing urethane groups or burette groups as prepolymers having two or more isocyanate groups And the like. It is preferable to use an aromatic polyisocyanate such as tolylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate from the viewpoint of easily controlling the degree of foaming. These can be used alone or in combination of two or more.
[0021]
The polyol component of the present invention preferably contains a polymer polyol (a) grafted with 20 to 50% by weight of a vinyl compound. Although the use of a vinyl compound as the polymer polyol component of the foamed polyurethane foam has been well known, the use of the above-mentioned specific vinyl compound is particularly preferable for obtaining the foamed polyurethane foam of the present invention. The reason for this is that the grafted vinyl compound portion (a component having a smaller molecular weight than polyurethane) is mixed around the rib (main chain) skeleton of the foamed polyurethane foam, whereby the foamed polyurethane foam originally has It is presumed that the physical properties change, and the good slipperiness required for the foam of the present invention can be exhibited.
[0022]
As the polymer polyol (a) in which the vinyl compound is grafted, a normal graft polymerization is performed on a polymer polyol for a flexible foamed polyurethane foam, using the vinyl compound alone or as a copolymer with another monomer, Those having a 2-3 functional group obtained in the form of a stable suspension or solution can be used.
Examples of the vinyl compound include styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate, 1,3-butadiene, and vinyl chloride.
[0023]
The amount of the vinyl compound in the polymer polyol (a) is usually 20 to 50% by weight, preferably 35 to 43% by weight. If the amount is less than 20% by weight, the above-mentioned effects of the vinyl compound cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the reactivity with the isocyanate is reduced, and it tends to be difficult to produce a uniform foamed polyurethane foam.
[0024]
It is preferable that 50 to 100% by weight of the vinyl compound is a styrene compound. When a polymer polyol obtained by graft-polymerizing a styrene compound is used, a slippery foamed polyurethane foam is easily obtained. When the proportion of the styrene compound is less than 50% by weight, the effect is not so large, and is not so different from the case where a polymer polyol obtained by graft-polymerizing another vinyl compound is used.
[0025]
Examples of the styrene-based compound include styrene alone and a mixture of styrene and another monomer. Examples of the other monomer include acrylonitrile, methyl methacrylate, 1,3-butadiene, and vinyl chloride. These other monomers can be used alone or in combination of two or more. In particular, a mixture of acrylonitrile and styrene is preferred.
[0026]
The polyol component of the present invention also preferably contains 20 to 80% by weight of a polymer polyol (b) obtained by graft-polymerizing a thermosetting resin-based monomer.
Examples of the thermosetting resin include melamine-based resins and urea-based resins, and examples of the thermosetting resin-based monomer include amine compounds such as melamine, urea, benzoguanamine, and acetoguanamine, and formaldehyde.
The proportion of the thermosetting resin-based monomer component in the polymer polyol (b) is preferably from 35 to 50% by weight. If it is less than 35% by weight, the resulting lubricity and flame retardancy tend to be low. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the reactivity with the isocyanate is reduced, so that it is difficult to obtain a uniform foam, and the flexibility of the obtained foamed polyurethane foam is reduced.
[0027]
The polyol component of the present invention preferably contains the polymer polyol (b) in an amount of 20 to 80% by weight. If the amount is less than 20% by weight, the improvement in lubricity is not much seen as compared with the case where the polymer polyol (b) is not added. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the resulting foam has a large residual compression set, and the cushioning properties are poor.
[0028]
The polymer polyol (b) obtained by graft-polymerizing a thermosetting resin-based monomer, in particular, a melamine resin-based monomer, has difficulty in producing a foamed polyurethane foam because the melamine resin itself has flame retardancy. This has the advantage that the amount of flame retardant required to impart flammability can be reduced. In the case of a flame-retardant foamed polyurethane foam, considering that this flame retardant reduces the slipperiness of the foamed polyurethane foam, the decrease in the content of the flame retardant necessarily incurs the slipperiness of the flame-retardant foamed polyurethane foam. Will be improved. Therefore, it is possible to secure a good sewing machine feed during sewing without particularly attaching the back surface material to the back surface of the foamed polyurethane foam.
[0029]
Further, in the present invention, various polyols can be mixed and used together with the polymer polyols (a) and (b) as described above.
