JP2013076047A - 発泡性液状樹脂組成物および発泡体 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】ヒドロシリル基当量が30g/mol以上180g/mol未満の硬化剤(A−1)とヒドロシリル基当量が180g/mol以上700g/mol以下の硬化剤(A−2)、少なくとも1個のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体(B)、ヒドロシリル化触媒(C)、発泡剤(D)、潤滑剤(E)、分子鎖中に平均して1個未満のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる可塑剤(F)からなる発泡性液状樹脂組成物であり、該発泡性液状樹脂組成物中のヒドロシリル基含有量がアルケニル基1モル当り1.1モル以上5.0モル以下である発泡性液状樹脂組成物を発泡させた発泡体。
【選択図】なし
Description
本発明におけるヒドロシリル基当量が30g/mol以上180g/mol未満の硬化剤(A−1)と、ヒドロシリル基当量が180g/mol以上700g/mol以下の硬化剤(A−2)は、ヒドロシリル基を有するため、少なくとも1個のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体(B)中に存在するアルケニル基と反応(ヒドロシリル化反応)して、硬化する。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基が挙げられる。
本発明における重合体(B)は、少なくとも1個のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体である。アルケニル基とは、ヒドロシリル化反応に対して活性のある炭素−炭素二重結合を含む基である。アルケニル基としては、炭素数が好ましくは2〜20個、より好ましくは2〜4個の脂肪族不飽和炭化水素基(例:ビニル基、アリル基、メチルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等)、炭素数が好ましくは3〜20個、より好ましくは3〜6個の環式不飽和炭化水素基(例:シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等)、メタクリル基等が挙げられる。
本発明におけるヒドロシリル化触媒(C)としては、ヒドロシリル化触媒として使用し得るものである限り、特に制限はなく、任意のものを使用し得る。ヒドロシリル化触媒(C)の具体例としては、白金の担体;アルミナ、シリカ、カーボンブラック等の担体に固体白金を担持させたもの;塩化白金酸;塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトン等の錯体;白金−オレフィン錯体や白金−ビニルシロキサン錯体;白金−ホスフィン錯体;白金−ホスファイト錯体;ジカルボニルジクロロ白金、等が挙げられる。
本発明における発泡剤(D)は、加熱により分解して炭酸ガス、窒素ガス等の無機ガスを発生する化学発泡剤が好ましく、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド化合物、テトラゾール化合物、有機酸、等の有機系熱分解型発泡剤、重炭酸塩、炭酸塩、有機酸塩、亜硝酸塩、等の無機系熱分解型発泡剤、重炭酸塩と有機酸または有機酸塩の組み合わせ等の無機系反応型発泡剤等が挙げられる。
有機系熱分解型発泡剤としては、さらに、トリヒドラジノトリアジン等も挙げられる。
重炭酸塩としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム等が挙げられる。
有機酸塩としては、前記有機酸のナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、アルミニウム、亜鉛等の金属塩等が挙げられる。
亜硝酸塩としては、例えば亜硝酸アンモニウムが挙げられる。
重炭酸塩としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウムが挙げられる。有機酸としては、クエン酸、シュウ酸、フマル酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸が挙げられる。
物理発泡剤としては、化学発泡剤の分解やヒドロシリル化反応を阻害しないものであれば特に限定はないが、例えば、ポリウレタン、フェノール、ポリスチレン、ポリオレフィン等の発泡に用いられる発泡剤を用いることが出来る。物理発泡剤としては、発泡性や作業性と安全性の点から、物理発泡剤の沸点は、100℃以下であることが好ましく、さらには65℃以下、特には50℃以下が好ましい。具体的には、炭化水素、フロン、塩化アルキル、エーテル等の有機化合物、二酸化炭素、窒素、空気等の無機化合物が挙げられるが、環境適合性の観点から、炭化水素、エーテル、二酸化炭素、窒素、空気から選ばれる化合物を用いることが好ましい。
本発明の発泡性液状樹脂組成物は潤滑剤(E)を含有する。潤滑剤(E)を含有することで、発泡性液状樹脂組成物を発泡してなる発泡体の発泡セル内における摩擦や粘着を少なくし、所望の触感や柔軟性を有する発泡体を得ることができる。また、この潤滑剤(E)は、硬化剤(A−1)及び硬化剤(A−2)と重合体(B)のヒドロシリル化反応によって形成される三次元網目構造体に保持されて、発泡体系外へのブリードアウトが抑えられる傾向にあるため、長期間にわたって触感や柔軟性が維持することが可能となる。
