パッド部材成形用シートの製造方法
【課題】変色を抑制することができると共に、通気性を向上させることができるパッド部材成形用シートの製造方法を提供する。
【解決手段】パッド部材成形用シートの製造方法では、ポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとしてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加する。ポリウレタン発泡体は脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものであり、ウレタンプレポリマーは脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものである。続いて、圧縮操作によりシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合することにより、パッド部材成形用シートが製造される。
【解決手段】パッド部材成形用シートの製造方法では、ポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとしてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加する。ポリウレタン発泡体は脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものであり、ウレタンプレポリマーは脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものである。続いて、圧縮操作によりシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合することにより、パッド部材成形用シートが製造される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばポリウレタン発泡体を再生したもので、ブラジャーカップ等の下着用パッドなどとして使用されるパッド部材成形用シートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軟質ポリウレタン発泡体は良好なクッション性を有し、長期使用や繰返し使用にへたることなく、柔らかく良好な感触を有することから、ブラジャーパッド、ブラジャーインナー等の下着用パッド、肩パッド、ハンガーパッド等の衣料材料、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー材料、医療材料、雑貨素材等として広く使用されている。これら特有の用途に使用されるポリウレタンフォーム（ポリウレタン発泡体）は、白色であることが要求される。
【０００３】
この種の材料として、例えば難黄変性軟質ポリウレタンフォームが知られている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、係るポリウレタン発泡体は、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ものであって、ポリオール成分がポリオール骨格にエステル結合を有するポリエーテルポリオールを含むものである。このポリエーテルポリオールとしては、フタル酸系ポリエーテルポリオール、マレイン酸系ポリエーテルポリオール等が挙げられている。
【０００４】
また、ポリウレタン発泡体の黄変を抑制する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。すなわち、ポリオールとして該ポリオール１００質量部におけるエチレンオキサイドの付加率（ポリオキシエチレン単位）が１５質量部未満であるポリエーテルポリオールを使用すると共に、有機スズ触媒の使用量がポリオール１００質量部に対して０．１質量部未満に設定するようになっている。
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００２／０５３６１８号公報（第２頁、第４頁及び第８頁）
【特許文献２】特開２００４−５１７９５号公報（第２頁及び第６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１及び２に記載されている難黄変性ポリウレタン発泡体においては、原料のポリイソシアネートとして具体的にはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）が使用されている。このため、得られるポリウレタン発泡体は、ウレタン結合の連鎖中に芳香環を有する構造をもち、紫外線の照射を受けたときにキノイド化反応が起きてアゾ化合物やキノンイミド化合物が生成し、黄変が著しい。係る黄変は、特許文献１や２に記載されているポリオール、触媒などの原料の種類、配合量を変更するだけでは改善が不十分であった。
【０００６】
一方、前述した下着用パッド、衣料材料等の用途においては白色材料が多く用いられ、黄変などの変色を極力抑えるように配慮されている。さらに、下着用パッドを着用したときの通気を良くして着用感を向上させるため、通気量の増大が求められている。そのため、これらの用途においては、変色を極力抑制することができると同時に、通気性の高いことが要求されている。
【０００７】
そこで本発明の目的とするところは、変色を抑制することができると共に、通気性を向上させることができるパッド部材成形用シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１のパッド部材成形用シートの製造方法では、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加する。そして、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合するものである。
【０００９】
請求項２のパッド部材成形用シートの製造方法では、請求項１に係る発明において、前記ウレタンプレポリマーの添加量は、チップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３のパッド部材成形用シートの製造方法では、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記圧縮時の圧縮倍率は、１〜３倍であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１のパッド部材成形用シートの製造方法においては、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーが添加される。これらチップ及びバインダーを形成する脂肪族ポリイソシアネート及び脂環族ポリイソシアネートは共に、変色の原因となる芳香環を有していないことから、得られるパッド部材成形用シートの変色を抑制することができる。さらに、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを水などと反応硬化させることにより、チップ間が主に接触部分で結合され、チップ間に十分な空隙が形成される。従って、パッド部材成形用シートの通気性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２のパッド部材成形用シートの製造方法では、ウレタンプレポリマーの添加量がチップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることから、請求項１に係る発明の効果に加え、チップ間の結合と空隙の形成を良好に行うことができる。
【００１３】
請求項３のパッド部材成形用シートの製造方法では、圧縮時の圧縮倍率が１〜３倍であることから、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加え、通気性を保持しつつ、引張強さ、伸び等の機械的物性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態のパッド部材成形用シートの製造方法では、ポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとしてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加する。ここで、ポリウレタン発泡体は脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものであり、ウレタンプレポリマーは脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものである。次に、圧縮操作を行ってシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを水などと反応及び硬化させ、前記チップ間を結合することにより、パッド部材成形用シートが製造される。
