JP2008208264A - 軟質ポリウレタン発泡体 - Google Patents

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Abstract

【課題】黄変の抑制と移染変色の抑制に加えてピンク変色の抑制を図ることができる軟質ポリウレタン発泡体を提供する。
【解決手段】軟質ポリウレタン発泡体は、ポリエーテルポリオール、トルエンジイソシアネート、発泡剤、触媒及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有する原料を反応及び発泡させてなるものである。この場合、酸化防止剤としてさらにラクトン系酸化防止剤をポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部含有する。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えばテトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンが用いられる。また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部であることが好ましい。酸化防止剤としてさらにホスファイト系酸化防止剤を含有することが望ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、例えばベッド、ベッドカバー、マットレス等のクッション材として用いられ、ピンク変色が抑制された軟質ポリウレタン発泡体に関するものである。
この種の軟質ポリウレタン発泡体は、スコーチ(酸化劣化)による黄変を防止するために、その原料中に酸化防止剤としてBHT(ジ−t−ブチルヒドロキシトルエン)が含まれている。このBHTは、スコーチ防止効果が高く、安価なことから、軟質ポリウレタン発泡体の原料であるポリオール中にポリオールの製造過程で配合されてきた。しかし、BHTは分子量が比較的低く、昇華性があることから揮発しやすい性質を有している。
そのため、発泡後の発泡体中にBHTが残存し、そのBHTが大気中の窒素酸化物(NOx)と反応して着色物質を生成して発泡体自体を黄変させる。さらに、軟質ポリウレタン発泡体が生地と組合せて使用される場合、例えばマットレス、枕等の寝具、ブラジャー、肩パッド等の衣料用途において、BHTが生地に移行し、生地を黄変させるという移染変色の問題が生じていた。この移染変色を防止する対策として、生地を弱酸で処理してpHを酸性にする方法等が実施されてきたが、完全に防止することは困難であった。
このような発泡体自体の変色及び移染変色は、ベッド、マットレス等のクッション材をはじめ、衣料関連のパッド、サニタリー用材料、医療材料、雑貨素材等の用途に発泡体が使用される場合、見た目の悪さから、品質不良と見なされる。係る問題を解消するために、BHTを使用せず、揮発しにくい酸化防止剤を用いた軟質ポリウレタン発泡体が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。すなわち、BHTより高分子量である分子量300以上のフェノール系酸化防止剤を所定量含有する原料を発泡させてなる軟質ポリウレタン発泡体である。また、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤やセミヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有する原料から製造された難黄変ポリウレタン発泡体も知られている(例えば、特許文献2を参照)。
特開平11−323126号公報(第2頁及び第3頁) 特開2004−323736号公報(第2頁及び第7頁)
一般に、軟質ポリウレタン発泡体の変色は黄色への変色である場合が多く、前記特許文献1に記載されている高分子量のフェノール系酸化防止剤や特許文献2に記載されているヒンダードフェノール系酸化防止剤では、この黄変の抑制と移染変色の抑制を図ることができる。しかしながら、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤を用いると、軟質ポリウレタン発泡体の製造後に該発泡体を保管するとき、その保管条件よっては発泡体が黄変ではなく、ピンク色に変色する場合があった。軟質ポリウレタン発泡体がベッド、マットレス等の用途に使用される場合、生地でカバーされることが多いが、生地を通して軟質ポリウレタン発泡体の色が透けて見えるときがある。そのようなときには、軟質ポリウレタン発泡体がピンク色に変色していると、そのピンク変色部と非変色部とではっきりとした色の違いが生じ、それらの色の相違が外部から認識でき、問題となっていた。
そこで本発明の目的とするところは、黄変の抑制と移染変色の抑制に加えてピンク変色の抑制を図ることができる軟質ポリウレタン発泡体を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1の軟質ポリウレタン発泡体は、ポリエーテルポリオール、トルエンジイソシアネート、発泡剤、触媒及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有する原料を反応及び発泡させて得られるものである。前記酸化防止剤としてさらにラクトン系酸化防止剤をポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部含有することを特徴とする。
