JP6928482B2 - Flexible polyurethane foam - Google Patents
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Description
本発明は、軟質ポリウレタンフォームに関する。詳しくは、低反発の軟質ポリウレタンフォームに関する。 The present invention relates to flexible polyurethane foam. More specifically, the present invention relates to a low-resilience flexible polyurethane foam.
従来、低反発の軟質ポリウレタンフォーム（以下、低反発ウレタンフォームともいう）を成形する際の発泡剤として、例えば水を用いる例（例えば下記特許文献１）が知られる。 Conventionally, there is known an example in which water is used as a foaming agent when molding a low-resilience flexible polyurethane foam (hereinafter, also referred to as a low-resilience urethane foam) (for example, Patent Document 1 below).
低反発ウレタンフォームは、一般的にＪＩＳ Ｋ６４００−３（２０１１）に基づき測定された反発弾性（％）が１５％未満の軟質ポリウレタンフォームを指す。低反発ウレタンフォームは、枕、マットレス、敷き寝具、ソファー、または椅子の座面等に好適に用いられる。かかる用途から、圧縮残留歪（％）が小さく、かつ優れた柔軟性（圧縮硬さ（Ｎ））を備えることが望まれる。 Low-resilience urethane foam generally refers to a flexible polyurethane foam having a resilience (%) of less than 15% measured based on JIS K6400-3 (2011). The low-resilience urethane foam is preferably used for pillows, mattresses, bedding, sofas, chair seats, and the like. From such an application, it is desired that the compression residual strain (%) is small and the flexibility (compression hardness (N)) is excellent.
ところで、従来、低反発ウレタンフォームにおいて、低密度化を図ることは、反発弾性、圧縮残留歪、または圧縮硬さ等の物性の悪化が懸念されるという理由から、推奨されていなかった。しかしながら一方、それらの良好な物性を維持しつつ、低密度化（即ち、軽量化）の図られた低反発ウレタンフォームの提供が求められていた。 By the way, conventionally, it has not been recommended to reduce the density of low-resilience urethane foam because there is a concern that the physical properties such as impact resilience, compressive residual strain, and compressive hardness may be deteriorated. However, on the other hand, it has been required to provide a low-resilience urethane foam having a low density (that is, a light weight) while maintaining their good physical properties.
本発明者らの検討によれば、発泡剤である水の一部を塩化メチレンに置き換えることで、成形される軟質ポリウレタンフォームの低密度化を図ることが可能であることがわかった。 According to the studies by the present inventors, it has been found that it is possible to reduce the density of the molded flexible polyurethane foam by replacing a part of water, which is a foaming agent, with methylene chloride.
しかし、物理発泡剤として水と塩化メチレンとを併用した場合、成形された低反発ウレタンフォームが、変色する場合があり問題であった。 However, when water and methylene chloride are used in combination as a physical foaming agent, the molded low-resilience urethane foam may be discolored, which is a problem.
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものである。即ち、本発明は、良好な物性を維持しつつ低密度化が図られるとともに、変色が抑制された低反発の軟質ポリウレタンフォームを提供する。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. That is, the present invention provides a low-resilience flexible polyurethane foam in which discoloration is suppressed while maintaining good physical properties and reducing the density.
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、触媒を含むポリウレタンフォーム原料を反応させてなる軟質ポリウレタンフォームであって、反発弾性が１５％未満であり、上記ポリオール成分が、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオールＡ、および水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオールＢを含み、上記発泡剤が、液化炭酸ガスおよび水を含むことを特徴とする。 The flexible polyurethane foam of the present invention is a flexible polyurethane foam obtained by reacting a polyurethane foam raw material containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent, and a catalyst, and has a impact resilience of less than 15%. hydroxyl value 50 mg KOH / g or higher 60 mg KOH / g or less is a polyol a, and includes a hydroxyl value 225mgKOH / g or more 500 mgKOH / g or less of the polyol B, the blowing agent, characterized in that it comprises a liquefied carbon dioxide and water.
本発明によれば、良好な物性を維持しつつ低密度化が図られるとともに、変色が防止された低反発の軟質ポリウレタンフォームを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a low-resilience flexible polyurethane foam in which a low density is achieved while maintaining good physical properties and discoloration is prevented.
以下、本発明の軟質ポリウレタンフォームについて説明する。
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、触媒を含むポリウレタンフォーム原料を反応させてなる軟質ポリウレタンフォームであり、上記発泡剤として、液化炭酸ガスおよび水を含む。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、反発弾性が１５％未満であり、低反発性である。本発明において、ポリオール成分は、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオールＡ、および水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオールＢを含んでいる。
Hereinafter, the flexible polyurethane foam of the present invention will be described.
The flexible polyurethane foam of the present invention is a flexible polyurethane foam obtained by reacting a polyurethane foam raw material containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent, and a catalyst, and the foaming agent includes liquefied carbon dioxide gas and water. The flexible polyurethane foam of the present invention has a resilience of less than 15% and has low resilience. In the present invention, the polyol component contains a polyol A having a hydroxyl value of 50 mgKOH / g or more and 60 mgKOH / g or less , and a polyol B having a hydroxyl value of 225 mgKOH / g or more and 500 mgKOH / g or less.
上記構成を有する本発明の軟質ポリウレタンフォームは、発泡剤として、水だけでなく、液化炭酸ガスが含まれるため、低密度化が図られるとともに、変色が防止される。即ち、発泡剤として、水および塩化メチレンを用いた場合には、発泡性の高い発泡剤である水の使用量が減るため低密度化が図られるものの、触媒の一部と塩化メチレンとが反応して、発泡時にポリウレタンフォームの焼けが起こり黄変するものと推察された。これに対し、本発明は塩化メチレンの替わりに液化炭酸ガスを用いたことで、発泡剤である水の使用量を減量して低密度化を図りつつ、変色を防止することができる。また本発明の軟質ポリウレタンフォームは、低反発ウレタンフォームに求められる、反発弾性、圧縮硬さ、または圧縮残留歪等の物性も良好である。以下に本発明の軟質ポリウレタンフォームの詳細について説明する。 Since the flexible polyurethane foam of the present invention having the above structure contains not only water but also liquefied carbon dioxide as a foaming agent, the density can be reduced and discoloration can be prevented. That is, when water and methylene chloride are used as the foaming agent, the density of water, which is a highly foamable foaming agent, is reduced, so that the density can be reduced, but a part of the catalyst reacts with methylene chloride. Then, it was presumed that the polyurethane foam was burnt during foaming and turned yellow. On the other hand, in the present invention, by using liquefied carbon dioxide gas instead of methylene chloride, it is possible to prevent discoloration while reducing the amount of water used as a foaming agent to reduce the density. Further, the flexible polyurethane foam of the present invention has good physical properties such as impact resilience, compressive hardness, and compressive residual strain, which are required for low-resilience urethane foam. The details of the flexible polyurethane foam of the present invention will be described below.
