JP2009167298A - Discoloration-resistant soft polyurethane foam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばドレス、ブラウス等の肩パッド、ブラジャー等のパッドなどに好適に使用される難変色性の軟質ポリウレタン発泡体に関するものである。 The present invention relates to a soft polyurethane foam having hardly discoloration that is suitably used for, for example, a shoulder pad such as a dress or a blouse, or a pad such as a brassiere.
従来、ドレス、ブラウス等の衣料用途に使用されるパッドは軟質ポリウレタン発泡体により形成されているが、紫外線や大気中の酸化窒素（ＮＯｘ）、酸化硫黄（ＳＯｘ）等の汚染ガスの影響を受けて次第に変色する。そのような変色を防止するため、軟質ポリウレタン発泡体には紫外線吸収剤や酸化防止剤が配合されている。 Conventionally, pads used for apparel such as dresses and blouses are made of flexible polyurethane foam, but are affected by pollutant gases such as ultraviolet rays, nitrogen oxide (NOx) and sulfur oxide (SOx) in the atmosphere. The color gradually changes. In order to prevent such discoloration, an ultraviolet absorber and an antioxidant are blended in the flexible polyurethane foam.
係る耐紫外線変色性、耐酸化窒素変色性を示す軟質ポリウレタン発泡体としては、ポリオール成分が分子量の異なる２種以上のポリオール及びモノオールを含み、ポリイソシアネートの含有量がポリオール、モノオール及び水に対する反応当量の０．９５〜１．１５倍である軟質ポリウレタン発泡体が知られている（例えば、特許文献１を参照）。 Such a flexible polyurethane foam exhibiting UV discoloration resistance and nitric oxide discoloration resistance includes a polyol component containing two or more polyols and monools having different molecular weights, and the content of polyisocyanate with respect to the polyol, monool and water. A flexible polyurethane foam having a reaction equivalent of 0.95 to 1.15 times is known (see, for example, Patent Document 1).
係る軟質ポリウレタン発泡体として具体的には、その実施例１（特許文献１の第９頁）に記載されている。すなわち、ポリオールとして分子量３０００のポリエーテルポリオール８０質量部、分子量７００のポリエーテルポリオール２０質量部及びエタノール５質量部を用い、ポリイソシアネートとしてトリレンジイソシアネートをイソシアネートインデックスが１００となるように配合して得られる軟質ポリウレタン発泡体が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の軟質ポリウレタン発泡体においては、分子量７００のポリエーテルポリオールの配合量が２０質量部という少量であり、分子量３０００のポリエーテルポリオールの配合量が８０質量部という多量に設定されている。ところで、複数の水酸基を有するポリオールが低分子量である場合には発泡体に架橋構造が形成されやすく、架橋密度が高くなるのに比べて、ポリオールが高分子量である場合には架橋分子間の鎖長が長くなって架橋構造が形成されにくく、架橋密度が低くなる。 However, in the flexible polyurethane foam described in Patent Document 1, the blending amount of the polyether polyol having a molecular weight of 700 is a small amount of 20 parts by mass, and the blending amount of the polyether polyol having a molecular weight of 3000 is set to a large amount of 80 parts by weight. Has been. By the way, when the polyol having a plurality of hydroxyl groups has a low molecular weight, a crosslinked structure is likely to be formed in the foam, and the crosslink density is increased when the polyol has a high molecular weight as compared with the case where the crosslinking density is increased. The length becomes longer and a crosslinked structure is hardly formed, and the crosslinking density is lowered.
このため、ポリオールの分子量が高い場合には、ポリオールの分子量が低い場合に比較して紫外線の照射を受けたときに発泡体が分解しやすく、その分解物により変色（着色）が起きる傾向が強く、また発泡体が酸化窒素の雰囲気に晒されたとき酸化窒素を吸収して発泡体が変質し、その変質物により変色が起きやすくなる。そのため、軟質ポリウレタン発泡体は、紫外線によって経時的に変色すると共に、大気中に存在する酸化窒素によっても経時的に変色するという問題があった。 For this reason, when the molecular weight of the polyol is high, the foam tends to be decomposed when irradiated with ultraviolet rays compared to the case where the polyol has a low molecular weight, and the decomposition product is more likely to be discolored (colored). When the foam is exposed to an atmosphere of nitric oxide, it absorbs nitric oxide and the foam is denatured, and the denatured product tends to cause discoloration. For this reason, the flexible polyurethane foam has a problem that it discolors over time due to ultraviolet rays and also discolors over time due to nitric oxide present in the atmosphere.
さらに、ポリオールの分子量が高い場合には、ポリオールの分子量が低い場合に比べて発泡体の架橋密度が低くなることから、得られる発泡体の機械的物性が低下するという問題があった。 Furthermore, when the molecular weight of the polyol is high, the crosslink density of the foam is lower than when the molecular weight of the polyol is low, so that there is a problem that the mechanical properties of the resulting foam are lowered.
そこで本発明の目的とするところは、紫外線及び大気中の酸化窒素に基づく変色を抑制することができると共に、機械的物性を向上させることができる難変色性の軟質ポリウレタン発泡体を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a soft polyurethane foam having hardly discoloring property capable of suppressing discoloration based on ultraviolet rays and nitrogen oxide in the atmosphere and improving mechanical properties. is there.
上記の目的を達成するために、請求項１の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、発泡剤及び触媒を含有する発泡体原料を反応及び発泡させてなるものである。そして、前記ポリオール類は質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールを含み、そのポリエーテルポリオールの含有量がポリオール類１００質量部当たり５０〜１００質量部であると共に、ポリイソシアネート類はトリレンジイソシアネートであって、そのイソシアネート指数が９０〜１２０であることを特徴とする。 To achieve the above object, the hardly discolorable flexible polyurethane foam according to claim 1 is obtained by reacting and foaming a foam raw material containing polyols, polyisocyanates, a foaming agent and a catalyst. . The polyol contains a polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500, and the content of the polyether polyol is 50 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol, and the polyisocyanate is tolylene diisocyanate. The isocyanate index is 90 to 120.
請求項２の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、請求項１に係る発明において、前記ポリエーテルポリオールはアルキレンオキシド単位を有し、該アルキレンオキシド単位がプロピレンオキシド単位で構成されていることを特徴とする。 In the hardly discolorable soft polyurethane foam according to claim 2, in the invention according to claim 1, the polyether polyol has an alkylene oxide unit, and the alkylene oxide unit is composed of a propylene oxide unit. And
請求項３の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記ポリエーテルポリオールの水酸基価は１００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。 In the hardly discolorable soft polyurethane foam of claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, the polyether polyol has a hydroxyl value of 100 to 300 mgKOH / g.
請求項４の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記ポリエーテルポリオールの１分子中における水酸基数は２〜４であることを特徴とする。 In the hardly discolorable soft polyurethane foam according to claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the number of hydroxyl groups in one molecule of the polyether polyol is 2 to 4. Features.
