JP6762012B2 - ポリロタキサンを含有する組成物由来のポリウレタンフォーム - Google Patents
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Description
特許文献2は、異なる硬度のポリウレタンを3層積層し、且つ上面層に凹凸状に加工することで、耐圧分散の良いポリウレタンマットレスを開示している。
しかしながら、特許文献3は、均一な反応系であって、フォーム材料、即ち発泡材料について一切開示がない。
また、本発明の目的は、上記目的に加えて、該ポリウレタンフォームを有する材料を提供することにある。
<1> (A)ポリオール;
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤;
を含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームであって、
該ポリウレタンフォームの、JIS K6401によって定められる40%圧縮硬さが100N〜330N、好ましくは115〜315N、より好ましくは120〜300Nである、上記ポリウレタンフォーム。
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤;
を含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームであって、
該ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが25%以下、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下である、上記ポリウレタンフォーム。
<4> 上記<2>又は<3>において、ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮硬さ低下率が32%以下、好ましくは22%以下、より好ましくは18%以下であるのがよい。
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤;
を含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームであって、
該ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが15%以下、好ましくは8%以下、より好ましくは3%以下、最も好ましくは1%以下である、上記ポリウレタンフォーム。
<7> 上記<1>〜<6>のいずれかにおいて、(A)ポリオールは、i)OH基が2個のみからなる1種であるか、ii)OH基が2個のみからなる複数種であるか、又は、iii)OH基が2個のみからなる1種又は複数種とOH基が3個のみからなる1種又は複数種からなるのがよい。
<9> 上記<1>〜<8>のいずれかにおいて、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物は、そのイソシアネートインデックスが、ポリウレタンフォーム用組成物に対して、0.50〜1.80、好ましくは0.70〜1.60、より好ましくは0.80〜1.20であるのがよい。
<11> 上記<10>において、材料が、寝具用材料、家具用材料、及び福祉用具用材料からなる群から選ばれる1種であるのがよい。
また、本発明により、上記効果に加えて、該ポリウレタンフォームを有する材料を提供することができる。
本願は、ポリロタキサンを含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームを開示する。以下、順に説明する。
<ポリウレタンフォーム用組成物>
本願のポリウレタンフォームは、以下の成分(A)〜(D)を含有するポリウレタンフォーム用組成物に由来する。なお、成分(A)〜(D)以外の成分を、所望により含有してもよい。
(A)ポリオール;
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;及び
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤。
以降、各成分(A)〜(D)について説明する。
本願において、ポリオールとは、OH基を2以上有し且つ繰返単位を2以上有する物質をいう。
ポリオールとして、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、複数の種類のポリオールのブロック共重合体又はグラフト体(例えば、ポリエーテルポリオールにポリエステルをブロック重合したポリオール)などを挙げることができるが、これらに限定されない。
ポリオレフィンポリオールの例として、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、及びそれらの共重合体などが挙げられる。
(A)ポリオールが有するOH基が2である場合であっても、3以上である場合であっても、該ポリオールは、1種のみであってもよく、複数種を併用してもよい。