本発明の発泡性液状樹脂組成物は分子鎖中に平均して1個未満のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる可塑剤(F)を含有する。可塑剤(F)を含有することで、発泡性液状樹脂組成物を発泡してなる発泡体からのブリードアウトを抑制しつつ発泡体の柔軟性を調整することができる。
ここで、耐光性安定剤とは、紫外線領域の波長の光を吸収してラジカルの生成を抑制する機能、または、光吸収により生成したラジカルを捕捉して熱エネルギーに変換し無害化する機能等を有し、光に対する安定性を高める化合物である。
線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリア
ジン系紫外線吸収剤等が例示される。ここで、紫外線吸収剤とは、紫外線領域の波長の光
を吸収してラジカルの生成を抑制する機能を有する化合物である。
耐光性安定剤、紫外線吸収剤の添加量が当該範囲であると、経時的な表面粘着性の上昇を抑制する効果が得やすい。
前記貯蔵安定性改良剤の好ましい例としては、例えば、脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物、チッ素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられる。これらを単独使用、または2種以上併用してもよい。
発泡体の製造方法は、硬化剤(A)、重合体(B)、ヒドロシリル化触媒(C)、発泡剤(D)、潤滑剤(E)、可塑剤(F)を含んでなる発泡性液状樹脂組成物を硬化、発泡すれば特に限定なく製造できる。
家具用途としては、椅子、座イス、座布団、ソファー、ソファークッション・シートクッション等の各種クッション、カーペット・マット類、コタツ敷・掛け布団、便座マット等のクッション材や表皮材・表皮裏打ち材等が挙げられる。
各種洗浄用スポンジ用途としては、清掃用クリーナー、食器洗浄用クリーナー、身体洗浄用クリーナー、靴磨クリーナー、洗車用クリーナー等が挙げられる。
履物用途としては、靴の表皮材、裏打ち、中敷、靴擦れ防止パッド、各種靴パッド、インナブーツ、スリッパ、スリッパ芯、サンダル、サンダル中敷等が挙げられる。
化粧用具用途としては、化粧用パフ、アイカラーチップ等が挙げられる。
得られた発泡体から30mm角程度の立方体を切り出し、3辺のサイズを測定して体積を算出し、測定した重さから除することにより、密度を算出した。なお、発泡体作製後に発泡体が収縮し、密度測定不可のものは「収縮」と記載した。
得られた発泡体を手で圧縮した際の触感を、以下の基準で評価し、△以上で合格とした。
○△:指で底づき感を感じるまで押して、横にずらした際に、中程度の力で横ずり変形ができる
△:指で底づき感を感じるまで押して、横にずらした際に、横ずり変形には大きな力が必要である
△×:指で底づき感を感じるまで押して、横にずらした際に、大きな力を加えると横ずり変形ができるが、変形量が少ない
×:指で底づき感を感じるまで押して、横にずらした際に、大きな力を加えても横ずり変形ができない。
得られた発泡体を手で触り、ブリード物の手への付着の有無を以下の基準で評価し、△以上で合格とした。
○△:ブリード物の付着が僅かにある
△: ブリード物の付着が少しある
△×:ブリード物の付着がある
×: ブリード物の付着が多量にある。
得られた発泡体を30mm角の立方体に切り出し、豆腐用硬度計((株)大場計器製作所製)を用いて発泡体作製後の硬度を評価し、柔軟性の目安とした。また、発泡体を100℃に設定したオーブンで1週間加熱養生を行った後、豆腐用硬度計を用いて加熱養生後の硬度を評価し、
硬度変化率(%)=(加熱養生後の硬度−発泡体作製後の硬度)/発泡体作製後の硬度×100
の式から硬度変化率を算出した。
豆腐用硬度計で測定した硬度を密度で除することで単位密度当りの硬度を算出した。
JIS K 6400−4 C法に準拠し、得られた発泡体を30mm角の立方体に切り出し、75%(7.5mmの厚さになるまで)圧縮し、40℃のオーブンにて、8時間加熱した。その後取り出して室温で圧縮を解放し後30分後の厚さを測定して元の厚さに対する厚さの低下率を算出した。
圧縮残留ひずみの繰り返し変化を評価するため、上記の圧縮残留ひずみ評価を1サイクルとし、これを30回繰り返して評価した。
幅400mm奥行き400mm厚さ30mmのウレタン発泡体(ERG−H、イノアックコーポレーション製)の上に実施例で作製した200mm×200mm×50mmの発泡体を4枚並べて幅400mm、奥行き400mm、となるように敷き重ねて厚さ80mmのクッション材とした。着座面は実施例で作製した発泡体である。このクッション材にカバーを被せてクッションとし、被験者6名が各人概ね一日に6時間〜12時間クッション材を用いた事務椅子に着座した着座試験を行い、クッションの厚さと硬さを測定して厚さと硬さの変化率を求めた。ここで着座日数とは、実際に被験者が着座した日数である。硬さはJIS K 6400−2 A法に準拠して測定し、得られた硬さから硬さ変化率を下記の計算式により算出した。
硬さ変化率(%)=(各着座日数での硬さ−評価開始時の硬さ)/評価開始時の硬さ×100。
実施例・比較例においては、表1に示す原料を用いた。