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に係る難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、ポリオール類は質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールを含み、そのポリエーテルポリオールの含有量がポリオール類１００質量部当たり５０〜１００質量部である。このため、ポリオール類は比較的低分子量（中分子量）であって、発泡体の架橋密度が高くなり、紫外線照射により発泡体が分解しにくくなると同時に、発泡体が酸化窒素に曝露されたとき酸化窒素を吸収しにくくなる。上記ポリオール類の構成に加えて、ポリイソシアネート類はトリレンジイソシアネートであって、そのイソシアネート指数が９０〜１２０に設定されていることから、樹脂化反応や泡化反応の反応性が良く、良好な発泡体が得られる。従って、紫外線及び大気中の酸化窒素に基づく変色を抑制することができると共に、機械的物性を向上させることができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
In the hardly discolorable flexible polyurethane foam according to claim 1, the polyol contains a polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500, and the content of the polyether polyol is 50 to 100 mass per 100 parts by mass of the polyol. Part. For this reason, polyols have a relatively low molecular weight (medium molecular weight) and the foam has a high cross-linking density, which makes it difficult for the foam to be decomposed by UV irradiation, and at the same time oxidizes when the foam is exposed to nitric oxide. It becomes difficult to absorb nitrogen. In addition to the above-mentioned polyols, the polyisocyanate is tolylene diisocyanate, and its isocyanate index is set to 90 to 120. Therefore, the reactivity of the resinification reaction and the foaming reaction is good and good. A foam is obtained. Therefore, discoloration based on ultraviolet rays and nitrogen oxides in the atmosphere can be suppressed, and mechanical properties can be improved.
請求項２の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、ポリエーテルポリオールはアルキレンオキシド単位を有し、該アルキレンオキシド単位がプロピレンオキシド単位で構成されている。従って、請求項１に係る発明の効果に加え、エチレンオキシド単位に比べて酸化窒素を水分と共に吸収しにくく、酸化窒素による変色を一層抑制することができると共に、エチレンオキシド単位に比べてプロピレンオキシド単位の部分で回転が抑えられ、発泡体の硬さを高めることができる。 In the hardly discolorable soft polyurethane foam of claim 2, the polyether polyol has an alkylene oxide unit, and the alkylene oxide unit is composed of a propylene oxide unit. Therefore, in addition to the effect of the invention according to claim 1, it is difficult to absorb nitric oxide together with moisture as compared with the ethylene oxide unit, discoloration due to nitric oxide can be further suppressed, and a portion of the propylene oxide unit compared to the ethylene oxide unit. Rotation is suppressed and the hardness of the foam can be increased.
請求項３の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、ポリエーテルポリオールの水酸基価は１００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇである。このため、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加え、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート類との反応を十分に促進することができ、軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度を向上させることができ、変色の抑制と機械的物性の向上を図ることができる。 In the hardly discolorable flexible polyurethane foam of claim 3, the polyether polyol has a hydroxyl value of 100 to 300 mgKOH / g. For this reason, in addition to the effects of the invention according to claim 1 or claim 2, the reaction between the polyether polyol and the polyisocyanate can be sufficiently promoted, and the crosslinking density of the flexible polyurethane foam can be improved. In addition, it is possible to suppress discoloration and improve mechanical properties.
請求項４の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、ポリエーテルポリオールの１分子中における水酸基数は２〜４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、軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度を高めることができ、変色の抑制と機械的物性の向上を達成することができる。 In the hardly discolorable soft polyurethane foam of claim 4, the number of hydroxyl groups in one molecule of the polyether polyol is 2-4. For this reason, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 3, the crosslink density of the flexible polyurethane foam can be increased, and the suppression of discoloration and the improvement of mechanical properties can be achieved. .
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。
本実施形態の難変色性（難着色性又は難黄変性）の軟質ポリウレタン発泡体（以下、単に軟質ポリウレタン発泡体、ポリウレタン発泡体又は発泡体とも称する）は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、発泡剤及び触媒を含有する発泡体原料を反応及び発泡させてなるものである。この場合、ポリオール類は質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールを含み、そのポリエーテルポリオールの含有量がポリオール類１００質量部当たり５０〜１００質量部に設定される。また、ポリイソシアネート類はトリレンジイソシアネートであって、そのイソシアネート指数が９０〜１２０に設定される。ここで、軟質ポリウレタン発泡体は軽量で、一般にセルが連通する連続気泡構造を有し、柔軟性があって、かつ復元性を有するものをいう。以下に、発泡体原料について順に説明する。
In the following, embodiments that are considered to be the best of the present invention will be described in detail.
Hardly discolorable (hardly colored or hard yellowing) soft polyurethane foams (hereinafter also simply referred to as soft polyurethane foams, polyurethane foams or foams) of the present embodiment are polyols, polyisocyanates, and foaming agents. And a foam raw material containing the catalyst is reacted and foamed. In this case, the polyols include a polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500, and the content of the polyether polyol is set to 50 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the polyols. Moreover, polyisocyanate is tolylene diisocyanate and the isocyanate index | exponent is set to 90-120. Here, the flexible polyurethane foam is lightweight, generally has an open cell structure in which cells communicate, is flexible, and has resilience. Below, a foam raw material is demonstrated in order.
まず、ポリオール類としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール又はポリエーテルポリエステルポリオールが用いられるが、質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールが必須成分として含まれる。このような低分子量（中分子量）のポリエーテルポリオールを用いることにより、得られる発泡体の架橋密度を高めることができ、紫外線照射による分解を抑えることができると同時に、酸化窒素（ＮＯｘ）の吸収を抑制することができ、発泡体の変色を低減させることができる。なお、酸化窒素（ＮＯｘ）には、一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ２）が含まれる。しかも、発泡体の架橋密度が高くなることで機械的物性を向上させることができる。 First, as polyols, polyether polyol, polyester polyol or polyether polyester polyol is used, but polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500 is included as an essential component. By using such a low molecular weight (medium molecular weight) polyether polyol, it is possible to increase the crosslink density of the resulting foam, to suppress decomposition by ultraviolet irradiation, and to absorb nitrogen oxide (NOx). Can be suppressed, and discoloration of the foam can be reduced. Nitrogen oxide (NOx) includes nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ). In addition, the mechanical properties can be improved by increasing the cross-linking density of the foam.
該ポリエーテルポリオールの質量平均分子量が６００未満の場合、質量平均分子量が低くなり過ぎて発泡体の架橋密度が過度に上がり、発泡体に収縮現象が生じたりして良好な発泡体が得られなくなる。その一方、質量平均分子量が１５００を超える場合、発泡体に形成される架橋構造が不足し、また架橋分子間の鎖長が長くなり、前述したポリエーテルポリオールの機能を発揮することができなくなる。 When the polyether polyol has a mass average molecular weight of less than 600, the mass average molecular weight becomes too low, the crosslinking density of the foam is excessively increased, and a shrinkage phenomenon occurs in the foam, so that a good foam cannot be obtained. . On the other hand, when the mass average molecular weight exceeds 1500, the crosslinked structure formed in the foam is insufficient, the chain length between the crosslinked molecules becomes long, and the function of the polyether polyol described above cannot be exhibited.