（ポリオール成分）
本発明においてポリオール成分は、特に制限はなく、通常の軟質ポリウレタンフォームの原料として使用されるポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、またはポリマーポリオール等である。
上記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、若しくはこれらの変性体、またはグリセロール・プロピレンオキシドポリマー等の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例示される。
上記ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸等のポリオールと、プロピレングリコール、グリセリン、またはエチレングリコール等との反応により得られる縮合物、ポリカーボネート系ポリオール、またはラクトン系ポリエステルポリオール等が例示される。
上記ポリマーポリオールとしては、ポリエーテルポリオール中で、アクリロニトリルまたはスチレン等を共重合させてなるポリオールであって、ポリエーテルポリオール中にポリマー微粒子が分散されているものが挙げられる。
上述するポリオール成分は、数平均分子量や縮合度等を適宜調整することができ、これによって水酸基の数および水酸基価を調整することができる。
(Polyol component)
In the present invention, the polyol component is not particularly limited, and is a polyether polyol, a polyester polyol, a polymer polyol, or the like used as a raw material for ordinary flexible polyurethane foam.
Examples of the polyether polyol include polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, modified products thereof, and compounds in which alkylene oxide is added to glycerin such as glycerol / propylene oxide polymer.
Examples of the polyester polyol include a condensate obtained by reacting a polyol such as adipic acid with propylene glycol, glycerin, ethylene glycol, etc., a polycarbonate-based polyol, a lactone-based polyester polyol, and the like.
Examples of the polymer polyol include those obtained by copolymerizing acrylonitrile, styrene, or the like in a polyether polyol, in which polymer fine particles are dispersed in the polyether polyol.
The number average molecular weight, the degree of condensation, and the like of the above-mentioned polyol component can be appropriately adjusted, whereby the number of hydroxyl groups and the hydroxyl value can be adjusted.
本発明においてポリオールＡは、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオール成分である。ポリオールＡは、本発明の軟質ポリウレタンフォームの主たるポリオール成分である。ポリオールＡの水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、全体の架橋密度が低くなり過ぎ、望ましい圧縮歪が示されない場合がある。一方、ポリオールＡの水酸基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えた場合、全体の架橋密度が高くなり過ぎ、圧縮硬さが大きくなり過ぎる傾向にある。尚、ここでいう主たるポリオール成分とは、軟質ポリウレタンフォームを構成する２以上ポリオール成分の中で一番配合量が多い（但し、同率一位を含む）ことを意味する。 In the present invention, the polyol A is a polyol component having a hydroxyl value of 50 mgKOH / g or more and 60 mgKOH / g or less. Polyol A is the main polyol component of the flexible polyurethane foam of the present invention. If the hydroxyl value of polyol A is less than 50 mgKOH / g, the overall crosslink density may become too low and the desired compressive strain may not be exhibited. On the other hand, when the hydroxyl value of the polyol A exceeds 60 mgKOH / g, the overall crosslink density tends to be too high and the compressive hardness tends to be too high. The main polyol component referred to here means that the blending amount is the largest among the two or more polyol components constituting the flexible polyurethane foam (however, the same ratio is included).
本発明においてポリオールＢは、水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオール成分である。ポリオールＢは、軟質ポリウレタンフォームの反発弾性を適度に小さくし低反発ウレタンフォームの提供を可能とすることに寄与する。ポリオールＢの水酸基価が２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、良好な反発弾性が示されない虞がある。一方、ポリオールＢの水酸基価が５００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えた場合、望ましい圧縮歪が示されない虞がある。かかる観点から、ポリオールＢの水酸基価は、３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であることが好ましく、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であることがより好ましい。一般的にポリオールの水酸基価が小さくなると、架橋密度が低くなり、反発弾性の観点では不利な方向（高くなる方向）に向かう傾向にある。これに対し、ポリオールＢの水酸基価を２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満に調整する場合、併せてポリオールＢの数平均分子量の範囲を６００以上８００以下と調整することで、反発弾性が非常に小さく、かつ、柔軟性が良好な（即ち圧縮歪が小さい）軟質ポリウレタンフォームを得られる傾向にあるため望ましい。 In the present invention, the polyol B is a polyol component having a hydroxyl value of 225 mgKOH / g or more and 500 mgKOH / g or less. Polyol B contributes to making it possible to provide a low-resilience urethane foam by appropriately reducing the resilience of the flexible polyurethane foam. If the hydroxyl value of the polyol B is less than 225 mgKOH / g, good impact resilience may not be exhibited. On the other hand, if the hydroxyl value of the polyol B exceeds 500 mgKOH / g, the desired compressive strain may not be exhibited. From this point of view, the hydroxyl value of the polyol B is preferably less than 350 mgKOH / g, more preferably less than 250 mgKOH / g. Generally, when the hydroxyl value of a polyol becomes small, the crosslink density becomes low, and there is a tendency toward a disadvantageous direction (higher direction) from the viewpoint of impact resilience. On the other hand, when the hydroxyl value of the polyol B is adjusted to 225 mgKOH / g or more and less than 250 mgKOH / g, the rebound resilience is very small by adjusting the range of the number average molecular weight of the polyol B to 600 or more and 800 or less. Moreover, it is desirable because a flexible polyurethane foam having good flexibility (that is, small compression strain) tends to be obtained.
用いられるポリオール成分の数平均分子量は、特に限定されないが、ポリオールＡの数平均分子量が１０００以上５０００未満の範囲であり、かつポリオールＢの数平均分子量が５００以上１０００以下の範囲となるよう調整されることが好ましい。
水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ数平均分子量が１０００以上５０００未満の範囲であるポリオールＡを用いることで、発泡安定性があり、また圧縮残留歪および反発弾性の値が望ましい範囲となる傾向にある。
水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、かつ数平均分子量が５００以上１０００以下の範囲であるポリオールＢを用いることで、発泡安定性が良好で、温度依存性が小さく、また圧縮残留歪および反発弾性の値が望ましい範囲となる傾向にある。
また、上記範囲の数平均分子量であるポリオールＡおよびポリオールＢを用いることで、反発弾性が小さく、かつ適度な圧縮硬さおよび圧縮残留歪を備える軟質ポリウレタンフォームの実現が容易である。
The number average molecular weight of the polyol component used is not particularly limited, but is adjusted so that the number average molecular weight of polyol A is in the range of 1000 or more and less than 5000 and the number average molecular weight of polyol B is in the range of 500 or more and 1000 or less. Is preferable.
