パッド
【課題】アルデヒド類のみならず、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの放散をも抑制することができるパッドを提供する。
【解決手段】ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッド。ポリオールがポリエーテルポリオールであり、ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含む。ポリオールとして、スチレン発生源であるポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールを用いることにより、スチレンの放散を抑制することができ、この場合のフォーム物性の低下の問題を、有機化処理された無機充填材の配合で改善することができる。有機化処理された無機充填材の配合により、パッドの薄肉化で軟質ポリウレタンフォーム使用量を低減し、より一層のＶＯＣの発生防止を図ることができる。
【解決手段】ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッド。ポリオールがポリエーテルポリオールであり、ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含む。ポリオールとして、スチレン発生源であるポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールを用いることにより、スチレンの放散を抑制することができ、この場合のフォーム物性の低下の問題を、有機化処理された無機充填材の配合で改善することができる。有機化処理された無機充填材の配合により、パッドの薄肉化で軟質ポリウレタンフォーム使用量を低減し、より一層のＶＯＣの発生防止を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートパッド等に好適な、軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドに関し、特に、ホルムアルデヒドのみならず、スチレンなどの揮発性有機化合物の放散が抑制されたパッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、シックハウス症候群や化学物質過敏症を引き起こす原因になることから、室内に使用される各種資材にはこれらの化合物を極力放散しないことが求められている。かかる状況は自動車などの車両室内においても同様であり、今後そのような要請が益々高まることが予想される。
【０００３】
ところで、一般に、自動車用シートにはクッション性の高い軟質ポリウレタンフォームからなるシート用パッドが用いられているが、これらの中にはポリウレタンフォーム原料中に含まれていたり、ウレタン反応時に発生したりするホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどの揮発性有機化合物が原因で、発泡成形後にパッドから揮発性有機化合物が放散してしまうものもあり、その対策が求められる。
【０００４】
特開２００５−１２４７４３号公報には、シート用パッドの表面にＶＯＣを捕捉するキャッチャー剤を塗布することによりホルムアルデヒド等のＶＯＣの揮発を防止することが記載されている。
【０００５】
また、特開平１０−３６６８１号公報には、建材や繊維製品等の表面に消臭成分含有液をコーティングしたり、原料に混合したりすることによりアルデヒド類を低減することが記載されており、この消臭成分としてアルデヒド類分解作用を有するヒドラジド化合物が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１２４７４３号公報
【特許文献２】特開平１０−３６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＶＯＣキャッチャー剤等を用いることにより、アルデヒド類の放散を防止することはできるが、ベンゼン、トルエン、スチレンなどの芳香族系のＶＯＣの放散を防止することはできない。また、ＶＯＣキャッチャー剤をポリウレタンフォーム原料に配合した場合には、触媒活性が弱まり反応性が低下するという不具合がある。
【０００７】
本発明はアルデヒド類のみならず、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの放散をも抑制することができるパッドを提供することを目的とする。
本発明はまた、ポリウレタンフォーム原料にＶＯＣキャッチャー剤を配合したことによる反応性の低下を防止したパッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの発生源であるポリマーポリオールをポリオール原料として用いないことにより、芳香族系のＶＯＣの放散を防止すると共に、ポリマーポリオールを用いないことによるフォーム物性の低下の問題を、有機化処理された無機充填材の配合で改善し、更には、ＶＯＣキャッチャー剤の配合による反応性の低下を助触媒の併用により改善することができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は以下を要旨とする。
【００１０】
［１］ ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドであって、
前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、
前記ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含むことを特徴とするパッド。
【００１１】
［２］ ［１］において、前記ポリウレタンフォーム原料に、触媒としての第３級アミンと、助触媒としての樹脂化触媒とが配合されていることを特徴とするパッド。