【００１５】
前記チップは、脂肪族又は脂環族のポリイソシアネートとポリオールとを触媒、発泡剤及び整泡剤等の存在下に反応させて製造されるポリウレタン発泡体を破砕してなるものである。ポリウレタン発泡体は、軟質又は半硬質のいずれでもよいが、パッド部材成形用シートを下着用パッド、衣料材料などとして使用するために軟質であることが好ましい。ここで、軟質ポリウレタン発泡体は、一般にセルが連通構造を有し、柔軟性があり、かつ復元性を有するものをいう。ポリイソシアネートとしては、ポリウレタン発泡体の着色を抑制するために脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート、或いはそれらの変性体が用いられる。脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートの変性体としては、イソシアヌレート変性体、プレポリマー変性体、ビウレット変性体などが用いられる。ポリイソシアネートはイソシアネート基を複数有する化合物である。
【００１６】
脂肪族ポリイソシアネートとして具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンジイソシアネート（ＬＤＩ）、ブテンジイソシアネート（ＢＤＩ）、１,３−ブタジエン−１,４−ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、１,８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、１,６,１１−ウンデカントリイソシアネート、１,３,６−ヘキサメチレントリイソシアネート、又はそれらの変性体等が挙げられる。
【００１７】
また、脂環族のポリイソシアネートとして具体的には、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート（水添ＸＤＩ）、水添ジフェニルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシルジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、又はそれらの変性体等が挙げられる。これらのポリイソシアネートのうち、脂環族ポリイソシアネートはポリウレタン発泡体の機械的物性を高めることができる点で好ましい。
【００１８】
ポリオールとしてはポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が用いられる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの変性体等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、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、グリセリン、トリメチロールプロパン等のポリオールと重縮合反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオールのほか、ラクトン系ポリエステルポリオール及びポリカーボネート系ポリオールが挙げられる。
【００１９】
触媒はポリオールとポリイソシアネートとのウレタン化反応などの反応を促進するためのものである。係る触媒としては、Ｎ,Ｎ´,Ｎ´−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等の３級アミン、１,８−ジアザビシクロ−５,４,０−ウンデセン−７（ＤＢＵ）、１,５−ジアザビシクロ（４,３,０）ノネン−５（ＤＢＮ）等のアミジノ基を有するアミン、スズオクトエート等の有機金属化合物、酢酸塩、アルカリ金属アルコラート等が用いられる。
【００２０】
発泡剤はポリウレタンを発泡させてポリウレタン発泡体とするためのものである。この発泡剤としては、水のほかペンタン、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。ポリウレタン発泡体の原料としては、シリコーン化合物、界面活性剤等の整泡剤、縮合リン酸エステル等の難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、着色剤等を添加することもできる。
【００２１】
ポリオールとポリイソシアネートとのウレタン化反応を行なう場合には、ワンショット法又はプレポリマー法が採用される。ワンショット法は、ポリオールとポリイソシアネートとを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオールとポリイソシアネートとの各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基又は水酸基を有するプレポリマーを得、それにポリオール又はポリイソシアネートを反応させる方法である。
【００２２】
また、ポリウレタン発泡体は、スラブ成形法、モールド成形法等によって製造される。スラブ成形法は前記ワンショット法により混合攪拌された反応原料（反応混合液）をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に反応原料が常温、大気圧下で自然発泡し、硬化することで得られる。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）し、所定形状に裁断される。モールド成形法は、金型の成形凹部に発泡体原料（原料混合液）を注入し、型締めして金型内で原料成分を反応及び発泡させることによりポリウレタン発泡体を製造する方法である。この場合、金型の加熱温度及び加熱時間は、例えば５０〜７０℃、５〜１０分の条件が採用される。
【００２３】
このようにして得られたポリウレタン発泡体の成形品（端材）は、使用後廃棄処分されるときに破砕機によって破砕されてチップの形態となり、再利用される。チップの大きさは、例えば５〜２０ｍｍに形成される。チップの大きさが５ｍｍより小さい場合には、破砕機によって破砕に時間を要したり、破砕が困難になったりして好ましくない。その一方、２０ｍｍより大きい場合には、チップ間に隙間ができやすくなり、チップ間の結合が不十分になる傾向を示して好ましくない。
【００２４】
次に、バインダーについて説明する。
バインダーは、水と反応して硬化物を生成すると共に、チップ同士を結合する役目を果たす。このバインダーとしては、前述のように過剰量の脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体と、ポリオールとを反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーが用いられる。このウレタンプレポリマーを用いることにより、パッド部材成形用シートの変色を抑えることができる。脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートとしては、前記チップを形成するポリウレタン発泡体の原料として挙げた各ポリイソシアネートが使用される。また、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートの変性体としては、イソシアヌレート変性体、ビウレット変性体などが用いられる。
【００２５】
ウレタンプレポリマーは水蒸気などの水によって反応、硬化するが、ウレタンプレポリマーに硬化触媒としてトリエチルアミン、塩化第２スズ、塩化アンモニウム等を配合し、反応、硬化を促進させることもできる。
【００２６】
