JPH0762051A

JPH0762051A - 軟質ポリウレタンフォーム

Info

Publication number: JPH0762051A
Application number: JP5234047A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tateishi; 正立石; Hajime Nonomura; 肇野々村
Original assignee: POLYURETHAN KASEI KK
Current assignee: POLYURETHAN KASEI KK
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】密度が高く、制振性、緩衝性等に優れ、復元
速度が小さく、繰り返し変形を受けた場合の復元性能に
優れた耐久性の高い軟質ポリウレタンフォームを提供す
る。【構成】ひまし油系ポリオール１００重量部、アセト
アセトキシエチルメタクリレート１０重量部、触媒１．
０重量部、水１．０重量部、整泡剤２．０重量部及びポ
リオール変性イソシアネート６２重量部からなる発泡性
組成物を発泡させ、密度が１２０Kg/m³、反発弾性が５
％、復元時間が４５秒の中密度軟質ポリウレタンフォー
ムを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、復元速度の小さい軟質
ポリウレタンフォーム（以下、軟質フォームという）に
関する。本発明の軟質フォームは、制振性、緩衝性等に
優れ、自動車部品、寝具、玩具、医療用器具等に用いら
れる。

【０００２】

【従来の技術】変形後、元の形状に戻るまでの時間が長
い（復元速度の小さい）材料としては、従来より非発泡
のゲル状物質や低密度の各種発泡体等がある。その中で
も軟質系フォームは、処方によってその性質を大きく変
えることができ、市場で広く応用されている（特開昭６
１−２３５４１８号公報）。しかし、上記非発泡のゲル
状物質では、変形を受けると同一体積を維持しようとし
て、力の加わっていない方向へ大きく変形するため、そ
の用途に制限があり、また、軟質フォーム等の発泡体で
は、その物性、特に繰り返し変形を受けた場合の復元性
能に問題があるとともに、復元速度を小さくするため密
度を低くすると、上記復元性能或いは制振性、緩衝性又
は遮音性などが低下するという問題もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するものであり、制振性、緩衝性等の性能に優れ
るとともに、繰り返し変形を受けた場合の復元性能にも
優れ、耐久性も高く、且つ、密度が高いのにもかかわら
ず復元速度が小さい軟質フォームを提供することを課題
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、中高密度
（密度が約１００〜５００ｋｇ／ｍ³）の軟質フォーム
の組成と、変形を受けた時の復元速度及び繰り返し変形
を受けた時の復元性能、更には制振性、緩衝性等との相
関について鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明の軟質フォームは、（Ａ）ポリイソシ
アネート、（Ｂ）ポリオール、並びに（Ｃ）一般式
（１）で表されるポリ（メタ）アクリル酸誘導体及び／
又は一般式（２）で表されるエステル化合物、を主成分
とする発泡性組成物を発泡して得られる軟質フォームで
あって、上記ポリオールの全量を１００重量部とした場
合に、その４０重量部以上が水酸基を有する高級不飽和
脂肪酸のグリセライドであり、上記一般式（１）で表さ
れるポリ（メタ）アクリル酸誘導体又は一般式（２）で
表されるエステル化合物が、上記ポリオールの全量１０
０重量部に対して１〜３０重量部であることを特徴とす
る。

【０００５】上記「ポリイソシアネート」は特に限定さ
れず、例えば、トルエ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）、ナフタ
レンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート
（ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤ
Ｉ）、及びこれらの変性物、プレポリマー等が使用でき
る。また、イソシアネート指数は、軟質フォームの要求
物性により調整するが、例えば、７０〜１１０、好まし
くは８０〜１００の範囲である。イソシアネート指数が
７０未満であると、得られる軟質フォームの外表面が非
常にべたついたり、変形を受けた場合、元の形状に復元
しなくなることがあり好ましくない。一方、１１０を越
える場合は、軟質フォームが硬くなりクッション性を損
なったり、フォームが割れる恐れがあるため好ましくな
い。