【００１２】
［３］ ［１］又は［２］において、前記無機充填材が、ケイ酸塩であることを特徴とするパッド。
【００１３】
［４］ ［３］において、前記ケイ酸塩が、天然又は合成のマイカであることを特徴とするパッド。
【００１４】
［５］ ［４］において、前記マイカが、膨潤性マイカであることを特徴とするパッド。
【００１５】
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記有機化処理が、無機充填材の表面を有機オニウムイオンで修飾する処理であることを特徴とするパッド。
【００１６】
［７］ ［６］において、前記有機オニウムイオンが、有機アンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【００１７】
［８］ ［７］において、前記有機アンモニウムイオンが、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【００１８】
［９］ ［８］において、前記ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンのヒドロキシアルキル基が、炭素鎖末端にＯＨ基を有するものであることを特徴とするパッド。
【００１９】
［１０］ ［１］ないし［９］のいずれかにおいて、前記ポリオールがポリマーポリオールを含まないことを特徴とするパッド。
【００２０】
［１１］ ［２］ないし［１０］のいずれかにおいて、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記助触媒を０．０５〜２．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【００２１】
［１２］ ［１］ないし［１１］のいずれかにおいて、前記キャッチャー剤が含窒素有機化合物であることを特徴とするパッド。
【００２２】
［１３］ ［１］ないし［１２］のいずれかにおいて、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記キャッチャー剤を０．１〜５．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【００２３】
［１４］ ［１］ないし［１３］のいずれかにおいて、前記ポリウレタンフォーム原料が前記ポリオール１００重量部に対して前記有機化処理された無機充填材を０．５〜５重量部含むことを特徴とするパッド。
【００２４】
［１５］ ［１］ないし［１４］のいずれかにおいて、前記パッドは車両用シートパッドであることを特徴とするパッド。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、アルデヒド類のみならず、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの放散を抑制したパッドを提供することができる。
即ち、ポリウレタンフォーム原料中のポリオールとして、スチレン発生源であるポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールを用いることにより、スチレンの放散を抑制することができる。
また、ポリオールとしてポリマーポリオールを用いずにポリエーテルポリオールを用いることによるフォーム物性の低下の問題を、有機化処理された無機充填材の配合で改善することができる。しかも、有機化処理された無機充填材の配合により、硬度や通気性（連続気泡の形成）を確保し、フォームを薄肉化てもパッドとしての十分な反発弾性等を得ることができるため、パッドの薄肉化で軟質ポリウレタンフォーム使用量を低減し、より一層のＶＯＣの発生防止を図ることができる。
また、ＶＯＣキャッチャー剤の配合による反応性の低下を助触媒の併用で抑止して、反応硬化を促進することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
本発明のパッドは、ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドであって、前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、前記ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含むことを特徴とするものである。
【００２８】
まず、本発明で用いる有機化処理された無機充填材について説明する。
有機化処理された無機充填材とは、ケイ酸塩等の無機物の表面を有機化合物で処理したものであり、例えば、ケイ酸塩の表面に存在するＯＭ基（Ｍは水素原子又は金属原子を表す）と有機オニウム化合物との置換反応によってケイ酸塩の表面を有機オニウムイオンで修飾することにより、ケイ酸塩の表面にカウンターイオンとして有機オニウムイオンが結合したものなどが挙げられる。
【００２９】
上記ケイ酸塩としては、単位骨格中にケイ素原子を１つ含むネソケイ酸塩、数個含むソロケイ酸塩、多数のケイ素原子を含むイソケイ酸塩、フェロケイ酸塩等が挙げられ、具体的にはモンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイトなどのスメクタイト系粘土鉱物、バーキュライト、ハロイサイト、又はマイカなどが挙げられ、天然品でも、人工合成品でもよく、また、膨潤性の有無も問わないが、本発明において、上記ケイ酸塩としては、膨潤性マイカが特に好ましい。膨潤性マイカの種類としては、天然、人工合成を問わず、また、マイカの骨格末端のＯＨ基がフッ素原子で置換されたフッ素化マイカであっても構わない。
これらの無機物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