ウレタンプレポリマーの添加量は、チップやパッド部材成形用シートの大きさなどにより適宜定められるが、チップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることが好ましい。ウレタンプレポリマーの添加量が７質量部未満の場合には、バインダーが不足してチップ間の結合が不十分になりやすく、好ましくない。その一方、２０質量部を超える場合には、ウレタンプレポリマーが過剰になって過剰量のウレタンプレポリマーが未反応の状態で残存し、得られるパッド部材成形用シートが硬くなり過ぎたりしてその物性が悪化するため好ましくない。
【００２７】
次に、パッド部材成形用シートを製造する場合には、公知のブレンダーを用いてウレタンプレポリマーよりなる液状のバインダーを前述したチップに吹き付け、混合撹拌する。バインダーの付着したチップを成形型内に投入して型締めし、パンチングメタルなどを用い、所定の圧縮倍率となるように圧縮する。この圧縮倍率は、得られるパッド部材成形用シートの見掛け密度や機械的物性などによって決定されるが、１〜３倍程度が好ましい。圧縮倍率が１倍に満たない場合には、シート材として十分な機械的物性が得られなくなる。その一方、３倍を超える場合には、パッド部材成形用シートの見掛け密度が高くなり過ぎて軽量化を図ることができなくなると共に、通気性が低下し、さらに硬くなり過ぎる傾向を示して好ましくない。
【００２８】
続いて、成形型内に水蒸気を通常１〜５分間導入し、ウレタンプレポリマーを加熱すると共に、水と反応、硬化させる。これにより、ウレタンプレポリマーの反応硬化物が生成されると共に、チップ間が結合される。その後、金型を型開きして成形体を取出すことにより、目的とするパッド部材成形用シートを製造することができる。
【００２９】
得られたパッド部材成形用シートは、下着用パッドなどの材料として使用するために、所定の見掛け密度、通気量、変色性、引張強さ、伸びなどの物性を有していることが望ましい。ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠して測定される見掛け密度は、４５〜１１０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。この見掛け密度が４５ｋｇ／ｍ３未満の場合、パッド部材成形用シートが柔らかくなり過ぎ、強度が不足する傾向を示す。一方、１１０ｋｇ／ｍ３を超える場合、パッド部材成形用シートが重くなると共に、硬くなり過ぎる傾向を示す。ＪＩＳ Ｋ ６４００−７に準拠して測定される通気量は、１３〜７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃであることが好ましい。通気量が１３ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ未満の場合、パッド部材成形用シートを下着用パッドなどに用いたとき、通気性が悪くなって汗を十分に放出することができず、蒸れる状態となり、着心地の悪いものとなる。一方、７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃを超える場合、通気性は十分であるが、強度などの物性が低下して好ましくない。
【００３０】
また、温度３０℃、湿度７５％、ＮＯ２ガス濃度１０ｐｐｍの加速試験機に、パッド部材成形用シートを２時間放置する前後のパッド部材成形用シートの色差を表す変色性（ΔＹＩ）は、小さい方が好ましく、具体的にはΔＹＩが３．２以下であることがより好ましい。ΔＹＩが３．２より大きくなると、パッド部材成形用シートの黄変性などの変色性が大きくなり、下着用パッドなどの材料として適しなくなる。ＪＩＳ Ｋ ６４００−５：２００４に準拠して測定される引張強さは、３０〜１３０ｋＰａであることが好ましい。引張強さが３０ｋＰａより低い場合、パッド部材成形用シートの強度が弱く、下着用パッドなどの成形を良好に行うことができなくなると共に、下着用パッドの形状保持性も悪くなる傾向を示す。その一方、１３０ｋＰａより高い場合、柔軟性が不足するようになり、下着用パッドが硬くなり過ぎて好ましくない。ＪＩＳ Ｋ ６４００−５に準拠して測定される伸びは、２０〜５０％であることが好ましい。この伸びが２０％より小さいときには、パッド部材成形用シートにより下着用パッドを成形したとき、下着用パッドが弾力性の少ないものとなり、感触が悪くなって好ましくない。一方、５０％より大きい場合には、パッド部材成形用シートを下着用パッドとしたとき、変形が大きくなり、形状を良好に保持できなくなって好ましくない。
【００３１】
以上説明したパッド部材成形用シートは、ブラジャーカップ、ブラジャーインナー等の下着用パッドなどの材料として使用されるが、そのための所定形状への成形は常法に従って行われる。例えば、ブラジャーカップを成形する場合、加熱プレス成形機を使用し、上型及び下型を共に１８０℃に加熱し、０．６ＭＰａの圧力でプレス成形することによって行われる。このようにして得られたブラジャーカップについて、通気性をさらに向上させるため、ニードルパンチを施すことも可能である。
【００３２】
さて、本実施形態の作用について説明すると、ポリウレタン発泡体の端材を再利用する場合、そのポリウレタン発泡体を破砕して得られるチップに、バインダーとしてウレタンプレポリマーを添加した後、圧縮し、続いて水蒸気を作用させる。このとき、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基が水と反応（泡化反応）して尿素化合物が生成されると共に、その尿素化合物がウレタンプレポリマーのイソシアネート基と反応（ビューレット反応）して架橋反応生成物が生成され、さらにチップのウレタン結合に対してウレタンプレポリマーのイソシアネート基が反応（アロファネート反応）して架橋反応生成物が生成される。これらの反応に伴って、反応硬化物が生成されると共に、チップ間が接着される。
【００３３】
この場合、チップ及びウレタンプレポリマーは共に変色の少ない脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートで形成されており、変色の原因となる芳香環を有していないことから、得られるパッド部材成形用シートの変色が抑えられ、白色が維持される。しかも、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させることにより、チップ間が主に接触部分で結合され、チップ間の非接触部分には十分な空隙が形成され、その空隙を空気が容易に通過することができる。
【００３４】
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態のパッド部材成形用シートの製造方法においては、チップとして変色の原因とならない脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体の破砕物を用いる。同時に、バインダーとして変色の原因とならない脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを用いる。従って、変色が抑制されると共に、通気性が高められたパッド部材成形用シートを容易に製造することができる。
【００３５】
・ 前記ウレタンプレポリマーの添加量をチップ１００質量部当たり７〜２０質量部に設定することにより、チップ間の結合と空隙の形成を良好に行うことができる。
・ 前記圧縮時における圧縮倍率を１〜３倍に設定することにより、通気性を保持しつつ、引張強さ、伸び等の機械的物性を向上させることができる。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれら実施例の範囲に限定されるものではない。
（実施例１〜１０並びに比較例１及び２）
ポリウレタン発泡体のチップ及びバインダーとして下記に示すものを使用した。ポリウレタン発泡体のチップをブレンダーに投入し、バインダーを噴射、撹拌してチップにバインダーを吹き付けた。その後、縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ及び高さ５０ｍｍの成形型内にチップを投入した。表１中におけるスキン層の有無は、チップを形成するポリウレタン発泡体についてのものである。バインダーの吹き付け量は、チップ１００質量部に対して表１に示す質量部とした。次いで、パンチングメタルを用いて表１に示す圧縮倍率で圧縮した後、成形型内に１００℃の水蒸気を２分間供給し、バインダーを反応、硬化させ、チップ間の特に接触部分を接着した。このようにしてポリウレタン発泡体のシート状物を得た。このシート状物は、表面に皺などがなく、綺麗な表面状態を有していた。そして、これを所定厚さにスライスすることにより、パッド部材成形用シートを製造した。表１中における厚さは、スライスした後のパッド部材成形用シートの厚さである。ここで、比較例１及び２では、チップ間をバインダーで接着するのではなく、軟質スラブ発泡体のブロックを剥いでシート状としたものを使用した。
