JP2004016534A - 発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法及び成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】枕、クッション、マット等が必要としている、通気性に富むと共に、形体が安定であり、しかも、通水性、吸水性良好な成形体とその成形方法を提供する。
【解決手段】発泡樹脂弾性体を裁断手段を用いて常温下で所定サイズに粒体化する裁断粒体化工程と、前記工程で得られた弾性粒体１１にバインダーのウレタンプレポリマーを添加する工程と、予め作成したポリウレタンシートを下型接触面側に配置する工程と、前記ウレタンプレポリマーを含む弾性粒体１１を充填する工程と、上部にポリウレタンシートを覆った状態で上型を載せて蒸気存在下に加熱成形する工程とからなる発泡樹脂弾性粒体１１を用いた成形方法と、それによって得られた成形体である。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通気性に富むと共に、形体の安定性を維持した状態でソフトな触感と弾性を持ち、枕、クッション、又はマット等に最適な発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法及びそれによって得られた成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
枕、クッション、又はソファー等成形体を弾性合成樹脂の粒体を固めて作成しようとする試みは、例えば特開昭５８−１４２８３６号にみられる。これはゴムチップを有機酸ハロゲナイドを含有し、分子末端にイソシアネート基を有するプレポリマーからなるバインダーで接着一体化させたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
大きい固体からの弾性合成樹脂の粒体化は困難である。汎用されている手段としては、弾性合成樹脂を低温下において破壊力を与えて破砕する方法である。しかし、この従来の冷凍設備を必要とする方法はコスト面で問題がある。特に、ポリウレタン発泡体のように、低価格かつ、嵩高いものの粒体化には適していない。
【０００４】
また、粒体化された弾性合成樹脂の単なるバインダーを用いただけの成形体は、成形体の表面が凹凸を帯びたり、表面への接触感や適度にソフトな触感と弾性を持つことが困難である。そこで、製品表面の凹凸を隠すために、塗装を施したり、合成樹脂カバー等で覆う例が多いが、通気性を損なう要因となったり、ソフトな触感が失われることが多い。
【０００５】
そこで、本発明者は枕、クッション、マット等が必要としている、通気性に富むと共に、形体が安定であり、しかも、通水性、吸水性良好な成形体とその成形方法について検討した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を検討した結果、発泡樹脂弾性体を裁断（鋏切断）手段を用いて常温下で所定サイズに粒体化する裁断粒体化工程と、前記工程で得られた弾性粒体にバインダーのウレタンプレポリマーを添加する工程と、予め作成したポリウレタンシートを下型接触面側に配置する工程と、前記ウレタンプレポリマーを含む弾性粒体を充填する工程と、その上部にポリウレタンシートを覆った状態で上型を載せて蒸気存在下に加熱成形する工程とからなる発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法とした。発泡樹脂弾性体としては、ポリエチレンを始めとするポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体等を挙げることができるが、中でも弾性、形体安定性、ソフトな触感等からポリウレタン発泡体が好ましい。
【０００７】
発泡樹脂弾性体は裁断（鋏切断）手段を用いて常温下で粒体とする。裁断手段としては、多数の鋏刃を有した装置により同時に裁断するようにしたもので、これによって得られた発泡樹脂弾性粒体の粒子径はほぼ４〜８ｍｍ角である。平板状の発泡樹脂弾性体から粒体とすることもできるし、線条体のものを切って粒体としても良い。裁断によるので破砕床となり断面が平滑面であり、後の工程での接着に寄与する。
【０００８】
バインダーのウレタンプレポリマーとは、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーである。分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの製造に使用する有機ポリイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート類〔例えば２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートとの混合物、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートとジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネートとの混合物、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートをベースとする変性ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート類、及び、これらの２種以上の混合物が挙げられる。このうち好ましいものとしては芳香族ポリイソシアネート類である。
【０００９】
上記の有機ポリイソシアネートと反応させてウレタンプレポリマーを製造する際に使用するポリオールとしては、高分子量ポリオール、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、重合体ポリオール、ポリブタジエンポリオール及びこれらの２種以上の混合物が含まれる。ポリエーテルポリオールとしては、低分子量ポリオール（エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオールなどの二官能ポリオール；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの三官能以上のポリオールなど）のアルキレンオキシド付加物、アルキレンオキシドの開環重合物（ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）、ポリエステルポリオールとしては、ポリカルボン酸（脂肪族ポリカルボン酸、例えば、アジピン酸、マレイン酸、二量化リノレイン酸、芳香族ポリカルボン酸例えばフタル酸など）とポリオール（上記低分子ポリオールまたはポリエーテルポリオール）との縮合により得られるポリエステルポリオール、ラクトンポリエステル（ポリカプロラクトンポリオールなど）など、重合体ポリオールとしてはポリオール（ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなど）が挙げられる。
