JP4593232B2 - ポリウレタン発泡体及びその積層体 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明の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化合物、発泡剤及び触媒を含有するポリウレタン原料に対して、吸水剤の粉体に水を含ませたものを配合し、ポリオール類とポリイソシアネート化合物とを反応させると共に、発泡させて得られるものである。この場合、吸水剤の粉体には水が含まれているため、ポリオール類とポリイソシアネート化合物との反応及び発泡剤に基づく泡化反応による過度の温度上昇が抑えられ、得られるポリウレタン発泡体は着色が抑制されると共に、良好なクッション性等の物性を発揮することができる。
本実施形態のポリウレタン発泡体(以下、単に発泡体ともいう)は、ポリオール類、ポリイソシアネート化合物、発泡剤及び触媒を含有するポリウレタン原料に対し、水を含む吸水剤の粉体を配合し、前記ポリオール類とポリイソシアネート化合物とを反応させると共に、発泡させることにより得られるものである。この場合、前記吸水剤の粉体はポリウレタン発泡体のセルを形成する骨格の幅よりも大きく、その配合量が前記ポリオール類100質量部当たり3〜18質量部に設定されている。
前記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。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、それらの変性体、グリセリンにアルキレンオキサイドを付加した化合物等が挙げられる。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。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、水酸基価を変えることができる。ポリオール類の水酸基価は、通常50〜60(mgKOH/g)である。
・ 実施形態の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化合物、発泡剤及び触媒を含有するポリウレタン原料に、水を含む吸水剤の粉体を配合し、ポリオール類とポリイソシアネート化合物とを反応させると共に、発泡させて製造される。この場合、吸水剤の粉体には水が含まれているため、ポリオール類とポリイソシアネート化合物との反応及び発泡剤に基づく泡化反応による過度の温度上昇が抑えられ、得られるポリウレタン発泡体は着色が抑制されると共に、良好なクッション性等の物性を発揮することができる。その結果、縫製によりシート材をパッド材に賦形するときの作業性を向上させることができる。
(実施例1〜3)
表1に示すポリオール類、ポリイソシアネート化合物、発泡剤、整泡剤及び触媒よりなるポリウレタン原料に、吸水剤の粉体を混合して混合物を調製した。この混合物を用いて常温、大気圧下で発泡させた後、加熱炉を通過させて加熱反応(硬化)させることにより軟質ポリウレタンスラブ発泡体を得た。得られた軟質ポリウレタンスラブ発泡体を切り出すことによってシート状の軟質ポリウレタン発泡体を製造した。この軟質ポリウレタン発泡体について、静摩擦係数、動摩擦係数、最高発熱温度、着色、初期剥離強度、最終剥離強度、密度、硬さ、圧縮残留歪、セルを形成する骨格の幅及び平均セル径を以下の測定方法に従って測定した。尚、平均セル径は、セル内の2点が作る直線によってセル面積が2分される直線の距離の平均値を意味する。それらの結果を表1に示した。また、表1における略号は以下の意味を表す。
(測定方法)
静摩擦係数及び動摩擦係数: JIS K7125に準じて行った。
色差: 発泡、硬化時における温度の高い発泡体の部位(中央部)と温度の低い部位(側面部)について、色差計〔スガ試験機(株)製、SMカラーコンピューター SM−4〕により黄変度(白色度)を測定し、それらの色差(ΔYI)で示した。
平均セル径(μm):粉体の平均粒子径とセル数とから平均セル径を算出した。
(略号)
ポリオール L50: 三井武田ケミカル(株)製、フレームラミネーション用ポリエーテルエステルポリオール、水酸基価58(mgKOH/g)
ポリマーポリオール: 旭硝子(株)製、エクセノール941、アクリロニトリルとスチレンの共重合体に基づくポリオール、固形分40質量%
シリコーン整泡剤 F650: 信越化学工業(株)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%の混合物)
吸水剤の粉体(SAP): ポリアクリル酸ナトリウムの架橋物、三洋化成工業(株)製、アクアパールA3、平均粒径200μm、吸水量(JIS K7223−1996に準拠して測定した値)はSAPの粉体に対して250質量%未満である。
(比較例1〜4)
比較例1は吸水剤の粉体を含まず、従来品としての低摩擦発泡体の例、比較例2は吸水剤の粉体を含まず、フレームラミネーション可能な軟質ポリウレタン発泡体よりなるシート材の例を示す。比較例3は吸水剤の粉体を含むが、その中に水が含まれていない例、比較例4は、水を含む吸水剤の粉体の配合量が多過ぎる例を示す。そして、実施例1〜3と同様にしてポリウレタン発泡体を製造し、それらのポリウレタン発泡体について、静摩擦係数、動摩擦係数、最高発熱温度、着色、初期剥離強度、最終剥離強度、密度、硬さ、圧縮残留歪、平均セル径を前記の測定方法に従って測定した。それらの結果を表2に示した。
・ 吸水剤の粉体は、予め篩にかけ一定の粒度分布を有するものを使用することもできる。
・ ポリウレタン発泡体及び積層体は、シート状のものに限らず、立体的な形状のものであってもよい。
・ 前記粉体をポリウレタン発泡体のセルの骨格に結合させるために、少量のバインダーを配合することもできる。そのようなバインダーとして具体的にはエチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。
・ 前記ポリウレタン発泡体は、JIS K6400に基づく硬さが70〜150Nで、圧縮残留歪が2〜6%のものである請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のポリウレタン発泡体。このように構成した場合には、ポリウレタン発泡体にクッション性等のポリウレタン発泡体に基づく特性を発揮させることができる。
Claims (5)
- ポリオール類、ポリイソシアネート化合物、発泡剤及び触媒を含有するポリウレタン原料に対して、前記ポリオール類100質量部当たり3〜18質量部の吸水剤の粉体を吸水した状態で配合し、前記ポリオール類とポリイソシアネート化合物とを反応させると共に、発泡させてなるポリウレタン発泡体であって、
前記吸水剤の粉体はポリウレタン発泡体のセルを形成する骨格の幅よりも大きく、前記吸水剤の粉体中に含まれる水の量は前記ポリオール類100質量部当たり1〜10質量部であることを特徴とするポリウレタン発泡体。 - 前記吸水剤は、(メタ)アクリル酸単位又は(メタ)アクリル酸塩単位を主構成単位とする水不溶性の(メタ)アクリル系吸水性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン発泡体。
- 前記吸水剤の粉体は、ポリウレタン発泡体の平均セル径よりも小さいものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のポリウレタン発泡体。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のポリウレタン発泡体をシート状に成形し、その少なくとも片面には表皮材が熱融着により積層接着されていることを特徴とする積層体。
- 前記シート状に成形されたポリウレタン発泡体に対する表皮材の接合はフレームラミネーション法によるものであることを特徴とする請求項4に記載の積層体。
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