【００３７】
ポリウレタン発泡体のチップ：下記に示すポリエステルポリオール１００質量部、脂環族ポリイソシアネートとしてのイソホロンジイソシアネート６３質量部、発泡剤としての水３．６質量部、触媒としての１,８−ジアザビシクロ−５,４,０−ウンデセン−７を１．２質量部及び整泡剤としてのシリコーン１．５質量部を反応及び発泡させて得られたポリウレタン発泡体を６ｍｍの大きさに破砕したもの。
【００３８】
ポリエステルポリオール：アジピン酸、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパンを重縮合して得られたポリエステルポリオール、水酸基価５６（ｍｇＫＯＨ／ｇ）
バインダーとしてのウレタンプレポリマー：
（ａ）：ヘキサメチレンジイソシアネートの一部をポリオールと反応させたポリイソシアネート体であって、可塑剤で粘度調整したもの、イソシアネート基（−ＮＣＯ）含有量が２１．８質量％、粘度２６００ｍＰａ・ｓ、旭化成ケミカルズ（株）製、デュラネートＴＫＡ−１００
（ｂ）：ヘキサメチレンジイソシアネートの一部をポリオールと反応させたポリイソシアネート体、イソシアネート基含有量が２０．５質量％、粘度３８０ｍＰａ・ｓ、旭化成ケミカルズ（株）製、デュラネートＴＳＲ−１０
（ｃ）：イソホロンジイソシアネートの一部をポリオールと反応させたポリイソシアネート体、イソシアネート基含有量が１１．８質量％、住友バイエルウレタン（株）製、デスモジュールＺ４４７０ ＢＡ
そして、製造されたパッド部材成形用シートについて、見掛け密度、通気量、変色性、引張強さ及び伸びを下記に示す方法で測定した。それらの結果を表１に示した。
【００３９】
見掛け密度（ｋｇ／ｍ３）：ＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠して測定した。
通気量（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−７：２００４に準拠して測定した。
【００４０】
変色性：温度３０℃、湿度７５％、ＮＯ２ガス濃度１０ｐｐｍの加速試験機に、パッド部材成形用シートを２時間放置した後の変色と試験前のパッド部材成形用シートの色を測定し、それらの差ΔＹＩを算出した。
【００４１】
引張強さ（ｋＰａ）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−５：２００４に準拠して測定した。
伸び（％）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−５：２００４に準拠して測定した。
【００４２】
【表１】
表１に示したように、実施例１〜１０においては、チップ及びバインダーを形成するポリイソシアネートとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールを使用したことから、変色性を表すΔＹＩを０．５３〜３．１８に抑えることができた。しかも、上記チップ間の接触部分をバインダーで結合させたことから、通気量を１５．５〜６０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃに増加させることができた。なお、チップを形成するポリウレタン発泡体のスキン層の有無は、パッド部材成形用シートの通気量にはほとんど影響がなかった（実施例１と２との比較）。
【００４３】
一方、比較例１及び２では軟質スラブ発泡体のブロックを剥いでシート状としたものを使用したことから、チップ間に生ずる空隙が元来存在せず、通気量は軟質スラブ発泡体の物性値であり、低い結果となった。
【００４４】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記チップとして、脂肪族ポリイソシアネートを用いて形成されたものと、脂環族ポリイソシアネートを用いて形成されたものとを混合して使用することもできる。
【００４５】
・ バインダーのウレタンプレポリマーとして、脂肪族ポリイソシアネートを用いて形成されたものと、脂環族ポリイソシアネートを用いて形成されたものとを混合して使用することもできる。
【００４６】
・ バインダーとして、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基をブロックしたものを使用することもできる。このように構成すれば、空気中の水分との反応を抑制することができ、バインダーのポットライフを長くすることができる。
【００４７】
・ バインダーには、ウレタンプレポリマーが水蒸気と反応する前に空気中の水分と反応するのを抑制する反応遅延剤として、オレイン酸等を配合することも可能である。
・ バインダーとして、ウレタンプレポリマーに加え、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体を使用することもできる。
【００４８】
・ パッド部材成形用シートを、肩パッド、ハンガーパッド等の衣料材料、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー材料、医療材料、雑貨素材等に使用することも可能である。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００４９】
・ 前記パッド部材成形用シートは、下着用パッド成形用シートであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。このように構成した場合、下着用パッド成形用シートについて、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果を最も有効に発揮させることができる。
【００５０】
・ 前記パッド部材成形用シートのＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠して測定される見掛け密度は、４５〜１１０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。このように構成した場合、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、パッド部材成形用シートの機械的物性と軽量性のバランスを図ることができる。
【００５１】
・ 前記パッド部材成形用シートのＪＩＳ Ｋ ６４００−７：２００４に準拠して測定される通気量は、１３〜７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。このように構成した場合、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、チップ間の結合を十分に発揮することができると共に、通気性を向上させることができる。
【００５２】
・ 前記チップとウレタンプレポリマーを形成するポリイソシアネートは同種のものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シート。このように構成した場合、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、チップとウレタンプレポリマーの相溶性を高めることができ、チップ間の接着性を一層向上させることができる。
【００５３】
