JP4926629B2 - チップフォーム及びその製造方法 - Google Patents
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Description
請求項3のチップフォームでは、請求項1又は請求項2に係る発明において、前記チップを形成するポリイソシアネートは、脂環族ポリイソシアネートであることを特徴とする。
請求項1のチップフォームにおいては、チップとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタンフォームを破砕したものが用いられる。しかも、チップ同士を結合するバインダーとして、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体が用いられる。つまり、チップフォームを形成するチップ及びそれらを結合するバインダーが共に変色の少ない材料で構成されている。さらに、チップとバインダーとが同種の材料であることから、より均一なチップフォームが得られると同時に、チップ間の結合力が高められる。従って、チップフォームの機械的物性を損なうことなく、変色を抑制することができる。
本実施形態のチップフォームは、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタンフォーム(ポリウレタン発泡体)を破砕してなるチップ同士を、イソシアネート基を有するバインダーの反応、硬化により結合して形成されるものである。この場合、バインダーとして、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体が用いられる。このように、チップ及びバインダーを形成するためのポリイソシアネートとして、共に脂肪族系又は脂環族系のポリイソシアネートが用いられていることから、チップフォームの変色が抑えられると同時に、両者の相溶性が良く、チップフォームの機械的物性が高められる。
バインダーは、水と反応して硬化物を生成すると共に、チップ同士を結合する役目を果たす。このバインダーとしては、前述のように脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体が用いられる。これらのポリイソシアネートを用いることにより、チップフォームの変色を抑えることができる。脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートとしては、前記チップを形成するポリウレタンフォームの原料として挙げた各ポリイソシアネートが使用される。また、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートの変性体としては、イソシアヌレート変性体、プレポリマー変性体、ビウレット変性体などが用いられる。
チップフォームを製造する場合には、使用済みとなったポリウレタンフォームの廃材を破砕機で破砕し、大きさが5〜50mm程度のチップを用意する。得られたチップを成形用の金型の成形凹部に投入し、所定の大きさのチップフォームが得られるように型締めする。次いで、例えば前記HDIのイソシアヌレート変性体よりなる液状のバインダーを吹き付ける。このとき、バインダーの使用量はチップやチップフォームの大きさなどにより適宜定められるが、一般的にはチップ100質量部当たり10〜30質量部であることが好ましい。バインダーの使用量が10質量部未満の場合には、バインダーが不足してチップ間の結合が不十分になりやすく、好ましくない。その一方、30質量部を越える場合には、バインダーが過剰になってバインダーの反応が遅くなる部分が生じたりして好ましくない。
・ 本実施形態のチップフォームにおいては、チップとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタンフォームを破砕したものが用いられる。しかも、チップ同士を結合するバインダーとして、チップと同様のポリイソシアネートが用いられる。従って、チップ及びバインダーは相溶性に優れ、チップフォームの機械的物性を損なうことなく、変色を抑制することができる。よって、このチップフォームは、白色材料が多く用いられる衣料材料、サニタリー材料、医療材料等の用途に好適に使用することができる。
(実施例1〜6及び比較例1)
ポリウレタンフォームのチップ及びバインダーとして下記に示すものを使用し、縦400mm、横400mm及び厚さ50mmの金型の成形凹部にチップを投入し、その上からバインダーを吹き付けた。バインダーの吹き付け量は、チップ80質量部に対して20質量部とした。次いで、水蒸気を2分間供給し、バインダーを反応、硬化させ、チップ間を接着して四角板状のチップフォームを製造した。
バインダー:表1に示す組成(質量部)のものを使用した。表1における略号を以下に示す。ここで、比較例1においては、バインダーとしてTDIの一部をポリエーテルポリオールと反応させたプレポリマーを使用した。
イソシアヌレート変性HDI−2:HDIイソシアヌレート変性脂肪族イソシアネート、イソシアネート基(NCO)含有量21.0質量%、日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートHX
HDIプレポリマー:HDIの一部をポリオールと反応させたプレポリマー、イソシアネート基(NCO)含有量16.1質量%、旭化成(株)製、デュラネートD−201
IPDIプレポリマー:IPDI(イソホロンジイソシアネート)の一部をポリオールと反応させたプレポリマー、イソシアネート基(NCO)含有量4.0質量%、ノガワケミカル(株)製、DU546
ポリエーテルポリオール:グリセリンにプロピレンオキシドを付加重合したもの、質量平均分子量3000、水酸基価56(mgKOH/g)、水酸基についての官能基数3、三洋化成工業(株)製、GP3000
TDI: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)、日本ポリウレタン工業(株)製、T−80
可塑剤:ジイソノニルアジペート、大八化学工業(株)製、DINA
そして、製造されたチップフォームについて、見掛け密度、引張強さ、伸び、NOxガス変色及びフェード変色を下記に示す方法で測定した。それらの結果を表1に示した。
引張強さ(kPa):JIS K 6400−5:2004に準拠して測定した。
伸び(%):JIS K 6400−5:2004に準拠して測定した。
・ チップとして、脂肪族ポリイソシアネートを用いて形成されたものと、脂環族ポリイソシアネートを用いて形成されたものとを混合して使用することもできる。
・ 前記バインダーには、ポリイソシアネートのイソシアネート基をブロックしたものを使用することもできる。このように構成すれば、空気中の水分との反応を抑制することができ、バインダーのポットライフを長くすることができる。
・ バインダーには、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を還元するための還元剤として、チオ硫酸ナトリウム等を配合することができる。
・ 前記バインダーとチップを形成するポリイソシアネートは同種のもの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チップフォーム。このように構成した場合、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、チップとバインダーの相溶性を高めることができ、チップフォームをより均一で物性の良好なものにすることができる。
Claims (4)
- 脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタンフォームを破砕してなるチップ同士を、イソシアネート基を有するバインダーの反応硬化により結合して形成されるチップフォームであって、
前記バインダーとして、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体を用いることを特徴とするチップフォーム。 - 前記バインダーは、脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性体であることを特徴とする請求項1に記載のチップフォーム。
- 前記チップを形成するポリイソシアネートは、脂環族ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のチップフォーム。
- 請求項1に記載のチップフォームの製造方法であって、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートを用いて得られたポリウレタンフォームを破砕してなるチップに、イソシアネート基を有するバインダーを添加し、水蒸気によって前記バインダーを反応硬化させ、チップ間を結合してチップフォームを製造するに当たり、前記バインダーとして、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体を用いることを特徴とするチップフォームの製造方法。
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