一方、上記無機物を処理する有機化合物としては、有機オニウムイオンを生成する有機オニウム化合物が好ましく挙げられる。上記有機オニウムイオンとしては、有機アンモニウムイオンが好ましく、例えば、ヘキシルアンモニウムイオン、オクチルアンモニウムイオン、２−エチルヘキシルアンモニウムイオン、ドデシル（ラウリル）アンモニウムイオン、オクタデシル（ステアリル）アンモニウムイオン、ジオクチルジメチルアンモニウムイオン、ジステアリルジメチルアンモニウムイオン、アルキルビピリジニウムイオン等が挙げられ、４級アンモニウムイオンが好ましいが、１級、２級、３級アミンをプロトンとして用いたものでもよい。
【００３１】
上記有機アンモニウムイオンとしては、窒素原子に結合する有機基がアルキル基及び／又はヒドロキシアルキル基であるものが好ましく、特に、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンが好ましい。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。一方、ヒドロキシアルキル基としては、ＯＨ基を１つ有するもの、２つ以上のＯＨ基を有するもののいずれでもよく、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基等の末端の炭素原子に結合するＯＨ基を有するもの、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基等の炭素鎖途中の炭素原子に結合するＯＨ基を有するもの、１，３−ジヒドロキシ−ｎ−ブチル基のように末端及び炭素鎖途中の炭素原子に結合するＯＨ基を有するものなどが挙げられるが、特に、末端にＯＨ基を有するものが好ましい。また、窒素原子に結合する有機基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基等の炭素鎖の途中にエステル結合、ウレタン結合などを有するものであってもよい。
これらの有機化合物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
このような有機化処理された無機充填材としては、例えば、有機化マイカ（例えば、ソマシフＭＥＥ（コープケミカル（株）製）、膨潤性マイカを４級アンモニウム塩で処理したもの）が挙げられる。
【００３３】
次に、ＶＯＣキャッチャー剤について説明する。
ＶＯＣキャッチャー剤としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレンなどの揮発性有機化合物を捕捉し得るものであれば特に限定されないが、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどのアルデヒド類を捕捉することができるアルデヒド類キャッチャー剤を用いることが好適である。
【００３４】
アルデヒド類キャッチャー剤としては、アミン類、イミン類、アミジン類、アミド類、カルバミド類、ヒドラジド類、アゾール類、アジン類、アミノ酸類等のようにアルデヒドガスと化学的に反応して捕捉作用を発揮する含窒素有機化合物を用いることが好適であるが、活性炭やシリカゲルのように揮発性有機化合物を物理的に吸着する材料を用いることもでき、また、このような吸着材と上記含窒素有機化合物とを併用することもできる。また、特開２００２−２００１４８号公報に開示されているような、酸化チタン、酸化亜鉛などの光触媒からなる消臭剤、又は該光触媒を活性炭、珪素酸化物、珪酸塩、不溶性又は難溶性の４価金属リン酸塩（リン酸ジルコニウム等）などのガス吸着材と複合化させてなる消臭剤を用いることもできる。
【００３５】
上記含窒素有機化合物として、より具体的には、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、メラミン、ジシアンジアミド、尿素、エチレン尿素、セミカルバジド、グルタミン酸塩、グリシン等が挙げられる。
【００３６】
また、含窒素有機化合物として、上記ヒドラジド類には、ラウリル酸ヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、ホルムヒドラジド、アセトヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ヒドラジド、ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド等のモノヒドラジド化合物、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド化合物、ポリアクリル酸ヒドラジド等のポリヒドラジド化合物が挙げられる。
【００３７】
また、アゾール類としては、３−メチル−５−ピラゾロン、１，３−ジメチル−５−ピラゾロン、３−メチル−１−フェニル−５−ピラゾロン、３−フェニル−６−ピラゾロン、３−メチル−１−（３−スルホフェニル）−５−ピラゾロン、ピラゾール、３−メチルピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３−アミノピラゾール、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸などのジアゾール化合物、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−ブチル−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール化合物が挙げられる。
【００３８】
更に、アジン類としては、６−メチル−８−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、４，５−ジクロロ−３−ピリダジン等のピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン等が挙げられる。