請求項2の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項1に係る発明において、前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤がポリエーテルポリオールに含有されていることを特徴とする。
請求項3の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項1又は請求項2に係る発明において、前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部であることを特徴とする。
請求項4の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明において、前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンであることを特徴とする。
請求項5の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明において、酸化防止剤としてさらにホスファイト系酸化防止剤を含有することを特徴とする。
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1の軟質ポリウレタン発泡体は、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤に加えてラクトン系酸化防止剤がポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部含まれた原料を反応及び発泡させてなるものである。このため、所定量のラクトン系酸化防止剤が大気中又は天然ガス、プロパンガス等の燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)と優先的に反応し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が窒素酸化物と反応して軟質ポリウレタン発泡体が白色からピンク色へ変色することが抑えられるものと推測される。また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤により軟質ポリウレタン発泡体の黄変が抑えられ、移染変色も抑えられる。従って、軟質ポリウレタン発泡体の黄変の抑制と移染変色の抑制に加えてピンク変色の抑制を図ることができる。
請求項2の軟質ポリウレタン発泡体では、ヒンダードフェノール系酸化防止剤がポリエーテルポリオールに含有されていることから、請求項1に係る発明の効果に加えて、ポリエーテルポリオールの酸化を抑制することができ、その安定性を向上させることができる。
請求項3の軟質ポリウレタン発泡体では、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量がポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部である。従って、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加えて、ヒンダードフェノール系酸化防止剤に基づく効果を発泡体原料の反応に支障を来たすことなく、十分に発揮することができる。
請求項4の軟質ポリウレタン発泡体においては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤はテトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンである。このため、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加えて、ヒンダードフェノール系酸化防止剤に基づく効果を向上させることができる。
請求項5の軟質ポリウレタン発泡体では、酸化防止剤としてさらにホスファイト系酸化防止剤を含有することから、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加えて、軟質ポリウレタン発泡体のピンク変色又は黄変を低減させることができる。
以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態における軟質ポリウレタン発泡体(以下、ポリウレタン発泡体又は単に発泡体ともいう)は、次のようにして得られるものである。すなわち、軟質ポリウレタン発泡体は、ポリエーテルポリオール、トルエンジイソシアネート(トリレンジイソシアネートともいう)、発泡剤、触媒及び酸化防止剤を含有する原料を反応及び発泡させて得られるものである。前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤にさらにラクトン系酸化防止剤が含まれる。そして、ヒンダードフェノール系酸化防止剤により黄変(黄色に変色することをいう)の抑制と移染変色の抑制が図られる上に、ラクトン系酸化防止剤によりピンク変色の抑制が図られる。
次に、前記軟質ポリウレタン発泡体の原料について順に説明する。
(ポリエーテルポリオール)