なお、平均分子量は、数平均分子量又は重量平均分子量であることを本明細書に特記しない限り、(m×1000×56/OHV)で定められる値である。ここで、OHV(mgKOH/g)(以降、OHVの単位は、特記しない限り、mgKOH/gである)は、JIS K 0070に準じて測定される水酸基価であり、mはポリオール1分子当たりのOH基の数を表す。
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物は、公知の脂肪族、脂環族及び芳香族のイソシアネートを用いても、別途、新規に合成したものを用いてもよい。
イソシアネート基を2以上有する化合物のイソシアネート基のモル数とポリウレタンフォーム用組成物中の(ポリオール及びポリロタキサン)の活性水素のモル数との比率、即ち((B)イソシアネート基を2以上有する化合物のイソシアネート基のモル数)/(ポリウレタンフォーム用組成物中の活性水素のモル数)が、0.50〜1.80、好ましくは0.70〜1.60、より好ましくは0.80〜1.20となるように、イソシアネート基を2以上有する化合物の量、ポリウレタンフォーム用組成物の量及び/又はポリオールの量を調整するのがよい。
ポリウレタンフォーム用組成物は、(C)ポリロタキサン;を有する。
(C)ポリロタキサンは、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなる。
(C)ポリロタキサンは、例えばWO2005/080469、WO2010/024431などに記載された方法により調製することができる。
(C)ポリロタキサンは、ポリオール100重量部に対して、1.0〜15.0重量部、好ましくは3.0〜12.0重量部、より好ましくは4.0〜11.0重量部、最も好ましくは5.0〜10.0重量部であるのがよい。
以下、(C)ポリロタキサンの構成要素である、環状分子、直鎖状分子、封鎖基について、説明する。
(C)ポリロタキサンの環状分子は、環状であり、開口部を有し、直鎖状分子によって串刺し状に包接されるものであれば、特に限定されない。
環状分子は、1)疎水性修飾基;及び2)−OH、−NH2、−COOH及び−SHからなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基;を有してもよい。
この官能基は、環状分子に直接結合していても、「1)疎水性修飾基」を介して結合していてもよい。
1)疎水性修飾基がカプロラクトン由来の疎水性修飾基であり、且つ2)官能基が−OHであるのがよい。
上記B1)疎水性修飾基;及び/又はB2)官能基は、α−シクロデキストリンなどの−OH基の一部を、直接又は他の連結基を介して、置換することにより、有するのがよい。
なお、他の連結基として、アルキレン基、ヒドロキシアルキレン基などを挙げることができるがこれらに限定されない。
(C)ポリロタキサンの直鎖状分子は、用いる環状分子の開口部に串刺し状に包接され得るものであれば、特に限定されない。
例えば、直鎖状分子として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂(カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び/またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等;及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよい。例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール及びポリビニルメチルエーテルからなる群から選ばれるのがよい。特にポリエチレングリコールであるのがよい。
ポリロタキサンにおいて、(環状分子、直鎖状分子)の組合せが、(α−シクロデキストリン由来、ポリエチレングリコール由来)であるのがよい。
(C)ポリロタキサンの封鎖基は、擬ポリロタキサンの両端に配置され、用いる環状分子が脱離しないように作用する基であれば、特に限定されない。
例えば、封鎖基として、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、シルセスキオキサン類、ピレン類、置換ベンゼン類(置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、置換されていてもよい多核芳香族類(置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、シルセスキオキサン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はシクロデキストリン類であるのがよい。
(D)発泡剤は、ポリウレタンフォームの空孔となる気体を発生させる作用を有するものである。(D)発泡剤として一般的には水が使用される。
なお、水以外に発泡剤として、ギ酸、二酸化炭素、シクロペンタンなどの炭化水素化合物、ハロゲン化炭化水素化合物又はその混合物を挙げることができるがこれらに限定されない。
発泡剤として水を用いる場合、水の量は、ポリオール100重量部に対し0.5〜10、好ましくは0.7〜5重量部で使用するのがよい。
発泡剤として炭化水素化合物、ハロゲン化炭化水素化合物を用いる場合、それらの量は、ポリオール100重量部に対し5〜75重量部で使用するのがよい。特に水、二酸化炭素、シクロペンタンは地球環境に対する負荷が低く好ましい。
