(57)【要約】【課題】塩化メチレンを配合することなく、しかも使用可能な触媒が厳しく制限されることなく、衣料等に用いられる軟質ポリウレタンフォームの蛍光及びスコーチの発生を抑える。【解決手段】ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤及び発泡剤を含む混合原料を発泡させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、前記紫外線吸収剤及び前記酸化防止剤を、何れも融点が１００〜１５０℃のものにすると共に、前記発泡剤として水を用いる。前記紫外線吸収剤及び前記酸化防止剤は、何れも前記ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤及び発泡剤を含む混合原料を発泡させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、
前記紫外線吸収剤及び前記酸化防止剤は、何れも融点が１００〜１５０℃のものであり、前記発泡剤が水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】
前記紫外線吸収剤及び前記酸化防止剤は、何れも前記ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部であることを特徴とする請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟質ポリウレタンフォームに関し、特には蛍光の発生を低減させることのできる低蛍光性の軟質ポリウレタンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質ポリウレタンフォームの一部、例えばブラパットや紙おむつのウェストやレッグギャザー等の衣料に用いられる軟質ポリウレタンフォームについては、蛍光に関して規制が設けられている。
【０００３】
前記軟質ポリウレタンフォームの蛍光に関する規制は、国によって異なっている。例えば、軟質ポリウレタンフォームを水に所定時間浸漬した後、その水が蛍光特性を示さなければよい国や、軟質ポリウレタンフォームそのものが蛍光分析で蛍光を示さないことが要求される国などがある。
【０００４】
通常の軟質ポリウレタンフォームは、個々の原材料については蛍光を示さないにもかかわらず、発泡後の軟質ポリウレタンフォームに対して波長３００〜４００ｎｍの紫外線を照射すると、蛍光を発することが知られている。
【０００５】
前記蛍光の主要因として、軟質ポリウレタンフォームが発泡反応時の発熱によって高温になることが挙げられる。また、発泡反応時の発熱温度が高いほど、軟質ポリウレタンフォームが蛍光を生じやすくなることも知られている。
【０００６】
紙おむつやブラパッド等の衣料に用いられる、密度２０〜３０ｋｇ／ｍ３程度の軽量な軟質ポリウレタンフォームに対して発熱温度を低下させる方法として、塩化メチレンを発泡助剤として配合する方法がある。しかし、塩化メチレンは、ＰＲＴＲ（環境汚染物質排出移動登録）対称物質であり、継続使用が規制され、使用されないのが望ましい物質であるという問題がある。
【０００７】
また、触媒の種類を選択することにより発熱温度を低下させると共に、紫外線吸収剤を添加することによって波長３００〜４００ｎｍの紫外線を吸収し、これらによって蛍光の発生を抑える方法も提案されている。しかし、この方法においては、使用可能な触媒が制限され、特定の触媒以外では蛍光を発生すると共に、軟質ポリウレタンフォームの黄変（スコーチ）が発生するため、軟質ポリウレタンフォームの配合設計における自由度が少ない問題がある。なお、前記黄変（スコーチ）の要因として、軟質ポリウレタンフォームの発泡反応時における高温の発熱温度や酸化劣化が挙げられる。
【特許文献１】特開２００２−１７９７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたもので、塩化メチレンを配合することなく、しかも使用可能な触媒が厳しく制限されることなく、蛍光及び黄変（スコーチ）の発生を抑えることのできる軟質ポリウレタンフォームの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤及び発泡剤を含む混合原料を発泡させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、前記紫外線吸収剤及び前記酸化防止剤が、何れも融点１００〜１５０℃のものであり、前記発泡剤が水であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記紫外線吸収剤及び前記酸化防止剤が、何れも前記ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軟質ポリウレタンフォームに配合されている融点１００〜１５０℃の紫外線吸収剤が、波長３００〜４００ｎｍの紫外線を吸収するため、蛍光の発生を抑えることができる。また、本発明によれば、軟質ポリウレタンフォームの発泡反応時における見掛け上の反応終了後（ライズタイム終了後）に発熱温度が１００〜１５０℃に到達し、その際に融点１００〜１５０℃の紫外線吸収剤及び酸化防止剤が融解し、その融解潜熱によって軟質ポリウレタンフォームの発熱温度が低下するため、蛍光及び黄変（スコーチ）の発生を抑えることができる。さらに、前記発泡反応による発熱時に、前記酸化防止剤によって軟質ポリウレタンフォームの酸化劣化が抑えられるため、それによっても黄変（スコーチ）の発生を抑えることができる。なお、本発明の軟質ポリウレタンフォームとしては、常温、大気圧下で発泡、硬化させるスラブフォームが好ましいが、これに限られることなく、各種モールド成形フォームにも応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明で使用されるポリオールとしては、軟質ポリウレタンフォーム用として知られているエーテル系ポリオールまたはエステル系ポリオールを単独で、または複数混合して用いることができる。
