(57)【要約】      （修正有）【課題】吸水速度、吸水量、吸水保持量といった吸水性能に著しく優れ、容易に製造可能な親水性軟質ポリウレタンフォームを提供する。【解決手段】ポリオールとポリイソシアネートとを含むフォーム原料を発泡させて得られる軟質ポリウレタンフォームを、発泡直後にプレス処理してなる親水性軟質ポリウレタンフォーム。発泡直後にプレス処理することにより、フォームのセルの形状を意図的に変える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールとポリイソシアネートとを含むフォーム原料を発泡させると共に、発泡直後の軟質ポリウレタンフォームをプレスすることを特徴とする親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、フォームの厚さが元の厚さの１０〜５０％となるようにプレスすることを特徴とする親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、プレスを健康泡の発生後１〜５分以内に開始することを特徴とする親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、プレスを５〜３０分間行うことを特徴とする親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記フォーム原料のイソシアネートインデックスが６０〜９５であることを特徴とする親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
親水性軟質ポリウレタンフォームは、その優れた弾力性、多孔質体であることによる吸水性、保水性により、液晶用板ガラスや建築用板ガラス等のガラス洗浄、ＯＡ機器分野におけるクリーンルームの水分の拭き取り材、ワイパー、ハードディスク洗浄やプリンターのインク吸収材、吸水ロール、吸汗や保湿を必要とする分野、水耕栽培用素材、自動車の洗車後の水分の拭き取り材等幅広い用途に使用されている。
【０００３】
従来、軟質ポリウレタンフォームに親水性を付与する方法としては、次の(1)〜(5)の方法が知られている。  
(1)  原料ポリオールとして特定の親水性ポリオールを用い、イソシアネートインデックスを低目にして反応させる方法（特開２００２−１０５１６４号公報）
(2)  特定の親水性ポリオールを過剰量の水で発泡させる方法（特開昭６１−７８８１９号公報）
(3)  吸水性樹脂等の吸水性物質をフォーム原料の発泡時に添加する方法
(4)  軟質ポリウレタンフォームに吸水性樹脂や無機親水性フィラー等の添加物を含浸させる方法
(5)  軟質ポリウレタンフォームをプラズマ処理するなどしてフォーム表面を親水化する方法
(6)  軟質ポリウレタンフォームを熱プレス処理する方法（特開２００６−８９５０７の第００３２段落、特表２００２−５１１１１４の請求項１７〜２２）
【特許文献１】特開２００２−１０５１６４号公報
【特許文献２】特開昭６１−７８８１９号公報
【特許文献３】特開２００６−８９５０７
【特許文献４】特表２００２−５１１１１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術のうち、(1)，(2)の方法では、得られる軟質ポリウレタンフォームは、吸水速度の面で若干劣り、(3)の方法では、吸水性物質をフォーム原料に配合することによる発泡阻害の恐れがある。また、(4)の方法では、含浸させた添加物の脱落の問題がある。 (5)の方法では、処理コストが高くつく上に、フォーム内面の親水化が困難であるという欠点がある。(6)の方法では、軟質ポリウレタンフォームが水、熱水、溶剤と接したときの溶出量が多いものとなる。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決し、吸水速度、吸水量、吸水保持量といった吸水性能に著しく優れ、しかも溶出量が少ない親水性軟質ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明（請求項１）の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ポリオールとポリイソシアネートとを含むフォーム原料を発泡させると共に、発泡直後の軟質ポリウレタンフォームをプレスすることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、請求項１において、フォームの厚さが元の厚さの１０〜５０％となるようにプレスすることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、請求項１又は２において、プレスを健康泡の発生後１〜５分以内に開始することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、請求項１ないし３のいずれか１項において、プレスを５〜３０分間行うことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記フォーム原料のイソシアネートインデックスが６０〜９５であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発泡直後の軟質ポリウレタンフォームをプレスしてセルの形状を意図的に変えることにより、毛細管現象を顕著化して吸水速度、吸水量、吸水保持量等の吸水性能を高めることができる。
【００１２】
