(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール成分とイソシアネートとを含むポリウレタン原料を発泡させてなるポリウレタンフォームにおいて、ポリオール成分が、ポリオール骨格内にエステル結合を有し、かつポリオール構造内にベンゼン環を複数個有するポリエーテルポリオールを含み、該ポリエーテルポリオールがフタル酸系ポリエーテルポリオールである難黄変軟質ポリウレタンフォームよりなるパッド。
【請求項２】
請求項１において、ポリオール成分が分子量３００以上の難揮散性の酸化防止剤を含むことを特徴とするパッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、ポリウレタン原料が紫外線吸収剤及び／又は耐ＮＯｘ化剤を含むことを特徴とするパッド。
【請求項４】
ブラジャーパットである請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は難黄変軟質ポリウレタンフォームに係り、特に、ブラジャーパット、肩パット、ハンガーパット等の衣料関係用パット、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー周辺材料、医療関連用品、その他各種雑貨素材等として有用な難黄変軟質ポリウレタンフォームよりなるパット及びブラジャーパットに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質ポリウレタンフォームは良好なクッション性を有し、綿のように長期ないし繰り返し使用時にヘタることがなく、柔らかく良好な感触を有することから、ブラジャーパット材、肩パット材、ハンガーパット材等の衣料関係用パット材、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー周辺材料、医療関連用品、その他各種雑貨素材等として広く使用されている。
【０００３】
従来の軟質ポリウレタンフォームは、製造時のポリオール原料中に酸化防止剤としてのＢＨＴ（ジブチルクレゾール）が含まれており、このＢＨＴによるフォーム自体の変色（黄変）及び移染変色（軟質ポリウレタンフォームと接触する布地などを染色汚染する。）の問題があった。即ち、ポリウレタン原料としてＢＨＴを含む配合で発泡を行った場合、発泡後のフォーム中にもＢＨＴが残存することとなり、このＢＨＴが大気中に含有される窒素酸化物（ＮＯｘ）と反応してウレタンフォーム自体を黄変させる。また、ＢＨＴは昇華性があるため、揮散して近傍の生地に付着し同様に生地を変色させる。
【０００４】
また、軟質ポリウレタンフォームは紫外線の影響によっても黄変する。
【０００５】
このようなフォームの黄変及びこれに起因する移染変色は、衣料や医療、その他雑貨のような日用品用途の軟質ポリウレタンフォームとしては重大な欠陥となる。
【０００６】
従来、このようなフォームの黄変を防止するために、ポリウレタン原料として、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）を主成分とするポリオール成分を用い、紫外線吸収剤、耐ＮＯｘ化剤（ＮＯｘとの反応を抑制する薬剤）を添加することにより、紫外線による変色、ＮＯｘ化による変色等を遅らせることが行われている。更に、ＢＨＴのような揮散性の高い酸化防止剤の使用量を低減したり、或いはこのような酸化防止剤を不使用としたりすることで変色を防止することが行われている。
【０００７】
また、別の方法として、ポリウレタン原料のイソシアネート成分として、耐黄変性に有効な脂肪族イソシアネートを使用することも行われている。
【０００８】
しかしながら、ポリウレタン原料に紫外線吸収剤や耐ＮＯｘ化剤を添加したり、ＢＨＴ等の揮発性の高い酸化防止剤の使用量を制限したりしても、黄変を十分に抑制することはできなかった。
【０００９】
脂肪族イソシアネートを用いることにより黄変の抑制効果は得られるが、脂肪族イソシアネートは高価であるためフォームのコストアップを招く上に、湿熱耐久性に劣るフォームとなるという問題点があった。
【００１０】
このように、現状では、経済的かつ有効な黄変防止技術が提供されておらず、一方で、ＮＯｘは大気中に存在し、これを完全に遮断することは不可能であることから、ＮＯｘに起因するフォームの黄変及びそれによる移染変色に対する対策が強く望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、イソシアネート成分として高価な脂肪族イソシアネートを用いることなく、フォームの黄変及びこれに起因する移染変色が抑制された難黄変軟質ポリウレタンフォームよりなるパットを提供することを目的とする。
【００１２】
本発明のパッドは、ポリオール成分とイソシアネートとを含むポリウレタン原料を発泡させてなるポリウレタンフォームにおいて、ポリオール成分が、ポリオール骨格内にエステル結合を有し、かつポリオール構造内にベンゼン環を複数個有するポリエーテルポリオールを含み、該ポリエーテルポリオールがフタル酸系ポリエーテルポリオールである難黄変軟質ポリウレタンフォームよりなることを特徴とする。