By using polyol A having a hydroxyl value of 50 mgKOH / g or more and 60 mgKOH / g or less and a number average molecular weight in the range of 1000 or more and less than 5000, foaming stability is achieved, and values of compressive residual strain and impact resilience are desirable. It tends to be in the range.
By using polyol B having a hydroxyl value of 225 mgKOH / g or more and 500 mgKOH / g or less and a number average molecular weight in the range of 500 or more and 1000 or less, the foaming stability is good, the temperature dependence is small, and the compression residual strain is small. And the value of impact resilience tends to be in the desired range.
Further, by using polyol A and polyol B having a number average molecular weight in the above range, it is easy to realize a flexible polyurethane foam having a small rebound resilience and an appropriate compressive hardness and compressive residual strain.
ポリオールＡに対するポリオールＢの配合比率は、同じか、ポリオールＢが少ない範囲で適宜調整することができる。好ましい低反発性を発揮させるという観点からは、ポリオールＡ１００質量部に対し、ポリオールＢが３０質量部以上１００質量部以下の範囲で含まれることが好ましい。特に上記観点から、水酸基価および数平均分子量が上述する範囲であるポリオールＡおよびポリオールＢにおいて、当該ポリオールＡ１００質量部に対し、当該ポリオールＢが５０質量部以上１００質量部以下の範囲で配合されることがより好ましく、８０質量部以上１００質量部以下の範囲で配合されることがさらに好ましい。 The blending ratio of polyol B to polyol A can be appropriately adjusted within the same range or in the range where the amount of polyol B is small. From the viewpoint of exhibiting preferable low resilience, it is preferable that polyol B is contained in a range of 30 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of polyol A. In particular, from the above viewpoint, in the polyol A and the polyol B having the hydroxyl value and the number average molecular weight in the above ranges, the polyol B is blended in the range of 50 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol A. It is more preferable that the compound is blended in a range of 80 parts by mass or more and 100 parts by mass or less.
本発明におけるポリオール成分は、少なくとも上述するポリオールＡおよびポリオールＢを含み、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜、異なるポリオール成分が配合されてもよい。 The polyol component in the present invention contains at least the above-mentioned polyol A and polyol B, and different polyol components may be appropriately blended as long as the gist of the present invention is not deviated.
（ポリイソシアネート成分）
次に、ポリイソシアネート成分について説明する。本発明におけるポリイソシアネート成分は、上述するポリオール成分と反応してウレタン結合を構成可能な成分である。たとえばポリイソシアネート成分としては、イソシアネート基を２以上有する芳香族系、脂環族系、若しくは脂肪族系等のポリイソシアネート、またはこれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを１種または２種以上選択して使用することができる。具体的には、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート（クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、若しくはヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等のポリイソシアネート、またこれらのプレポリマー型の変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、若しくはカルボジイミド変性体等が挙げられる。これらのうちでも、発泡安定性に優れるという観点から、ＴＤＩ、ＭＤＩ、ＴＤＩとＭＤＩの混合物は、本発明のポリイソシアネート成分として、好ましい。
(Polyisocyanate component)
Next, the polyisocyanate component will be described. The polyisocyanate component in the present invention is a component capable of forming a urethane bond by reacting with the above-mentioned polyol component. For example, as the polyisocyanate component, one or more selected from aromatic, alicyclic, or aliphatic polyisocyanates having two or more isocyanate groups, or modified polyisocyanates obtained by modifying these. Can be used. Specifically, toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl diisocyanate (Crude MDI), xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), etc. Examples thereof include polyisocyanates, these prepolymer-type modified products, nurate modified products, urea modified products, and carbodiimide modified products. Among these, TDI, MDI, and a mixture of TDI and MDI are preferable as the polyisocyanate component of the present invention from the viewpoint of excellent foaming stability.
上記ポリイソシアネート成分の配合量は、通常、イソシアネートインデックスで表される。イソシアネートインデックスは、ポリイソシアネート成分に含まれるイソシアネート基（−ＮＣＯ）と、ポリオールに含まれる水酸基（−ＯＨ）の当量比に１００を乗じることで求められる。かかるイソシアネートインデックスに基づき、ポリオール成分とポリイソシアネート成分の配合比率を決定することができる。 The blending amount of the polyisocyanate component is usually represented by an isocyanate index. The isocyanate index is obtained by multiplying the equivalent ratio of the isocyanate group (-NCO) contained in the polyisocyanate component and the hydroxyl group (-OH) contained in the polyol by 100. Based on such an isocyanate index, the blending ratio of the polyol component and the polyisocyanate component can be determined.
本発明において、上記イソシアネートインデックスは特に限定されないが、好ましい圧縮残留歪が発揮されるとともに、柔軟性にも優れた（即ち、圧縮硬さが適度に小さい）低反発ウレタンフォームを提供するという観点からは、イソシアネートインデックスは、９０以上１１３以下であることが好ましく、９５以上１１３以下であることがより好ましい。
イソシアネートインデックスが９０以上１１３以下に調整されることで、原料に含まれるイソシアネート成分を硬化により架橋させ得る。適度に架橋された軟質ポリウレタンフォームは、圧縮残留歪が非常に良好な範囲であるとともに、種々の物性のバランスが良好である。イソシアネートインデックスが１１３を超える場合、圧縮残留歪は良好であるものの、柔軟性に欠け圧縮硬さが大きくなる傾向にある。またイソシアネートインデックスが９０未満である場合、得られる軟質ポリウレタンフォームの圧縮歪が高い傾向にあり、また引張強さ（ＫＰａ）が小さくなり過ぎ、用途によっては強度が不充分となる虞がある。
In the present invention, the isocyanate index is not particularly limited, but from the viewpoint of providing a low-resilience urethane foam that exhibits preferable compression residual strain and is also excellent in flexibility (that is, the compression hardness is moderately small). The isocyanate index is preferably 90 or more and 113 or less, and more preferably 95 or more and 113 or less.
By adjusting the isocyanate index to 90 or more and 113 or less, the isocyanate component contained in the raw material can be crosslinked by curing. The moderately crosslinked flexible polyurethane foam has a very good range of compressive residual strain and a good balance of various physical properties. When the isocyanate index exceeds 113, the compressive residual strain is good, but it lacks flexibility and the compressive hardness tends to increase. Further, when the isocyanate index is less than 90, the compressive strain of the obtained flexible polyurethane foam tends to be high, the tensile strength (KPa) becomes too small, and the strength may be insufficient depending on the application.