ポリオールとしては、ポリエーテルポリオールが用いられる。ポリエーテルポリオールは、ポリイソシアネートとしてのトルエンジイソシアネートとの反応性に優れていると共に、ポリエステルポリオールのように加水分解をしないという利点を有している。ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、多価アルコールにプロピレンオキシドとエチレンオキシドとを付加重合させた重合体よりなるポリエーテルポリオール、それらの変性体等が用いられる。多価アルコールとしては、グリセリン、ジプロピレングリコール等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとして具体的には、グリセリンにプロピレンオキシドを付加重合させたトリオールや、グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを付加重合させたトリオールや、ジプロピレングリコールにプロピレンオキシドを付加重合させ、さらにエチレンオキシドを付加重合させたジオール等が挙げられる。ポリエーテルポリオール中のポリエチレンオキシド単位は0〜30モル%程度である。ポリエチレンオキシド単位の含有量が多い場合には、その含有量が少ない場合に比べて親水性が高くなり、極性の高い分子、トルエンジイソシアネート等との混合性が良くなる。その結果、反応性が高くなる。このポリエーテルポリオールは、原料成分の種類、分子量、縮合度等を調整することによって、水酸基の官能基数や水酸基価を変えることができる。
(トルエンジイソシアネート)
前記ポリエーテルポリオールと反応させるポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を2個有する芳香族ポリイソシアネートであるトルエンジイソシアネート(TDI)が用いられる。トルエンジイソシアネートには、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等の異性体が存在し、それらのいずれも単独又は混合物として使用することができる。それらのうち、通常2,4-トルエンジイソシアネート80質量%と2,6-トルエンジイソシアネート20質量%との混合物、2,4-トルエンジイソシアネート65質量%と2,6-トルエンジイソシアネート35質量%との混合物等が使用される。なお、トルエンジイソシアネートの変性体を用いることもでき、そのような変性体としてはウレタン変性体、2量体、3量体、カルボジイミド変性体、アロファネート変性体、ビューレット変性体、ウレア変性体又はプレポリマー等が挙げられる。
トルエンジイソシアネートのイソシアネート指数(イソシアネートインデックス)は100以下又は100を超えてもよいが、通常90〜130の範囲であり、105〜115であることが好ましい。ここで、イソシアネート指数は、ポリエーテルポリオール、発泡剤としての水等の活性水素基に対するトルエンジイソシアネートのイソシアネート基の当量比を百分率で表したものである。従って、イソシアネート指数が100を超えるということは、トルエンジイソシアネートがポリエーテルポリオール等より過剰であることを意味する。
(発泡剤)
発泡剤はポリウレタン樹脂を発泡させてポリウレタン発泡体とするためのもので、例えば水のほかペンタン、シクロペンタン、イソペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類、ノナフロロブチルメチルエーテル、ノナフロロブチルエチルエーテル、ペンタフロロエチルメチルエーテル等のハイドロフルオロカーボン類、ジクロロメタン、炭酸ガス等が用いられる。発泡剤としては、泡化反応の反応性が高く、取扱いの容易な水が好ましい。発泡剤が水の場合には、ポリウレタン発泡体の見掛け密度を20〜60kg/mにするため、その含有量をポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜9質量部とすることが好ましい。水の含有量が1質量部未満では発泡量が少なく、ポリウレタン発泡体の見掛け密度が60kg/mを超える傾向となり、9質量部を超えると発泡及び硬化時に温度が上昇しやすくなり、その温度を低下させることが難しくなる。
(触媒)
触媒はポリエーテルポリオールとトルエンジイソシアネートとのウレタン化反応、トルエンジイソシアネートと発泡剤としての水との泡化反応等を促進するためのものであり、アミン触媒、金属触媒等が用いられる。アミン触媒として具体的には、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メチルジシクロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−ジメチルベンジルアミン等の非反応型モノアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビスジメチルアミノエチルエーテル、テトラメチルプロパンジアミン、ジメチルアミノエチルモルホリン、テトラメチルエチレンジアミン、ジアゾビシクロウンデセン、2−メチル−1,4−ジアゾ(2,2,2)ビシクロオクタン等の非反応型ジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン等の非反応型トリアミン、ジメチルエタノールアミン、N−トリオキシエチレン−N,N−ジメチルアミン、N,N−ジメチル−N−ヘキサノールアミン等の反応型アミン、又はそれらの有機酸塩等が挙げられる。その他、トリエチレンジアミン(TEDA)系、ジアザビシクロウンデセン(DBU)系、イミダゾール系等の強樹脂化触媒又はその弱酸塩類等が挙げられる。