【００３９】
ＶＯＣキャッチャー剤の市販品としては、東亞合成社製「ケスモン
ＮＳ−１０３」「ケスモンＮＳ−２３１」「ケスモンＮＳ−２４０」、大塚化学社製「ケムキャッチＨ−６０００」「ケムキャッチ添着セピオライト」、アイカ工業社製「アイカユリＵＥ−２５０」（いずれも含窒素有機化合物）等が挙げられる。
これらのＶＯＣキャッチャー剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
本発明のパッドを構成する軟質ポリウレタンフォームは、ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形して得られる。
【００４１】
本発明において、ポリウレタンフォーム原料のポリオールとしては、ポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールを用いる。ポリエーテルポリオールとしては、水酸基価２０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇのものが、パッドとしての諸性能を満足するために好ましい。ポリエーテルポリオールとして具体的には、ＫＣ２８２（三洋化成（株）製）等の市販品を使用し得る。
【００４２】
ポリウレタンフォーム原料のイソシアネートとしては、公知のイソシアネートを用いることができる。例えば、トリレ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、トリフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、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等が挙げることができ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用しても良い。
【００４３】
中でも、本発明においては成形密度領域の観点から、イソシアネートとしてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）及び／又はジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが好適である。ここで、ＴＤＩとしては、特に限定されるものではないが、２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩとの配合比が８０／２０〜５０／５０（質量比）の混合物であることが好ましく、８０／２０〜６５／３５（質量比）の混合物であることが特に好ましい。ＭＤＩとしても特に限定されるものではなく、その分子量分布の広狭を問わず用いることができ、例えば、純（ピュア）ＭＤＩ（４，４’−ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、粗（クルード）ＭＤＩなどを好適に用いることができる。
【００４４】
ＴＤＩとＭＤＩとを併用する場合、両者の配合比としては、ＴＤＩ／ＭＤＩ（質量比）の値として通常２０／８０〜９０／１０（質量比）、好ましくは５０／５０〜８０／２０（質量比）である。
【００４５】
イソシアネートのイソシアネートインデックスは、７０〜１２０とりわけ８０〜１１０であることが好ましい。
【００４６】
イソシアネートの配合量は特に制限されるものではないが、ポリオール１００重量部に対して通常２０〜１００重量部、好ましくは２５〜６０重量部である。イソシアネートの配合量が少なすぎると樹脂化反応が進みすぎて独立気泡になり好適なフォームが得られない場合があり、一方多すぎると、ポリウレタンフォームの硬化が遅れる場合がある。
【００４７】
ポリウレタンフォーム原料中の有機化処理された無機充填材としては、前述のものを用いることができる。なお、有機化処理された無機充填材の配合量は、ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部とすることが好ましい。この配合量が０．５重量部未満では、有機化処理された無機充填材を配合することによる改善効果がほとんど発現せず、５重量部を超えるとポリオール成分が高粘度化してしまい、混合液が均一化できず、有機化処理された無機充填材をウレタンフォーム中に均一に分散させることができないおそれがある。
【００４８】
本発明においては、この有機化処理された無機充填材の配合による硬度や弾性率の向上効果で、パッドに必要な肉厚を有機化処理された無機充填材を配合しない場合の７０％程度に低減することができ、ポリウレタンフォーム使用量の低減でより一層のＶＯＣ低減を図ることができる。
【００４９】
また、ポリウレタンフォーム原料中のＶＯＣキャッチャー剤は、ポリオール１００重量部に対して０．１〜５．０重量部とすることが好ましい。この配合量が０．１重量部未満ではＶＯＣキャッチャー剤を配合することによる十分なＶＯＣ低減効果を得ることができず、５．０重量部を超えるとキャッチャー剤による触媒活性阻害で、助触媒を併用しても反応性が著しく低下することとなる。
【００５０】
また、軟質ポリウレタンフォームの硬度を調節する（高くする）観点から、上記ポリウレタンフォーム原料中に架橋剤を配合することもできる。このような架橋剤としては例えばトリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ショ糖（シュガー）、ペンタエリスリトール、１，４−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、エチレンジアミン、グリセリン等や、これらにプロピレンオキシド（ＰＯ）又はエチレンオキシド（ＥＯ）等を付加させたもの、アルキレンオキシドの単独重合体（ＥＯの単独重合体やＰＯの単独重合体）等が挙げられる。中でも、架橋剤としてＥＯの単独重合体を用いた場合、ポリウレタンフォーム原料の発泡硬化時の初期反応を程よく抑制することが可能となり、液の広がりが良くなって金型内の隅々まで発泡原液が行き渡りやすくなる結果、モールド成形体の外形異常（隅部の「欠け」など）が起こりにくくなって好適である。
