(57)【要約】【課題】撥水性に優れ、枕やマットレス等の寝具に好適な低反発性ポリウレタン発泡体の提供を目的とする。【解決手段】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原料から形成された低反発性ポリウレタン発泡体において、ポリオール成分が、リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物、またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールと、低反発性を発現するポリオールを含み、ポリイソシアネート成分がトルエンジイソシアネートからなり、イソシアネートインデックスが７０〜９０、反発弾性値が２０％以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項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原料から形成された低反発性ポリウレタン発泡体において、
前記ポリオール成分は、リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールを含み、
前記ポリイソシアネート成分はトルエンジイソシアネートからなり、
イソシアネートインデックスが７０〜９０であり、
反発弾性値が２０％以下であることを特徴とする低反発性ポリウレタン発泡体。
【請求項２】
前記ポリオール成分１００重量部中、前記リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールの量が、１０〜５０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の低反発性ポリウレタン発泡体。
【請求項３】
接触角が８５〜１２０度であることを特徴とする請求項１または２に記載の低反発性ポリウレタン発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水性に優れる低反発性ポリウレタン発泡体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、枕やマットレスの上敷きとして、圧縮後の復元が遅い低反発性ポリウレタン発泡体を用いたものが好んで用いられている。
【０００３】
従来、ポリウレタン発泡体の復元性を遅くする手段として、ガラス転移温度をポリウレタン発泡体の使用温度に近づけること、通気性を低くすること、低分子量の架橋剤を添加すること、パラフィンオイルや難燃剤等の添加剤を配合することなどが提案されている。また、高密度で反発弾性値が低く、押圧後の復元に時間がかかる軟質ポリウレタンフォームとして、ひまし油ポリオールとアセトキシエチルメタクリレートを含むポリウレタン原料から発泡させたものが提案されている。
【０００４】
しかし、従来の低反発性ポリウレタン発泡体は、寝具に使用した場合に蒸れ易く、しかも汗等により濡れた場合に吸水して長期的にはカビが発生するおそれがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５９１号公報
【特許文献２】特開平１１−２８６５６６号公報
【特許文献３】特開平７−６２０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、撥水性に優れ、枕やマットレス等の寝具に好適な低反発性ポリウレタン発泡体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、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原料から形成された低反発性ポリウレタン発泡体において、前記ポリオール成分は、リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールを含み、前記ポリイソシアネート成分はトルエンジイソシアネートからなり、イソシアネートインデックスが７０〜９０であり、反発弾性値が２０％以下であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ポリオール成分１００重量部中、前記リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールの量が、１０〜５０重量部であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２において、接触角が８５〜１２０度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリオール成分として、リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールを含むため、低反発性ポリウレタン発泡体に高い撥水性を付与することができる。しかもポリイソシアネート成分をトルエンジイソシアネートとしてイソシアネートインデックスを７０〜９０としたことにより、反発弾性値が２０％以下の優れた低反発性を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明における低反発性ポリウレタン発泡体は、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原料の反応により発泡したものである。なお、本発明において、低反発性はＪＩＳ  Ｋ  ６４００に準拠する反発弾性値が２０％以下を言う。
【００１２】
本発明におけるポリオール成分は、リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールを含むものである。
【００１３】