【０００６】上記「水酸基を有する高級不飽和脂肪酸の
グリセライド」（以下、高級不飽和脂肪酸グリセライド
という）としては、ヒドロキシウンデシレン酸、ヒドロ
キシオレイン酸、ヒドロキシセトレイン酸、ヒドロキシ
リノール酸、ヒドロキシオクタデセン酸等のヒドロキシ
不飽和脂肪酸、及びその縮合物、ヒドロキシ不飽和脂肪
酸のマレイン酸等の付加物、ヒドロキシ不飽和脂肪酸の
エトキシレート、その他ヒドロキシ不飽和脂肪酸の反応
物等、のグリセライドが挙げられる。それらの中では請
求項２に記載のリシノール酸（１２−ヒドロキシ−シス
−９−オクタデセン酸）のグリセライドが、ポリオール
成分との相溶性が良好であり、安定性にも優れていて好
ましい。このグリセライドはひまし油の主成分をなすも
のであり、本発明の実施例において示すように本成分と
しては市販のひまし油をそのまま使用することもでき
る。本発明では、ポリオールの全量を１００重量部とし
た場合に、その４０重量部以上が上記グリセライドであ
る。グリセライドが４０重量部未満では、得られる軟質
フォームの復元速度が十分小さくならないため好ましく
ない。

【０００７】上記「ポリ（メタ）アクリル酸誘導体」と
しては、ポリアクリル酸、（メタ）アクリル酸のメチ
ル、エチル、ブチル等アルキルエステルの重合体等が挙
げられる。それらの中では請求項３に記載のポリアクリ
ル酸エチルが、ポリオール成分との相溶性が良好であ
り、安定性に優れているのに加え、軟質フォームの復元
速度の低下に有効であって好ましい。

【０００８】また、上記「エステル化合物」としては、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、イソオクチルアクリ
レート等のアクリル酸エステル、及びｎ−ブチルメタク
リレート、イソブチルメタクリレート、２−エチルヘキ
シルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチル
メタクリレート、グリシジルメタクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート等のメタクリル酸エステルなどが挙
げられる。それらの中では一般式（２）におけるＸが一
般式（３）で表されるアルキル基の誘導体であるエステ
ル化合物が好ましく、特に、アセトアセトキシエチルメ
タクリレートが、復元速度低下の効果が非常に大きいた
め好ましい。

【０００９】上記ポリ（メタ）アクリル酸誘導体及び／
又はエステル化合物は、添加量の増加とともに軟質フォ
ームの硬度を下げる作用があり、用途、要求性能等に応
じて適宜調整して使用できる。また、上記成分は軟質フ
ォームに粘着性を付与する働きもあり、フォームの復元
速度低下のうえでも効果がある。上記成分は、ポリオー
ルの全量１００重量部に対して１〜３０重量部、好まし
くは５〜２０重量部使用される。使用量が１重量部未満
では復元速度低下の効果が十分ではなく、また、３０重
量部を越えて多量に添加しても、より以上の復元速度低
下の効果がないばかりか、フォームにコラプス（割れ）
を引き起こすこともあり、フォームの成形性が不安定に
なる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。実施例１〜６及び比較例１〜４表１（実施例１〜６）及び表２（比較例１〜４）に示し
た各成分を２００×７０×５０（ｍｍ）の型に注入、成
形し、常温で１日静置した後、５０×５０×３０（ｍ
ｍ）の大きさに切断し、各物理特性を測定した。結果を
表１及び表２に示す。尚、各表中の成分の配合量はポリ
オールの全量を１００重量部とした場合の重量部で表し
てある。また、＊は数値限定の範囲を外れていることを
表す。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