また、ポリエーテルポリオールの水酸基価は、発泡体の変色抑制と機械的物性の向上を図るために１００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。この水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合には、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート類との反応が不足する傾向を示し、発泡体の架橋密度が低下し、発泡体の変色抑制と機械的物性の向上を図ることが難しくなる。一方、水酸基価が３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合には、ポリエーテルポリオールの水酸基がポリイソシアネート類のイソシアネート基に対して過剰になると共に、発泡体の架橋密度が高くなり過ぎ、弾力性に富む軟質ポリウレタン発泡体としての物性が低下する傾向を示す。 The hydroxyl value of the polyether polyol is preferably 100 to 300 mgKOH / g in order to suppress discoloration of the foam and improve the mechanical properties. When the hydroxyl value is less than 100 mgKOH / g, the reaction between the polyether polyol and the polyisocyanate tends to be insufficient, the crosslinking density of the foam is reduced, the discoloration of the foam is suppressed, and the mechanical properties are improved. It becomes difficult to plan. On the other hand, when the hydroxyl value exceeds 300 mgKOH / g, the hydroxyl group of the polyether polyol becomes excessive with respect to the isocyanate group of the polyisocyanate, and the crosslink density of the foam becomes too high, so that the flexible polyurethane is rich in elasticity. The physical property as a foam tends to be lowered.
さらに、ポリエーテルポリオールの１分子中における水酸基数は、発泡体の変色抑制と機械的物性の向上を図るために２〜４であることが好ましい。係るポリエーテルポリオールは、１分子中の水酸基数が２〜４のポリオールにアルキレンオキシドを付加反応させることにより得られる。前記水酸基数が１では発泡体に架橋構造を形成することができず、架橋構造に基づく発泡体の変色抑制と機械的物性の向上を果たすことが難しくなる。一方、水酸基数が３を超えると発泡体の架橋構造が密になり過ぎて、軟質ポリウレタン発泡体としての弾力性が得られ難くなる。 Furthermore, the number of hydroxyl groups in one molecule of the polyether polyol is preferably 2 to 4 in order to suppress discoloration of the foam and improve mechanical properties. Such a polyether polyol can be obtained by addition reaction of an alkylene oxide with a polyol having 2 to 4 hydroxyl groups in one molecule. When the number of hydroxyl groups is 1, a crosslinked structure cannot be formed in the foam, and it becomes difficult to suppress the discoloration of the foam and improve the mechanical properties based on the crosslinked structure. On the other hand, if the number of hydroxyl groups exceeds 3, the crosslinked structure of the foam becomes too dense, and it becomes difficult to obtain elasticity as a flexible polyurethane foam.
係るポリエーテルポリオールの含有量は、ポリオール類１００質量部当たり５０〜１００質量部であり、このポリエーテルポリオールがポリオール類の主成分となる。該ポリエーテルポリオールの含有量が５０質量部より少ない場合には、前述したポリエーテルポリオールの機能発現が不足し、発泡体の変色を抑えることができなくなって不適当である。 The content of the polyether polyol is 50 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol, and this polyether polyol is the main component of the polyol. When the content of the polyether polyol is less than 50 parts by mass, the above-described function of the polyether polyol is insufficient and discoloration of the foam cannot be suppressed, which is inappropriate.
ポリエーテルポリオールとして具体的には、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等のポリオールにプロピレンオキシド、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加した化合物が挙げられる。この場合、アルキレンオキシドにより形成されるアルキレンオキシド単位（残基）は、プロピレンオキシドにより形成されるプロピレンオキシド単位のみで構成されていることが好ましい。プロピレンオキシド単位は、エチレンオキシド単位に比べて親水性が低いため水分と共に酸化窒素などを吸収し難く、また分子鎖が回転し難いため過度の柔軟性を抑えて十分な硬さを発現することができる。 Specific examples of polyether polyols include compounds obtained by adding alkylene oxides such as propylene oxide and ethylene oxide to polyols such as ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol. In this case, the alkylene oxide unit (residue) formed by alkylene oxide is preferably composed of only propylene oxide units formed by propylene oxide. The propylene oxide unit is less hydrophilic than the ethylene oxide unit, so it is difficult to absorb moisture and nitric oxide and the like, and the molecular chain is difficult to rotate, so that excessive hardness can be suppressed and sufficient hardness can be expressed. .
ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、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、グリセリン等のポリオールと反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオールのほか、ラクトン系ポリエステルポリオール及びポリカーボネート系ポリオールが挙げられる。 As polyester polyols, in addition to condensation polyester polyols obtained by reacting polycarboxylic acids such as adipic acid and phthalic acid with polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and glycerin, lactone polyester polyols and polycarbonate systems A polyol is mentioned.
ポリエーテルポリエステルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等のポリオールに、プロピレンオキシド、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加した化合物に、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を反応させたものが用いられる。このポリオール類は、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、水酸基数や水酸基価を変えることができる。 As the polyether polyester polyol, for example, a compound obtained by reacting a polycarboxylic acid such as adipic acid or phthalic acid with a compound obtained by adding an alkylene oxide such as propylene oxide or ethylene oxide to a polyol such as ethylene glycol, glycerin or sorbitol is used. It is done. These polyols can change the number of hydroxyl groups and the hydroxyl value by adjusting the kind of raw material components, the molecular weight, the degree of condensation, and the like.
また、ポリオール類の一部として架橋剤を配合することができる。この架橋剤としては、例えばポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等のポリオール（多官能アルコール）が挙げられる。架橋剤を含有することにより、軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度を一層高めることができ、発泡体の機械的物性を向上させることができる。 Moreover, a crosslinking agent can be mix | blended as some polyols. Examples of the crosslinking agent include polyols (polyfunctional alcohols) such as polyethylene glycol, diethylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol. By containing a crosslinking agent, the crosslinking density of a flexible polyurethane foam can be further increased, and the mechanical properties of the foam can be improved.
次に、ポリオール類と反応させるポリイソシアネート類はイソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的にはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）が用いられる。トリレンジイソシアネート（トルエンジイソシアネート）は、ポリオール類や発泡剤としての水との樹脂化反応や泡化反応の反応性に優れ、低密度（軽比重）のポリウレタン発泡体を製造するのに好ましい。トリレンジイソシアネートには、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。 Next, polyisocyanates to be reacted with polyols are compounds having a plurality of isocyanate groups, and specifically, tolylene diisocyanate (TDI) is used. Tolylene diisocyanate (toluene diisocyanate) is excellent in the reactivity of a resin and a foaming reaction with polyols and water as a foaming agent, and is preferable for producing a polyurethane foam having a low density (light specific gravity). Tolylene diisocyanate has isomers such as 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, any of which can be used alone or as a mixture.