本発明のポリウレタンフォーム用組成物は、上述のとおり、(A)ポリオール;(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;(C)ポリロタキサン;及び(D)発泡剤;を含有するが、必要により、該(A)〜(D)以外に「その他の成分」を含有してもよい。
その他の成分として、整泡剤、触媒、酸化防止剤、界面活性剤、難燃剤、紫外線吸収剤、着色剤、各種充填剤などを挙げることができるがこれらに限定されない。
これらのうち少なくとも1種の触媒を、本発明のポリウレタンフォーム用組成物に添加したほうが好ましい。
添加量は、ポリオールに対して、0.01〜5.0質量%であるのがよい。
また、本願のポリウレタンフォーム用組成物は、用途に依存して、溶媒を有してもよい。製造工程後、溶媒を除去するのが好ましい。
溶媒として、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
整泡剤は、発泡剤で発生した泡を安定化させる作用を有するものである。整泡剤は、該作用を有するものであれば、特に限定されない。
整泡剤として、ポリウレタンフォーム製造に用いられるポリエーテルポリシロキサンなどの整泡剤が必要に応じて適宜用いることができる。
例えば、モメンティブ製のL−5340、L−5420、L−5421、L−6900、L−580、東レ・ダウコーニング製のSZ−1142、SZ−1642、SZ−1605、SZ−1649、SZ−1919、SH−190、SH−192、SH−193、SF−2945F、SF−2940F、SF−2936F、SF−2938F、SRX−294A、信越化学工業製のF−305、F−341、F−343、F−374、F−345、F−348、エボニック製のB−2470F、B−2370F、B−8404、B−8407、B−8465、B−8444、B−8467、B−8433、B−8466、B−8870、B−8450、B−8516などのシリコーン系界面活性剤が挙げることができるが、これらに限定されない。添加量は、ポリオールに対して、0.05〜5.0質量%であるのがよい。
本願は、上述のポリウレタンフォーム用組成物由来の、即ち上述のポリウレタンフォーム用組成物から形成されるポリウレタンフォームを開示する。
本発明のポリウレタンフォームは、上述のポリウレタンフォーム用組成物を原料として、公知の方法又は新規な方法を用いて、発泡させ、硬化することにより作製することができる。
本発明のポリウレタンフォームは、そのみかけ密度が50〜180kg/m3、好ましくは70〜160kg/m3、より好ましくは80〜140kg/m3であるがよい。
なお、みかけ密度は、ポリウレタンフォームから直方体を切り出し、その重量W(kg)と縦、横、高さの3辺の長さL、M、H(m)を測定し、次の式から算出する。
みかけ密度(kg/m3)=W/(L×M×H)。
i)ポリウレタンフォームの、JIS K6401によって定められる40%圧縮硬さが100N〜330N、好ましくは115〜315N、より好ましくは120〜300Nであること;
ii)ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが25%以下、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下であること;
iii)ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが15%以下、好ましくは8%以下、より好ましくは3%以下、最も好ましくは1%以下であること。
なお、上記ii)の特性を有するとき、本発明のポリウレタンフォームは、そのJIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮硬さ低下率が32%以下、好ましくは22%以下、より好ましくは18%以下であるのがよい。
より具体的には、本発明のポリウレタンフォームは、圧縮残留歪が小さいことから、一般のウレタンと比べて、より薄く成形しても優れた特性を維持できる。特に、寝具や家具の材料として、軽量化、通気性の向上、蒸れの低減、意匠性の向上が期待できる。また、ポリロタキサンの特性により、接触圧の分散性、感触も優れていることとなる。
本願は、上述のポリウレタンフォームを有する材料を開示する。
該材料は、ポリウレタンフォームから本質的になる材料である場合、ポリウレタンフォームのみからなる材料である場合がある。
ここで、「上述のポリウレタンフォームを有する」材料とは、文字どおり、材料が「上述のポリウレタンフォーム」を有して形成されるが、材料はそれ以外の成分を有してもよいことを意味する。
また、「上述のポリウレタンフォームのみからなる」材料とは、文字どおり、材料が「上述のポリウレタンフォーム」だけから形成され、「上述のポリウレタンフォーム」以外の成分は含まないことを意味する。
さらに、「上述のポリウレタンフォームから本質的になる」材料とは、材料の主な成分は「上述のポリウレタンフォーム」であり、「上述のポリウレタンフォーム」由来の特性を損なわない範囲で「上述のポリウレタンフォーム」以外の成分を含んでもよいことを意味する。