・ 脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加し、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合することを特徴とするパッド部材成形用シート。この構成によれば、パッド部材成形用シートの変色を抑制することができると共に、通気性を向上させることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばポリウレタン発泡体を再生したもので、ブラジャーカップ等の下着用パッドなどとして使用されるパッド部材成形用シートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軟質ポリウレタン発泡体は良好なクッション性を有し、長期使用や繰返し使用にへたることなく、柔らかく良好な感触を有することから、ブラジャーパッド、ブラジャーインナー等の下着用パッド、肩パッド、ハンガーパッド等の衣料材料、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー材料、医療材料、雑貨素材等として広く使用されている。これら特有の用途に使用されるポリウレタンフォーム（ポリウレタン発泡体）は、白色であることが要求される。
【０００３】
この種の材料として、例えば難黄変性軟質ポリウレタンフォームが知られている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、係るポリウレタン発泡体は、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ものであって、ポリオール成分がポリオール骨格にエステル結合を有するポリエーテルポリオールを含むものである。このポリエーテルポリオールとしては、フタル酸系ポリエーテルポリオール、マレイン酸系ポリエーテルポリオール等が挙げられている。
【０００４】
また、ポリウレタン発泡体の黄変を抑制する技術も知られている（例えば、特許文献２を参照）。すなわち、ポリオールとして該ポリオール１００質量部におけるエチレンオキサイドの付加率（ポリオキシエチレン単位）が１５質量部未満であるポリエーテルポリオールを使用すると共に、有機スズ触媒の使用量がポリオール１００質量部に対して０．１質量部未満に設定するようになっている。
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００２／０５３６１８号公報（第２頁、第４頁及び第８頁）
【特許文献２】特開２００４−５１７９５号公報（第２頁及び第６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１及び２に記載されている難黄変性ポリウレタン発泡体においては、原料のポリイソシアネートとして具体的にはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）が使用されている。このため、得られるポリウレタン発泡体は、ウレタン結合の連鎖中に芳香環を有する構造をもち、紫外線の照射を受けたときにキノイド化反応が起きてアゾ化合物やキノンイミド化合物が生成し、黄変が著しい。係る黄変は、特許文献１や２に記載されているポリオール、触媒などの原料の種類、配合量を変更するだけでは改善が不十分であった。
【０００６】
一方、前述した下着用パッド、衣料材料等の用途においては白色材料が多く用いられ、黄変などの変色を極力抑えるように配慮されている。さらに、下着用パッドを着用したときの通気を良くして着用感を向上させるため、通気量の増大が求められている。そのため、これらの用途においては、変色を極力抑制することができると同時に、通気性の高いことが要求されている。
【０００７】
そこで本発明の目的とするところは、変色を抑制することができると共に、通気性を向上させることができるパッド部材成形用シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１のパッド部材成形用シートの製造方法では、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加する。そして、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合するものである。
【０００９】
請求項２のパッド部材成形用シートの製造方法では、請求項１に係る発明において、前記ウレタンプレポリマーの添加量は、チップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３のパッド部材成形用シートの製造方法では、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記圧縮時の圧縮倍率は、１〜３倍であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１のパッド部材成形用シートの製造方法においては、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーが添加される。これらチップ及びバインダーを形成する脂肪族ポリイソシアネート及び脂環族ポリイソシアネートは共に、変色の原因となる芳香環を有していないことから、得られるパッド部材成形用シートの変色を抑制することができる。さらに、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを水などと反応硬化させることにより、チップ間が主に接触部分で結合され、チップ間に十分な空隙が形成される。従って、パッド部材成形用シートの通気性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２のパッド部材成形用シートの製造方法では、ウレタンプレポリマーの添加量がチップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることから、請求項１に係る発明の効果に加え、チップ間の結合と空隙の形成を良好に行うことができる。
【００１３】
請求項３のパッド部材成形用シートの製造方法では、圧縮時の圧縮倍率が１〜３倍であることから、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加え、通気性を保持しつつ、引張強さ、伸び等の機械的物性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態のパッド部材成形用シートの製造方法では、ポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとしてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加する。ここで、ポリウレタン発泡体は脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものであり、ウレタンプレポリマーは脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたものである。次に、圧縮操作を行ってシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを水などと反応及び硬化させ、前記チップ間を結合することにより、パッド部材成形用シートが製造される。
【００１５】
前記チップは、脂肪族又は脂環族のポリイソシアネートとポリオールとを触媒、発泡剤及び整泡剤等の存在下に反応させて製造されるポリウレタン発泡体を破砕してなるものである。ポリウレタン発泡体は、軟質又は半硬質のいずれでもよいが、パッド部材成形用シートを下着用パッド、衣料材料などとして使用するために軟質であることが好ましい。ここで、軟質ポリウレタン発泡体は、一般にセルが連通構造を有し、柔軟性があり、かつ復元性を有するものをいう。ポリイソシアネートとしては、ポリウレタン発泡体の着色を抑制するために脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート、或いはそれらの変性体が用いられる。脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートの変性体としては、イソシアヌレート変性体、プレポリマー変性体、ビウレット変性体などが用いられる。ポリイソシアネートはイソシアネート基を複数有する化合物である。
【００１６】
脂肪族ポリイソシアネートとして具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、リジンジイソシアネート（ＬＤＩ）、ブテンジイソシアネート（ＢＤＩ）、１,３−ブタジエン−１,４−ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、１,８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、１,６,１１−ウンデカントリイソシアネート、１,３,６−ヘキサメチレントリイソシアネート、又はそれらの変性体等が挙げられる。