【００１３】
上記のポリオール成分をイソシアネートと反応させてなるポリウレタンフォームは、イソシアネートが安価なトリレンジイソシアネートである場合であっても、フォームの黄変及びそれに起因する移染変色が防止される。
【００１４】
本発明で用いるポリエーテルポリオールには、ポリオール成分中に分子量３００以上の難揮発性の酸化防止剤を含んでいても良い。
【００１５】
また、ポリウレタン原料中に紫外線吸収剤及び／又は耐ＮＯｘ化剤を含んでいても良い。
【００１６】
本発明のブラジャーパットは、上記本発明のパッドよりなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームにおいては、ポリウレタン原料のポリオール成分として、(iii)ポリオール骨格内にエステル結合を有し、かつポリオール構造内にベンゼン環を複数個有するポリエーテルポリオールを用いる。
【００１８】
このポリエーテルポリオールは、フタル酸系ポリエーテルポリオールである。このフタル酸系ポリエーテルポリオールとしては、例えば、グリセリンにプロピレンオキサイドと無水フタル酸を交互に付加し、末端をプロピレンオキサイドとしたポリエーテルポリオールが挙げられる。このフタル酸系ポリエーテルポリオールのフタル酸含有量は５０〜７０重量％であることが好ましい。
【００１９】
本発明においては、ポリオール成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記(iii)以外のポリオールを含んでも良い。
【００２０】
上記以外のポリオールとしては、例えばグリセリン、トリメチロールプロパン又はジエチレングリコールにプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン又はグリセリン等にアジピン酸を付加重合したポリエーテルポリオール等が挙げられる。
【００２１】
本発明のポリウレタンフォームを製造する原料としてのポリオール成分は、上記(iii)のポリエーテルポリオールを、全ポリオール成分中１０〜１００重量％、特に５０〜１００重量％の割合で含有することが好ましい。この割合が１０重量％未満では、ポリウレタンフォームの黄変が十分に防止されない。
【００２２】
ポリオール成分は、難揮散性の高分子量酸化防止剤が添加されていても良い。この酸化防止剤としては、分子量３００以上の高分子フェノール系酸化防止剤が好適である。このフェノール系酸化防止剤の分子量が３００未満では、フェノール系酸化防止剤の揮散が生じ、移染変色が生じる。フェノール系酸化防止剤の分子量は特に４００以上、とりわけ６００以上であることが好ましい。このようなフェノール系酸化防止剤としては、ユニロイヤル社製「ナウガード４４５」や旭電化工業（株）製「ＡＯ８０」等のフェノール系酸化防止剤を用いることができる。
【００２３】
このフェノール系酸化防止剤の配合量は、少な過ぎると酸化防止性能が弱く、多過ぎるとフォームの外観の乱れが生じるおそれがある。従って、フェノール系酸化防止剤の配合量はポリオール成分１００重量部に対して０．０５〜２．０重量部程度であることが好ましい。
【００２４】
ポリオール成分は、ＢＨＴを実質的に含有しないことが好ましい。
【００２５】
本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール成分として上記ポリエーテルポリオールを用いること以外は、下記のような通常のポリウレタン原料配合とすることができ、このような原料を用いて常法に従って発泡を行えば良い。ポリウレタン原料のＮＣＯインデックスは９０〜１２０が好適である。
【００２６】
＜ポリウレタン原料配合（重量部）＞
ポリオール成分    ：１００
イソシアネート成分：９０〜１２０（ＮＣＯインデックス）
触媒              ：０．０１〜２．０
発泡剤            ：１．０〜２５．０
整泡剤            ：０．１〜３．０
【００２７】
イソシアネート成分としては、一分子中に２個以上のイソシアネート基を有する有機ポリイソシアネートであって、脂肪族系及び芳香族ポリイソシアネート化合物、これらの変性物を用いることができるが、これに限定されるものではない。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、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等が例示される。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、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート等が例示される。これらの変性物としては、カルボジイミド変性物、プレポリマー変性物が例示される。本発明において好ましいポリイソシアネートは、芳香族系ポリイソシアネート又は芳香族系ポリイソシアネートの変性物であり、特に好ましく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である。