前記リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールは、主として植物油に由来するポリオールであって、大豆油、ひまし油、菜種油、綿実油などをベースとしたものを挙げることができる。また、前記リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールは、水酸基価１５６〜２０５ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能基数２〜４のものが好ましい。前記リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールは、前記ポリオール成分１００重量部中に１０〜５０重量部含まれるのが好ましい。１０重量部未満の場合には得られる低反発ポリウレタン発泡体の撥水性が低下し、一方、５０重量部を超える場合にはポリウレタン原料が正常に発泡せず、低反発ポリウレタン発泡体が得られなくなる。
【００１４】
また、前記ポリオール成分には、低反発性を発現するポリオールを含むのが好ましい。前記低反発性を発現するポリオール、すなわち低反発性ポリオールは、分子量の異なるポリオール（低分子量のポリオールと高分子量のポリオール）を物理的に混合したブレンドポリオールをいう。低分子量ポリオールは分子量７００〜３０００、平均官能基数１．５〜４．５のものが好ましく、一方、高分子量ポリオールは分子量４０００〜１２０００、平均官能基数１．５〜４．５のものが好ましい。また、前記低分子量ポリオールと高分子量ポリオールの割合は、前記低分子量ポリオールを５０〜８０重量％、残りを前記高分子量ポリオールとするのが好ましい。前記低分子量ポリオールの割合が少ない場合、架橋密度が低くなって低反発性を発現しなくなり、一方、前記低分子量ポリオールの割合が多い場合には架橋密度が高くなり、得られる低反発性ポリウレタン発泡体が硬くなって触感が悪くなる。
【００１５】
前記低分子量ポリオール及び高分子量ポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオール、ビニル重合体含有ポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオキシアルキレンポリエステルブロック共重合体ポリオールから選択される１種または２種以上のものが好ましい。また、前記植物油由来のポリオールが、前記低分子量ポリオールの分子量範囲に該当する場合には、前記植物油由来のポリオールと他の高分子量ポリオールを混合して低反発性ポリオールとすることもできる。一般的に、植物油由来のポリオールは、水酸基価１５６〜２０５ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能基数２〜４であるため、その分子量が約９３５となり、前記低分子量ポリオールに位置付けることができる。
【００１６】
前記低反発性を発現するポリオールの量は、前記ポリオール成分において前記リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物またはオレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物を含むポリオールとされた残りの量が好ましく、具体的にはポリオール成分１００重量部中、低反発性を発現するポリオールの量が５０〜９０重量部である。
【００１７】
本発明におけるポリイソシアネート成分は、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩと称される）からなり、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、またはそれらの混合物が挙げられる。また、イソシアネートインデックス［ポリウレタン原料におけるＮＣＯ（モル）／ＯＨ（モル）×１００］は、７０〜９０とされる。７０未満の場合、得られる低反発性ポリウレタン発泡体の表面がべたついたり、変形後に復元しなくなったりする。一方、９０を超えると、得られる低反発性ポリウレタン発泡体が硬くなって触感が低下するようになる。
【００１８】
本発明における発泡剤は、ポリウレタン発泡体用として公知のものを使用することができる。たとえば、水、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、炭酸ガス等が用いられる。発泡剤の配合量は適宜の量とされるが、水の場合には、通常、ポリオール成分１００重量部に対して１〜３重量部程度とされる。
【００１９】
本発明における触媒は、ポリウレタン発泡体用として公知のものを使用することができ、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、ポリオール成分１００重量部に対し０．３〜２．０重量部程度が一般的である。
【００２０】
その他、適宜助剤が配合される。例えば、整泡剤、着色剤、難燃剤等を挙げることができる。整泡剤としては、ポリウレタン発泡体用として公知のものを使用することができ、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤及び界面活性剤を挙げることができる。顔料は、求められる色に応じたものが用いられる。
【００２１】
本発明の低反発性ポリウレタン発泡体は、反発弾性値が２０％以下、好ましくは１２〜１６％であり、また、接触角が８５〜１２０度であるのが好ましい。前記反発弾性値はＪＩＳ  Ｋ  ６４００に準じて測定された値であり、２０％を超える場合には低反発性に劣るようになる。さらには、前記好ましい範囲の下限である１２％より低い場合には、復元性に劣るようになり、一方、前記好ましい範囲の上限である１６％より高い場合には、得られる低反発性の効果が劣るようになる。また、前記接触角は低反発性発泡体と水の接触角を測定した値であり、８５度未満の場合には撥水性に劣るようになる。一方、いくら撥水性に優れていても、１２０度を超えることは無いと推察される。