【００１７】
また、脂環族のポリイソシアネートとして具体的には、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート（水添ＸＤＩ）、水添ジフェニルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシルジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、又はそれらの変性体等が挙げられる。これらのポリイソシアネートのうち、脂環族ポリイソシアネートはポリウレタン発泡体の機械的物性を高めることができる点で好ましい。
【００１８】
ポリオールとしてはポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が用いられる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの変性体等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、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、グリセリン、トリメチロールプロパン等のポリオールと重縮合反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオールのほか、ラクトン系ポリエステルポリオール及びポリカーボネート系ポリオールが挙げられる。
【００１９】
触媒はポリオールとポリイソシアネートとのウレタン化反応などの反応を促進するためのものである。係る触媒としては、Ｎ,Ｎ´,Ｎ´−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等の３級アミン、１,８−ジアザビシクロ−５,４,０−ウンデセン−７（ＤＢＵ）、１,５−ジアザビシクロ（４,３,０）ノネン−５（ＤＢＮ）等のアミジノ基を有するアミン、スズオクトエート等の有機金属化合物、酢酸塩、アルカリ金属アルコラート等が用いられる。
【００２０】
発泡剤はポリウレタンを発泡させてポリウレタン発泡体とするためのものである。この発泡剤としては、水のほかペンタン、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。ポリウレタン発泡体の原料としては、シリコーン化合物、界面活性剤等の整泡剤、縮合リン酸エステル等の難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、着色剤等を添加することもできる。
【００２１】
ポリオールとポリイソシアネートとのウレタン化反応を行なう場合には、ワンショット法又はプレポリマー法が採用される。ワンショット法は、ポリオールとポリイソシアネートとを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオールとポリイソシアネートとの各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基又は水酸基を有するプレポリマーを得、それにポリオール又はポリイソシアネートを反応させる方法である。
【００２２】
また、ポリウレタン発泡体は、スラブ成形法、モールド成形法等によって製造される。スラブ成形法は前記ワンショット法により混合攪拌された反応原料（反応混合液）をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に反応原料が常温、大気圧下で自然発泡し、硬化することで得られる。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）し、所定形状に裁断される。モールド成形法は、金型の成形凹部に発泡体原料（原料混合液）を注入し、型締めして金型内で原料成分を反応及び発泡させることによりポリウレタン発泡体を製造する方法である。この場合、金型の加熱温度及び加熱時間は、例えば５０〜７０℃、５〜１０分の条件が採用される。
【００２３】
このようにして得られたポリウレタン発泡体の成形品（端材）は、使用後廃棄処分されるときに破砕機によって破砕されてチップの形態となり、再利用される。チップの大きさは、例えば５〜２０ｍｍに形成される。チップの大きさが５ｍｍより小さい場合には、破砕機によって破砕に時間を要したり、破砕が困難になったりして好ましくない。その一方、２０ｍｍより大きい場合には、チップ間に隙間ができやすくなり、チップ間の結合が不十分になる傾向を示して好ましくない。
【００２４】
次に、バインダーについて説明する。
バインダーは、水と反応して硬化物を生成すると共に、チップ同士を結合する役目を果たす。このバインダーとしては、前述のように過剰量の脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体と、ポリオールとを反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーが用いられる。このウレタンプレポリマーを用いることにより、パッド部材成形用シートの変色を抑えることができる。脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートとしては、前記チップを形成するポリウレタン発泡体の原料として挙げた各ポリイソシアネートが使用される。また、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートの変性体としては、イソシアヌレート変性体、ビウレット変性体などが用いられる。
【００２５】
ウレタンプレポリマーは水蒸気などの水によって反応、硬化するが、ウレタンプレポリマーに硬化触媒としてトリエチルアミン、塩化第２スズ、塩化アンモニウム等を配合し、反応、硬化を促進させることもできる。
【００２６】
ウレタンプレポリマーの添加量は、チップやパッド部材成形用シートの大きさなどにより適宜定められるが、チップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることが好ましい。ウレタンプレポリマーの添加量が７質量部未満の場合には、バインダーが不足してチップ間の結合が不十分になりやすく、好ましくない。その一方、２０質量部を超える場合には、ウレタンプレポリマーが過剰になって過剰量のウレタンプレポリマーが未反応の状態で残存し、得られるパッド部材成形用シートが硬くなり過ぎたりしてその物性が悪化するため好ましくない。
【００２７】
次に、パッド部材成形用シートを製造する場合には、公知のブレンダーを用いてウレタンプレポリマーよりなる液状のバインダーを前述したチップに吹き付け、混合撹拌する。バインダーの付着したチップを成形型内に投入して型締めし、パンチングメタルなどを用い、所定の圧縮倍率となるように圧縮する。この圧縮倍率は、得られるパッド部材成形用シートの見掛け密度や機械的物性などによって決定されるが、１〜３倍程度が好ましい。圧縮倍率が１倍に満たない場合には、シート材として十分な機械的物性が得られなくなる。その一方、３倍を超える場合には、パッド部材成形用シートの見掛け密度が高くなり過ぎて軽量化を図ることができなくなると共に、通気性が低下し、さらに硬くなり過ぎる傾向を示して好ましくない。
【００２８】
続いて、成形型内に水蒸気を通常１〜５分間導入し、ウレタンプレポリマーを加熱すると共に、水と反応、硬化させる。これにより、ウレタンプレポリマーの反応硬化物が生成されると共に、チップ間が結合される。その後、金型を型開きして成形体を取出すことにより、目的とするパッド部材成形用シートを製造することができる。
【００２９】