(―Si−O−)繰り返しユニットを平均して10個もつ両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサンに白金触媒存在下全ヒドロシリル基量の0.5当量のα―メチルスチレンを添加し、1分子中に平均5個のヒドロシリル基を有する化合物(硬化剤(A−1)を得た。この化合物の数平均分子量Mnは1190、ヒドロシリル基当量は238g/molであった(化合物を30%エタノール性水酸化カリウムに添加して発生した水素量をWS型湿式ガスメーターにて測定し、化合物中のヒドロシリル基当量を見積った。)。
苛性アルカリを用いた重合法により、数平均分子量3000のオキシプロピレン重合体グリコールを得た。得られたオキシプロピレン重合体グリコールを開始剤として複合金属シアン化物錯体触媒(亜鉛ヘキサシアノコバルテート)を用いてプロピレンオキシドを重合し、数平均分子量20000の重合物を得た。
苛性アルカリを用いた重合法により、数平均分子量3000のオキシプロピレン重合体グリコールを得た。得られたオキシプロピレン重合体グリコールを開始剤として複合金属シアン化物錯体触媒(亜鉛ヘキサシアノコバルテート)を用いてプロピレンオキシドを重合し、1分子中にアルケニル基数を0個有する数平均分子量20000の重合物を得た。
1Lディスポカップ中で重合体(B)100部に対して、表1に示す耐光性安定剤−1と耐光性安定剤−2、および紫外線吸収剤をそれぞれ1.0部、発泡剤(D)をそれぞれ5.0部(重量比率:重曹/クエン酸=1)添加し、十分混合した後に、3本ペイントロール[(株)小平製作所製]で練りこみ、マスターバッチを作成した。このマスターバッチに貯蔵安定性改良剤を0.02部、触媒(C)を0.02部添加して十分に混合した。その後、表2に記載の硬化剤(A)と潤滑剤(E)、可塑剤(F)を混合して発泡性液状樹脂組成物を得た。
Claims (12)
- ヒドロシリル基当量が30g/mol以上180g/mol未満の硬化剤(A−1)とヒドロシリル基当量が180g/mol以上700g/mol以下の硬化剤(A−2)、少なくとも1個のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体(B)、ヒドロシリル化触媒(C)、発泡剤(D)、潤滑剤(E)、分子鎖中に平均して1個未満のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる可塑剤(F)からなる発泡性液状樹脂組成物であり、該発泡性液状樹脂組成物中のヒドロシリル基含有量がアルケニル基1モル当り1.1モル以上5.0モル以下である発泡性液状樹脂組成物。
- 重合体(B)が、数平均分子量10000以上100000以下である請求項1に記載の発泡性液状樹脂組成物。
- 重合体(B)の主鎖を構成する繰り返し単位がオキシプロピレンである 請求項1または2に記載の発泡性液状樹脂組成物。
- 発泡剤(D)が、加熱により分解して無機ガスを発生する化学発泡剤である請求項1〜3何れか一項に記載の発泡性液状樹脂組成物。
- 潤滑剤(E)が、動粘度(25℃)が30mm2/s以上10000mm2/s以下のシリコーン系潤滑剤である請求項1〜4何れか一項に記載の発泡性液状樹脂組成物。
- 可塑剤(F)が、数平均分子量1000以上30000以下である請求項1〜5何れか一項に記載の発泡性液状樹脂組成物。
- 可塑剤(F)の主鎖を構成する繰り返し単位がオキシプロピレンである請求項1〜請求項6何れか一項に記載の発泡性液状樹脂組成物。
- ヒドロシリル基当量が30g/mol以上180g/mol未満の硬化剤(A−1)とヒドロシリル基当量が180g/mol以上700g/mol以下の硬化剤(A−2)、分子鎖中に少なくとも1個のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体(B)、ヒドロシリル化触媒(C)、発泡剤(D)、潤滑剤(E)、分子鎖中に平均して1個未満のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる可塑剤(F)からなる請求項1〜7何れか一項に記載の発泡性液状樹脂組成物を発泡してなる発泡体。
- 密度が20kg/m3以上350kg/m3以下である請求項8に記載の発泡体。
- 40℃、8時間条件下で75%圧縮したときの圧縮残留ひずみが10%以下である請求項8または9に記載の発泡体。
- ヒドロシリル基当量が30g/mol以上180g/mol未満の硬化剤(A−1)とヒドロシリル基当量が180g/mol以上700g/mol以下の硬化剤(A−2)、分子鎖中に少なくとも1個のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる重合体(B)、ヒドロシリル化触媒(C)、発泡剤(D)、潤滑剤(E)、分子鎖中に平均して1個未満のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位からなる可塑剤(F)からなる発泡性液状樹脂組成物を発泡させることを特徴とする請求項8〜10何れか一項に記載の発泡体の製造方法。
- 発泡性液状樹脂組成物を40℃以上150℃以下の温度で硬化、発泡させることを特徴とする請求項11に記載の発泡体の製造方法。
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