ところで従来、低反発ウレタンフォームにおいて、イソシアネートインデックスを９０以上１１３以下の範囲に調整した場合、架橋が多くなるため圧縮残留歪は良好であるものの、柔軟性に欠ける傾向にあった。特に本発明は、軟質ポリウレタンフォームの低密度化を図りつつ、変色を防止する目的から、発泡剤として水だけではなく、液化炭酸ガスを用いることを必須とする。一般的には、発泡力の強い発泡剤である水の配合量を減らして、これより発泡力の弱い液化炭酸ガスを用いることは、ウレタン発泡時の発泡性が悪くなり、良好な柔軟性が得られないことが予想される。ところが、本発明者らの検討によれば、発泡剤として水とともに用いられる液化炭酸ガスは、得られる軟質ポリウレタンフォームの柔軟性（即ち、圧縮硬さ）を改善する作用効果を発揮することがわかった。そのため、発泡剤である水の配合量を相対的に減らし、かつ上記イソシアネートインデックスを上記範囲に調整した場合、本発明の軟質ポリウレタンフォームは良好な圧縮残留歪を示すだけでなく、良好な柔軟性も発揮するものと推察される。 By the way, conventionally, in low-resilience urethane foam, when the isocyanate index is adjusted in the range of 90 or more and 113 or less, the compression residual strain is good because the number of crosslinks increases, but the flexibility tends to be lacking. In particular, in the present invention, it is essential to use not only water but also liquefied carbon dioxide as a foaming agent for the purpose of preventing discoloration while reducing the density of the flexible polyurethane foam. In general, reducing the amount of water, which is a foaming agent with strong foaming power, and using liquefied carbon dioxide gas with weaker foaming power results in poor foaming properties during urethane foaming and good flexibility. It is expected that it will not be obtained. However, according to the study by the present inventors, it was found that the liquefied carbon dioxide gas used together with water as a foaming agent exerts an action effect of improving the flexibility (that is, compressive hardness) of the obtained flexible polyurethane foam. rice field. Therefore, when the blending amount of water as a foaming agent is relatively reduced and the isocyanate index is adjusted to the above range, the flexible polyurethane foam of the present invention not only exhibits good compression residual strain but also has good flexibility. It is presumed that it will also be demonstrated.
（発泡剤）
本発明は、発泡剤として水および液化炭酸ガスを含む。水は、公知の軟質ポリウレタンフォームを作製する際に汎用される物理発泡剤である。
一方、液化炭酸ガスは、所定の圧力および温度において液状に調整された物理発泡剤であり、たとえばポリオール成分に溶解して用いられるが、これに限定されない。液化炭酸ガスは、発泡剤である水と比較して発泡力が３割程度であって、相対的に発泡力が弱い。
(Foaming agent)
The present invention contains water and liquefied carbon dioxide as a foaming agent. Water is a physical foaming agent commonly used in making known flexible polyurethane foams.
On the other hand, the liquefied carbon dioxide gas is a physical foaming agent adjusted to be liquid at a predetermined pressure and temperature, and is used by being dissolved in, for example, a polyol component, but the present invention is not limited thereto. The liquefied carbon dioxide gas has a foaming power of about 30% as compared with water as a foaming agent, and has a relatively weak foaming power.
本発明の軟質ポリウレタンフォームの原料において、発泡剤である水と液化炭酸ガスの配合量は特に限定されない。水および炭酸ガスを含む混合発泡剤の配合比率が、上記原料全体において、適度なバランスが図られるとよい。たとえば、良好に低密度化を図りつつ、適度な発泡力を維持してウレタン発泡に不具合を生じさせないという観点からは、ポリオール成分１００質量部に対し、液化炭酸ガスが１．５質量部以上２．５質量部以下の範囲で含まれるとともに、水が１．３質量部以上２．０質量部以下の範囲で含まれることが好ましい。液化炭酸ガスの配合量が上記範囲をはずれると、液化炭酸ガスのコントロールが困難となり発泡が不安定になる傾向にある。 In the raw material of the flexible polyurethane foam of the present invention, the blending amount of water as a foaming agent and liquefied carbon dioxide gas is not particularly limited. It is preferable that the blending ratio of the mixed foaming agent containing water and carbon dioxide gas is appropriately balanced in the whole raw materials. For example, from the viewpoint of maintaining an appropriate foaming force and not causing a problem in urethane foaming while satisfactorily reducing the density, liquefied carbon dioxide gas is 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyol component. It is preferably contained in the range of 5.5 parts by mass or less, and water is preferably contained in the range of 1.3 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less. If the amount of the liquefied carbon dioxide gas is out of the above range, it becomes difficult to control the liquefied carbon dioxide gas and foaming tends to be unstable.
本発明において、発泡剤は、液化炭酸ガスおよび水の配合量を勘案しながら、全体量の調整を図ることができる。ここで、液化炭酸ガスの配合量がポリオール成分１００質量部に対し１．５質量部未満の場合、水の配合量を増やす必要があり、その結果、水が多くなり過ぎる場合がある。具体的には、ポリオール成分１００質量部に対し、水が２．０質量部を超えると低密度化を図ることが難しい場合がある。また従来のように塩化メチレンと水との混合発泡剤を用いた場合、当該塩化メチレンの揮発熱が吸熱効果を奏するため、水による発熱作用が抑制されていた。これに対し、塩化メチレンの替りに液化炭酸ガスを用いる本発明では、原料における水の配合量が増えると、フォーム内部の発熱反応が顕著となる。かかる観点からも、水の配合量はポリオール成分１００質量部に対し２．０質量部以下であることが好ましい。 In the present invention, the total amount of the foaming agent can be adjusted in consideration of the blending amounts of liquefied carbon dioxide gas and water. Here, when the blending amount of the liquefied carbon dioxide gas is less than 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol component, it is necessary to increase the blending amount of water, and as a result, the amount of water may become too large. Specifically, if the amount of water exceeds 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol component, it may be difficult to reduce the density. Further, when a mixed foaming agent of methylene chloride and water is used as in the conventional case, the volatile heat of the methylene chloride exerts an endothermic effect, so that the heat generation effect by water is suppressed. On the other hand, in the present invention in which liquefied carbon dioxide gas is used instead of methylene chloride, the exothermic reaction inside the foam becomes remarkable as the amount of water blended in the raw material increases. From this point of view, the blending amount of water is preferably 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol component.
一方、液化炭酸ガスの配合量が、ポリオール成分１００質量部に対し２．５質量部を超える場合、発泡剤の全体のバランスを考慮し水の配合量を減らす必要がある。たとえばポリオール成分１００質量部に対し、水１．３質量部未満とすると、低密度化の観点からは好ましいものの、生成されるウレタン結合が少なくなり過ぎ、ウレタン発泡に不具合が生じる虞がある。 On the other hand, when the blending amount of the liquefied carbon dioxide gas exceeds 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol component, it is necessary to reduce the blending amount of water in consideration of the overall balance of the foaming agent. For example, if the amount is less than 1.3 parts by mass of water with respect to 100 parts by mass of the polyol component, although it is preferable from the viewpoint of reducing the density, the urethane bonds formed may be too small and problems may occur in urethane foaming.