また、金属触媒として具体的には、オクチル酸スズ(スタナスオクトエート)、オクチル酸ビスマス(ビスマスオクトエート)、オレイン酸スズ(スタナスオレエート)、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズチオカルボキシレート、ジブチルスズジマレエート、ジオクチルスズチオカルボキシレート等のカルボン酸の金属塩などが挙げられる。これらのうち、金属としてスズ又はビスマスを含む化合物がウレタン化反応や泡化反応を促進する観点から好ましい。
アミン触媒等の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜1質量部であることが好ましい。アミン触媒等の含有量が0.1質量部未満の場合には、ウレタン化反応及び泡化反応を十分に促進させることが難しくなる。一方、1質量部を超える場合には、ウレタン化反応や泡化反応が過度に促進されたり、両反応のバランスを損なう結果を招くことがある。
金属触媒の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.01〜0.4質量部であることが好ましい。金属触媒の含有量が0.01質量部未満の場合には、ウレタン化反応と泡化反応とを十分に促進させることができず、発泡を良好に行うことが難しくなる。その一方、0.4質量部を超える場合には、ウレタン化反応や泡化反応が過剰に促進されると共に、両反応のバランスが悪くなり、発泡体のひずみ特性が悪化する。
(整泡剤)
整泡剤は、発泡剤の泡化反応による発泡状態を安定させ、発泡を円滑に進めるために原料中に配合することが好ましい。係る整泡剤としては、例えばシリコーン系整泡剤、すなわちジメチルポリシロキサン系整泡剤、ポリエーテルジメチルシロキサン系整泡剤、フェニルメチルシロキサン系整泡剤等が用いられる。整泡剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.5〜5質量部であることが望ましい。整泡剤の含有量が0.5質量部より少ないときには整泡作用が十分に発現されず、良好な発泡体を得ることが難しくなり、5質量部より多いときには整泡作用が強く働き、セルの連通性が低下する傾向を示す。
(酸化防止剤)
次に、軟質ポリウレタン発泡体の原料には、酸化の進行を抑え、発泡体の黄変及びピンク変色並びに移染変色を抑制するために、酸化防止剤が配合される。そのような酸化防止剤としては、特に黄変と移染変色を抑制するヒンダードフェノール系酸化防止剤に加えて、特にピンク変色を抑制するラクトン系酸化防止剤が用いられる。それらの酸化防止剤にさらに黄変やピンク変色を抑制するホスファイト系酸化防止剤を用いることが好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、大気中や天然ガス、プロパンガス等の燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)のガスによって発泡体をピンク変色させるものと考えられるため、ラクトン系酸化防止剤やホスファイト系酸化防止剤を併用することにより、そのピンク変色を抑制することができる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリエチレングリコールビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等が用いられる。なお、ヒンダードフェノールは、立体障害の大きいフェノールを意味し、例えばオルト位に嵩高いt−ブチル基が結合したものである。
ラクトン系酸化防止剤としては、3−ヒドロキシ−5,7−ジ−t−ブチル−2−オンとo−キシレンとの反応生成物、5,7−ジ−t−ブチル−3−(3,4−ジメチルフェニル)−3H−ベンゾフラン−2−オン等が用いられる。ラクトンは、環状構造を有する有機化合物であり、環の一部にエステル結合を含むものである。
ホスファイト系酸化防止剤としては、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリス(ジプロピレングリコール)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリステアリルホスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトールジホスファイト等が用いられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部であることが好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量が0.1質量部未満の場合、発泡体の黄変及び移染変色を十分に抑制することができなくなる。一方、0.4質量部を超える場合、過剰のヒンダードフェノール系酸化防止剤によって発泡体のピンク変色が大きくなる傾向を示して好ましくない。
ラクトン系酸化防止剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部である。ラクトン系酸化防止剤の含有量が1質量部より少ない場合には、発泡体におけるピンク変色の抑制が不足し、変色部と非変色部との色の相違が際立って認識され、製品として不適当なものになる。その一方、10質量部より多い場合には、過剰のラクトン系酸化防止剤が原料の反応及び発泡を阻害し、安定した状態で所望とする発泡体を得ることができなくなる。