【００２８】
発泡剤としては、ポリウレタンフォームの製造に使用される全ての発泡剤が使用できる。例えば、低沸点不活性溶剤としてトリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のフロン系化合物等、メチレンクロライド、液化炭酸ガス反応によってガスを発生するものとして水、酸アミド、ニトロアルカン等、熱分解してガスを発生するものとして重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等がある。これらのうち、好ましい発泡剤としては、メチレンクロライド、水等が挙げられる。
【００２９】
触媒としては、通常のウレタンフォームの製造に使用される全ての触媒が使用できる。例えば、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系触媒、トリエチルアミン、テトラメチルヘキサンメチレンジアミン等の３級アミン類等が挙げられる。
【００３０】
本発明においては、ポリウレタン原料中に、更に必要に応じて界面活性剤や、難燃剤、その他の助剤が配合されても良い。界面活性剤としてはシリコーン系界面活性剤が例示される。難燃剤としては、トリス（２−クロロエチル）フォスフェート、トリス（２，３−ジブロモプロピル）フォスフェート等のような従来公知の難燃剤の他、尿素、チオ尿素のような有機質粉末あるいは金属水酸化物、三酸化アンチモン等の無機質粉末を用いることができる。
【００３１】
また、その他の助剤としては、顔料、染料などの着色粉末、タルク、グラファイトなどの粉末、ガラス短繊維、その他の無機増量剤や有機溶媒などが挙げられる。
【００３２】
本発明においては、ポリウレタン原料か、紫外線吸収剤及び耐ＮＯｘ化剤の少なくとも一方を含有することにより、製造されたポリウレタンフォームの黄変が一層確実に防止される。
【００３３】
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好適であり、これは紫外線によるポリウレタンフォーム黄変を防止する。このベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、チバガイギー社製「Ｔ−２１３」、旭電化工業（株）社製「ＬＡ−３１」等を用いることができる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の配合量が多過ぎると得られるフォームの外観の乱れが生じるおそれがあるので、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の配合量はポリウレタン原料中のポリオール成分１００重量部に対して０．１〜３．０重量部とするのが好ましい。
【００３４】
耐ＮＯｘ化剤としては、リン系酸化防止剤が好適であり、これは、ポリウレタンフォームのＮＯｘ変色、熱プレス時の変色を防止する。このリン系酸化防止剤としては、アデカ社製「３０１０」、「１１７８」等を用いることができる。リン系酸化防止剤の配合量が多過ぎると得られるフォームの外観の乱れが生じるおそれがあるので、リン系酸化防止剤の配合量はポリウレタン原料中のポリオール成分１００重量部に対して０．５〜６．０重量部とするのが好ましい。
【００３５】
本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームは、密度１２〜８０ｋｇ／ｍ３程度に発泡成形されることが好ましい。
【００３６】
本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームは、比較的低温でそして比較的短時間で熱プレスしても目的形状の成形体を成形することができる。この成形体としては、ブラジャーパット、肩パット、ハンガーパット等の衣料関係用パットが例示される。中でも、この難黄変軟質ポリウレタンフォームはブラジャーパットに適用するのに好適である。本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームを用いてパットを成形するには、所定の大きさの発泡成形体を熱プレス用の金型の上型と下型との間に挟んで熱プレスすればよい。
【００３７】
このパットは、そのままブラジャーパット、肩パット、ハンガーパット等として用いられてもよく、布で被包されて用いられてもよい。布としては、織布、不織布のいずれでもよいが、織布が好適である。布の材質としては、綿などの天然繊維、ナイロン、ポリエステルなどの化学繊維のいずれでもよい。
【００３８】
本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームは変色しにくいので、この布の厚さが薄く、布を通して内部の難黄変軟質ポリウレタンフォームが透視される場合でも、布で被包されたパット製品は長期にわたり変色が見られない。