（触媒）
次に本発明に用いられる触媒について説明する。触媒は、低反発の軟質ポリウレタンフォームを作製するに適した１種、または２種以上が用いられる。上記触媒として、アミン系触媒を用いることは、本発明において好ましい１つの態様である。かかる態様は、アミン系触媒のみを用いた場合、並びにアミン系触媒および他の触媒を用いた場合を包含する。また上記アミン系触媒として、１種が用いられてもよいし、２種以上が用いられてもよい。ここでアミン系触媒とは、化合物内にアミンを含み、ウレタン化反応を促進する化合物を指す。たとえば、アミン系触媒としては、たとえばトリエチレンジアミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミンなどの３級アミン類およびそのカルボン酸塩等が挙げられる。
(catalyst)
Next, the catalyst used in the present invention will be described. As the catalyst, one kind or two or more kinds suitable for producing a low-resilience flexible polyurethane foam are used. Using an amine-based catalyst as the catalyst is one preferred embodiment in the present invention. Such an embodiment includes the case where only an amine-based catalyst is used, and the case where an amine-based catalyst and other catalysts are used. Further, as the amine-based catalyst, one type may be used, or two or more types may be used. Here, the amine-based catalyst refers to a compound containing an amine in the compound and promoting the urethanization reaction. For example, as the amine-based catalyst, for example, tertiary amines such as triethylenediamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N, N', N'-tetramethylhexamethylenediamine, and carboxylates thereof are used. Can be mentioned.
アミン触媒は、良好にウレタン化反応を促進するとともに泡化効果が高い。そのため、発泡剤として水とともに、当該水よりも発泡力の弱い液化炭酸ガスを用いる本発明において、アミン触媒を用いることは好ましい。発泡剤として水と液化炭酸ガスを用いることで低密度化が図られる本発明の軟質ポリウレタンフォームにおいて、アミン触媒の使用は、発泡性の低下を抑制し、これによって望ましい圧縮硬さを実現可能とする。 The amine catalyst satisfactorily promotes the urethanization reaction and has a high foaming effect. Therefore, in the present invention in which a liquefied carbon dioxide gas having a weaker foaming power than the water is used together with water as the foaming agent, it is preferable to use an amine catalyst. In the flexible polyurethane foam of the present invention, in which the density is reduced by using water and liquefied carbon dioxide as the foaming agent, the use of an amine catalyst suppresses the decrease in foamability, thereby achieving the desired compressive hardness. do.
アミン触媒の配合量は特に制限されないが、軟質ポリウレタンフォームの柔軟性（即ち圧縮硬さ）をより好ましい値に調整するという観点からは、ポリオール成分１００質量部に対しアミン触媒が１．０質量部以上２．０質量部以下の範囲で用いられることが好ましい。上記アミン触媒の配合量の下限は、ウレタン発泡の促進と良好な泡化効果を得るという観点から、１．３質量部以上であることがより好ましく、１．４５以上であることがさらに好ましい。また、上記アミン触媒の配合量の上限は、バランス良く種々の物性を最適化するという観点から、１．９質量部以下であることがより好ましく、１．８質量部以下であることがさらに好ましい。尚、用いるアミン触媒が２種以上である場合には、用いられたアミン触媒の合計の配合量が上記範囲となるよう調整するとよい。 The blending amount of the amine catalyst is not particularly limited, but from the viewpoint of adjusting the flexibility (that is, compressive hardness) of the flexible polyurethane foam to a more preferable value, the amine catalyst is 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol component. It is preferably used in the range of 2.0 parts by mass or less. The lower limit of the blending amount of the amine catalyst is more preferably 1.3 parts by mass or more, and further preferably 1.45 parts or more, from the viewpoint of promoting urethane foaming and obtaining a good foaming effect. Further, the upper limit of the blending amount of the amine catalyst is more preferably 1.9 parts by mass or less, and further preferably 1.8 parts by mass or less, from the viewpoint of optimizing various physical properties in a well-balanced manner. .. When two or more kinds of amine catalysts are used, the total amount of the amine catalysts used may be adjusted to be within the above range.
発泡剤として水および液化炭酸ガスが用いられる本発明において、イソシアネートインデックスが上述するとおり９０以上１１３以下であるとともに、アミン系触媒をポリオール成分１００質量部に対し１．０質量部以上２．０質量部以下の範囲で含む態様は好ましい。かかる態様の本発明によれば、低密度化が図られるとともに変色が防止され、かつ、圧縮硬さおよび圧縮残留歪がいずれも良好である軟質ポリウレタンフォームを容易に実現することができる。より具体的には、かかる態様であれば、密度が２０ｋｇ／ｍ3以上４０ｋｇ／ｍ3以下であり、変色が防止され、かつＪＩＳ Ｋ６４００−４（２００４）に規定される５０％圧縮残留歪（％）が１０％以下であり、ＪＩＳ Ｋ６４００−２（２０１２）に規定される２５％圧縮硬さ（Ｎ）が４０Ｎ以下である軟質ポリウレタンフォームを提供することが可能である。 In the present invention in which water and liquefied carbon dioxide are used as the foaming agent, the isocyanate index is 90 or more and 113 or less as described above, and the amine-based catalyst is 1.0 part by mass or more and 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol component. The embodiment including the part or less is preferable. According to the present invention of such an aspect, it is possible to easily realize a flexible polyurethane foam which can reduce the density, prevent discoloration, and have good compressive hardness and compressive residual strain. More specifically, in such an embodiment, the density is 20 kg / m 3 or more and 40 kg / m 3 or less, discoloration is prevented, and 50% compression residual strain specified in JIS K6400-4 (2004) ( %) Is 10% or less, and it is possible to provide a flexible polyurethane foam having a 25% compressive hardness (N) of 40 N or less as defined in JIS K6400-2 (2012).