【００２２】
本発明の低反発性ポリウレタン発泡体の製造は、前記ポリオール成分、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原料を用いて、公知のスラブ発泡あるいはモールド発泡により行うことができる。前記スラブ発泡は、混合攪拌されたポリウレタン原料をベルトコンベア上に吐出し、前記コンベアベルトが移動する間にポリウレタン原料を常温、大気圧下で自然発泡させ、硬化させることにより発泡体を形成する方法であり、本発明の低反発性ポリウレタン発泡体を連続的に製造することができる。なお、前記スラブ発泡の場合には、その後、乾燥炉内で硬化を完全にした（キュアした）後、所定形状に裁断される。一方、モールド発泡は、混合攪拌されたポリウレタン原料を、モールド（成形型）内に注入して、モールド内で発泡させることにより、モールド形状の発泡体を形成する方法であり、その後に裁断等を行うことなく所望形状の低撥水性ポリウレタン発泡体を得ることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例及び比較例を具体的に示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。表１及び表２の配合に基づきポリウレタン原料を調製して、そのポリウレタン原料を縦２７０×横２７０×高さ３００ｍｍの箱内に混合、攪拌して注入し、常温、大気圧下で反応、発泡させてポリウレタン発泡体を形成した。その後、２５０×２５０×２５０ｍｍに切り出して実施例及び比較例の低反発性ポリウレタン発泡体を得た。なお、表１は、ひまし油ポリオール（リシノレイン酸とグリセリンのエステル縮合物）と大豆油ポリオール（オレイン酸及びリノール酸とグリセリンのエステル縮合物）の量を変化させた場合、表２はイソシアネートインデックスを変化させた場合である。
【００２４】
【表１】
2007246779.tif 000002
【００２５】
【表２】
2007246779.tif 000003
【００２６】
表１及び表２において、低反発性ポリオールは、分子量１６００のポリオキシアルキレンポリオール６５重量部と分子量５０００のポリオキシアルキレンポリオール３５重量部を含むもの、品番：ＬＲ００、三井武田ケミカル株式会社製、ＯＨＶ＝１０６、ひまし油ポリオールは、品番：Ｈ−３０、伊藤製油株式会社製、ＯＨＶ＝１６２、大豆油ポリオールは、品番：ＶＩＫＯＬ２、アルケマ株式会社製、ＯＨＶ＝２０５、ポリエステルポリオールは、品番：ＢＧＡ１０００、三井武田ケミカル株式会社製、ＯＨＶ＝１１２、アミン触媒１は、３級アミン、品番：Ｎｉａｘ  Ａ１、クロンプトンコーポレーション製、アミン触媒２は、３級アミン、品番：ＬＶ３３、中京油脂株式会社製、整泡剤は、シリコーン整泡剤、品番：ＳＲＸ２９４Ａ、東レ・ダウコーニング株式会社製、金属触媒は、スタナスオクトエート、品番：ＭＲＨ１１０、城北化学工業株式会社製、ポリイソシアネートは、２，４−異性体６５重量％と２，６−異性体３５重量％のトルエンジイソシアネート、品番：Ｔ−６５、日本ポリウレタン工業株式会社製である。
【００２７】
このようにして得られた実施例及び比較例の低反発性ポリウレタン発泡体について、密度（単位；ｋｇ／ｍ３、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２２：１９９９準拠）、反発弾性値（単位；％、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−３：２００４準拠）、硬さ（単位；Ｎ、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２：２００４）、引張強度（単位；ｋＰａ、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−５：２００４準拠）、伸び（単位；％、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−５：２００４準拠）、圧縮歪（単位；％、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００準拠）を測定した。また、１０×２０×５０ｍｍに裁断したサンプルを用い、そのサンプルの表面に垂らした水とサンプル表面の接触角を協和界面科学製、ＣＡ−Ｄ型接触角測定器により測定した。各測定結果を表１及び表２の下欄に示す。
【００２８】
表１の結果から、ポリオール成分１００重量部中にひまし油ポリオール及び大豆油ポリオールを１０〜９０重量部含み、残りを低反発性ポリオールとした実施例１Ａ〜６Ａは、反発弾性値が低いことから低反発性を有することがわかり、また接触角が大であることから撥水性に優れていることがわかる。それに対して、ひまし油ポリオール及び大豆油ポリオールの何れも含まない比較例１Ａ、ひまし油ポリオール及び大豆油ポリオールに代えてポリエステルポリオールを含む比較例３Ａは、何れも実施例１Ａ〜６Ａと比べて接触角が小さく、撥水性に劣っていることがわかる。また、ポリオール成分にひまし油ポリオールを１００重量部含む比較例２は、発泡性が非常に劣っており、発泡することができなかった。
【００２９】
表２において、イソシアネートインデックスが７０未満の比較例１Ｂは、イソシアネートインデックスが低いことから、良好な発泡体が得られなかった。また、イソシアネートインデックスが９０を超える比較例２Ｂは、硬さの値が高く、触感に劣っていることがわかる。それに対してイソシアネートインデックスが７０〜９０の実施例１Ｂ〜実施例３Ｂは、表面のべたつき感が無く、しかも硬さの値が比較例よりも低いことから触感に優れていることがわかる。
【００３０】
このように、本発明の低反発性ポリウレタン発泡体は、撥水性に優れ、しかも触感が良好なものであり、枕やマットレス等の寝具に好適なものである。