また、本発明のポリウレタンフォームは、優れた粘弾特性を有し、具体的には70Nの力で8万回繰り返し圧縮しても(定荷重)、又は厚みの50%まで繰り返し圧縮しても(定変位)、圧縮残存歪が小さく、硬度の低下率も小さいので、優れた粘弾性を長期に維持できる特性を有する。
したがって、該ポリウレタンフォームを有して形成されるか、該ポリウレタンフォームから本質的になるか、又は該ポリウレタンフォームのみからなる材料は、該特性を有し、種々の応用が存在する。
上記の用途以外にも、本発明のポリウレタンフォームの特性を活かして、自動車、航空機、鉄道などの輸送機のシート、床天井等吸音・制振材、内装材;パッキング、シーリングを含む工業用、電化製品用緩衝材;肩パッド、ブラジャーパッド、スキー靴、運動靴、ブーツ、防寒材ライナーなどの靴、衣類用緩衝材;スピーカー支持体、イヤホーンなど音響機器の緩衝材、吸音材;カーペット、フローリングの下張材、壁の緩衝材、保温・断熱材などの建築用材料;ヘルメット、研磨用担体、清掃用スポンジ、スポーツ用品、プロテクター用パッド・シート、各種フィルター、玩具、梱包材などを挙げることができるがこれらに限定されない。
上述したように、本発明のポリウレタンフォームは、上述のポリウレタンフォーム用組成物から、公知の方法により、形成することができる。
本発明のポリウレタンフォームは、具体的には次の方法で製造することができる。
1) (A)ポリオールを準備する工程;
2) (B)イソシアネート基を2以上有する化合物を準備する工程;
3) (C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンを準備する工程;及び
4) (D)発泡剤を準備する工程;
5) (A)ポリオール、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物、(C)ポリロタキサン、(D)発泡剤、及び整泡剤を混合して、発泡させ、反応させる工程;
を有することにより、ポリウレタンフォームを製造することができる。
以下、工程1)〜工程5)について、説明する。
工程1)は、(A)ポリオールを準備する工程である。
ここで、「(A)ポリオール」は、上述と同じ定義を有し、上述した「ポリオール」を用いるのがよい。
工程2)は、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物を準備する工程である。
ここで、「(B)イソシアネート基を2以上有する化合物」は、上述と同じ定義を有し、上述した「(B)イソシアネート基を2以上有する化合物」を用いるのがよい。
「(B)イソシアネート基を2以上有する化合物」は、市販されているものを用いても、新たに合成したものを用いてもよい。
工程3)は、(C)ポリロタキサンを準備する工程である。
ここで、「(C)ポリロタキサン」は、上述と同じ定義を有し、上述した「(C)ポリロタキサン」を用いるのがよい。
「(C)ポリロタキサン」は、市販されているものを用いても、新たに合成したものを用いてもよい。
工程4)は、(D)発泡剤を準備する工程である。
ここで、「(D)発泡剤」は、上述と同じ定義を有し、上述した「(D)発泡剤」を用いるのがよい。
なお、工程1)〜4)は、その順序を問わない。工程1)〜4)を並列的に行っても、逐次的に行ってもよく、逐次的に行う場合にはその順序はどのようなものであってもよい。
工程5)は、(A)ポリオール、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物、(C)ポリロタキサン、(D)発泡剤、及び整泡剤を混合して、発泡させ、反応させる工程である。
工程5)において、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物を最後に混合するのがよい。
工程5)は、従来公知の手法により行うことができる。
工程5)のうち、混合工程は、必要に応じて、溶媒の存在下で行ってもよい。なお、溶媒としては、上述した溶媒を挙げることができるがこれらに限定されない。
また、混合工程は、従来公知の手法における温度、圧力の下で行うことができる。なお、混合には従来公知の撹拌機を使用することができる。混合方法として、常圧と高圧方法を使用することができる。
温度として、15〜60℃であるのがよい。
上述したように、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物を最後に混合するのがよいが、(B)イソシアネート基を2以上有する化合物を混合した後は、短時間で混合を行うのがよい。具体的には、イソシアネート基を2以上有する化合物が混合されてから注型に至るまで30秒以内、好ましくは10秒以内、より好ましくは5秒以内であるのがよい。なお、具体的な装置及び/又は方法について、限定されるものではないが、例えば(B)イソシアネート基を2以上有する化合物以外の成分と、イソシアネート基を2以上有する化合物とを連続的に供給し、混合し、排出する装置又は方法を採用するのが好ましい。
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