得られたパッド部材成形用シートは、下着用パッドなどの材料として使用するために、所定の見掛け密度、通気量、変色性、引張強さ、伸びなどの物性を有していることが望ましい。ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠して測定される見掛け密度は、４５〜１１０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。この見掛け密度が４５ｋｇ／ｍ３未満の場合、パッド部材成形用シートが柔らかくなり過ぎ、強度が不足する傾向を示す。一方、１１０ｋｇ／ｍ３を超える場合、パッド部材成形用シートが重くなると共に、硬くなり過ぎる傾向を示す。ＪＩＳ Ｋ ６４００−７に準拠して測定される通気量は、１３〜７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃであることが好ましい。通気量が１３ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ未満の場合、パッド部材成形用シートを下着用パッドなどに用いたとき、通気性が悪くなって汗を十分に放出することができず、蒸れる状態となり、着心地の悪いものとなる。一方、７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃを超える場合、通気性は十分であるが、強度などの物性が低下して好ましくない。
【００３０】
また、温度３０℃、湿度７５％、ＮＯ２ガス濃度１０ｐｐｍの加速試験機に、パッド部材成形用シートを２時間放置する前後のパッド部材成形用シートの色差を表す変色性（ΔＹＩ）は、小さい方が好ましく、具体的にはΔＹＩが３．２以下であることがより好ましい。ΔＹＩが３．２より大きくなると、パッド部材成形用シートの黄変性などの変色性が大きくなり、下着用パッドなどの材料として適しなくなる。ＪＩＳ Ｋ ６４００−５：２００４に準拠して測定される引張強さは、３０〜１３０ｋＰａであることが好ましい。引張強さが３０ｋＰａより低い場合、パッド部材成形用シートの強度が弱く、下着用パッドなどの成形を良好に行うことができなくなると共に、下着用パッドの形状保持性も悪くなる傾向を示す。その一方、１３０ｋＰａより高い場合、柔軟性が不足するようになり、下着用パッドが硬くなり過ぎて好ましくない。ＪＩＳ Ｋ ６４００−５に準拠して測定される伸びは、２０〜５０％であることが好ましい。この伸びが２０％より小さいときには、パッド部材成形用シートにより下着用パッドを成形したとき、下着用パッドが弾力性の少ないものとなり、感触が悪くなって好ましくない。一方、５０％より大きい場合には、パッド部材成形用シートを下着用パッドとしたとき、変形が大きくなり、形状を良好に保持できなくなって好ましくない。
【００３１】
以上説明したパッド部材成形用シートは、ブラジャーカップ、ブラジャーインナー等の下着用パッドなどの材料として使用されるが、そのための所定形状への成形は常法に従って行われる。例えば、ブラジャーカップを成形する場合、加熱プレス成形機を使用し、上型及び下型を共に１８０℃に加熱し、０．６ＭＰａの圧力でプレス成形することによって行われる。このようにして得られたブラジャーカップについて、通気性をさらに向上させるため、ニードルパンチを施すことも可能である。
【００３２】
さて、本実施形態の作用について説明すると、ポリウレタン発泡体の端材を再利用する場合、そのポリウレタン発泡体を破砕して得られるチップに、バインダーとしてウレタンプレポリマーを添加した後、圧縮し、続いて水蒸気を作用させる。このとき、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基が水と反応（泡化反応）して尿素化合物が生成されると共に、その尿素化合物がウレタンプレポリマーのイソシアネート基と反応（ビューレット反応）して架橋反応生成物が生成され、さらにチップのウレタン結合に対してウレタンプレポリマーのイソシアネート基が反応（アロファネート反応）して架橋反応生成物が生成される。これらの反応に伴って、反応硬化物が生成されると共に、チップ間が接着される。
【００３３】
この場合、チップ及びウレタンプレポリマーは共に変色の少ない脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートで形成されており、変色の原因となる芳香環を有していないことから、得られるパッド部材成形用シートの変色が抑えられ、白色が維持される。しかも、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させることにより、チップ間が主に接触部分で結合され、チップ間の非接触部分には十分な空隙が形成され、その空隙を空気が容易に通過することができる。
【００３４】
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態のパッド部材成形用シートの製造方法においては、チップとして変色の原因とならない脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体の破砕物を用いる。同時に、バインダーとして変色の原因とならない脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを用いる。従って、変色が抑制されると共に、通気性が高められたパッド部材成形用シートを容易に製造することができる。
【００３５】
・ 前記ウレタンプレポリマーの添加量をチップ１００質量部当たり７〜２０質量部に設定することにより、チップ間の結合と空隙の形成を良好に行うことができる。
・ 前記圧縮時における圧縮倍率を１〜３倍に設定することにより、通気性を保持しつつ、引張強さ、伸び等の機械的物性を向上させることができる。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれら実施例の範囲に限定されるものではない。
（実施例１〜１０並びに比較例１及び２）
ポリウレタン発泡体のチップ及びバインダーとして下記に示すものを使用した。ポリウレタン発泡体のチップをブレンダーに投入し、バインダーを噴射、撹拌してチップにバインダーを吹き付けた。その後、縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ及び高さ５０ｍｍの成形型内にチップを投入した。表１中におけるスキン層の有無は、チップを形成するポリウレタン発泡体についてのものである。バインダーの吹き付け量は、チップ１００質量部に対して表１に示す質量部とした。次いで、パンチングメタルを用いて表１に示す圧縮倍率で圧縮した後、成形型内に１００℃の水蒸気を２分間供給し、バインダーを反応、硬化させ、チップ間の特に接触部分を接着した。このようにしてポリウレタン発泡体のシート状物を得た。このシート状物は、表面に皺などがなく、綺麗な表面状態を有していた。そして、これを所定厚さにスライスすることにより、パッド部材成形用シートを製造した。表１中における厚さは、スライスした後のパッド部材成形用シートの厚さである。ここで、比較例１及び２では、チップ間をバインダーで接着するのではなく、軟質スラブ発泡体のブロックを剥いでシート状としたものを使用した。
【００３７】
ポリウレタン発泡体のチップ：下記に示すポリエステルポリオール１００質量部、脂環族ポリイソシアネートとしてのイソホロンジイソシアネート６３質量部、発泡剤としての水３．６質量部、触媒としての１,８−ジアザビシクロ−５,４,０−ウンデセン−７を１．２質量部及び整泡剤としてのシリコーン１．５質量部を反応及び発泡させて得られたポリウレタン発泡体を６ｍｍの大きさに破砕したもの。
【００３８】
ポリエステルポリオール：アジピン酸、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパンを重縮合して得られたポリエステルポリオール、水酸基価５６（ｍｇＫＯＨ／ｇ）
バインダーとしてのウレタンプレポリマー：
（ａ）：ヘキサメチレンジイソシアネートの一部をポリオールと反応させたポリイソシアネート体であって、可塑剤で粘度調整したもの、イソシアネート基（−ＮＣＯ）含有量が２１．８質量％、粘度２６００ｍＰａ・ｓ、旭化成ケミカルズ（株）製、デュラネートＴＫＡ−１００
（ｂ）：ヘキサメチレンジイソシアネートの一部をポリオールと反応させたポリイソシアネート体、イソシアネート基含有量が２０．５質量％、粘度３８０ｍＰａ・ｓ、旭化成ケミカルズ（株）製、デュラネートＴＳＲ−１０
（ｃ）：イソホロンジイソシアネートの一部をポリオールと反応させたポリイソシアネート体、イソシアネート基含有量が１１．８質量％、住友バイエルウレタン（株）製、デスモジュールＺ４４７０ ＢＡ
そして、製造されたパッド部材成形用シートについて、見掛け密度、通気量、変色性、引張強さ及び伸びを下記に示す方法で測定した。それらの結果を表１に示した。