ホスファイト系酸化防止剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜5質量部であることが好ましい。ホスファイト系酸化防止剤の含有量が1質量部より少ない場合には、発泡体における黄変又はピンク変色の抑制が足りず、変色部と非変色部との色の相違が認識され、製品として好ましくないものになる。その一方、5質量部より多い場合には、過剰のホスファイト系系酸化防止剤が原料の反応及び発泡を阻害する原因になり、安定した状態で所望の発泡体を得ることが難しくなる。
(その他の配合剤)
軟質ポリウレタン発泡体の原料にはその他必要に応じて、紫外線吸収剤、難燃剤、架橋剤、鎖延長剤、着色剤、充填剤、安定剤、可塑剤等が配合される。紫外線吸収剤は紫外線による発泡体の変色を抑制するもので、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、フェノール系紫外線吸収剤等が常法に従って用いられる。難燃剤としては、トリス−ジクロロプロピルホスフェート、トリス−クロロエチルホスフェート、ジブロモネオペンチルアルコール、トリブロモネオペンチルアルコール等が挙げられる。架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、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、ソルビトール等の多価アルコール類、ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン、ジエチルトルエンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノアルコール類が挙げられる。鎖延長剤としては、ジエチルトルエンジアミン、ジメチルチオトルエンジアミン等の多価アミン等が挙げられる。
(軟質ポリウレタン発泡体の製造)
軟質ポリウレタン発泡体は、前記発泡体の原料を常法に従って反応及び発泡させることにより製造される。軟質ポリウレタン発泡体を製造する場合には、ポリエーテルポリオールとトルエンジイソシアネートとを直接反応させるワンショット法或はポリエーテルポリオールとトルエンジイソシアネートとを事前に反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得、それにポリエーテルポリオールを反応させるプレポリマー法のいずれも採用される。また、軟質ポリウレタン発泡体は、常温大気圧下に発泡、硬化させて得られるスラブ成形法及び成形型内に軟質ポリウレタン発泡体の原料(反応混合液)を注入、型締めして型内で発泡、硬化させて得られるモールド成形法のいずれの方法により製造されるものであってもよい。この場合、スラブ成形法の方が簡便で、連続生産を行うことができる点から好ましい。
軟質ポリウレタン発泡体を製造する際の反応は複雑であり、基本的には次のような反応が主体となっている。すなわち、ポリエーテルポリオールとトルエンジイソシアネートとのウレタン化反応、その反応生成物等とトルエンジイソシアネートとの架橋反応(硬化反応)、さらにトルエンジイソシアネートと発泡剤としての水との泡化反応等である。
(軟質ポリウレタン発泡体)
このようにして得られる軟質ポリウレタン発泡体は、後述する移染変色試験において移染変色がなく、燃焼ガス曝露試験において変色がなく、白色を示す。この燃焼ガス曝露試験において、ピンク変色の程度を示すa*は例えば−0.1〜−0.62であり、黄色変色の程度を示すb*は例えば0.04〜4.15である。また、軟質ポリウレタン発泡体は、JIS K 7222:1999に規定された見掛け密度が例えば20〜60kg/mである。ここで、軟質ポリウレタン発泡体は、一般にセル(気泡)が連通構造を備え、柔軟性があり、かつ復元性を有するものをいう。従って、軟質ポリウレタン発泡体は、クッション性、衝撃吸収性、吸音性等の特性を発揮することができる。このような物性をもつポリウレタン発泡体は、肩パッド、ブラジャーパッド、ハンガーパッド等の衣料関連のパッド、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー周辺材料、医療材料、雑貨素材等として用いられるが、特にベッド、ベッドカバー、枕、マットレス等の寝具、家具などのクッション材として好適に用いられる。
(作用)
さて、本実施形態の作用について説明すると、軟質ポリウレタン発泡体を得る場合には、ポリエーテルポリオール、トルエンジイソシアネート、発泡剤としての水、触媒、整泡剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及びラクトン系酸化防止剤を含有する原料を反応及び発泡させて得られる。この場合、ラクトン系酸化防止剤の含有量はポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部に設定される。