【００５１】
上記架橋剤としては市販品を用いることができ、例えば旭硝子(株)製「ＥＬ５５５」、武田薬品工業（株）製「Ｔ−８８０」「ＧＲ−０４」、ダウポリウレタン日本（株）製「ＸＱ８２２１１」等を挙げることができる。
【００５２】
上記架橋剤の配合量としては、特に限定されるものではないが、ポリオール１００重量部に対して通常０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。
【００５３】
上記ポリウレタンフォーム原料には、通常のポリウレタンフォーム原料と同様にして、必要に応じて発泡剤、触媒、助触媒、整泡剤等を配合することができる。
【００５４】
発泡剤は必要に応じて適宜配合し得、例えば水を好適に使用することができるが、メチレンクロライド、モノフッ化トリ塩化メタンなどの低沸点の化合物を使用することもできる。発泡剤の配合量としては適宜調製されるが、ポリオール１００重量部に対して通常０〜１５重量部、好ましくは１〜５重量部である。
【００５５】
触媒としては、ポリウレタンに使用される一般的な触媒を用いることができ、例えばアミン系、錫系触媒が好適に用いられる。アミン系触媒としては、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル、テトラメチルプロピレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等、錫系触媒としては、スタナスオクテート、ジブチルチンジラウレート等を挙げることができる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。中でも、トリエチレンジアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル等の第３級アミンは樹脂化の促進に好適に使用され、ジエタノールアミンは得られるフォームの通気性をコントロールするのに好適に使用される。触媒の配合量としては、ポリオール１００重量部に対して通常０〜５重量部、好ましくは０．１〜１重量部である。
【００５６】
助触媒としては、樹脂化反応を補う観点から上記の中で特に樹脂化を促進する触媒（環状の３級アミン、有機金属系触媒など）が好ましく用いられ、特にトリエチレンジアミン、イミダゾール系の３級アミン、錫触媒が良い。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。助触媒の配合量は、触媒の触媒活性とキャッチャー剤の配合量により異なるが、ポリオール１００重量部に対して通常０．０５〜２．０重量部、好ましくは０．０５〜０．５重量部である。
【００５７】
触媒に助触媒を併用することにより、ＶＯＣキャッチャー剤を配合することによる反応性の低下を改善することができる。
【００５８】
整泡剤としては、例えば、オルガノポリシロキサン、アルキルカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。整泡剤の配合量としては、ポリオール１００重量部に対して通常０〜５重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。
【００５９】
更に、ポリウレタンフォーム原料に対しては、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、顔料等の着色剤、炭酸カルシウム等の充填剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤などを配合することができる。
【００６０】
本発明のパッドは、上記ポリウレタフォーム原料を発泡硬化させて得られるものである。発泡方法としては、例えばワンショット法、プレポリマー法などを採用できる。なお、発泡温度としては通常０〜４０℃、好ましくは１５〜２５℃であり、（フォーム成形品の比重）／（発泡前の原料の比重）の値としては通常１／１０〜１／５０である。
【００６１】
なお、本発明において用いる有機化処理された無機充填材は、一般に、水と反応してゲル化する性質を有するため、ポリウレタンフォーム原料に配合する場合、一旦ポリオールプレミックスを調製し、ここへ徐々に添加することが好ましい。
即ち、イソシアネート成分と、これとは別にポリオール、触媒、助触媒、架橋剤、有機化処理された無機充填材とを含むポリオール成分とをそれぞれ調製し、これらを混合して反応させることが好ましく、特に、無機充填材については、無機充填材以外を混合したポリオール成分に添加混合することが好ましい。また、ＶＯＣキャッチャー剤はポリオールに含有されるアルデヒド類を低減するため、また、ＶＯＣキャッチャー剤はイソシアネートと反応する可能性があることから、ポリオール成分側に添加して配合することが好ましい。
【００６２】
このような本発明のパッドは、特に自動車等の車両用シートパッドとして好適である。
【実施例】
【００６３】
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。
以下の実施例及び比較例で用いたポリウレタンフォーム原料成分は次の通りである。
ポリエーテルポリオール：三洋化成(株)製ポリプロピレングリコール「ＫＣ２８２
」水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ
ポリマーポリオール：三洋化成(株)製「ＫＣ８５５」水酸基価２３ｍｇＫＯＨ／ｇ