As the polyol, various polyols used in producing a normal foamed polyurethane foam can be used. In particular, those having an average molecular weight of about 2,000 to 6,000 and having 2 to 3 functional groups, It is preferable for obtaining the foamed polyurethane foam of the present invention. For example, for example, alkylene oxide addition using a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, or sucrose as an initiator. Alkylene oxide adducts of polyhydric phenols such as bisphenol A; polyhydric hydroxy compounds such as phosphoric acid and polyphosphoric acid (eg, tripolyphosphoric acid and tetrapolyphosphoric acid); phenol-aniline-formaldehyde condensation products; ethylenediamine; Diethylenetriamine, triethylenetetraamine, methylenebisorthochloroaniline, 4,4′- and 2,4′-diphenylmethanediamine, 2,4-triamine Polyamines such as diamine, 2,6-tolylenediamine, and alkanolamines such as triethanolamine and diethanolamine, to which one or more kinds of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, styrene oxide and the like are added. Polyether polyols; or polytetramethylene ether glycol.
[0030]
Also, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, trimethylene glycol, 1,3- and 1,4-butanediol, tetramethylene glycol, neopentyl glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, One or more compounds having at least two or more hydroxyl groups such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythrit, and sorbite, and malonic acid, maleic acid, succinic acid, adipic acid, tartaric acid, sebacic acid, and oxalic acid , Polyester polyols obtained from one or more compounds having at least two carboxyl groups such as phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, or polycaprolactone It can also be used, such as ring-opening polymers such cyclic esters such.
[0031]
When the polyol and the polymer polyols (a) and (b) are mixed and used as the polyol component of the present invention, the amount of the polymer polyols (a) and (b) used is based on 100 parts by weight of the entire polyol component. , 60 to 100 parts by weight (that is, 0 to 40 parts by weight of the polyol).
If the amount of the polymer polyols (a) and (b) is less than 60 parts by weight, the foamed polyurethane foam of the present invention may not be obtained with high yield and reliability. The upper limit of the amount of the polymer polyols (a) and (b) used in this case is not particularly limited, but if it is 100 parts by weight, it is the same as when only the above-mentioned polymer polyol is used, and is more preferable.
[0032]
The foamed polyurethane foam of the present invention comprises a polyol, an isocyanate component, a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, other auxiliaries, and a low-molecular compound having at least two active hydrogen atoms, such as an aliphatic diol and a fat. It can be obtained by reacting in the presence of one or more chain extenders selected from the group of cyclic diols, aliphatic diamines, alicyclic diamines, hydrazine derivatives and the like.
[0033]
As the catalyst at this time, triethylenediamine (TEDA), triethylamine, tripropylamine, triisopropanolamine, tributylamine, trioctylamine, N-methylmorpholine (NMM), N-ethylmorpholine, N, N ', N Examples include amine catalysts such as "-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) and N, N-diethylethanolamine, and organic tin compounds such as stannasoctoate, tin octylate, tin laurate, and dibutyltin dilaurate. Can be used alone or in combination of two or more.
The amount used is preferably about 0.01 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol component.
[0034]
As the foaming agent, a foaming agent used in producing a normal foamed polyurethane foam can be used. Examples of the foaming agent include water (a carbon dioxide gas is generated when added to a reaction stock solution, and the carbon dioxide gas foams the polyurethane), In addition to air, carbon dioxide gas, nitrogen gas, etc. added from the outside, low boiling inert solvents (eg, chlorinated hydrocarbon compounds such as trichloromonofluoromethane, dichlorodifluoromethane, methylene chloride, trichlorofluoroethane, trichloroethane, fluorine) Hydrocarbon compound). These may be used alone or in combination of two or more.
Considering the ease of controlling the degree of foaming, the physical properties of the obtained foamed polyurethane foam, the availability, the ease of handling, etc., water is preferred, and the amount of water used is based on 100 parts by weight of the polyol component. It is preferred to be about 1.0 to 5.5 parts by weight.
