JP4560414B2 - 軟質ポリウレタン発泡体 - Google Patents
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請求項1に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体は、ポリウレタン発泡体原料に対し、示差走査熱量計により測定される吸熱ピークの温度差が少なくとも10℃である複数の無機化合物の水和物を配合し、前記ポリウレタン発泡体原料を反応させ発泡及び硬化させて得られるものである。これらの無機化合物の水和物は加熱により分解して水を生成し、その水の蒸発によって気化熱(蒸発熱)が奪われ、発泡及び硬化に基づく発熱が抑制される。この場合、軟質ポリウレタン発泡体の製造時における発泡及び硬化に基づく発熱に対し、高温状態では吸熱ピークの温度が高い無機化合物の水和物が機能し、低い温度状態では吸熱ピークの温度が低い無機化合物の水和物が機能し、複数の無機化合物の水和物によって継続的に吸熱が行われる。従って、発泡及び硬化時における発熱温度をより短時間で低下させることができ、スコーチによる着色を抑制することができる。
本実施形態における軟質ポリウレタン発泡体(以下、単に発泡体ともいう)は以下のようにして得られるものである。すなわち、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ポリウレタン発泡体原料に対し、示差走査熱量計による測定法(本明細書ではDSCともいう)で測定される吸熱ピークの温度差が少なくとも10℃である複数の無機化合物の水和物を配合し、ポリウレタン発泡体原料を反応させ発泡及び硬化させることにより製造される。ここで、示差走査熱量計は、示唆熱分析において、基準物質と試料との間に温度差が発生したとき、補償ヒータがその温度差を打ち消すように作動し、ヒータに供給された電力を温度に対して記録する装置である。そのDSCによって得られる吸熱ピークの温度は、昇温速度を10℃/minとしたときに得られる値である。
ポリオール類としては、ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールが用いられる。これらのうち、ポリイソシアネート類との反応性に優れているという点と、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点から、ポリエーテルポリオールが好ましい。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。
・ 本実施形態の軟質ポリウレタン発泡体は、ポリウレタン発泡体原料に対し、DSCにより測定される吸熱ピークの温度差が少なくとも10℃である複数の無機化合物の水和物が配合され、ポリウレタン発泡体原料を反応させ発泡及び硬化させて得られるものである。これらの無機化合物の水和物は加熱により分解して水を生成し、その水の蒸発によって気化熱が奪われ、発泡及び硬化に基づく発熱が抑制される。この場合、高温状態では吸熱ピークの温度が高い無機化合物の水和物が機能し、低い温度状態では吸熱ピークの温度が低い無機化合物の水和物が機能し、複数の無機化合物の水和物によって継続的に吸熱が行われる。従って、発泡及び硬化時における発熱温度をより短時間で低下させることができ、その結果温度の高い部位と温度の低い部位とにおける色差を抑えることができ、得られる軟質ポリウレタン発泡体のスコーチによる着色を抑制することができる。
(実施例1〜7及び比較例1〜5)
まず、各実施例及び比較例で用いた無機化合物の水和物を以下に示す。
硫酸マグネシウムの7水和物: 比重1.68、平均粒子径50μm、DSCにより測定される吸熱ピークの温度が116℃。
ポリエチレンパウダー: 三井化学(株)製、比重0.93、平均粒子径40μmの低密度ポリエチレンパウダー。
パウダー2: 硫酸マグネシウムの7水和物と二水石膏とのモル比が5:5の混合物。
パウダー3: 硫酸マグネシウムの7水和物と二水石膏とのモル比が2:8の混合物。
なお、水の蒸発熱は2259J/g、ポリエチレンパウダーの融解潜熱は198J/gであり、水の吸熱効果はポリエチレンパウダーより格段に優れていることがわかる。
(測定方法)
密度(kg/m3)、硬さ(N)及び圧縮残留歪(%): JIS K6400に準じて行った。
最高発熱温度より10℃下がるまでの時間: 上記発泡容器の深さ250mmの位置に熱電対を設置し、注入直後からの発泡体内部の温度変化を観察する。そして、最高発熱温度(℃)を測定した後、その最高発熱温度(℃)より10℃低下するまでの時間(分)を測定した。
(表1、表2及び表3における略号)
ポリオールGP3000: ポリエーテルポリオール、三洋化成工業(株)製、水酸基価56(mgKOH/g)
アミン触媒LV33: 中京油脂(株)製のアミン系触媒
シリコーン整泡剤 B8110: ゴールドシュミット社製
オクチル酸第1スズ MRH110: 城北化学工業(株)製
ポリイソシアネート T−80: 日本ポリウレタン工業(株)製、トルエンジイソシアネート(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)
・ 前記無機化合物の水和物として、硫酸鉄の1水和物から5水和物(FeSO4・H2OからFeSO4・5H2O、比重2.97、分解温度100〜130℃)、リン酸二水素カルシウム1水和物(Ca(H2PO4)2・H2O、比重2.22、分解温度109℃)等を用いることもできる。
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。
Claims (3)
- 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ポリウレタン発泡体原料に対し、示差走査熱量計により測定される吸熱ピークの温度差が少なくとも10℃である複数の無機化合物の水和物を配合し、前記ポリウレタン発泡体原料を反応させ発泡及び硬化させて得られることを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体。
- 前記無機化合物の水和物は2種類であり、それら無機化合物の水和物について前記吸熱ピークの温度は、一方が100℃以上120℃以下であり、他方が120℃を越え150℃以下であ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。
- 前記無機化合物の水和物は、硫酸マグネシウムの水和物と硫酸カルシウムの水和物であることを特徴とする請求項2に記載の軟質ポリウレタン発泡体。
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