特に、２,４−トリレンジイソシアネートは、異性体である２,６−トリレンジイソシアネートに比べてそれらの反応性、殊に泡化反応の反応性に優れている。そのため、２,４−トリレンジイソシアネートを６５〜８０質量％含有することが好ましい。２,４−トリレンジイソシアネートの含有量が６５質量％より少ない場合には、ポリオール類や水との反応性が不足し、所望の機械的物性を有する発泡体を得ることが難しくなる。一方、２,４−トリレンジイソシアネートの含有量が８０質量％より多い場合には、ポリオール類や水との反応性が高くなり過ぎて、泡化反応が過度に進行したり、架橋反応が過度に進行したりして、目的とする発泡体が得られなくなる。 In particular, 2,4-tolylene diisocyanate is superior in reactivity to 2,6-tolylene diisocyanate, which is an isomer, particularly in the foaming reaction. Therefore, it is preferable to contain 65 to 80% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate. When the content of 2,4-tolylene diisocyanate is less than 65% by mass, the reactivity with polyols and water is insufficient, and it becomes difficult to obtain a foam having desired mechanical properties. On the other hand, when the content of 2,4-tolylene diisocyanate is more than 80% by mass, the reactivity with polyols and water becomes too high, the foaming reaction proceeds excessively, or the crosslinking reaction is excessive. Or the desired foam cannot be obtained.
具体的には２,４−トリレンジイソシアネート８０質量％と２,６−トリレンジイソシアネート２０質量％との混合物、２,４−トリレンジイソシアネート６５質量％と２,６−トリレ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、トリレ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。 Specifically, a mixture of 80% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate and 20% by mass of 2,6-tolylene diisocyanate 65% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate and 35% by mass of 2,6-tolylene diisocyanate And the like are used. A modified product of tolylene diisocyanate can also be used. Examples of such modified products include urethane-modified products, dimers, trimers, carbodiimide-modified products, allophanate-modified products, burette-modified products, urea-modified products, Examples include prepolymers.
ポリイソシアネート類のイソシアネート指数（イソシアネートインデックス）は、９０〜１２０である。イソシアネート指数を９０〜１２０に設定することにより、発泡体の変色を抑制することができると共に、発泡体の架橋密度を高めて発泡体の機械的物性の向上に資することができる。 The isocyanate index (isocyanate index) of polyisocyanates is 90-120. By setting the isocyanate index to 90 to 120, discoloration of the foam can be suppressed, and the crosslinking density of the foam can be increased to contribute to improvement of the mechanical properties of the foam.
ここで、イソシアネート指数は、ポリオール類の水酸基、架橋剤であるポリオールの水酸基及び発泡剤（水）等の活性水素基に対するポリイソシアネート類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。イソシアネート指数が１００を超えるということは、イソシアネート基が活性水素基より過剰であることを意味する。イソシアネート指数が９０未満の場合には、ポリオール類などに対するポリイソシアネート類の反応が不足し、発泡体の破裂、崩壊が起きやすくなると共に、得られる発泡体の架橋密度が低下し、発泡体が軟らかくなって機械的物性が低下する。その一方、イソシアネート指数が１２０を超える場合には、発泡体の架橋密度が高くなってセルの連通性が悪くなると共に、ひずみ（歪）特性も低下する傾向を示す。 Here, the isocyanate index represents the equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen group such as the hydroxyl group of the polyol, the hydroxyl group of the polyol as the crosslinking agent, and the foaming agent (water) in percentage. An isocyanate index exceeding 100 means that the isocyanate group is in excess of the active hydrogen group. When the isocyanate index is less than 90, the reaction of polyisocyanates with polyols and the like is insufficient, and the foam tends to rupture and collapse, and the crosslink density of the resulting foam decreases, and the foam is soft. As a result, the mechanical properties deteriorate. On the other hand, when the isocyanate index exceeds 120, the crosslink density of the foam is increased, the connectivity of the cells is deteriorated, and the strain (strain) characteristic tends to be lowered.
続いて、触媒はポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化反応（ウレタン化反応）を促進すると共に、ポリイソシアネート類と発泡剤としての水との泡化反応などを促進するためのものである。樹脂化反応を選択的に促進する触媒としては特に金属触媒が用いられ、泡化反応を促進するための触媒としては特にアミン触媒が用いられる。金属触媒として具体的には、オクチル酸スズ（スズオクトエート）、ジブチルスズジラウレート、ジブチルジ酢酸スズ、ジ（２−エチルヘキシル）ジラウリン酸スズ、ジ（２−エチルヘキサン酸）スズ、ジオクチルスズジラウレート等のスズ化合物やジ（２−エチルヘキサン酸）鉛等が挙げられる。アミン触媒として具体的には、Ｎ,Ｎ´,Ｎ´−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等の第３級アミンが挙げられる。 Subsequently, the catalyst is for accelerating a resinification reaction (urethanization reaction) between polyols and polyisocyanates, and for promoting a foaming reaction between polyisocyanates and water as a blowing agent. In particular, a metal catalyst is used as a catalyst for selectively promoting the resinification reaction, and an amine catalyst is particularly used as a catalyst for promoting the foaming reaction. Specifically, tin such as tin octylate (tin octoate), dibutyltin dilaurate, tin dibutyldiacetate, tin di (2-ethylhexyl) dilaurate, di (2-ethylhexanoate) tin, dioctyltin dilaurate Examples thereof include compounds and di (2-ethylhexanoic acid) lead. Specific examples of the amine catalyst include tertiary amines such as N, N ′, N′-trimethylaminoethylpiperazine, triethylenediamine, and dimethylethanolamine.
この金属触媒の含有量は、ポリオール類１００質量部当たり０．７質量部未満であることが好ましい。金属触媒はポリウレタン発泡体中に残存し、変色を悪化させる傾向があるため、より少ない含有量又は含有しないように設定することが好ましい。また、アミン触媒の含有量は、ポリオール類１００質量部当たり０．１〜７．０質量部であることが好ましい。アミン触媒の含有量が０．１質量部より少ない場合には、泡化反応の進行が十分ではなく、得られる発泡体のセルの連通性が低下し、通気性が損なわれる傾向となる。その一方、７．０質量部より多い場合には、泡化反応の進行が過剰になり、発泡体の機械的物性が低下する。 The content of the metal catalyst is preferably less than 0.7 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. Since the metal catalyst remains in the polyurethane foam and tends to deteriorate discoloration, it is preferable to set the content to be less or not contained. Moreover, it is preferable that content of an amine catalyst is 0.1-7.0 mass parts per 100 mass parts of polyols. When the content of the amine catalyst is less than 0.1 parts by mass, the foaming reaction is not sufficiently progressed, and the connectivity of the cells of the resulting foam is lowered and the air permeability tends to be impaired. On the other hand, when the amount is more than 7.0 parts by mass, the foaming reaction proceeds excessively and the mechanical properties of the foam are lowered.