【００１０】
前記ポリイソシアネートと前記ポリオールを反応させ分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを製造する際、ポリイソシアネートを当量よりも過剰に使用して、得られたウレタンプレポリマーを使用する。イソシアネート基の含有量が低いと発泡樹脂弾性粒体の結合力が弱くなり、逆にイソシアネート基の含有量が高くなるとバインダーを含む弾性体が硬くなり、脆さが出る等の問題が起こるので、適当な性状のウレタンプレポリマーを選択して使用することができる。
【００１１】
ウレタンプレポリマー使用量は、発泡樹脂弾性粒体の結合に充分であればよく、発泡樹脂弾性粒体の使用量１００部に対して、１０〜１２部でよい。１３部よりも多いと多孔性を損なう上に硬めとなり、９部よりも少ないと発泡樹脂弾性粒体間の結合力が弱くなる。
【００１２】
この成形方法によって得られた成形体は、芯層が発泡樹脂弾性粒体のウレタンバインダーによる固化層であり、表層がポリウレタン発泡体層である。枕、クッション、又はマット等の形状に自由にできる。特に、芯層と表層を連続気孔を有する発泡樹脂弾性粒体で形成すると、通気性が良い上に、上から水を掛けるだけで水が短時間に下方へ落ち、発泡樹脂弾性体でありながら、水洗を円滑に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発泡樹脂弾性体としてエーテル系ポリウレタン連続発泡体ブロック１０（図５参照、倉敷紡績株式会社製、商品名「スーパーソフトフォーム」）を多数の鋏刃を有した装置により裁断して、粒子径がほぼ４〜８ｍｍの発泡樹脂弾性粒体１１を同時に作成した（図６参照）。すなわち、裁断手段を用いて常温下で所定サイズに粒体化する裁断粒体化工程である。
【００１４】
次に前記工程で得られたポリウレタンの弾性粒体に、バインダーとしてＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）系ウレタンプレポリマーのメチレンクロライド溶液（樹脂分６０％、三洋化成工業株式会社製、製品名「ＳＧＩ−２０００」）を弾性粒体１Ｋｇ当たり１２０ｇ混ぜて芯材を予め調整した。
【００１５】
これを枕形状の成型が可能な下型内に１２ｍｍ厚の上記ポリウレタンシートを敷いたものの中へ、前記ウレタンプレポリマーを含む弾性粒体を０．８Ｋｇ充填した。この充填量は枕の芯層（芯材）の硬さを左右するので適度に調整する。この上部に前記と同様の１２ｍｍ厚のポリウレタンシートを覆った状態で上型を載せ、常法に従って、１５０℃で蒸気存在下に加熱成形した。
【００１６】
枕の製品例の一部破断斜視図を図１に示す。図２は図１中Ａ部の拡大図である。この枕１は芯層２がポリウレタン発泡体の発泡樹脂弾性粒体のウレタンバインダーによる固化層であり、表層３がポリウレタン発泡体層である。芯層２に代えて表層３のポリウレタン発泡体層が内部まで連続したものであると、柔らかすぎて、好ましくないが、芯層２をポリウレタンの弾性粒体をウレタンプレポリマーバインダーで固めているので、程良い硬めの弾性を発揮する。
【００１７】
本発明は、金型で成形するため、三次元で自由な形状にできる。例えば、図３に示すクッション４や、図４に示すマット５などの形状が自由である。
【００１８】
芯層２と表層３に連続気孔のポリウレタン発泡体層を用いた場合には、特に、、通気性が良い上に、図１のように上から水道水を掛けるだけで水が短時間に下方へ落ち、簡単に汚れを落とすことができるのである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法は、発泡樹脂弾性体を裁断手段を用いて常温下で所定サイズに粒体化したものを芯層に用いるといった手段を採用したので、柔軟なポリウレタン連続発泡体を表層に用いても適度な硬さの枕やクッションなどを製造できる。また、常温下で所定サイズに粒体化するので低コストで製造できる。
【００２０】
本発明の成形体は、通気性に優れている上に、伸縮性に優れ、しかもソフトな弾性を備えている。しかも、吸湿性に優れている。加えて、水を使用する家庭等での洗濯が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】枕の製品例の一部破断斜視図である。
【図２】図１中Ａ部の拡大図である。
【図３】クッション製品例の斜視図である。
【図４】マット製品例の斜視図である。
【図５】ポリウレタン連続発泡体ブロックの斜視図である。
【図６】発泡樹脂弾性粒体の斜視図である。
【符号の説明】
１　枕
２　芯層
３　表層
４　クッション
５　マット
１０　ポリウレタン連続発泡体ブロック
１１　発泡樹脂弾性粒体

Claims (6)

1. 発泡樹脂弾性体を裁断手段を用いて常温下で所定サイズに粒体化する裁断粒体化工程と、前記工程で得られた弾性粒体にバインダーのウレタンプレポリマーを添加する工程と、予め作成したポリウレタンシートを下型接触面側に配置する工程と、前記ウレタンプレポリマーを含む弾性粒体を充填する工程と、上部にポリウレタンシートを覆った状態で上型を載せて蒸気存在下に加熱成形する工程とからなる発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法。
2. 発泡樹脂弾性体がポリウレタン発泡体である請求項１記載の発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法。
3. 発泡樹脂弾性粒体の粒子径が４〜８ｍｍである請求項１記載の発泡樹脂弾性粒体を用いた成形方法。
4. 芯層が発泡樹脂弾性粒体のウレタンバインダーによる固化層であり、表層がポリウレタン発泡体層である成形体。
5. 芯層がポリウレタン発泡粒体のウレタンバインダーによる固化層であり、表層がポリウレタン発泡体層であり、枕、クッション、又はマット形状とした請求項４記載の成形体。
6. 芯層と表層が連続気孔を有する請求項４又は５記載の成形体。

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