【００１３】
エーテル系ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコール、またはその多価アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。
【００１４】
また、エステル系ポリオールとしては、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを使用することもできる。その他、ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオール中でエチレン性不飽和化合物を重合させて得られるポリマーポリオールも使用することができる。
【００１５】
ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。
【００１６】
脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等が挙げられる。芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート（クルードＭＤＩ）等が挙げられる。その他プレポリマーも使用することができる。
【００１７】
触媒としては、軟質ウレタンフォーム用の公知のものが使用され、特に限定されない。使用可能な触媒として、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の錫触媒や、フェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）が挙げられる。触媒の配合量は、触媒の種類によって適宜決定されるが、ポリオール１００重量部に対し０．３〜２．０重量部程度が一般的である。
【００１８】
紫外線吸収剤としては、融点が１００〜１５０℃のものが使用される。紫外線吸収剤の種類は、限定されない。例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾオキサジノン系化合物が挙げられる。特に、融点１００〜１５０℃のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、本発明において好適である。前記紫外線吸収剤の配合量は、ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部が好ましい。０．５重量部未満の場合には、紫外線吸収効果及び融解潜熱による発熱温度低下が期待し難く、それに対して５重量部を超えると、軟質ポリウレタンフォームの成形性に悪影響を与え、良好なフォームを得難くなる。
【００１９】
酸化防止剤としては、融点が１００〜１５０℃のものが使用される。特に好ましい酸化防止剤は、加熱によってラジカルを発生するビスフェノール系酸化防止剤又はリン系酸化防止剤である。前記ビスフェノール系酸化防止剤又はリン系酸化防止剤は、軟質ポリウレタンフォームの製造時における発熱によってラジカルを発生し、良好な酸化防止効果が得られる。前記酸化防止剤の配合量は、ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部である。０．５重量部未満では、融解潜熱による温度低下効果が小さく、それに対して５重量部を超えると、軟質ポリウレタンフォームを良好に製造できなくなる。前記ビスフェノール系酸化防止剤としては、３，９−ビス〔１，１−ジメチル−２−〔β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル〕２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカンや、テトラキス−〔メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタンを挙げることができ、また前記リン系酸化防止剤としては、ジエチル〔｛３，５ビス−（１，１ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル｝メチル〕ホスフェートや、ビス〔２，４−ビス（１，１−ジメチルエチル）−６−メチルフェニル〕エチルエステル亜リン酸を挙げることができる。
【００２０】
発泡剤としては、水が使用される。水の配合量は、軟質ポリウレタンフォームの密度により異なるが、密度２０〜３０ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームにおいては、ポリオール１００重量部に対して３〜５重量部とされる。なお、従来発泡助剤として使用されている塩化メチレンは、本発明においては使用されない。
【００２１】
その他、適宜助剤を配合してもよい。例えば、助剤として、ポリエチレンパウダー、界面活性剤、難燃剤、着色剤等を挙げることができる。特にポリエチレンパウダーは、融点が１００〜１５０℃の範囲にあり、軟質ポリウレタンフォームの発泡反応時の発熱温度で融解し、その際の融解潜熱で発熱温度を低下させ、蛍光及び黄変（スコーチ）の発生を抑える効果が得られる。ポリエチレンパウダーを配合する場合の配合量は、ポリオール１００重量部に対して１〜３０重量部が適する。１重量部未満では融解潜熱による発熱温度低下効果が小さく、それに対して３０重量部を超えると、前記密度２０〜３０ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームの成形性に悪影響を与える。