得られた発泡体は、その内部に含まれるラクトン系酸化防止剤が大気中又は天然ガス、プロパンガス等の燃焼ガス中に含まれる二酸化窒素(NO)等の窒素酸化物(NOx)と優先的に反応し、窒素酸化物により発泡体中で発色基団が生成されるのを抑えることができるものと考えられる。そのため、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が窒素酸化物と反応してピンク色の着色物質を生成するのが抑えられ、発泡体が白色からピンク色へ変色することが抑制されるものと推測される。加えて、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の酸化抑制作用により、発泡体の黄変が抑えられると共に、移染変色も抑えられる。このように、ラクトン系酸化防止剤の作用とヒンダードフェノール系酸化防止剤の作用とが協働して作用し、黄変とピンク変色の抑制、さらには移染変色の抑制が達成されるものと考えられる。
(実施形態における効果のまとめ)
・ 本実施形態における軟質ポリウレタン発泡体は、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤に加えてラクトン系酸化防止剤がポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部含まれた原料を反応及び発泡させてなるものである。このため、所定量のラクトン系酸化防止剤が窒素酸化物と先に反応し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤に基づく発泡体のピンク変色が抑えられる。また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤により発泡体の黄変が抑えられ、移染変色も抑えられる。従って、発泡体の黄変の抑制と移染変色の抑制に加えてピンク変色の抑制を図ることができる。
・ 前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤がポリエーテルポリオールに含有されていることにより、ポリエーテルポリオールの酸化を抑制することができ、その安定性を向上させることができる。
・ 前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量をポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部に設定することにより、ヒンダードフェノール系酸化防止剤に基づく効果を発泡体原料の反応に支障を来たすことなく、十分に発揮することができる。
・ 前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤はテトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンであることにより、ヒンダードフェノール系酸化防止剤に基づく効果を向上させることができる。
・ 前記酸化防止剤としてさらにホスファイト系酸化防止剤を含有することにより、発泡体のピンク変色又は黄変を低減させることができる。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の範囲に限定されるものではない。
(実施例1〜10及び比較例1〜3)
まず、各実施例及び比較例で用いた軟質ポリウレタン発泡体の原料を以下に示す。
GP−3000(BHT含有):グリセリンにプロピレンオキシドを付加重合させたポリエーテルポリオール、分子量3000、水酸基の官能基数が3、水酸基価56.1(mgKOH/g)、三洋化成工業(株)製、サンニックスGP3000。このポリエーテルポリオールには、BHTがポリエーテルポリオール100質量部当たり0.3質量部含まれている。
GP−3000(I−1010含有):GP−3000は上記のポリエーテルポリオール。I−1010は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてテトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、チバスペシャルティケミカルズ(株)製、イルガノック1010。このポリエーテルポリオールには、I−1010がポリエーテルポリオール100質量部当たり0.3質量部含まれている。
アミン触媒:N,N−ジメチルアミノヘキサノール
金属触媒:スタナスオクトエート(オクチル酸スズ)
整泡剤:シリコーン整泡剤、ゴールドシュミット社製、BF2370
酸化防止剤1:ラクトン系化合物(3−ヒドロキシ−5,7−ジ−t−ブチル−2−オンとO−キシレンとの反応生成物)を含有する酸化防止剤、チバスペシャルティケミカルズ(株)製、PUR−68。
酸化防止剤2:トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト
酸化防止剤3:トリス(ジプロピレングリコール)ホスファイト
TDI(80/20):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80質量%と2,6-トルエンジイソシアネート20質量%との混合物)
TDI(65/35):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65質量%と2,6-トルエンジイソシアネート35質量%との混合物)
そして、表1に示す配合割合で各例における軟質ポリウレタン発泡体の原料を調製した。ここで、比較例1では、ポリエーテルポリオールにI−1010を含まず、BHTを含有するものを使用した例を示した。比較例2では、酸化防止剤としてラクトン系酸化防止剤を配合しない例を示した。さらに、比較例3では、ラクトン系酸化防止剤の含有量が少ない例を示した。