ポリロタキサンは、市販品(商品名:セルムスーパーポリマーSH1310P(アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製)、重量平均分子量180000、OHV=85)を用いた。なお、該市販品ポリロタキサンは、直鎖状分子:ポリエチレングリコール(重量平均分子量:11000);環状分子:修飾α−シクロデキストリン(水酸基の一部をヒドロキシプロピル基で置換した後、カプロラクトン基を付加した);封鎖基:アダマンタン基;を用いていた。
ポリオールとして、次のものを用いた。
ポリプロピレングリコールPPG2000(官能基数2、OHV=56、分子量2000、SANNIX PP−2000(三洋化成工業製));
ポリオキシアルキレンポリオール(官能基数3、OHV=50、分子量3360、SANNIX FA−103(三洋化成工業製));
ポリエチレンポリプロピレングリコールXLR−51(官能基数2、OHV=145、分子量760、タケラックXLR−51(三井化学社製))。
イソシアネート基を2以上有する化合物として、次のものを用いた。
m−キシリレンジイソシアネート(三井化学社製);
ペンタメチレンジイソシアネート(三井化学社製)。
<発泡剤>
発泡剤として、水を用いた。
ポリオール配合液として、表1に記載される配合例1のものを用いた。
即ち、ポリプロピレングリコールPPG2000 30重量部;ポリオキシアルキレンポリオール(FA−103)40重量部;及びポリテトラメチレンエーテルグリコールPTMG1000 30重量部;鎖長剤としてのエチレングリコール(換算OHV=1806)5重量部;上述のポリロタキサン(OHV=85)10重量部;発泡剤としての水1.5重量部;反応触媒としてのスタナスオクトエート(表1中、「スズ触媒」と記載)0.5重量部;シリコーン整泡剤1.5重量部;をそれぞれ計量した。これらを、インペラ式ミキサーを装着した混合容器に入れ撹拌し均一に分散させ、ポリオールを含有する液とした。液温は25℃に温度調節した。
その直後に、30℃に温度調節し且つ上面が開放している金型に注ぎ、外気温25℃にて反応を行った。
反応が進むにつれ、気泡が発生し液面が上昇するライズ現象が起こることを確認した。また、樹脂化が進行し液状から固体状のポリウレタンフォームUF−1が形成された。フォームUF−1の断面は略四角形であり、フォームの歩留まりが高いものであった。
その後、フォームを金型から取り出し、40℃に温度調節した電気乾燥機にて3日間養生した。表面のスキンを漉き落とし、直方体のフォームUF−1Aを得た。このフォームUF−1Aは、気泡が細かく純白であり、弾性に富んでいた。
JIS K6401によって定められる40%圧縮硬さを圧縮測定装置により測定した。70%予備圧縮を3回行い、40%圧縮、30秒後に硬さを測定する。
<繰返し圧縮残留ひずみ(定荷重)>
JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみを、試験片に750N±20Nの力で8万回繰り返し圧縮することによって発生する厚さの低下から測定した。
<繰返し圧縮の硬さ低下率(定荷重)>
JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮の硬さ低下率を、試験片に750N±20Nの力で8万回繰り返し圧縮することによって発生する厚さの低下率から測定した。
<繰返し圧縮残留ひずみ(定変位)>
JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみを、試験片全体を厚さの50%まで連続8万回繰返し圧縮することによって発生する厚さの低下から測定した。
実施例1における表1の配合例1の代わりに表1の配合例2を用いて、直方体のフォームUF−2Aを得た。該フォームについても、実施例1と同様に、みかけ密度、各特性について測定した。その結果を表2に示す。なお、配合例2は、配合例1において、水の量を「1.5重量部」から『1.2重量部』とし、キシリレンジイソシアネートの量を「45重量部」から『42重量部』(イソシアネートインデックス=1.0)とした。
実施例1における表1の配合例1の代わりに表1の配合例3を用いて、直方体のフォームUF−3Aを得た。該フォームについても、実施例1と同様に、みかけ密度、各特性について測定した。その結果を表2に示す。なお、配合例3は、配合例1において、水の量を「1.5重量部」から『0.8重量部』とし、キシリレンジイソシアネートの量を「45重量部」から『39重量部』(イソシアネートインデックス=1.0)とした。
ポリオール配合液として、表1に記載される配合例4のものを用いた。
即ち、ポリオール(ポリエチレンポリプロピレングリコール)XLR−51 100重量部;ジエタノールアミン2重量部;上述のポリロタキサン(OHV=85)10重量部;発泡剤としての水5重量部;反応触媒としてのスタナスオクトエート(表1中、「スズ触媒」と記載)0.6重量部;アミン触媒(トリエチレンジアミン)1重量部;シリコーン整泡剤1重量部;をそれぞれ計量した。これらを、インペラ式ミキサーを装着した混合容器に入れ撹拌し均一に分散させ、ポリオールを含有する液とした。液温は25℃に温度調節した。
