(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂またはエチレン-酢酸ビニル樹脂からなる単層のシートまたはフィルムまたはこれらの樹脂を表面に有する積層シートまたはフィルムに高周波ウェルダー接着するためのウレタンフォームであって、密度１０〜５０Ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームに、ポリプロピレンエマルジョンとエチレン-酢酸ビニル系エマルジョンとの混合エマルジョンおよび該混合エマルジョンに０.１〜５重量％含まれる消泡剤のみからなるポリオレフィン系エマルジョンを目附け量として５〜３０ｇ／ｌで含浸したことを特徴とする高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
混合エマルジョンがポリプロピレン樹脂とエチレン-酢酸ビニル系樹脂とを９５：５〜７０：３０の重量比で含むエマルジョンである請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
消泡剤が鉱物油系消泡剤およびシリコン系消泡剤からなる群から選択される請求項１または２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系フィルムまたはシートと高周波ウェルダー加工によって熱接着可能な軟質ポリウレタンフォームに関する。詳しくは、ワッペン等の高周波ウェルダーにより接着加工を行うフィルム状またはシート状素材に対しクッション性等を付与するために用いる軟質ウレタンフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衣類、靴、手袋、医療マット、文具等の雑貨分野等で用いられる例えばワッペンなどは、ポリ塩化ビニル樹脂製のフィルム状またはシート状素材の間にクッション性を持たせるために、塩化ビニル樹脂発泡体を挟み込み、その積層体（ポリ塩化ビニルシート／ポリ塩化ビニル発泡体／ポリ塩化ビニルシート）を高周波ウェルダー加工することにより製造していた。ポリ塩化ビニル樹脂が使用されていた理由としては、その品種構成の豊富さ、廉価性、加工容易性等によるものである。
【０００３】
しかし、近年のダイオキシンの問題に関連し、ポリ塩化ビニル樹脂の代替商品が求められるようになってきている。すなわち、フィルム状またはシート状の素材として、ポリオレフィン系樹脂、特にポリプロピレン樹脂またはエチレン-酢酸ビニル樹脂素材またはこれらの素材を表面材とする積層フィルムまたはシートが用いられるようになってきている。具体的には、ポリプロピレン樹脂／エチレン-酢酸ビニル樹脂／ポリプロピレン樹脂の３層シート材、エチレン-酢酸ビニル単層シート材のごとくである。
このような非ポリ塩化ビニル樹脂製シートまたはフィルムに対して、ポリ塩化ビニル樹脂代替という観点からは、クッション材としてもポリ塩化ビニル樹脂発泡体を使用することはできない。しかし、クッション材としてよく使用されるポリウレタンフォームをそのまま用いただけでは、接着力が現れず、使用することができなかった。
【０００４】
近年、表面材としてポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂製シートを使用するに際し、クッション用としてエチレン-酢酸ビニル発泡体を使用することが試みられているが、エチレン-酢酸ビニル樹脂発泡体は、良好なクッション性を発揮しにくいため実用上汎用的に生産されるレベルには到っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂またはエチレン-酢酸ビニル樹脂からなる単層のシートまたはフィルム、またはこれらの樹脂を表面に有する積層シートまたはフィルムに対し、高周波接着性（ウェルダー性）を有する高周波ウェルダー用軟質ポリウレタンフォームを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂またはエチレン-酢酸ビニル樹脂からなる単層のシートまたはフィルムまたはこれらの樹脂を表面に有する積層シートまたはフィルムに高周波ウェルダー接着するためのウレタンフォームであって、密度１０〜５０Ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームにポリオレフィン系エマルジョンを含浸したことを特徴とする高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォームに関する。
特に、本発明は、ポリオレフィン系エマルジョンがオレフィン樹脂とエチレン−酢酸ビニル系樹脂とを９５：５〜７０：３０の重量比で含むエマルジョンである上記軟質ポリウレタンフォームに関する。