架橋剤：旭硝子(株)製ポリエーテルポリオール「ＥＬ５５５」水酸基価５５０ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ
有機化処理された無機充填材：コープケミカル(株)製有機化マイカ「ソマシフＭＥ
Ｅ」
触媒Ａ：三共エアプロダクツ(株)製アミン系触媒「３３ＬＶ」
助触媒Ｂ：栗ソー(株)製アミン系樹脂化触媒「ＴＯＹＯＣＡＴ ＤＭ７０」
整泡剤Ａ：東レ(株)製シリコーン系整泡剤「ＳＲＸ２７４Ｃ」（トルエン含有タイ
プ）
整泡剤Ｂ：東レ(株)製シリコーン系整泡剤「ＳＺ１３２５Ｂ」（トルエンフリータ
イプ）
ＶＯＣキャッチャー剤：栗亜合成(株)製含窒素有機化合物「ケスモンＮＳ２４０」
【００６４】
イソシアネート：トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）／ジフェニルメタンジイソ
シアネート（ＭＤＩ）＝８０／２０（重量比）の混合品。
【００６５】
実施例１、比較例１〜３
表１に示す配合のポリウレタンフォーム原料を金型のキャビティ内に供給して発泡成形することにより、４００ｍｍ×４００ｍｍで、表１に示す厚みのサンプルを作製し、密度、２５％硬度、反発弾性率を測定した。その後、８０ｍｍ×１００ｍｍのサンプルを切り出して、ＶＯＣ放散量を測定した。
なお、ポリウレタンフォーム原料の調製には、有機化マイカ以外の成分で一旦ポリオールプレミックスを調製し、これに有機化マイカを加えて更に混合してポリオール成分とし、このポリオール成分と、イソシアネート成分をミキサーで撹拌混合して発泡成形した。
なお、このときポリウレタンフォーム原料のゲルタイムを測定した。
【００６６】
密度、２５％硬度、反発弾性率、ＶＯＣ放散量、ゲルタイムの測定方法は下記の通りである。
これらの結果を表１に示した。
【００６７】
＜密度＞
ＪＩＳ Ｋ ６４００に準拠して評価した。
【００６８】
＜２５％硬度＞
ＪＩＳ Ｋ ６４００に準拠して評価した。
【００６９】
＜反発弾性率＞
ＪＩＳ Ｋ ６４００に準拠して評価した。
【００７０】
＜ＶＯＣ放散量測定＞
サンプルをバッグに入れ、バッグ内を４．５ＬのＧ１高純度窒素ガスに置換した。６５℃のオーブンにて２時間加熱し、バッグ内のガス０．５Ｌを加熱脱着用捕集管（ＴＥＮＡＸ−ＴＡ：スペルコ社製）に吸着させ、３．５ＬをＤＮＰＨカートリッジ（ＧＬ Ｐａｋ ｍｉｎｉ ＡＥＲＯ：ジーエルサイエンス社製）に捕集した。ＴＥＮＡＸ−ＴＡに捕集したサンプルを加熱脱着−ＧＣ／ＭＳ法にて定量（Ｔ，Ｓ，ＴＶＯＣ）した。ＤＮＰＨカートリッジで捕集したガスはアセトニトリルで溶出させメスフラスコを用いて４．０ｍＬに定容した。この溶液をＨＰＬＣを用いてアルデヒド類（ＦＡ，ＡＡ）の定量分析を行った。
ＦＡ：ホルムアルデヒド
ＡＡ：アセトアルデヒド
Ｔ：トルエン
Ｓ：スチレン
ＴＶＯＣ：全ＶＯＣ
【００７１】
＜ゲルタイム＞
フリー発泡を行い、鋼球（パチンコ玉）を一定の時間間隔ごとにフォーム上方より落下させた。容器の底面まで到達しなかった最初の玉を落下した時刻をゲルタイムとした。
【００７２】
【表１】
【００７３】
表１より次のことが明らかである。
ポリマーポリオールを用い、有機化マイカを用いず、またＶＯＣキャッチャー剤も用いなかった比較例１では、ＶＯＣ放散量が非常に多い。ＶＯＣキャッチャー剤を用いてもポリマーポリオールを用いた比較例２では、ＶＯＣ放散量は殆ど改善しない。しかも、ＶＯＣキャッチャー剤を用いたことによる反応性の低下でゲルタイムが長くなっている。これら比較例１，２では、整泡剤Ａからのトルエンの放散の問題もある。
【００７４】
ポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールのみを用い、有機化マイカを用い、また整泡剤Ｂを用いた比較例３では、薄肉化が可能でＶＯＣの放散量の低減が可能であるが十分ではない。
【００７５】
ポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールのみを用い、有機化マイカを用いると共に、キャッチャー剤と助触媒を併用し、更に整泡剤としてトルエンフリーの整泡剤Ｂを用いた実施例１では、ＶＯＣキャッチャー剤によるアルデヒド類の捕捉と、ポリオールからのスチレンの放散防止、整泡剤からのトルエンの放散防止が図れると共に、薄肉化により、より一層のＶＯＣ放散量の低減が図れる。しかも、反応性が損なわれることもない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートパッド等に好適な、軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドに関し、特に、ホルムアルデヒドのみならず、スチレンなどの揮発性有機化合物の放散が抑制されたパッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、シックハウス症候群や化学物質過敏症を引き起こす原因になることから、室内に使用される各種資材にはこれらの化合物を極力放散しないことが求められている。かかる状況は自動車などの車両室内においても同様であり、今後そのような要請が益々高まることが予想される。
【０００３】
ところで、一般に、自動車用シートにはクッション性の高い軟質ポリウレタンフォームからなるシート用パッドが用いられているが、これらの中にはポリウレタンフォーム原料中に含まれていたり、ウレタン反応時に発生したりするホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどの揮発性有機化合物が原因で、発泡成形後にパッドから揮発性有機化合物が放散してしまうものもあり、その対策が求められる。
【０００４】
特開２００５−１２４７４３号公報には、シート用パッドの表面にＶＯＣを捕捉するキャッチャー剤を塗布することによりホルムアルデヒド等のＶＯＣの揮発を防止することが記載されている。