次いで、発泡剤は、ポリウレタンを発泡させてポリウレタン発泡体とするためのものである。この発泡剤としては、軟質ポリウレタン発泡体の製造で一般的に使用される水（ポリイソシアネート類と反応して炭酸ガスを発生する）、水と補助発泡剤としてのハロゲン化脂肪族炭化水素、例えばメチレンクロライド、トリクロロエタン、炭酸ガス等との併用、酸アミドとの併用が好適である。これらの発泡剤のうち、泡化反応の反応性に優れ、取扱性の良好な水が好ましいが、軽量な発泡体を求める場合には水のみではなく、補助発泡剤であるハロゲン化炭化水素、炭酸ガス等との併用が好ましい。 Next, the foaming agent is for foaming polyurethane into a polyurethane foam. Examples of the foaming agent include water commonly used in the production of flexible polyurethane foam (reacts with polyisocyanates to generate carbon dioxide gas), water and halogenated aliphatic hydrocarbons as auxiliary foaming agents, such as The combined use with methylene chloride, trichloroethane, carbon dioxide, etc., and the combined use with acid amide are preferred. Among these foaming agents, water having excellent foaming reaction reactivity and good handleability is preferred, but when seeking a lightweight foam, not only water, but also a halogenated hydrocarbon that is an auxiliary foaming agent, The combined use with carbon dioxide gas or the like is preferable.
発泡剤の含有量は、水の場合にはポリオール類１００質量部当たり１．５〜５．０質量部であることが好ましい。この発泡剤の含有量が１．５質量部より少ない場合には泡化反応が不十分となり、発泡体を安定した状態で得ることができなくなる。その一方、発泡剤の含有量が５．０質量部より多い場合には、水とポリイソシアネート類との反応による過剰な発熱の問題が生じたり、発泡体の連続気泡構造が十分に形成されなくなったりして好ましくない。補助発泡剤の含有量は、発泡体の見掛け密度を調整するために適宜決定されるが、ポリオール類１００質量部当たり１．０〜１０質量部であることが好ましい。補助発泡剤の含有量が１．０質量部より少ない場合には、補助発泡剤の気化量が少なく、補助発泡剤としての効果が低下する傾向を示す。一方、１０質量部より多い場合には、発熱による十分な気化がなされず、補助発泡剤として満足できる効果が得られなくなる。 In the case of water, the foaming agent content is preferably 1.5 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. When the content of the foaming agent is less than 1.5 parts by mass, the foaming reaction becomes insufficient and the foam cannot be obtained in a stable state. On the other hand, when the content of the foaming agent is more than 5.0 parts by mass, there is a problem of excessive heat generation due to the reaction between water and polyisocyanates, or the open cell structure of the foam is not sufficiently formed. It is not preferable. Although content of an auxiliary | assistant foaming agent is suitably determined in order to adjust the apparent density of a foam, it is preferable that it is 1.0-10 mass parts per 100 mass parts of polyols. When the content of the auxiliary foaming agent is less than 1.0 part by mass, the amount of vaporization of the auxiliary foaming agent is small, and the effect as the auxiliary foaming agent tends to decrease. On the other hand, when the amount is more than 10 parts by mass, sufficient vaporization due to heat generation is not performed, and a satisfactory effect as an auxiliary foaming agent cannot be obtained.
続いて、整泡剤は、発泡剤によって行われる発泡を円滑に進行させるために必要に応じて用いられる。そのような整泡剤としては、軟質ポリウレタン発泡体を製造する際に通常使用されるものを用いることができる。整泡剤として具体的には、シリコーン化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、ポリエーテルシロキサン、フェノール系化合物等が用いられる。この整泡剤の含有量は常法に従って設定される。発泡体原料には、前記各原料のほか、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、撥水剤、破泡剤（充填剤）等を常法に従って配合することができる。 Subsequently, the foam stabilizer is used as necessary in order to smoothly advance foaming performed by the foaming agent. As such a foam stabilizer, what is normally used when manufacturing a flexible polyurethane foam can be used. Specific examples of the foam stabilizer include silicone compounds, anionic surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium lauryl sulfate, polyether siloxane, and phenolic compounds. The content of the foam stabilizer is set according to a conventional method. In addition to the above-mentioned raw materials, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a flame retardant, a water repellent, a foam breaker (filler) and the like can be blended in the foam raw material according to a conventional method.
前述したポリオール類とポリイソシアネート類との反応は常法に従って行われるが、ワンショット法又はプレポリマー法が採用される。ワンショット法は、ポリオール類とポリイソシアネート類とを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオール類とポリイソシアネート類との各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基又は水酸基を有するプレポリマーを得、それにポリオール類又はポリイソシアネート類を反応させる方法である。また、軟質ポリウレタン発泡体としては、スラブ発泡法により得られる軟質スラブポリウレタン発泡体が好ましい。スラブ発泡法は、上記ワンショット法により混合攪拌された反応原料（反応混合液）をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に反応原料が常温、大気圧下で反応し、自然発泡することで得られる。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）し、所定形状に裁断される。その他、モールド成形法、現場施工スプレー成形法等によって軟質ポリウレタン発泡体を得ることもできる。 The aforementioned reaction between the polyols and the polyisocyanates is carried out according to a conventional method, and a one-shot method or a prepolymer method is employed. The one-shot method is a method in which polyols and polyisocyanates are directly reacted. The prepolymer method is a method in which a part of a polyol and a polyisocyanate are reacted in advance to obtain a prepolymer having an isocyanate group or a hydroxyl group at a terminal, and the polyol or the polyisocyanate is reacted therewith. Moreover, as a soft polyurethane foam, the soft slab polyurethane foam obtained by a slab foaming method is preferable. In the slab foaming method, the reaction raw material (reaction mixture) mixed and stirred by the one-shot method is discharged onto a belt conveyor, and the reaction raw material reacts at normal temperature and atmospheric pressure while the belt conveyor moves. Obtained by foaming. Thereafter, it is cured (cured) in a drying furnace and cut into a predetermined shape. In addition, a flexible polyurethane foam can also be obtained by a molding method, an on-site spray molding method, or the like.
このようにして得られる軟質ポリウレタン発泡体は、例えば見掛け密度が好ましくは２０〜８０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは３０〜６０ｋｇ／ｍ３のものである。ここで、見掛け密度はＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠して測定される値である。この見掛け密度が２０ｋｇ／ｍ３より低い場合、発泡体中のセルの割合が増え、発泡体の機械的物性が低下する。その一方、見掛け密度が８０ｋｇ／ｍ３より高い場合、物性的なデメリットは少ないが、非常に軽量に設計できるという大きなメリットが得られ難くなる。 The soft polyurethane foam thus obtained has an apparent density of preferably 20 to 80 kg / m 3 , more preferably 30 to 60 kg / m 3 . Here, the apparent density is a value measured according to JIS K 7222: 1999. When this apparent density is lower than 20 kg / m 3 , the proportion of cells in the foam increases, and the mechanical properties of the foam deteriorate. On the other hand, when the apparent density is higher than 80 kg / m 3 , there are few physical demerits, but it is difficult to obtain a great merit that it can be designed to be very lightweight.