このプレス処理は、軟質ポリウレタンフォームをその厚さが元の厚さの１０〜５０％となるようにプレスする処理であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明では、プレスを健康泡の発生後、１〜５分以内に開始し、５〜３０分間行うことにより、より一層吸水性能に優れた親水性軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。  
【００１４】
また、フォーム原料のイソシアネートインデックスを６０〜９５と若干低目に設定することにより、ウレタン反応に寄与しないポリオールのＯＨ基をフォーム中に遊離の状態で残し、このＯＨ基により高い吸水性を得ることができる。
【００１５】
本発明では、上記プレス処理を複数回ないしは段階的に行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法について詳細に説明する。
【００１７】
本発明の親水性軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ポリオールとポリイソシアネートとを含むフォーム原料を発泡させて得られる軟質ポリウレタンフォームを発泡直後にプレスするものである。
【００１８】
本発明で用いるポリオールとしては特に制限はなく、通常の軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられるポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、好ましくはポリエーテル系ポリオールが挙げられる。ポリエーテル系ポリオールとしてはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールあるいはアミン類等２個以上の活性水素を含有する化合物の１種又は２種以上にプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドを単独付加したポリ（オキシプロピレン）ポリオール又は両者をブロック、ランダム付加したポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）ポリオールがある。本発明で用いるポリオールは、分子量４００〜１２０００で平均官能基数が２以上であることが好ましい。
【００１９】
ポリイソシアネートとしても、通常の軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられるものをいずれも用いることができ、例えば、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）、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメチルポリフェニルイソシアネート、粗ＴＤＩ、粗ＭＤＩ、変性ＭＤＩ等が挙げられる。
【００２０】
イソシアネートの配合量は、通常、フォーム原料のイソシアネートインデックスが８０〜１２０の範囲となる量とされるが、後述の如く、このイソシアネートインデックスを低目に設定して得られる親水性軟質ポリウレタンフォームの吸水性能を高めることもできる。
【００２１】
フォーム原料には、発泡剤としての水が配合され、好ましくは更に触媒、架橋剤、整泡剤等が配合される。
【００２２】
水の配合量は通常、全ポリオール１００重量部に対し０．５〜４．０重量部、特に０．５〜２．５重量部であるが、後述の如く、水を大過剰量で使用して、得られる親水性軟質ポリウレタンフォームの吸水性能を高めることもできる。
【００２３】
触媒としては、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル、テトラメチルプロピレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等の軟質ポリウレタンフォームの製造に用いる通常のアミン触媒を使用することができる。上記触媒の使用量は、全ポリオール１００重量部に対し０．００１〜６重量部、特に０．１〜４重量部とすることが好ましい。
【００２４】
また、用途により高硬度のものが望まれる場合に配合する架橋剤としては、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジプロピレングリコール等、或いはこれらにプロピレンオキサイド又はエチレンオキサイドを付加させたものなどを用いることができ、その配合量は全ポリオール１００重量部に対して０〜１０重量部とすることが好ましい。
【００２５】
更に、整泡剤としては、通常、軟質ポリウレタンフォーム発泡に使用されるシリコーン系界面活性剤等の整泡剤が使用され、その配合量は、全ポリオール１００重量部に対し０．１〜７重量部、特に０．５〜５重量部とすることができる。
【００２６】
更に、フォーム原料には必要に応じて顔料等の着色剤を配合しても良い。
【００２７】
なお、本発明では、ライズタイムが６０〜１２０秒特に８０〜１００秒となるような配合とするのが好ましい。
【００２８】
上記成分が配合された配合物から軟質ポリウレタンフォームを発泡、製造する条件は、通常の条件で良いが、発泡温度は２０〜３０℃が好ましい。フォーム原料の発泡方法は、プレポリマー法、ワンショット法のいずれであっても良い。
【００２９】
本発明は、このようにして発泡させたポリウレタンフォームを発泡直後にプレスする。第１図及び第２図はこのプレス方法の一例を説明する斜視図と断面図である。
【００３０】