本発明における軟質ポリウレタンフォームには、アミン触媒以外の触媒が用いられてもよい。アミン触媒以外の触媒としては、たとえば、酢酸カリウム、オクチル酸スズ、オクチル酸カリウム、スタナスオクトエート、またはジブチルチンジラウレート等のカルボン酸金属塩などの有機金属化合物等が挙げられる。ウレタン化反応において、アミン触媒とは異なる触媒機構を示す触媒である有機金属化合物を用いることで、ウレタン化反応が良好に促進されるため好ましい。発泡剤として塩化メチレンを用いた場合、当該塩化メチレンと触媒である有機金属化合物とが反応して変色作用が生じ、得られる軟質ポリウレタンフォームの変色の原因の１つになると考えられた。これに対し、本発明では発泡剤として塩化メチレンを用いず水と液化炭酸ガスを用いることで、有機金属化合物の反応による変色を回避することができる。 A catalyst other than the amine catalyst may be used for the flexible polyurethane foam in the present invention. Examples of catalysts other than amine catalysts include organic metal compounds such as potassium acetate, tin octylate, potassium octylate, stanas octoate, and carboxylic acid metal salts such as dibutyltin dilaurate. In the urethanization reaction, it is preferable to use an organometallic compound which is a catalyst showing a catalytic mechanism different from that of the amine catalyst because the urethanization reaction is satisfactorily promoted. When methylene chloride was used as the foaming agent, it was considered that the methylene chloride reacts with the organometallic compound as a catalyst to cause a discoloration action, which is one of the causes of discoloration of the obtained flexible polyurethane foam. On the other hand, in the present invention, discoloration due to the reaction of the organometallic compound can be avoided by using water and liquefied carbon dioxide gas instead of methylene chloride as the foaming agent.
アミン触媒と併用される有機金属化合物である触媒の配合量は特に限定されない。ポリオール成分１００質量部に対する有機金属化合物である触媒の配合量は、軟質ポリウレタンフォームの亀裂の発生を防止するという観点からは０．０４質量部以上であることが好ましく、また、軟質ポリウレタンフォームにおける独立気泡の形成を防止するという観点からは、０．１５質量部以下であることが好ましい。本発明ではアミン触媒を上述に示すとおり多く配合することが好ましいため、これに伴い、全体のバランスを図る上でも、有機金属化合物である触媒の上記配合量は、０．０４質量部以上０．１５質量部以下であることが好ましい。 The blending amount of the catalyst, which is an organometallic compound used in combination with the amine catalyst, is not particularly limited. The blending amount of the catalyst, which is an organic metal compound, with respect to 100 parts by mass of the polyol component is preferably 0.04 parts by mass or more from the viewpoint of preventing the occurrence of cracks in the flexible polyurethane foam, and is independent of the flexible polyurethane foam. From the viewpoint of preventing the formation of bubbles, it is preferably 0.15 parts by mass or less. In the present invention, it is preferable to blend a large amount of the amine catalyst as shown above. Therefore, in order to achieve the overall balance, the blending amount of the catalyst, which is an organometallic compound, is 0.04 parts by mass or more. It is preferably 15 parts by mass or less.
（軟質ポリウレタンフォームの物性）
以下に、本発明の軟質ポリウレタンフォームに関する物性について、測定方法と好ましい範囲について説明する。下記示す物性の測定方法は、後述する実施例において適宜参照される。
(Physical characteristics of flexible polyurethane foam)
Hereinafter, the measuring method and the preferable range of the physical properties of the flexible polyurethane foam of the present invention will be described. The following methods for measuring physical properties are appropriately referred to in Examples described later.
反発弾性：
本発明における反発弾性とは、軟質ポリウレタンフォームの反発性を示す指標となる。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、低反発性であり、具体的には、ＪＩＳ Ｋ６４００−３（２０１１）に準じて測定される反発弾性（％）が１５％未満である。本発明において、反発弾性は、１５％未満であることが好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。反発弾性の下限は特に限定されないが、１％以上であることが好ましく、３％以上であることがより好ましい。反発弾性が１０％以下である軟質ポリウレタンフォームは、感触が非常に良好で、衝撃吸収に優れるとともに、マットやクッションに用いた場合には、体圧の分散性が良好であるため、体に対する局部的な圧迫が小さい。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、反発弾性を１０％以下と非常に小さく調整することが可能である。かかる理由は明らかではないが、発泡剤として水とともに液化炭酸ガスを用いるとともに、触媒としてアミン触媒を好ましい範囲で含むことで、非常に小さい反発弾性を実現可能としたものと推察される。
Rebound resilience:
The impact resilience in the present invention is an index showing the resilience of the flexible polyurethane foam. The flexible polyurethane foam of the present invention has low resilience, and specifically, the resilience (%) measured according to JIS K6400-3 (2011) is less than 15%. In the present invention, the impact resilience is preferably less than 15%, more preferably 10% or less. The lower limit of the rebound resilience is not particularly limited, but is preferably 1% or more, and more preferably 3% or more. Flexible polyurethane foam with a rebound resilience of 10% or less has a very good feel and excellent shock absorption, and when used for mats and cushions, it has good dispersibility of body pressure. Pressure is small. The flexible polyurethane foam of the present invention can adjust the impact resilience to a very small value of 10% or less. Although the reason for this is not clear, it is presumed that very small impact resilience can be realized by using liquefied carbon dioxide gas together with water as a foaming agent and containing an amine catalyst as a catalyst in a preferable range.
密度：
本発明において、密度（ｋｇ／ｍ3）は、ＪＩＳ Ｋ７２２２（２００５）に準じて測定される。本発明は軟質ポリウレタンフォームの低密度化を図るという観点から、当該密度は、４０ｋｇ／ｍ3以下であることが好ましく、３６ｋｇ／ｍ3以下であることがより好ましく、３５ｋｇ／ｍ3以下であることがさらに好ましい。また密度の下限は、特に限定されないが、適度な５０％圧縮残留歪が得られ易いという観点から、２０ｋｇ／ｍ3以上であることが好ましい。
density:
In the present invention, the density (kg / m 3 ) is measured according to JIS K7222 (2005). From the viewpoint of reducing the density of the flexible polyurethane foam in the present invention, the density is preferably 40 kg / m 3 or less, more preferably 36 kg / m 3 or less, and 35 kg / m 3 or less. Is even more preferable. The lower limit of the density is not particularly limited, but is preferably 20 kg / m 3 or more from the viewpoint that an appropriate 50% compression residual strain can be easily obtained.
変色評価：
本発明における変色とは、作製された軟質ポリウレタンフォームの外側表面において、目視で観察される程度に、本来の軟質ポリウレタンフォームの色とは異なる色が確認されることをいう。作製された軟質ポリウレタンフォームの外面を目視にて観察し、以下の通り評価した。
全体的に白色であり変色が確認されなかった・・・・・○
部分的に非白色の箇所が散見され変色が生じたことが確認された・・・・・×
Discoloration evaluation:
The discoloration in the present invention means that a color different from the original color of the flexible polyurethane foam is confirmed on the outer surface of the produced flexible polyurethane foam to the extent that it is visually observed. The outer surface of the produced flexible polyurethane foam was visually observed and evaluated as follows.
It was white overall and no discoloration was confirmed ... ○
It was confirmed that some non-white areas were scattered and discoloration occurred ....