また、発泡体は、紫外線照射による変色性及び酸化窒素による変色性が抑制される。具体的には、紫外線照射による変色性の場合には、例えばフェードメータ試験機により所定の紫外線の照射を行い、照射前後の黄色度（イエローインデックス）ＹＩを色差計により測定した。同黄色度の差（色差）ΔＹＩは７０以下に抑えられる。さらに、酸化窒素による変色性の場合には、例えば濃度６００ｐｐｍの酸化窒素ガス雰囲気中に曝露する前後の黄色度ＹＩの差を示す色差ΔＹＩが６５以下に抑えられる。 Moreover, the discoloration property by a ultraviolet-ray irradiation and the discoloration property by a nitrogen oxide are suppressed. Specifically, in the case of discoloration due to ultraviolet irradiation, for example, predetermined ultraviolet irradiation was performed with a fade meter tester, and the yellowness (yellow index) YI before and after irradiation was measured with a color difference meter. The difference in yellowness (color difference) ΔYI is suppressed to 70 or less. Furthermore, in the case of discoloration due to nitrogen oxide, for example, the color difference ΔYI indicating the difference in yellowness YI before and after exposure in a nitrogen oxide gas atmosphere having a concentration of 600 ppm is suppressed to 65 or less.
発泡体の硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６４００−２（２００４）に準拠して測定される値として４０〜２００Ｎであることが好ましい。この硬さが４０Ｎより低いときには、発泡体を肩パッドなどとして使用する場合に硬さが不十分で、形状保持が十分にできないなど好ましくない。一方、硬さが２００Ｎより高いときには、発泡体が硬くなり過ぎて、軟質ポリウレタン発泡体としての弾力性に欠けるようになって好ましくない。 The hardness of the foam is preferably 40 to 200 N as a value measured in accordance with JIS K 6400-2 (2004). When this hardness is lower than 40N, it is not preferable because the hardness is insufficient when the foam is used as a shoulder pad or the like, and the shape cannot be sufficiently maintained. On the other hand, when the hardness is higher than 200 N, the foam becomes too hard, and the elasticity as a soft polyurethane foam is not preferable.
以上の実施形態により発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体では、ポリオール類は質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールを含み、そのポリエーテルポリオールの含有量がポリオール類１００質量部当たり５０〜１００質量部である。このため、ポリオール類は比較的低分子量であって、発泡体の架橋密度が高くなり、紫外線照射により発泡体が分解しにくくなると同時に、発泡体が酸化窒素に曝露されたとき酸化窒素を吸収しにくくなる。上記ポリオール類の構成に加えて、ポリイソシアネート類はトリレンジイソシアネートであって、そのイソシアネート指数が９０〜１２０に設定されていることから、樹脂化反応や泡化反応の反応性が良く、良好な発泡体が得られる。従って、紫外線及び大気中の酸化窒素に基づく変色を抑制することができると共に、硬さ、ひずみなどの機械的物性を向上させることができる。よって、この発泡体をドレス、ブラウス等の肩パッド、ブラジャー等のパッドなどに好適に使用することができる。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
In the hardly discolorable soft polyurethane foam of the present embodiment, the polyol includes a polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500, and the content of the polyether polyol is 50 to 100 mass per 100 mass parts of the polyol. Part. For this reason, polyols have a relatively low molecular weight, the cross-linking density of the foam is high, and the foam is difficult to decompose by UV irradiation, and at the same time, it absorbs nitric oxide when the foam is exposed to nitric oxide. It becomes difficult. In addition to the above-mentioned polyols, the polyisocyanate is tolylene diisocyanate, and its isocyanate index is set to 90 to 120. Therefore, the reactivity of the resinification reaction and the foaming reaction is good and good. A foam is obtained. Accordingly, discoloration based on ultraviolet rays and nitrogen oxide in the atmosphere can be suppressed, and mechanical properties such as hardness and strain can be improved. Therefore, this foam can be suitably used for a shoulder pad such as a dress or a blouse, a pad such as a brassiere, or the like.
・ 前記ポリエーテルポリオールはアルキレンオキシド単位を有し、該アルキレンオキシド単位がプロピレンオキシド単位で構成されることにより、エチレンオキシド単位に比べて酸化窒素を水分と共に吸収しにくく、酸化窒素による変色を一層抑制することができる。その上、エチレンオキシド単位に比べてプロピレンオキシド単位の部分で回転が抑えられ、発泡体の硬さを高めることができる。 The polyether polyol has an alkylene oxide unit, and the alkylene oxide unit is composed of a propylene oxide unit, so that it is less likely to absorb nitric oxide together with moisture than the ethylene oxide unit, and further suppresses discoloration due to nitric oxide. be able to. In addition, rotation is suppressed at the portion of the propylene oxide unit as compared with the ethylene oxide unit, and the hardness of the foam can be increased.
・ ポリエーテルポリオールの水酸基価は１００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることにより、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネート類との反応を十分に促進することができ、軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度を向上させることができ、変色の抑制と機械的物性の向上を図ることができる。 -Since the hydroxyl value of the polyether polyol is 100 to 300 mgKOH / g, the reaction between the polyether polyol and the polyisocyanate can be sufficiently promoted, and the crosslink density of the flexible polyurethane foam can be improved. In addition, it is possible to suppress discoloration and improve mechanical properties.
・ ポリエーテルポリオールの１分子中における水酸基数は２〜４であることにより、軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度を高めることができ、変色の抑制と機械的物性の向上を達成することができる。 -When the number of hydroxyl groups in one molecule of the polyether polyol is 2 to 4, the crosslink density of the flexible polyurethane foam can be increased, and the discoloration can be suppressed and the mechanical properties can be improved.
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、本発明はそれら実施例の範囲に限定されるものではない。
（実施例１〜２０及び比較例１〜８）
ポリオール類、ポリイソシアネート類、発泡剤、整泡剤、触媒及び整泡剤を含有する軟質ポリウレタン発泡体の発泡体原料を、表１及び表２に示す組成にて調製した。表１及び表２における発泡体原料の数値は質量部を表す。そして、発泡体原料を常温で混合し、常法に従って反応及び発泡（スラブ発泡）させることにより、縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ及び厚さ３００ｍｍ程度の軟質ポリウレタン発泡体（ブロック体）を製造した。各物性の測定は、前記ブロック体を裁断加工することにより得られるサンプルについて行った。
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the scope of these examples.