第１図の通り、この発泡成形を行うための金型は、下型１と上型２とからなる。下型１は上方が開放した容器状であり、上型２は該下型１に対し上方から嵌入しうる大きさである。下型１及び上型２はいずれもパンチングプレートよりなる。
【００３１】
この金型を用いて発泡成形を行うには、第２図（ａ），（ｄ）のように下型１の内面及び上型２の下面に不織布３，４を取り付ける。
【００３２】
発泡成形に際しては、第２図（ｂ）の通りフォーム原料を下型１内に供給し、第２図（ｃ）の通り発泡させる。健康泡が発生した発泡体Ｆを上型２でプレスし、第２図（ｄ）の通り一定厚みまで圧縮する。
【００３３】
プレスは、発泡フォームＦがライズタイムに達した後、５分以内とりわけ１分以内に行うのが好ましい。
【００３４】
このプレスは、好ましくは、フォームＦの元の厚さｔ１に対するプレス時の厚さｔ２の百分率ｔ２／ｔ１×１００％が１０〜５０％となるように行う。
【００３５】
このようにライズ直後に発泡フォームＦをプレスして得られる軟質ポリウレタンフォームは、プレスによってセルが微細となったものであり、親水性に優れる。また、ライズ直後にプレスした場合、軟質ポリウレタンフォーム１２の水、熱水は溶剤による溶出量は十分に低い値となる。この理由については、ライズ後に長時間が経過してから熱プレスした場合には、熱プレスによって熱分解が起こり、これによって溶出量の多い軟質ポリウレタンフォームとなるのに対し、ライズタイム直後にプレスした場合には、熱分解が生じないため、溶出量が低い値になる。
【００３６】
軟質ポリウレタンフォームＦは、適宜に切断されて軟質ポリウレタンフォームのスラブとされる。
【００３７】
本発明においては、ポリオールとして親水性ポリオールを用いるのが好ましい。この親水性ポリオールとしてはＥＯ含有率２０〜８０重量％、特に５０〜８０重量％のポリエーテルポリオールが好ましい。この場合、全ポリオール中の親水性ポリオールの割合は５０〜７０重量％であることが好ましい。
【実施例】
【００３８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３９】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた原料は次の通りである。
［使用原料］
親水性ポリオール：ポリエーテルポリオール  商品名「７００Ｗ」
（平均分子量７０００）
汎用ポリオール：ポリエーテルポリオール  旭硝子社製  商品名「ＥＸＥＮＯＬ８２
８」(平均分子量５０００、水酸基価３４、ＥＯ含有率１５重量％)
架橋剤：１，４−ブタンジオール
ポリイソシアネート：ピュアＭＤＩ(三井武田ケミカル（株）製ＥＸ−１９０)／クルー
ドＤＩ(住化バイエルウレタン製４４Ｖ２０)＝８０／２０（重量
比）の混合
発泡剤：水
アミン系触媒：トリエチレンジアミン  東洋曹達社製  商品名「ＴＯＹＯＣＡＴＴＦ」
アミン系触媒：トリエチレンジアミン  東ソー（株）製  商品名「Ａ１３３」
整泡剤：東レ・ダウコーニング・シリコーン製  商品名「ＳＦ２９３６」
【００４０】
また、得られた軟質ポリウレタンフォームの物性試験方法は次の通りである。
［物性試験］
密度：試験片２００×２００×１０ｍｍの重量を体積で除して求めた（ＪＩＳ  Ｋ  ６
４０１に準拠）。  
吸水速度：０．５ｍｌの水滴をサンプル表面に接触させることで移動させ、この水滴が
完全に吸収されるまでの時間を測定した。なお、サンプルのプレス方向と直            交方向の面の吸水速度を縦方向の吸水速度とし、プレス方向と同方向の面の            吸水速度を横方向の吸水速度として求めた。
溶出量：アセトン抽出８ｈｒにより溶出量を求めた。
【００４１】
実施例１
上記汎用ポリオール        ２０重量部
上記親水性ポリオール      ７０重量部
１，４−ブタンジオール    １０重量部
ポリイソシアネート        １２重量部
（０．２５当量分）
を均一に混合してプレポリマーとした。
このプレポリマー１００重量部に対し
水                        ２重量部
アミン系触媒（ＴＯＹＯＣＡＴＴＦ）    ０．３重量部
アミン系触媒（Ａ１３３）  ０．５重量部
整泡剤                    ２．５重量部
ポリイソシアネート        ６４重量部
（イソシアネートインデックス９０）
を加え、２００×２００ｍｍの方形容器状のモールド内でフリー発泡させた。このライズタイムは平均して約９０秒であった。ライズが停止した後、直ちに（即ち１〜５分以内に）フォームをモールドより取り出し、離型紙付きアルミ板で上方から押圧し、厚さを半分（５０％）にまで押し縮め、この状態に１０分間保つことにより、セルを微細化させた軟質ポリウレタンフォームを得た。
【００４２】
比較例１
実施例１のプレス前の軟質ポリウレタンフォームをサンプルとして同様の物性測定を行った。
【００４３】
【表１】
2008266442.tif 000002
【００４４】
表１より、本発明によれば、吸水性能に優れた、しかも溶出量の少ない親水性軟質ポリウレタンフォームが提供されることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】プレスに用いられる金型の斜視図である。
【図２】プレス方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  下型
２  上型
３，４  不織布
【図１】
2008266442.tif 000003
【図２】
2008266442.tif 000004