これらの軟質ポリウレタン発泡体の原料を縦、横及び深さが各500mmの発泡容器内に注入し、常温、大気圧下で発泡させた後、加熱炉を通過させて硬化(架橋)させることにより軟質ポリウレタン発泡体(軟質スラブ発泡体)を得た。得られた軟質ポリウレタン発泡体について、見掛け密度、移染変色試験、燃焼ガス曝露試験を以下の測定方法に従って測定した。それらの結果を表1に示した。
見掛け密度(kg/m):JIS K 7222:1999に準拠して測定した。
移染変色試験:軟質ポリウレタン発泡体を試験管に巻き付け、ポリエステル布で密着させるようにして包み、これを50℃の試験炉に20日間放置後に取り出し、ポリエステル布の変色を観察した。移染が生じている場合には、ポリエステル布がレモンイエローに変色していることで、移染変色の有無を判断した。
燃焼ガス曝露試験:ブンゼンバーナーを用い、プロパンガスを小さな炎で燃焼させ、その炎の上方約37cmの位置に、軟質ポリウレタン発泡体の厚さ10mmのスライスシートをかざし、10分間曝露させた。軟質ポリウレタン発泡体のピンク変色の程度は、色彩色差計(スガ試験機(株)製、SMカラーコンピューターSM−T)によりa*及びb*を測定し、a*の値で評価した。すなわち、a*の値が大きい場合、ピンク変色が大きいことを示す。また、b*の値で黄変を評価した。すなわち、b*の値が大きい場合、黄変が大きいことを示す。
Figure 2008208264
表1に示した結果より、実施例1〜5においては、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤に加えてラクトン系酸化防止剤を用いたことから、得られた軟質ポリウレタン発泡体は黄変及びピンク変色がなく、さらに移染変色も見られなかった。実施例6〜8では、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤に加えて、さらにホスファイト系酸化防止剤を用いたことから、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及びラクトン系酸化防止剤を用いた実施例1〜5に比べて黄変をより抑えることができる傾向が見られた。実施例9及び10では、トルエンジイソシアネートとして、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の混合割合が実施例1〜5とは異なるものを使用したが、実施例1〜5と同様に軟質ポリウレタン発泡体は黄変及びピンク変色がなく、さらに移染変色も見られなかった。
一方、比較例1ではヒンダードフェノール系酸化防止剤を含まず、BHTを含有するものを使用したことから、黄変及び移染変色が見られた。比較例2においては、酸化防止剤としてラクトン系酸化防止剤を配合しなかったため、ピンク変色を抑制することができなかった。また、比較例3ではラクトン系酸化防止剤の含有量が過少であったため、ピンク変色を目的レベルまで抑えることができなかった。
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・ 酸化防止剤として、アミン系酸化防止剤(一次酸化防止剤)、硫黄系酸化防止剤(二次酸化防止剤)等を併用することもできる。
・ 発泡体の原料として、ポリエーテルポリオールを複数種類使用することも可能である。
・ 発泡体の原料には、光安定剤、耐NOx化剤、老化防止剤などを配合することができる。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記ラクトン系酸化防止剤は、3−ヒドロキシ−5,7−ジ−t−ブチル−2−オンとo−キシレンとの反応生成物であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタン発泡体。この場合、請求項1から請求項5のいずれかに係る発明の効果に加え、発泡体のピンク変色を効果的に抑制することができる。
・ 前記ホスファイト系酸化防止剤は、3つの水素原子が同一の置換基で置換されたリン酸化合物であることを特徴とする請求項5に記載の軟質ポリウレタン発泡体。この場合、請求項5に係る発明の効果に加え、酸化防止機能を有効に発揮させることができる。
・ ポリエーテルポリオール、トルエンジイソシアネート、発泡剤、触媒及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有する原料を反応及び発泡させる軟質ポリウレタン発泡体の製造方法であって、前記原料にはヒンダードフェノール系酸化防止剤をポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部と、酸化防止剤としてさらにラクトン系酸化防止剤をポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部含有することを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この製造方法によれば、黄変の抑制と移染変色の抑制に加えてピンク変色の抑制を図ることができる軟質ポリウレタン発泡体を容易に製造することができる。

Claims (5)

  1. ポリエーテルポリオール、トルエンジイソシアネート、発泡剤、触媒及びヒンダードフェノール系酸化防止剤を含有する原料を反応及び発泡させて得られる軟質ポリウレタン発泡体であって、
    酸化防止剤としてさらにラクトン系酸化防止剤をポリエーテルポリオール100質量部当たり1〜10質量部含有することを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体。