また、本発明は、ポリオレフィン系エマルジョンがさらに消泡剤を０.１〜５重量％含む上記いずれかに記載の軟質ポリウレタンフォームに関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する軟質ポリウレタンフォームは、２個以上の活性水素を含有する化合物と２個以上のイソシアネート基を有する化合物とを、触媒、発泡剤、整泡剤等の添加剤と共に撹拌混合して発泡硬化させてなるポリウレタンフォームであり、２個以上の活性水素を含有する化合物としては、一般のポリウレタンフォームに用いられるポリオール、即ち末端にＯＨ基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオールなどが挙げられる他、ポリマーポリオール等も使用できる。２個以上のイソシアネート基を含有する化合物としては、同様に一般的なポリウレタンフォームで使用されるポリイソシアネートが使用できる。このようなポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４,４-ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）およびこれらのポリイソシアネートの混合物や変性物などが挙げられる。
【０００８】
使用される軟質ポリウレタンフォームの密度は、１０〜５０Ｋｇ／ｍ３である。１０Ｋｇ／ｍ３より小さいものは、基本的にウレタンフォーム自身の生産が困難となる。また、５０Ｋｇ／ｍ３を超える場合は、後加工で含浸させたものの密度が非常に高いものとなり、加工性が極めて低下する。
軟質ポリウレタンフォームの厚みは、特に制限はないが、含浸加工を行う点、高周波ウェルダー加工を行う観点からすれば、１〜１０ｍｍが好ましく、さらに生産性の点からすれば、２〜５ｍｍが特に好ましい。なお、１層品でも良いが２層以上重ねた多層品でも良い。また、軟質ポリウレタンフォームの硬度についても特に制限はないが、クッション性として好ましいという点から５〜１５Ｋｇ／３１４ｃｍ２の範囲が好ましい。
【０００９】
軟質ポリウレタンフォームに含浸するポリオレフィン系エマルジョンとしては、ポリプロピレンエマルジョン、ポリエチレンエマルジョン、エチレン-酢酸ビニル系エマルジョンが挙げられる。特に好ましいのは、ポリプロピレンエマルジョンであり、その平均分子量が５万〜４０万程度のものである。接着性からは分子量の大きいものが好ましいが、分子量が大きくなりすぎると接着溶融時の樹脂の流れ性が低下してしまう。好ましくは平均分子量が１０万〜３０万の範囲のものである。具体的には、「ケミパール」（三井化学社製：平均分子量２０万〜３０万）等が挙げられる。
【００１０】
また含浸用ポリオレフィン系エマルジョンとして特に好ましいもうひとつの例は、ポリプロピレンエマルジョンにさらにエチレン-酢酸ビニル系エマルジョンを樹脂成分として５〜３０重量％の範囲で混合したものである。これにより接着強度を向上させることができる。
なお、軟質ポリウレタンフォームへの上記ポリオレフィン系エマルジョンの含浸量は、目付量として５〜３０ｇ／ｌ程度である。好ましくは１０〜２５ｇ／ｌである。これ以上の量を含浸させても高コストとなるのみである。またこれ以下の目付量であれば、接着力が不十分である。ここで、「目付け量として」とは、ポリウレタンフォーム１リットル当たりに含有されているエマルジョン樹脂の重量をいう。
【００１１】
含浸加工については、従来のポリウレタンフォーム含浸加工の設備・条件等をそのまま用いればよい。なお、含浸に際しては含浸液が泡立ちを起こす場合があり、それにより含浸不良の問題が発生する恐れがある。したがって、消泡剤を添加するのが好ましい。この場合における消泡剤の添加量はエマルジョン中０.１〜５重量％、好ましくは０.３〜３重量％である。含浸加工工程の後に通常乾燥工程を設ける。この場合、ポリウレタンフォームの変色を防止するために、１００〜１４０℃で５分〜１５分程度行うのが好ましい。
【００１２】
本発明に用いられる消泡剤としては、本発明に用いるエマルジョンに分散可能であれば特に限定されるものではなく、鉱物油系消泡剤、シリコン系消泡剤を挙げることができる。シリコン系消泡剤の具体例としては、シリコーンオイル、シリコーン樹脂、エマルジョン型シリコーンコンパウンド、変性シリコーン等が挙げられる。
さらに、含浸加工だけで接着強度が不十分な場合には、ポリウレタンフォームの表面に、ポリオレフィン系エマルジョンをコーティングしてもよい。これは、最終製品の形状が複雑であって、接着力が低下する部分が生じる場合等に有効である。なお、コーティング加工自体は従来の方法と同様にすればよい。
【００１３】
上記本発明の軟質ポリウレタンフォームをウェルダー接着できる単層または積層のシートまたはフィルムとしては、ポリプロピレン樹脂／エチレン-酢酸ビニル樹脂／ポリプロピレン樹脂（やポリエチレン樹脂／エチレン-酢酸ビニル樹脂／ポリエチレン樹脂）の３層シートまたはエチレン-酢酸ビニル単層シートを使用することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより詳細に且つ具体的に説明する。