[0035]
As the foam stabilizer, an organosilicone surfactant such as an organopolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer or a polyalkenylsiloxane having a polyoxyalkylene side chain is used. Examples of the organosilicone-based surfactant include, for example, L-520, L-532, L-540, L-544, L-3550, L-5740S, L-5740M, L-6202, etc. manufactured by Nippon Unicar; SH-190, SH-192, SH-193, SH-194, SRX-294, SRX-298, etc. manufactured by Silicone Co .; F-114, F-121, F-122, F-230, manufactured by Shin-Etsu Silicon Co., Ltd. F-258, F-260B, F-317, F-341, F-601, F-606 and the like can be mentioned.
The amount of the foam stabilizer used is preferably about 0.5 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol component.
[0036]
In the present invention, a flame retardant can be added as needed.
As the flame retardant, any of an organic flame retardant and an inorganic flame retardant can be used. Examples of such organic flame retardants include halogenated phosphates such as triphenyl phosphate, trimethyl phosphate, and tris (chloroethyl) phosphate, aromatic condensed phosphates, chlorinated paraffins, decabromodiphenyl oxide, TBA epoxy oligomers and the like. Brominated flame retardants such as polymers are exemplified. Examples of the inorganic flame retardant include phosphorus-based flame retardants such as ammonium polyphosphate amide and red phosphorus, aluminum hydroxide, antimony trioxide, and magnesium hydroxide. These may be used alone or in combination of two or more.
[0037]
In addition, among the phosphorus-based flame retardants that are organic flame retardants, those having a high phosphorus content such as ammonium polyphosphate / amide are preferable because the flame retardant effect can be obtained by adding a small amount thereof, but only ammonium polyphosphate / amide is preferred. Even if it is added, only the flame retardant is physically attached, and since the flame retardant tends to fall off from the foam surface, by adding in combination with the flame retardant that is melted by the heat during heat molding, It is possible to fix a type of flame retardant in which the molten flame retardant does not melt and prevent the flame retardant from falling off.
The organic type, especially the liquid type, has relatively good compatibility with the polyol component, and thus is excellent in handleability, but the MIU and MMD of the obtained foamed polyurethane foam fall within the scope of the present invention. It can be difficult.
[0038]
Inorganic materials, especially powdery ones, when compounded in foamed polyurethane foam, the distribution of flame retardant in the foam is not uniform and the foam may be dropped off. MIU and MMD are easily within the above range. By adding a powdered inorganic flame retardant in combination with a flame retardant that melts by the heat of heat molding, it fixes a type of flame retardant that does not melt evenly and prevents the flame retardant from falling off It is possible.
The addition amount of the flame retardant is preferably 3 to 30 parts by weight, assuming that the total of the polyol component and the isocyanate component is 100 parts by weight. If it is less than 3 parts by weight, high flame retardancy cannot be obtained, while if it exceeds 30 parts by weight, lubricity tends to be poor.
[0039]
In the present invention, in addition to these, a coloring agent, a filler, a plasticizer, and the like can be added as necessary.
[0040]
Further, the foamed polyurethane foam of the present invention can be a laminated sheet material by laminating a fibrous sheet or a leather sheet as a skin material on at least one surface of the foam. The fibrous sheet at this time is not particularly limited, and is a fibrous sheet used in ordinary skin materials used in various fields described above, for example, natural fibers, synthetic fibers, and regenerated fibers. A woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, or the like made of mixed fibers of at least one kind can be used. The leather seat may be either natural or synthetic leather. The thickness of the skin material is not particularly limited, and may be equivalent to the thickness of a fibrous sheet or the like used for a normal skin material used in various fields described above.
[0041]
The method of laminating the fibrous sheet and the above-mentioned foamed polyurethane foam is not particularly limited, and any of a method using an adhesive, a method using a frame laminate, a method of heat-pressing with a hot melt adhesive interposed, and the like can be used. Can also be employed.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Parts and% in Examples are parts by weight and% by weight unless otherwise specified.
[0043]
Example 1
The foamed polyurethane foam was obtained according to the components and amounts shown in Table 1 below.
The obtained foamed polyurethane foam is laminated with a woven fabric having a thickness of 1 mm by a frame laminating method, cut into a length of 200 mm, a width of 200 mm, and a thickness of 4 mm (thickness of the foam is 3 mm) to obtain a measurement sample. , MMD were measured.
[0044]
The MIU and MMD of the measurement sample were measured by KES-SE, a friction tester manufactured by Kato Tech Co., Ltd. Measurement conditions were as follows: sample moving speed: 1.0 mm / sec, static load: 50 gf (pressure on contact surface: 4.9 kPa / m)2) And 100 gf (9.8 kPa / m pressure on contact surface)2) Was measured.