【００３９】
見掛け密度（ｋｇ／ｍ３）：ＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠して測定した。
通気量（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−７：２００４に準拠して測定した。
【００４０】
変色性：温度３０℃、湿度７５％、ＮＯ２ガス濃度１０ｐｐｍの加速試験機に、パッド部材成形用シートを２時間放置した後の変色と試験前のパッド部材成形用シートの色を測定し、それらの差ΔＹＩを算出した。
【００４１】
引張強さ（ｋＰａ）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−５：２００４に準拠して測定した。
伸び（％）：ＪＩＳ Ｋ ６４００−５：２００４に準拠して測定した。
【００４２】
【表１】
表１に示したように、実施例１〜１０においては、チップ及びバインダーを形成するポリイソシアネートとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールを使用したことから、変色性を表すΔＹＩを０．５３〜３．１８に抑えることができた。しかも、上記チップ間の接触部分をバインダーで結合させたことから、通気量を１５．５〜６０．５ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃに増加させることができた。なお、チップを形成するポリウレタン発泡体のスキン層の有無は、パッド部材成形用シートの通気量にはほとんど影響がなかった（実施例１と２との比較）。
【００４３】
一方、比較例１及び２では軟質スラブ発泡体のブロックを剥いでシート状としたものを使用したことから、チップ間に生ずる空隙が元来存在せず、通気量は軟質スラブ発泡体の物性値であり、低い結果となった。
【００４４】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記チップとして、脂肪族ポリイソシアネートを用いて形成されたものと、脂環族ポリイソシアネートを用いて形成されたものとを混合して使用することもできる。
【００４５】
・ バインダーのウレタンプレポリマーとして、脂肪族ポリイソシアネートを用いて形成されたものと、脂環族ポリイソシアネートを用いて形成されたものとを混合して使用することもできる。
【００４６】
・ バインダーとして、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基をブロックしたものを使用することもできる。このように構成すれば、空気中の水分との反応を抑制することができ、バインダーのポットライフを長くすることができる。
【００４７】
・ バインダーには、ウレタンプレポリマーが水蒸気と反応する前に空気中の水分と反応するのを抑制する反応遅延剤として、オレイン酸等を配合することも可能である。
・ バインダーとして、ウレタンプレポリマーに加え、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体を使用することもできる。
【００４８】
・ パッド部材成形用シートを、肩パッド、ハンガーパッド等の衣料材料、紙おむつ、ナプキン等のサニタリー材料、医療材料、雑貨素材等に使用することも可能である。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００４９】
・ 前記パッド部材成形用シートは、下着用パッド成形用シートであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。このように構成した場合、下着用パッド成形用シートについて、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果を最も有効に発揮させることができる。
【００５０】
・ 前記パッド部材成形用シートのＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠して測定される見掛け密度は、４５〜１１０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。このように構成した場合、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、パッド部材成形用シートの機械的物性と軽量性のバランスを図ることができる。
【００５１】
・ 前記パッド部材成形用シートのＪＩＳ Ｋ ６４００−７：２００４に準拠して測定される通気量は、１３〜７０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。このように構成した場合、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、チップ間の結合を十分に発揮することができると共に、通気性を向上させることができる。
【００５２】
・ 前記チップとウレタンプレポリマーを形成するポリイソシアネートは同種のものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッド部材成形用シート。このように構成した場合、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、チップとウレタンプレポリマーの相溶性を高めることができ、チップ間の接着性を一層向上させることができる。
【００５３】
・ 脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加し、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合することを特徴とするパッド部材成形用シート。この構成によれば、パッド部材成形用シートの変色を抑制することができると共に、通気性を向上させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加し、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合することを特徴とするパッド部材成形用シートの製造方法。
【請求項２】
前記ウレタンプレポリマーの添加量は、チップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることを特徴とする請求項１に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。
【請求項３】
前記圧縮時の圧縮倍率は、１〜３倍であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。
【請求項１】
脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたポリウレタン発泡体を破砕してなるチップに、バインダーとして脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートをポリオールと反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを添加し、圧縮してシート状に成形した後、水蒸気で加熱してウレタンプレポリマーを反応硬化させ、前記チップ間を結合することを特徴とするパッド部材成形用シートの製造方法。
【請求項２】
前記ウレタンプレポリマーの添加量は、チップ１００質量部当たり７〜２０質量部であることを特徴とする請求項１に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。
【請求項３】
前記圧縮時の圧縮倍率は、１〜３倍であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパッド部材成形用シートの製造方法。
【公開番号】特開２００８−１７９７１６（Ｐ２００８−１７９７１６Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４９８９（Ｐ２００７−１４９８９）
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
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