(Examples 1-20 and Comparative Examples 1-8)
Foam raw materials of flexible polyurethane foam containing polyols, polyisocyanates, foaming agent, foam stabilizer, catalyst and foam stabilizer were prepared with the compositions shown in Tables 1 and 2. The numerical values of the foam raw materials in Table 1 and Table 2 represent parts by mass. And the foam raw material was mixed at normal temperature, and it reacted and foamed (slab foaming) according to a conventional method, thereby producing a flexible polyurethane foam (block body) having a length of about 400 mm, a width of 400 mm, and a thickness of about 300 mm. Each physical property was measured on a sample obtained by cutting the block body.
ここで比較例１では、発泡体原料のポリオールとして質量平均分子量が低分子量の４００であるポリエーテルポリオールのみを使用した例を示す。比較例２、４及び５ではトリレンジイソシアネートのイソシアネート指数が本発明の下限を下回る８０である例及び比較例３ではトリレンジイソシアネートのイソシアネート指数が本発明の上限を上回る１２５である例を示す。比較例６及び７では質量平均分子量６００〜１５００のポリエーテルポリオールの含有量が本発明の下限を下回る例を示す。比較例８では、ポリオールの質量平均分子量が高分子量の３０００であるポリエーテルポリオールのみを使用した例を示す。 Here, Comparative Example 1 shows an example in which only a polyether polyol having a mass average molecular weight of 400 having a low molecular weight is used as the polyol of the foam material. Comparative Examples 2, 4 and 5 show examples in which the isocyanate index of tolylene diisocyanate is 80 below the lower limit of the present invention, and Comparative Example 3 shows an example in which the isocyanate index of tolylene diisocyanate is 125 above the upper limit of the present invention. Comparative Examples 6 and 7 show examples in which the content of the polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500 is below the lower limit of the present invention. Comparative Example 8 shows an example in which only a polyether polyol having a polyol weight average molecular weight of 3000 is used.
表１及び表２に示す発泡体原料について以下に説明する。
ポリオールＧＰ４００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量４００、水酸基価４２１ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシドのみで構成されたもの、三洋化成工業（株）製、ＧＰ４００
ポリオールＧＰ６００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量６００、水酸基価２８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシドのみで構成されたもの、三洋化成工業（株）製、ＧＰ６００
ポリオールＧ７００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量７００、水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシドのみで構成されたもの、旭電化工業（株）製、Ｇ７００
ポリオールＧＰ１０００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量１０００、水酸基価１６８ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシドのみで構成されたもの、三洋化成工業（株）製、ＧＰ１０００
ポリオールＧ１５００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量１５００、水酸基価１１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシドのみで構成されたもの、旭電化工業（株）製、Ｇ１５００
ポリオールＧＰ３０００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量３０００、水酸基価５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシドのみで構成されたもの、三洋化成工業（株）製、ＧＰ３０００
ポリオールＧＥＰ２８００：ポリエーテルポリオール、質量平均分子量３０００、水酸基価６５ｍｇＫＯＨ／ｇ、１分子中の水酸基数３、アルキレンオキシド単位はプロピレンオキシド５０質量％及びエチレンオキシド５０質量％で構成されたもの、三洋化成工業（株）製、ＧＥＰ２８００
アミン触媒３３ＬＶ：トリエチレンジアミン、日本乳化剤（株）製、３３ＬＶ
整泡剤Ｌ６２６：シリコーン整泡剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、Ｌ６２６
ポリイソシアネートＴ６５：２,４−トリレンジイソシアネート６５質量％と２,６−トリレンジイソシアネート３５質量％との混合物、日本ポリウレタン工業（株）製、コロネートＴ６５
得られた軟質ポリウレタン発泡体のサンプルについて、見掛け密度、硬さ及び変色性を下記に示す方法で測定した。変色性については、初期及び紫外線（ＵＶ）照射後、酸化窒素（ＮＯｘ）暴露後の黄色度（ＹＩ）を測定し、初期値との差を色差（ΔＹＩ）として算出した。
The foam raw materials shown in Table 1 and Table 2 will be described below.
Polyol GP400: polyether polyol, mass average molecular weight 400, hydroxyl value 421 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit composed only of propylene oxide, manufactured by Sanyo Chemical Industries, GP400
Polyol GP600: Polyether polyol, mass average molecular weight 600, hydroxyl value 280 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit is composed only of propylene oxide, manufactured by Sanyo Chemical Industries, GP600
Polyol G700: Polyether polyol, mass average molecular weight 700, hydroxyl value 225 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit composed only of propylene oxide, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., G700
Polyol GP1000: Polyether polyol, mass average molecular weight 1000, hydroxyl value 168 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit composed only of propylene oxide, manufactured by Sanyo Chemical Industries, GP1000
Polyol G1500: Polyether polyol, mass average molecular weight 1500, hydroxyl value 112 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit composed only of propylene oxide, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., G1500
Polyol GP3000: polyether polyol, mass average molecular weight 3000, hydroxyl value 56 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit composed only of propylene oxide, manufactured by Sanyo Chemical Industries, GP3000
Polyol GEP2800: polyether polyol, mass average molecular weight 3000, hydroxyl value 65 mgKOH / g, hydroxyl number 3 in one molecule, alkylene oxide unit composed of 50% by mass of propylene oxide and 50% by mass of ethylene oxide, Sanyo Chemical Industries ( Co., Ltd., GEP2800
Amine catalyst 33LV: Triethylenediamine, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., 33LV
Foam stabilizer L626: Silicone foam stabilizer, manufactured by Momentive Performance Materials, L626
Polyisocyanate T65: mixture of 65% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate and 35% by mass of 2,6-tolylene diisocyanate, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Coronate T65
About the sample of the obtained flexible polyurethane foam, the apparent density, hardness, and discoloration property were measured by the method shown below. Regarding the discoloration, the yellowness (YI) after the initial irradiation and after ultraviolet (UV) irradiation and after exposure to nitric oxide (NOx) was measured, and the difference from the initial value was calculated as the color difference (ΔYI).
見掛け密度（ｋｇ／ｍ３）：ＪＩＳ Ｋ ７２２２（１９９９）に準拠して測定した値である。
硬さ（Ｎ）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−２（２００４）に準拠して測定した値である。
Apparent density (kg / m 3 ): A value measured according to JIS K 7222 (1999).
Hardness (N): A value measured according to JIS K 6400-2 (2004).
紫外線照射による変色性：フェードメータ試験機に発泡体のサンプルを取付け、紫外線を２０時間照射（ブラックパネル６３℃）後、取り出して黄色度（イエローインデックス）ＹＩを色差計により測定した。そして、紫外線照射後の黄色度ＹＩと初期の黄色度ＹＩとの差を色差ΔＹＩとして求めた。 Discoloration due to ultraviolet irradiation: A foam sample was attached to a fade meter tester, irradiated with ultraviolet rays for 20 hours (black panel 63 ° C.), taken out, and measured for yellowness (yellow index) YI with a color difference meter. Then, the difference between the yellowness YI after ultraviolet irradiation and the initial yellowness YI was determined as a color difference ΔYI.