[0045]
Static friction coefficient
The manufactured block was cut into a test piece of 10 × 60 × 90 mm and measured in accordance with JISP8147. That is, the test piece was placed on a steel table by the stick-slip method, a weight of 250 g was further placed, a spring scale was attached to one end of the weight with a string, and the table was pulled in the direction of the arrow. The load (static friction force) when the test piece began to slide was measured with a spring balance. By dividing the static friction force by 250 gf, the static friction coefficient is determined.
Dynamic friction coefficient
In the same manner as the static friction coefficient, the load when the test piece was slipping was measured with a spring balance, and the average value (average dynamic friction force) was obtained. The dynamic friction coefficient is determined by dividing the average dynamic friction force by 250 gf.
[0046]
Functionality test 1 (Feeding feed)
A polyester woven fabric was frame-laminated on one side of the foamed polyurethane foam to prepare a laminated sheet material. The laminated sheet material had a total thickness of 4 mm, a polyurethane foam layer of 3 mm, and a polyester woven fabric of 1 mm. The two laminated sheet materials were overlapped so that the polyester woven fabric surfaces of the laminated sheet materials were aligned, sewed by linear sewing with an industrial sewing machine, and the sewing machine feedability was visually observed. The evaluation criteria are as follows.
：: The laminated sheet material can be smoothly fed, and the seam is uniform.
X: The sewing machine main body cannot be smoothly fed on the sewing machine main body, and the stitch pitch is not uniform.
[0047]
Functionality test 2 (workability)
A skin material obtained by sewing in the above functional test 1 was applied to the molded polyurethane cushion material for a chair, and the difficulty of the application work was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
◎: Very smoothly adhered to the cushion material, and no breakage or cracking occurred. The appearance after the application is very good without any wrinkles.
；: Although it is difficult to attach the cushioning material to the cushioning material, it is not broken or cracked. The appearance after the application is free of wrinkles.
×: The laminated sheet material was torn or cracked during the covering operation, or creased in the appearance after the covering.
[0048]
[Table 1]
The symbols in Table 1 have the following meanings.
* 1) Polypropylene glycol, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., EL-3030
* 2) Polymer polyol obtained by graft polymerization of 50% melamine to polypropylene glycol
* 3) A polymer polyol obtained by graft-polymerizing 40% of styrene onto polypropylene glycol
* 4) A polymer polyol obtained by graft-polymerizing acrylonitrile 20% and styrene 20% on polypropylene glycol.
* 5) A polymer polyol obtained by graft-polymerizing acrylonitrile on polypropylene glycol at 30%.
* 6) Tolylene diisocyanate, Cosmonate T-80, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
* 7) Phosphate ester
* 8) Organosilicone surfactant, L-520 * 9, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd .; Stanas octoate (Nitto Kasei Co., Ltd., Neostan U-28) and N-methylmorpholine [Kao Corporation ), Kaorizer No. 21] is a mixed catalyst obtained by mixing the two types in a weight ratio of 3: 2.
[0050]
【The invention's effect】
As described in detail above, since the foamed polyurethane foam of the present invention has MIU and MMD within a specific range, it is necessary for improving the feedability of the sewing machine and the workability of attaching to a cushion body or the like. It is possible to secure an appropriate moderate slipperiness. Therefore, according to the foamed polyurethane foam of the present invention, when used as a skin material of a vehicle seat, a storage case, and other various articles, a sewing process to a form corresponding to the surface shape of these articles, The attaching process when attaching to the surface of the article can be made extremely easy. Further, according to the foamed polyurethane foam of the present invention, the back material can be omitted, so that the back material does not cause any wrinkles, the appearance after being applied is not only extremely good, but also the cost is high. Can be greatly reduced.
[0051]
In particular, the foamed polyurethane foam of the present invention using a specific polyol component has good lubricity, and when sewing with a sewing machine as a composite skin material such as a seat, the sewing process can be performed without using any back material. It can be performed, and by further blending a flame retardant, it becomes a flame-retardant foamed polyurethane foam which is ideal as a skin material for a vehicle seat or the like.
Claims (4)
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Cited By (6)
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