圧縮残留歪：
本発明における圧縮残留歪は、ＪＩＳ Ｋ６４００−４（２００４）に準じ、圧縮する比率を５０％に変更して測定された５０％圧縮残留歪（％）を指す。本発明において、５０％圧縮残留歪（％）は、１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。
Compression residual strain:
The compression residual strain in the present invention refers to a 50% compression residual strain (%) measured by changing the compression ratio to 50% according to JIS K6400-4 (2004). In the present invention, the 50% compression residual strain (%) is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and further preferably 5% or less.
圧縮硬さ：
本発明における圧縮硬さは、ＪＩＳ Ｋ６４００−２（２０１２）に準じて測定される２５％圧縮硬さ（Ｎ）である。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、良好な柔軟性を有するという観点からは、２５％圧縮硬さ（Ｎ）が、４０Ｎ以下であることが好ましく、３５Ｎ以下であることがより好ましく、２８Ｎ以下であることがさらに好ましい。ただし、柔軟すぎると底付きする可能性があるため、用途に応じて適宜調整される。
Compression hardness:
The compressive hardness in the present invention is 25% compressive hardness (N) measured according to JIS K6400-2 (2012). From the viewpoint of having good flexibility, the flexible polyurethane foam of the present invention preferably has a 25% compressive hardness (N) of 40 N or less, more preferably 35 N or less, and 28 N or less. Is even more preferable. However, if it is too flexible, it may bottom out, so it is adjusted appropriately according to the application.
引張強さ：
本発明における引張強さ（ｋＰａ）は、ＪＩＳ Ｋ６４００−５（２００４）に準じて測定される。本発明において、引張強さ（ｋＰａ）は、特に限定されないが、適度な強度の確保という観点からは、４０ｋＰａ以上であることが好ましく、４５ｋＰａ以上であることがより好ましい。一方、引張強さの上限は特に限定されず、軟質ポリウレタンフォームの用途に応じて適宜調整される。
Tensile strength:
The tensile strength (kPa) in the present invention is measured according to JIS K6400-5 (2004). In the present invention, the tensile strength (kPa) is not particularly limited, but from the viewpoint of ensuring an appropriate strength, it is preferably 40 kPa or more, and more preferably 45 kPa or more. On the other hand, the upper limit of the tensile strength is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the use of the flexible polyurethane foam.
表１に示す原料およびその配合量にて、スラブ法により各実施例および比較例を作製した。具体的には、表１に示した原料を混合して混合物を調製し、常温（２２℃±１℃）にてミキサーで３５００回転／分の回転数で数秒混合した後、上記混合物を所定の容器に注入し、反応および発泡させることによって軟質ポリウレタンフォームを作製した。尚、発泡剤である液化炭酸ガスは、圧力６ＭＰａ、温度−１２℃以下で液化状態とし、この状態で原料であるポリエーテルポリオールに溶解させて用いた。 Examples and comparative examples were prepared by the slab method using the raw materials shown in Table 1 and the blending amounts thereof. Specifically, the raw materials shown in Table 1 are mixed to prepare a mixture, and the mixture is mixed at room temperature (22 ° C ± 1 ° C) with a mixer at a rotation speed of 3500 rpm for several seconds, and then the above mixture is mixed. A flexible polyurethane foam was made by injecting into a container, reacting and foaming. The liquefied carbon dioxide gas as a foaming agent was put into a liquefied state at a pressure of 6 MPa and a temperature of −12 ° C. or lower, and was used by being dissolved in a raw material, a polyether polyol, in this state.
各原料の詳細は以下の通りである。
ポリオールＡ：水酸基価５５．９ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量３０００、官能基３、ポリエーテルポリオール（アクトコールＴ−３０００、三井化学ＳＫＣポリウレタン株式会社製）
ポリオールＢ：水酸基価２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量７００、グリセロール・プロピレンオキシドポリマー、官能基３（ＶＯＲＡＮＯＬ２０７０、ダウ・ケミカル日本社製）
イソシアネート：トリレンジイソシアネート（三井化学ＳＫＣポリウレタン株式会社製）
アミン触媒１：トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ−Ｌ３３、東ソー株式会社製）
アミン触媒２：ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル（ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴＳ、東ソー株式会社製）
有機金属触媒：オクチル酸スズ（ネオスタンスＵ−２８、日東化成株式会社）
発泡剤：水、塩化メチレン、液化炭酸ガス
酸化防止剤：亜リン酸エステル（ＪＰＥ-１３Ｒ、城北化学工業株式会社）
製泡剤：ポリアルキレンオキシド−メチルシロキサン共重合体（Ｌ−６２６、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製）
The details of each raw material are as follows.
Polyol A: Hydroxyl value 55.9 mgKOH / g, number average molecular weight 3000, functional group 3, polyether polyol (Actcol T-3000, manufactured by Mitsui Kagaku SKC Polyurethane Co., Ltd.)
Polyol B: Hydroxyl value 240 mgKOH / g, number average molecular weight 700, glycerol / propylene oxide polymer, functional group 3 (VORANOL2070, manufactured by Dow Chemical Japan, Ltd.)
Isocyanate: Tolylene diisocyanate (manufactured by Mitsui Chemicals SKC Polyurethane Co., Ltd.)
Amine catalyst 1: Triethylenediamine (TEDA-L33, manufactured by Tosoh Corporation)
Amine catalyst 2: Bis (2-dimethylaminoethyl) ether (TOYOCAT-ETS, manufactured by Tosoh Corporation)
Organometallic catalyst: tin octylate (Neostance U-28, Nitto Kasei Co., Ltd.)
Foaming agent: water, methylene chloride, liquefied carbon dioxide antioxidant: Phosphite ester (JPE-13R, Johoku Chemical Industry Co., Ltd.)
Foaming agent: Polyalkylene oxide-methylsiloxane copolymer (L-626, manufactured by Momentive Performance Materials Japan)
以上のとおり作製した各実施例および比較例である軟質ポリウレタンフォームの物性について、反発弾性（％）、密度（ｋｇ／ｃｍ3）、変色評価、５０％圧縮残留歪、２５％圧縮硬さ（Ｎ）、引張強さ（ＫＰａ）の測定を行った。評価方法および測定方法は、上述で述べた方法に倣った。結果は、表１に示した。 Regarding the physical properties of the flexible polyurethane foams produced as described above in each of the examples and comparative examples, the impact resilience (%), density (kg / cm 3 ), discoloration evaluation, 50% compressive residual strain, and 25% compressive hardness (N). ), Tensile strength (KPa) was measured. The evaluation method and the measurement method followed the methods described above. The results are shown in Table 1.