【０００５】
また、特開平１０−３６６８１号公報には、建材や繊維製品等の表面に消臭成分含有液をコーティングしたり、原料に混合したりすることによりアルデヒド類を低減することが記載されており、この消臭成分としてアルデヒド類分解作用を有するヒドラジド化合物が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１２４７４３号公報
【特許文献２】特開平１０−３６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＶＯＣキャッチャー剤等を用いることにより、アルデヒド類の放散を防止することはできるが、ベンゼン、トルエン、スチレンなどの芳香族系のＶＯＣの放散を防止することはできない。また、ＶＯＣキャッチャー剤をポリウレタンフォーム原料に配合した場合には、触媒活性が弱まり反応性が低下するという不具合がある。
【０００７】
本発明はアルデヒド類のみならず、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの放散をも抑制することができるパッドを提供することを目的とする。
本発明はまた、ポリウレタンフォーム原料にＶＯＣキャッチャー剤を配合したことによる反応性の低下を防止したパッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの発生源であるポリマーポリオールをポリオール原料として用いないことにより、芳香族系のＶＯＣの放散を防止すると共に、ポリマーポリオールを用いないことによるフォーム物性の低下の問題を、有機化処理された無機充填材の配合で改善し、更には、ＶＯＣキャッチャー剤の配合による反応性の低下を助触媒の併用により改善することができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は以下を要旨とする。
【００１０】
［１］ ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドであって、
前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、
前記ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含むことを特徴とするパッド。
【００１１】
［２］ ［１］において、前記ポリウレタンフォーム原料に、触媒としての第３級アミンと、助触媒としての樹脂化触媒とが配合されていることを特徴とするパッド。
【００１２】
［３］ ［１］又は［２］において、前記無機充填材が、ケイ酸塩であることを特徴とするパッド。
【００１３】
［４］ ［３］において、前記ケイ酸塩が、天然又は合成のマイカであることを特徴とするパッド。
【００１４】
［５］ ［４］において、前記マイカが、膨潤性マイカであることを特徴とするパッド。
【００１５】
［６］ ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記有機化処理が、無機充填材の表面を有機オニウムイオンで修飾する処理であることを特徴とするパッド。
【００１６】
［７］ ［６］において、前記有機オニウムイオンが、有機アンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【００１７】
［８］ ［７］において、前記有機アンモニウムイオンが、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【００１８】
［９］ ［８］において、前記ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンのヒドロキシアルキル基が、炭素鎖末端にＯＨ基を有するものであることを特徴とするパッド。
【００１９】
［１０］ ［１］ないし［９］のいずれかにおいて、前記ポリオールがポリマーポリオールを含まないことを特徴とするパッド。
【００２０】
［１１］ ［２］ないし［１０］のいずれかにおいて、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記助触媒を０．０５〜２．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【００２１】
［１２］ ［１］ないし［１１］のいずれかにおいて、前記キャッチャー剤が含窒素有機化合物であることを特徴とするパッド。
【００２２】
［１３］ ［１］ないし［１２］のいずれかにおいて、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記キャッチャー剤を０．１〜５．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【００２３】
［１４］ ［１］ないし［１３］のいずれかにおいて、前記ポリウレタンフォーム原料が前記ポリオール１００重量部に対して前記有機化処理された無機充填材を０．５〜５重量部含むことを特徴とするパッド。
【００２４】
［１５］ ［１］ないし［１４］のいずれかにおいて、前記パッドは車両用シートパッドであることを特徴とするパッド。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、アルデヒド類のみならず、スチレン等の芳香族系のＶＯＣの放散を抑制したパッドを提供することができる。
即ち、ポリウレタンフォーム原料中のポリオールとして、スチレン発生源であるポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールを用いることにより、スチレンの放散を抑制することができる。