【実施例】
【００３９】
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。
【００４０】
実施例１、比較例１，２
表１に示す配合のポリウレタン原料を常法に従って２５℃で発泡させて軟質ポリウレタンフォームを製造した。この難黄変軟質ポリウレタンフォームについて、ＪＩＳ  Ｌ  ０８５５に準じて実施し、日本電飾社製「ＥＺ２０００」にて白色板基準のＹＩ値を測定した。
【００４１】
この軟質ポリウレタンフォームにつき、下記方法により変色試験を行い、結果を表１に示した。なお、表１ではこの難黄変軟質ポリウレタンフォームを「フォーム素体」と表示してある。
【００４２】
＜ＮＯｘ変色試験＞
ＪＩＳ  Ｌ  ０８５５に準じて実施し、日本電飾社製「ＺＥ２０００」にて白色板基準のＹＩ値を測定した。
【００４３】
なお、このＮＯｘ変色試験及び下記変色試験において、フォーム素体のＹＩ値と試験後のＹＩ値との差が大きいほど変色が大きいことを示し、いずれの試験でも、フォーム素体のＹＩ値と試験後のＹＩ値との差は６０以下、特に５０以下、とりわけ３０以下、最も好ましくは２０以下であることが望まれる。
【００４４】
＜フェード試験＞
軟質ポリウレタンフォーム（フォーム素体）にカーボンアーク１灯を有したフェードメータにて紫外線を５時間照射した後、日本電飾社製「ＺＥ２０００」にて白色板基準のＹＩ値を測定した。
【００４５】
＜熱変色試験＞
難黄変軟質ポリウレタンフォーム（フォーム素体）を１２０℃に２時間保持した後、日本電飾社製「ＺＥ２０００」にて白色板基準のＹＩ値を測定した。
【００４６】
＜湿熱変色試験＞
難黄変軟質ポリウレタンフォーム（フォーム素体）を７０℃、湿度９５ＲＨ％に３５日間保持した後、日本電飾社製「ＺＥ２０００」にて白色板基準のＹＩ値を測定した。
【００４７】
また、製造された１００ｍｍ×１００ｍｍ×１５ｍｍの難黄変軟質ポリウレタンフォーム（フォーム素体）を図１に示す形状及び寸法の上型１及び下型２よりなる金型にて２２５℃×７０ｓｅｃの条件で熱プレスして熱プレス品（ブラジャーパット）とした。この熱プレス品について、上記と同じＮＯｘ試験、フェード試験、熱変色試験、湿熱変色試験を行った。結果を表１に示す。
【００４８】
さらに、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１５ｍｍの難黄変軟質ポリウレタンフォーム（上記と同じフォーム素体）を図１に示す金型によって成形する場合、より低い温度及びより短い時間でもブラジャーパット製品として十分な形状を保つ熱プレス成形品とすることができるか否か検討したところ、表１の「参考成形条件」の欄に示す温度及び時間でも成型可能であることが認められた。
【００４９】
【表１】
0004977941.tif 000002
【００５０】
なお、表１中の註１〜７は次の通りである。
【００５１】
註１：三洋化成工業（株）製「ＦＫ１３４」
グリセリンにプロピレンオキサイドと無水フタル酸を交互に付加し、末
端をプロピレンオキサイドとしたポリエーテルポリオール
グリセリンとプロピレンオキサイドのモル比は５０／５０
フタル酸含有量は６０重量％
ＯＨ価＝５６
分子量＝３０００
註２：三洋化成工業（株）製「３０３０」
グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加
ＯＨ価＝５６
分子量＝３０００
註３：三洋化成工業（株）製「ＦＡ３１１」
グリセリン及びシュガーにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイド
を付加
ＯＨ価＝４２
註４：武田薬品工業（株）製「ＴＤＩ８０」
トリレンジイソシアネート
註５：三共エアプロダクツ（株）製「３３ＬＶ」
トリエチレンジアミン
註６：信越化学工業（株）製「Ｌ６２０２」
シリコーン界面活性剤
註７：日本化学産業（株）製
【００５２】
表１の通り、本発明によれば、難黄変軟質ポリウレタンフォーム（フォーム素体）及び熱プレス品のいずれも変色が防止される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上詳述した通り、本発明によれば、フォームの黄変及びこれに起因する移染変色の問題のない難黄変軟質ポリウレタンフォームが安価に提供される。
【００５４】
このような本発明の難黄変軟質ポリウレタンフォームは、ブラジャーパットなどの各種衣料関係用パット、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー周辺材料、医療関連用品、その他各種雑貨素材等として有用であり、黄変による劣化や外観の悪化の問題のない高品質で商品価値の高い製品を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は実施例において用いた金型の断面図である。
【図１】
0004977941.tif 000003