【００１３】(1) 使用原料ポリオール１：伊藤製油社製、商品名「ＵＲＩＣ
Ｈ−３０」（ひまし油系、水酸基価；１６０、平均分子
量；１０５０）ポリオール２：旭電化工業社製、商品名「Ｙ５２−
２１」（ポリエステルポリオール系、水酸基価；５６、
平均分子量；２０００）ポリオール３：クラレ社製、商品名「Ｐ２０１０」
（ポリエステルポリオール系、水酸基価；５６、平均分
子量；２０００）触媒１：エアプロダクツ社製、商品名「Dabc
o33LV 」触媒２：ユニオンカーバイド社製、商品名
「ＮＩＡＸＡ−１」整泡剤：日本ユニカー社製、商品名「Ｌ−５
３４０」ＡＡＥＭ（アセトアセトキシエチルメタクリレー
ト）：イーストマンケミカルジャパン社製、商品名「Ａ
ＡＥＭ」イソシアネート：日本ポリウレタン社製、商品名
「コロネートＣ−１０５０」（ポリオール変性ＭＤＩ
系イソシアネート、ＮＣＯ含量；２３％） (2) 物理特性の測定法密度：ＪＩＳＫ６４０１反発弾性：同上復元時間：復元時間は、５０×５０×３０（ｍｍ）
に切断した試験片を７．５ｍｍ厚さまで圧縮（圧縮率７
５％）し、元の厚さに戻るまでの時間を測定した。

【００１４】表１の結果によれば、ポリオールとして高
級不飽和脂肪酸グリセライドを７０重量部以上使用した
実施例１〜５では、復元時間が４０〜６０秒と長く、復
元速度の小さい軟質フォームが得られたことが分かる。
また、高級不飽和脂肪酸グリセライドの使用量が下限値
の４０重量部であっても、復元時間は２５秒と長く目的
が達せられていることが分かる。一方、各比較例では、
密度及び反発弾性は実施例と殆ど差はないが、それぞれ
下記の問題点がある。

【００１５】(1) 比較例１では、ポリオールの全量が高
級不飽和脂肪酸グリセライドであるものの、アセトアセ
トキシエチルメタクリレートを使用していないため、復
元時間は１０秒と短い。 (2) 比較例１と比べて、高級不飽和脂肪酸グリセライド
の使用量が下限値の４０重量部となっている比較例３で
は、復元時間は更に短く僅か３秒である。 (3) ポリオールの全量が高級不飽和脂肪酸グリセライド
であり、アセトアセトキシエチルメタクリレートが上限
を越えて４０重量部である比較例２では、復元時間は各
実施例以上に長いが、成形途中でフォームにコラプス
（割れ）が発生し、正常なフォームが得られなかった。
また、 (4) 比較例４では、適正な量のアセトアセトキシエチル
メタクリレートを使用しているが、高級不飽和脂肪酸グ
リセライドが下限値未満であるため、復元時間が１７秒
であり復元速度の改良が十分でない。尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに
限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変
更した実施例とすることができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の軟質フォームは、これまでの軟
質フォームと比較して高密度であるため制振性、緩衝性
及び遮音性等に優れるとともに、高密度でありながら復
元速度が小さく、繰り返し変形を受けた場合の復元性能
に優れ、耐久性の高いフォームである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｇ 101:00）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリイソシアネート、（Ｂ）ポリ
オール、並びに（Ｃ）化１の一般式（１）で表されるポ
リ（メタ）アクリル酸誘導体及び／又は化２の一般式
（２）で表されるエステル化合物、【化１】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基を、Ｒ₂は水素原
子又は炭素数１〜３のアルキル基を表す。また、ｎは２
以上の整数である）【化２】（式中、Ｘはアルキル基又はその誘導体を表す。また、
ｍは１〜４の整数である）を主成分とする発泡性組成物
を発泡して得られる軟質ポリウレタンフォームであっ
て、上記ポリオールの全量を１００重量部とした場合に、そ
の４０重量部以上が水酸基を有する高級不飽和脂肪酸の
グリセライドであり、上記一般式（１）で表されるポリ
（メタ）アクリル酸誘導体及び／又は一般式（２）で表
されるエステル化合物が、上記ポリオールの全量１００
重量部に対して１〜３０重量部であることを特徴とする
軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】上記水酸基を有する高級不飽和脂肪酸の
グリセライドが、リシノール酸のグリセライドである請
求項１記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】上記一般式（１）で表されるポリ（メ
タ）アクリル酸誘導体がポリアクリル酸エチルである請
求項１又は２記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】上記一般式（２）におけるＸが化３の一
般式（３）で表されるアルキル基の誘導体である請求項
１、２又は３記載の軟質ポリウレタンフォーム。【化３】（式中、Ｒ₃は水素原子又はメチル基を表す。また、ｐ
は１〜４の整数である）