酸化窒素（ＮＯｘ）による変色性：発泡体のサンプルを濃度６００ｐｐｍの酸化窒素ガス雰囲気中に４時間曝露した後、取り出してフェードメータ試験機で黄色度ＹＩを測定した。そして、酸化窒素曝露後の黄色度ＹＩと初期の黄色度ＹＩとの差を色差ΔＹＩとして求めた。それらの結果を表１及び表２に示した。 Nitrogen oxide (NOx) discoloration: A foam sample was exposed to a nitrogen oxide gas atmosphere having a concentration of 600 ppm for 4 hours, and then taken out and measured for yellowness YI with a fade meter tester. The difference between the yellowness YI after exposure to nitric oxide and the initial yellowness YI was determined as the color difference ΔYI. The results are shown in Tables 1 and 2.
一方、比較例１では発泡体原料のポリオールとして質量平均分子量が低分子量の４００であるポリエーテルポリオールのみを使用したため、発泡体が収縮し、良好な発泡体が得られなかった。比較例２、４及び５ではトリレンジイソシアネートのイソシアネート指数が本発明の下限を下回る８０であることから、発泡体には十分な架橋構造が形成されず、酸化窒素が吸収されやすくなったり、紫外線によって分解されやすくなったりして紫外線及び酸化窒素による発泡体の色差ΔＹＩが悪化した。比較例３ではトリレンジイソシアネートのイソシアネート指数が本発明の上限を上回る１２５であったため、樹脂化反応と泡化反応とのバランスが悪くなり、発泡体は収縮して良好なものが得られなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since only the polyether polyol having a mass average molecular weight of 400 having a low molecular weight was used as the polyol of the foam material, the foam contracted and a good foam was not obtained. In Comparative Examples 2, 4 and 5, the isocyanate index of tolylene diisocyanate is 80, which is lower than the lower limit of the present invention. Therefore, a sufficient crosslinked structure is not formed in the foam, and nitrogen oxide is easily absorbed. The color difference ΔYI of the foam due to ultraviolet rays and nitric oxide deteriorated. In Comparative Example 3, since the isocyanate index of tolylene diisocyanate was 125 exceeding the upper limit of the present invention, the balance between the resinification reaction and the foaming reaction was poor, and the foam was shrunk and a good one was not obtained. .
比較例６及び７では質量平均分子量６００〜１５００のポリオールの含有量が本発明の下限を大きく下回ったため、発泡体の架橋構造が不足し、紫外線及び酸化窒素による色差ΔＹＩが悪化した。比較例８では、ポリオールの質量平均分子量が高分子量の３０００であるポリエーテルポリオールのみを使用したことから、発泡体のポリオール残部が長鎖構造をとり、紫外線によって分解しやすく、また酸化窒素の吸収も大きく、紫外線及び酸化窒素による色差ΔＹＩが悪くなった。 In Comparative Examples 6 and 7, since the content of the polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500 was significantly below the lower limit of the present invention, the crosslinked structure of the foam was insufficient, and the color difference ΔYI due to ultraviolet rays and nitrogen oxide was deteriorated. In Comparative Example 8, since only the polyether polyol having a polyol weight average molecular weight of 3000 having a high molecular weight was used, the polyol remaining in the foam had a long chain structure and was easily decomposed by ultraviolet rays, and also absorbed nitrogen oxide. The color difference ΔYI due to ultraviolet rays and nitric oxide deteriorated.
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ ポリオール類として、質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールを複数組合せ、ポリオール類全体の質量平均分子量、水酸基価、水酸基数などを調整して使用することもできる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
As the polyols, a plurality of polyether polyols having a mass average molecular weight of 600 to 1500 can be combined, and the mass average molecular weight, the hydroxyl value, the number of hydroxyl groups, etc. of the whole polyol can be adjusted and used.
・ ポリイソシアネート類として、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との含有量が前記実施例とは異なるものを少なくとも１種使用し、ポリオール類との反応性を変えたり、イソシアネート指数を変更したりすることもできる。 -As the polyisocyanate, at least one of the contents of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate different from the above examples is used, and the reactivity with polyols is changed, It is also possible to change the isocyanate index.
・ ポリエーテルポリオールとして、アルキレンオキシド単位がプロピレンオキシド単位に少量のエチレンオキシド単位を含むものを使用することも可能である。
・ 本発明の軟質ポリウレタン発泡体では、酸化硫黄（ＳＯｘ）などの大気中の汚染ガスを吸収することができ、それによる変色を抑制することができる。
-As a polyether polyol, it is also possible to use what an alkylene oxide unit contains a small amount of ethylene oxide units in a propylene oxide unit.
-In the flexible polyurethane foam of this invention, pollutant gas in air | atmosphere, such as sulfur oxide (SOx), can be absorbed and discoloration by it can be suppressed.
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。
・ 色差計により測定された、紫外線照射前後及び酸化窒素曝露前後における変色性を示す色差ΔＹＩが７０以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体。このように構成した場合、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、紫外線及び大気中の酸化窒素による変色を十分に抑制することができる。
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
5. The hardly discolored color according to claim 1, wherein a color difference ΔYI measured by a color difference meter before and after ultraviolet irradiation and before and after exposure to nitric oxide is 70 or less. Flexible polyurethane foam. When comprised in this way, in addition to the effect of the invention which concerns on any one of Claims 1-4, the discoloration by an ultraviolet-ray and nitrogen oxide in air | atmosphere can fully be suppressed.
・ 前記軟質ポリウレタン発泡体は、スラブ発泡法により得られるものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の難変色性の軟質ポリウレタン発泡体。このように構成した場合、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、発泡体を簡単な操作で容易に得ることができる。 The soft polyurethane foam according to any one of claims 1 to 4, wherein the soft polyurethane foam is obtained by a slab foaming method. When comprised in this way, in addition to the effect of the invention which concerns on any one of Claims 1-4, a foam can be obtained easily by simple operation.
Claims (4)
前記ポリオール類は質量平均分子量が６００〜１５００のポリエーテルポリオールを含み、そのポリエーテルポリオールの含有量がポリオール類１００質量部当たり５０〜１００質量部であると共に、ポリイソシアネート類はトリレンジイソシアネートであって、そのイソシアネート指数が９０〜１２０であることを特徴とする難変色性の軟質ポリウレタン発泡体。 A flexible polyurethane foam obtained by reacting and foaming a foam raw material containing a polyol, a polyisocyanate, a foaming agent and a catalyst,
The polyols include a polyether polyol having a mass average molecular weight of 600 to 1500, the content of the polyether polyol is 50 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the polyols, and the polyisocyanate is tolylene diisocyanate. An isocyanate index is 90 to 120, which is a soft polyurethane foam having hardly discoloration.
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