【００２２】
軟質ポリウレタンフォームの製造は、前記ポリオールに触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤、発泡剤、その他ポリエチレンパウダー等の助剤等を、所要量混合してポリオール成分配合液を調製し、前記ポリオール成分配合液とポリイソシアネートを、公知の発泡成形機等により混合して混合原料とし、発泡させることによって行われる。
【実施例】
【００２３】
以下、具体的な実施例を示す。ポリオール１として株式会社三洋化成工業製、商品名：ＧＰ３０００、ポリオール２として日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：Ｎ２２００、触媒１として中京油脂株式会社製、商品名：３３ＬＶ（トリエチレンジアミン）、界面活性剤１としてゴールドシュミット株式会社製、商品名：Ｂ８１１０、界面活性剤２としてゴールドシュミット株式会社製、商品名：Ｂ８３２４、触媒２として城北化学工業株式会社製、商品名：ＭＲＨ１１０（錫触媒）、ポリイソシアネートとして日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名Ｔ−８０（トルエンジイソシアネート）、紫外線吸収剤１としてチバスペシャリティケミカル社製、商品名：チヌビン５７１（ベンゾトリアゾール系、融点：−５６℃）、ポリエチレンパウダーとして平均粒子径１００μｍのポリエチレンパウダー、紫外線吸収剤２としてチバスペシャリティケミカル社製、商品名：チヌビン３２９（ベンゾトリアゾール系、融点：１０５℃）、酸化防止剤１として旭電化工業株式会社製、商品名：ＡＯ−６０（高分子ヒンダードフェノール、ビスフェノール系酸化防止剤、融点１１４℃）、酸化防止剤２としてチバスペシャリティケミカルズ株式会社製、商品名：イルガノックス２４５（ヒンダードフェノール系酸化防止剤、融点７８℃）及び水を用いて、表１の配合にしたがい、実施例１〜４及び比較例１〜６の軟質ポリウレタンフォームを製造した。その際、予めポリイソシアネート以外の成分について、表１の配合合計重量部の３００倍（単位：ｇ）を予めサンキスト製バッチ発泡機へ投入して２０秒撹拌し、その後、表１のポリイソシアネートを配合重量部の３００倍（単位：ｇ）投入して５秒撹拌した後、高さ７００×幅１００×長さ２０００ｍｍの発泡箱へ吐出し、常温、大気圧下で発泡させた。また、用いたポリエチレンパウダー、酸化防止剤１，２、紫外線吸収剤１，２の融点、融解潜熱は表２の通りである。
【００２４】
【表１】
2005206710.tif 000002
【００２５】
【表２】
2005206710.tif 000003
【００２６】
製造された実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームに対して、発熱温度、黄変（スコーチ）、密度、硬さを測定し、また、蛍光の発生及び外観状態を観察した。発熱温度は、発泡直後の軟質ポリウレタンフォームの中央部分に熱電対を差し込んで軟質ポリウレタンフォームの温度を測定し、その測定温度の最高を発熱温度とした。蛍光は、暗室内で軟質ポリウレタンフォームの試験片に長波長の紫外線（波長３６５〜３６６ｎｍ）を照射し、試験片表面の蛍光発生程度を目視で判断し、蛍光が明確に確認できた場合×、僅かに確認できた場合○、全く確認できなかった場合◎とした。黄変（スコーチ）は、発泡製造後１日放置した軟質ポリウレタンフォームの中央部分と外周部分の色差（イエローインデックス，ΔＹＩ）を色差計にて測定し、その色差（△ＹＩ）の値で判断した。色差（ΔＹＩ）の値が大きいほど、黄変が大きくなる。密度、硬さは、ＪＩＳ  Ｋ６４００に準じて測定した。また、外観は、軟質ポリウレタンフォームの外観を目視で観察し、ピンホール（針状の穴）や亀裂等からなる外観不具合の有無を判断し、外観が良好な場合に○、不具合がある場合に×とした。測定結果は、表１に示す通りである。
【００２７】
表１の測定結果によれば、本発明における紫外線吸収剤及び酸化防止剤に相当する紫外線吸収剤２（融点１０５℃）及び酸化防止剤１（融点１１４℃）の何れも配合されていない比較例１及び２においては、僅かに蛍光の発生が観察され、しかもΔＹＩの値が大きく黄変が著しいことがわかる。
【００２８】
また、本発明における紫外線吸収剤及び酸化防止剤に相当する紫外線吸収剤２及び酸化防止剤１の何れも配することなくポリエチレンパウダーを配合した比較例３や、本発明における酸化防止剤に相当する酸化防止剤１を配合することなくポリエチレンパウダーと本発明における紫外線吸収剤に相当する紫外線吸収剤２を配合した比較例４は、いずれも蛍光の発生が観察されなかったものの、ΔＹＩの値が大きく黄変が著しいことがわかる。
【００２９】
本発明における紫外線吸収剤に相当する紫外線吸収剤２と、本発明における酸化防止剤とは異なる酸化防止剤２（融点７８℃）を配合した比較例５は、軟質ポリウレタンフォームの製造時に見掛けの反応が終了する前（ライズタイム終了前）に発熱温度が１００℃近くまで上昇し、軟質ポリウレタンフォームのセル骨格が固まる前に酸化防止剤２（融点７８℃）が融解して軟質ポリウレタンフォームのセル骨格を破壊することによる外観不良が発生している。
【００３０】
また、比較例６は、本発明における紫外線吸収剤に相当する紫外線吸収剤２の配合量が不足しているため蛍光の発生が僅かに観察されたものの、本発明における酸化防止剤に相当する酸化防止剤１の配合により黄変が抑えられていることがわかる。
【００３１】
それに対して本発明における紫外線吸収剤及び酸化防止剤に相当する紫外線吸収剤２（融点１０５℃）及び酸化防止剤１（融点１１４℃）が所要量配合された実施例１〜４は、何れも蛍光の発生が観察されず、しかもΔＹＩの値が小さく、黄変が抑えられている。