  2. 前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤がポリエーテルポリオールに含有されていることを特徴とする請求項1に記載の軟質ポリウレタン発泡体。
  3. 前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤の含有量は、ポリエーテルポリオール100質量部当たり0.1〜0.4質量部であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体。
  4. 前記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、テトラキス〔メチレン3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタン発泡体。
  5. 酸化防止剤としてさらにホスファイト系酸化防止剤を含有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタン発泡体。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101181253B1 (ko) * 2010-08-12 2012-09-10 에스디코리아(주) 폴리우레탄 폼 발포시 발생되는 스코칭 현상을 효과적으로 억제하기 위한 폴리우레탄 첨가제 조성물 및 그 제조방법
WO2017154878A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 東ソー株式会社 軟質ポリウレタンフォーム成型用組成物
JP2018111826A (ja) * 2012-07-27 2018-07-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se リン化合物を含むポリウレタンフォーム
JP2019073687A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 三洋化成工業株式会社 ポリオール組成物及びポリウレタンフォーム
CN111320859A (zh) * 2018-12-14 2020-06-23 天津利安隆新材料股份有限公司 稳定聚醚的抗氧化剂

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110157043B (zh) * 2019-05-09 2021-04-27 常熟市建安玻璃钢制品有限公司 一种具有改善聚合物耐老化性能的复合助剂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06200143A (ja) * 1991-11-19 1994-07-19 Ciba Geigy Ag 酸化およびコア焼けに対して保護されたポリエーテルポリオールおよびポリウレタン組成物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06200143A (ja) * 1991-11-19 1994-07-19 Ciba Geigy Ag 酸化およびコア焼けに対して保護されたポリエーテルポリオールおよびポリウレタン組成物

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101181253B1 (ko) * 2010-08-12 2012-09-10 에스디코리아(주) 폴리우레탄 폼 발포시 발생되는 스코칭 현상을 효과적으로 억제하기 위한 폴리우레탄 첨가제 조성물 및 그 제조방법
JP2018111826A (ja) * 2012-07-27 2018-07-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se リン化合物を含むポリウレタンフォーム
CN109503809A (zh) * 2012-07-27 2019-03-22 巴斯夫欧洲公司 含有磷化合物的聚氨酯泡沫
CN109503809B (zh) * 2012-07-27 2021-08-06 巴斯夫欧洲公司 含有磷化合物的聚氨酯泡沫
WO2017154878A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 東ソー株式会社 軟質ポリウレタンフォーム成型用組成物
JP2017160391A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 東ソー株式会社 軟質ポリウレタンフォーム成型用組成物
JP2019073687A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 三洋化成工業株式会社 ポリオール組成物及びポリウレタンフォーム
CN111320859A (zh) * 2018-12-14 2020-06-23 天津利安隆新材料股份有限公司 稳定聚醚的抗氧化剂
CN111320859B (zh) * 2018-12-14 2022-04-01 天津利安隆新材料股份有限公司 稳定聚醚的抗氧化剂

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