その直後に、30℃に温度調節し且つ上面が開放している金型に注ぎ、外気温25℃にて反応を行った。
反応により、実施例1〜3と同様に、ポリウレタンフォームUF−4Aを得た。このフォームUF−4Aは、気泡が細かく純白であり、弾性に富んでいた。
得られたフォームUF−4Aについて、実施例1〜3と同様に、みかけ密度、所定の特性を測定した。その結果を表2に示す。
実施例1における表1の配合例1の代わりに表1の比較配合例1を用いて、直方体のフォームUF−1Cを得た。該フォームについても、実施例1と同様に、みかけ密度、各特性について測定した。その結果を表2に示す。なお、比較配合例1は、配合例1において、ポリロタキサンを含まないものであった。また、スズ触媒の量を「0.5重量部」から『0.6重量部』とし、シリコーン整泡剤の量を「1.5重量部」から『2重量部』とし、水の量を「1.5重量部」から『0.8重量部』とし、且つキシリレンジイソシアネートの量を「45重量部」から『40重量部』とした。
この値の違いから、本発明のウレタンフォーム、即ち実施例1〜実施例4で得られたフォームUF−1A〜UF−4Aは、長期間の使用によっても「へたり」が生じない耐久性を有し且つ所望の粘弾特性を有することがわかる。
Claims (10)
- (A)ポリオール;
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように 封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤;
を含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームであって、
前記(C)ポリロタキサンの量が、ポリオールを100重量部として、1〜15重量部であり、
該ポリウレタンフォームの、JIS K6401によって定められる40%圧縮硬さが100N〜330Nであり、JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮硬さ低下率が22%以下である、上記ポリウレタンフォーム。 - 前記ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが25%以下である、請求項1記載のポリウレタンフォーム。
- 前記ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが15%以下である、請求項1又は2記載のポリウレタンフォーム。
- (A)ポリオール;
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように 封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤;
を含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームであって、
前記(C)ポリロタキサンの量が、ポリオールを100重量部として、1〜15重量部であり、
該ポリウレタンフォームの、JIS K6401によって定められる40%圧縮硬さが100N〜330Nであり、JIS K6400−4A法に準拠する定荷重法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが25%以下である、上記ポリウレタンフォーム。 - 前記ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが15%以下である、請求項4記載のポリウレタンフォーム。
- (A)ポリオール;
(B)イソシアネート基を2以上有する化合物;
(C)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように 封鎖基を配置してなるポリロタキサン;及び
(D)発泡剤;
を含有するポリウレタンフォーム用組成物由来のポリウレタンフォームであって、
前記(C)ポリロタキサンの量が、ポリオールを100重量部として、1〜15重量部であり、
該ポリウレタンフォームの、JIS K6401によって定められる40%圧縮硬さが100N〜330Nであり、JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが15%以下である、上記ポリウレタンフォーム。 - 前記ポリウレタンフォームの、JIS K6400−4B法に準拠する定変位法によって測定される繰返し圧縮残留ひずみが1%以下である、請求項3、請求項5又は請求項6記載のポリウレタンフォーム。
- 前記(A)ポリオールは、i)OH基が2個のみからなる1種であるか、ii)OH基が2個のみからなる複数種であるか、又は、iii)OH基が2個のみからなる1種又は複数種とOH基が3個のみからなる1種又は複数種からなる請求項1〜7のいずれか1項記載のポリウレタンフォーム。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載のポリウレタンフォームを有する材料。
- 前記材料が、寝具用材料、家具用材料、及び福祉用具用材料からなる群から選ばれる1種である請求項9記載の材料。
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