表１に示すとおり、各実施例および比較例は、ポリオール成分としてポリオールＡおよびポリオールＢを用いたことから、いずれも反発弾性（％）が１５％未満であって、低反発ウレタンフォームが作製されたことが確認された。
また、発泡剤として、水および液化炭酸ガス、または水および塩化メチレンを用いたことから低密度化が図られ、いずれも密度が４０ｋｇ／ｍ3以下であった。
As shown in Table 1, since each of Examples and Comparative Examples used polyol A and polyol B as the polyol component, the impact resilience (%) was less than 15%, and a low-resilience urethane foam was produced. It was confirmed that
Further, since water and liquefied carbon dioxide gas or water and methylene chloride were used as the foaming agent, the density was reduced, and the densities were 40 kg / m 3 or less in each case.
発泡剤として塩化メチレンを含む比較例１、２は、変色評価において変色が確認されたが、発泡剤として液化炭酸ガスを含む各実施例は、いずれも変色が防止された。また各実施例および比較例は、５０％圧縮残留歪（％）および２５％圧縮硬さ（Ｎ）のいずれもが良好な値を示したが、中でも実施例は、いずれも５０％圧縮残留歪（％）が７％以下であり、かつ２５％圧縮硬さ（Ｎ）は３５Ｎ以下であり、バランスのとれた優れた物性が示された。 In Comparative Examples 1 and 2 containing methylene chloride as a foaming agent, discoloration was confirmed in the discoloration evaluation, but in each example containing liquefied carbon dioxide gas as a foaming agent, discoloration was prevented. Further, in each of the examples and the comparative examples, both the 50% compression residual strain (%) and the 25% compression hardness (N) showed good values, but among them, the examples all showed 50% compression residual strain. (%) Was 7% or less, and 25% compressive hardness (N) was 35 N or less, showing well-balanced and excellent physical properties.
イソシアネートインデックスが同じであり、かつアミン触媒の使用量が異なる実施例３と実施例７、または比較例１と比較例２とを比較すると、いずれもアミン触媒の配合量が多い方が、２５％圧縮硬さが小さい傾向にあった。このことからアミン触媒が軟質ポリウレタンフォームの柔軟性に影響を及ぼしていることが推察された。 Comparing Example 3 and Example 7 or Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the isocyanate index is the same and the amount of the amine catalyst used is different, the one containing a large amount of the amine catalyst is 25%. The compressive hardness tended to be small. From this, it was inferred that the amine catalyst affected the flexibility of the flexible polyurethane foam.
また、各実施例において、イソシアネートインデックスが増加することにより、圧縮硬さ（Ｎ）及び引張強さも大きくなる傾向にあることが確認された。 Further, in each example, it was confirmed that the compressive hardness (N) and the tensile strength tended to increase as the isocyanate index increased.
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、触媒を含むポリウレタンフォーム原料を反応させてなる軟質ポリウレタンフォームであって、
反発弾性が１５％未満であり、
前記ポリオール成分が、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオールＡ、および水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオールＢを含み、
前記発泡剤が、液化炭酸ガスおよび水を含むことを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム。
（２）前記ポリオールＡの数平均分子量が１０００以上５０００未満の範囲であり、前記ポリオールＢの数平均分子量が５００以上１０００以下の範囲であり、
ポリオールＡ１００質量部に対し、前記ポリオールＢが３０質量部以上１００質量部以下の範囲で含まれる上記（１）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
（３）前記ポリオール成分１００質量部に対し、前記液化炭素ガスが１．５質量部以上２．５質量部以下の範囲で含まれるとともに、前記水が１．３質量部以上２．０質量部以下の範囲で含まれる上記（１）または（２）に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
（４）前記触媒として、アミン系触媒を前記ポリオール成分１００質量部に対し１．０質量部以上２．０質量部以下の範囲で含む上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
（５）イソシアネートインデックスが、９０以上１１３以下である上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
（６）ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、および触媒の存在下で反応させて軟質ポリウレタンフォームを製造する方法であって、
前記ポリオール成分が、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオールＡ、および水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオールＢを含み、
前記発泡剤が、液化炭酸ガスおよび水を含むことを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム製造方法。
The above embodiment includes the following technical ideas.
(1) A flexible polyurethane foam obtained by reacting a polyurethane foam raw material containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent, and a catalyst.
Rebound resilience is less than 15%
The polyol component comprises a hydroxyl value 50 mg KOH / g or higher 60 mg KOH / g or less is a polyol A, and a hydroxyl value 225mgKOH / g or more 500 mgKOH / g or less of the polyol B,
A flexible polyurethane foam, wherein the foaming agent contains liquefied carbon dioxide gas and water.
(2) The number average molecular weight of the polyol A is in the range of 1000 or more and less than 5000, and the number average molecular weight of the polyol B is in the range of 500 or more and 1000 or less.
The flexible polyurethane foam according to (1) above, wherein the polyol B is contained in a range of 30 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol A.
(3) The liquefied carbon gas is contained in the range of 1.5 parts by mass or more and 2.5 parts by mass or less, and the water is 1.3 parts by mass or more and 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol component. The flexible polyurethane foam according to (1) or (2) above, which is included in the following range.
(4) The item according to any one of (1) to (3) above, wherein the amine-based catalyst is contained in the range of 1.0 part by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol component as the catalyst. Soft polyurethane foam.
(5) The flexible polyurethane foam according to any one of (1) to (4) above, wherein the isocyanate index is 90 or more and 113 or less.
(6) A method for producing a flexible polyurethane foam by reacting in the presence of a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent, and a catalyst.
The polyol component comprises a hydroxyl value 50 mg KOH / g or higher 60 mg KOH / g or less is a polyol A, and a hydroxyl value 225mgKOH / g or more 500 mgKOH / g or less of the polyol B,
A method for producing a flexible polyurethane foam, wherein the foaming agent contains liquefied carbon dioxide gas and water.
Claims (5)
反発弾性が１５％未満であり、
前記ポリオール成分が、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるポリオールＡ、および水酸基価２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリオールＢを含み、
前記発泡剤が、液化炭酸ガスおよび水を含むことを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム。 A flexible polyurethane foam obtained by reacting a polyurethane foam raw material containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent, and a catalyst.
Rebound resilience is less than 15%
The polyol component comprises a hydroxyl value 50 mg KOH / g or higher 60 mg KOH / g or less is a polyol A, and a hydroxyl value 225mgKOH / g or more 500 mgKOH / g or less of the polyol B,
A flexible polyurethane foam, wherein the foaming agent contains liquefied carbon dioxide gas and water.
ポリオールＡ１００質量部に対し、前記ポリオールＢが３０質量部以上１００質量部以下の範囲で含まれる請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。 The number average molecular weight of the polyol A is in the range of 1000 or more and less than 5000, and the number average molecular weight of the polyol B is in the range of 500 or more and 1000 or less.
The flexible polyurethane foam according to claim 1, wherein the polyol B is contained in a range of 30 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol A.
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