参考例 １
２個以上のイソシアネート基を含有する化合物としてＴＤＩ、２個以上の活性水素を含有する化合物としてポリエーテルポリオールを使用した密度１６Ｋｇ／ｍ３、厚み２ｍｍ、硬さ１０Ｋｇ／３１４ｃｍ２の軟質ポリウレタンフォームに次の含浸液を含浸して高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォームを調製した。
【００１５】
＜含浸液▲１▼＞
ポリオレフィン系エマルジョンとして、ポリプロピレン系エマルジョン「ケミパールＸＥＰ１００Ｈ」（三井化学社製；平均分子量２０〜３０万）１００重量部に対し、消泡剤として、シリコン系消泡剤「ＳＭ５５１２」（東レダウコーニングシリコーン社製）を０.５重量部添加した。
【００１６】
軟質ポリウレタンフォームへの含浸液の含浸は次のようにして行った。
上記の軟質ウレタンフォームを、２本のロール間で連続的に圧縮した後開放して、上記含浸液▲１▼を軟質ポリウレタンフォームに含浸した。これを浴上に導いて、ニップロールに通して含浸液を絞った。
含浸液を含浸したポリウレタンフォームを１１０℃で１０分間乾燥して、高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォームを製造した。含浸液の付着量は、目付量として１７ｇ／ｌであった。
【００１７】
実施例 １
含浸液として、次の＜含浸液(2)＞を用いた以外は参考例１と同様にして高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォームを製造した。含浸液の付着量は、目付量として１８ｇ／ｌであった。
＜含浸液(2)＞
ポリオレフィン系エマルジョンとして、ポリプロピレン系エマルジョン「ケミパールＸＥＰ１００Ｈ」８０重量部に対し、エチレン-酢酸ビニル系エマルジョン「ＥＦ２２１」（昭和高分子社製）２０重量部、消泡剤として、シリコン系消泡剤「ＳＭ５５１２」（東レダウコーニングシリコーン社製）を０.５重量部添加した。
【００１８】
＜高周波ウェルダー加工による接着性試験＞
１）ＰＰ樹脂／ＥＶＡ樹脂／ＰＰ樹脂シートとのウェルダー接着加工
シート材として、ＰＰ樹脂／ＥＶＡ樹脂／ＰＰ樹脂の３層からなる「ＰＯＶＩＣ」（厚み０.２ｍｍ片面コロナ処理：アキレス社製）を用い、これを参考例１および実施例１で得た高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォーム、および比較としてエマルジョンを含浸しない上記軟質ポリウレタンフォームに高周波ウェルダーによって次のように接着加工した。
上記各ポリウレタンフォームを挟むようにして、上下に上記シートを配置した。高周波ウェルダー装置は一般的な機械を使用し、
型温８０℃、
印加電流０.４５Ａ、通電時間５ｓｅｃ、冷却時間２ｓｅｃ、
金型形状：２ｍｍ巾×１５０ｍｍ長さ×４本
の条件で高周波ウェルダー加工を行った。
【００１９】
高周波ウェルダー加工したシート材と軟質ポリウレタンフォームとの積層体について、両者の界面の接着強度を測定し、次の結果を得た（表１）。
【表１】
0004873802.tif 000002
【００２０】
２）ＰＥ樹脂／ＥＶＡ樹脂／ＰＥ樹脂シートとのウェルダー接着加工
シート材として、ＰＥ樹脂／ＥＶＡ樹脂／ＰＥ樹脂の３層からなる「エコロフィンピュアトーメー」（厚み０.２ｍｍ：オカモト社製）を用い、これを同様にして参考例１および実施例１で製造した高周波ウェルダー接着用軟質ポリウレタンフォームおよび比較としてエマルジョンを含浸しない上記軟質ポリウレタンフォームに高周波ウェルダーによって次のように接着加工した。界面の接着強度を測定し、結果を表２に示した。
【００２１】
【表２】
0004873802.tif 000003
【００２２】
接着強度測定は次のようにして行った。
測定サンプルとして、ウェルダー加工品のウェルダーラインに対して垂直に２５ｍｍ幅にカットしたものを使用する。
測定はオートグラフを用いて、３層に接着したサンプルの表皮材の両端を測定治具にセットし、クロスヘッドスピードを２０ｍｍ／ｍｉｎで剥がす。剥離時あるいは材料破壊時の最大荷重をもって接着強度とした。強度は５個の測定値の平均で表した。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、非塩ビ系であるポリオレフィン系のフィルムまたはシートと、高周波ウェルダーによって良好に接着することができる。そのためこのポリウレタンフォームとポリオレフィン系フィルムまたはシートとを組み合わせて環境に悪影響を生じない種々の、発泡体を含む複合体を製造することができる。