また、ポリオールとしてポリマーポリオールを用いずにポリエーテルポリオールを用いることによるフォーム物性の低下の問題を、有機化処理された無機充填材の配合で改善することができる。しかも、有機化処理された無機充填材の配合により、硬度や通気性（連続気泡の形成）を確保し、フォームを薄肉化てもパッドとしての十分な反発弾性等を得ることができるため、パッドの薄肉化で軟質ポリウレタンフォーム使用量を低減し、より一層のＶＯＣの発生防止を図ることができる。
また、ＶＯＣキャッチャー剤の配合による反応性の低下を助触媒の併用で抑止して、反応硬化を促進することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
本発明のパッドは、ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドであって、前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、前記ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含むことを特徴とするものである。
【００２８】
まず、本発明で用いる有機化処理された無機充填材について説明する。
有機化処理された無機充填材とは、ケイ酸塩等の無機物の表面を有機化合物で処理したものであり、例えば、ケイ酸塩の表面に存在するＯＭ基（Ｍは水素原子又は金属原子を表す）と有機オニウム化合物との置換反応によってケイ酸塩の表面を有機オニウムイオンで修飾することにより、ケイ酸塩の表面にカウンターイオンとして有機オニウムイオンが結合したものなどが挙げられる。
【００２９】
上記ケイ酸塩としては、単位骨格中にケイ素原子を１つ含むネソケイ酸塩、数個含むソロケイ酸塩、多数のケイ素原子を含むイソケイ酸塩、フェロケイ酸塩等が挙げられ、具体的にはモンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイトなどのスメクタイト系粘土鉱物、バーキュライト、ハロイサイト、又はマイカなどが挙げられ、天然品でも、人工合成品でもよく、また、膨潤性の有無も問わないが、本発明において、上記ケイ酸塩としては、膨潤性マイカが特に好ましい。膨潤性マイカの種類としては、天然、人工合成を問わず、また、マイカの骨格末端のＯＨ基がフッ素原子で置換されたフッ素化マイカであっても構わない。
これらの無機物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
一方、上記無機物を処理する有機化合物としては、有機オニウムイオンを生成する有機オニウム化合物が好ましく挙げられる。上記有機オニウムイオンとしては、有機アンモニウムイオンが好ましく、例えば、ヘキシルアンモニウムイオン、オクチルアンモニウムイオン、２−エチルヘキシルアンモニウムイオン、ドデシル（ラウリル）アンモニウムイオン、オクタデシル（ステアリル）アンモニウムイオン、ジオクチルジメチルアンモニウムイオン、ジステアリルジメチルアンモニウムイオン、アルキルビピリジニウムイオン等が挙げられ、４級アンモニウムイオンが好ましいが、１級、２級、３級アミンをプロトンとして用いたものでもよい。
【００３１】
上記有機アンモニウムイオンとしては、窒素原子に結合する有機基がアルキル基及び／又はヒドロキシアルキル基であるものが好ましく、特に、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンが好ましい。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。一方、ヒドロキシアルキル基としては、ＯＨ基を１つ有するもの、２つ以上のＯＨ基を有するもののいずれでもよく、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基等の末端の炭素原子に結合するＯＨ基を有するもの、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基等の炭素鎖途中の炭素原子に結合するＯＨ基を有するもの、１，３−ジヒドロキシ−ｎ−ブチル基のように末端及び炭素鎖途中の炭素原子に結合するＯＨ基を有するものなどが挙げられるが、特に、末端にＯＨ基を有するものが好ましい。また、窒素原子に結合する有機基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基等の炭素鎖の途中にエステル結合、ウレタン結合などを有するものであってもよい。
これらの有機化合物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
このような有機化処理された無機充填材としては、例えば、有機化マイカ（例えば、ソマシフＭＥＥ（コープケミカル（株）製）、膨潤性マイカを４級アンモニウム塩で処理したもの）が挙げられる。
【００３３】
次に、ＶＯＣキャッチャー剤について説明する。
ＶＯＣキャッチャー剤としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレンなどの揮発性有機化合物を捕捉し得るものであれば特に限定されないが、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどのアルデヒド類を捕捉することができるアルデヒド類キャッチャー剤を用いることが好適である。
【００３４】
アルデヒド類キャッチャー剤としては、アミン類、イミン類、アミジン類、アミド類、カルバミド類、ヒドラジド類、アゾール類、アジン類、アミノ酸類等のようにアルデヒドガスと化学的に反応して捕捉作用を発揮する含窒素有機化合物を用いることが好適であるが、活性炭やシリカゲルのように揮発性有機化合物を物理的に吸着する材料を用いることもでき、また、このような吸着材と上記含窒素有機化合物とを併用することもできる。また、特開２００２−２００１４８号公報に開示されているような、酸化チタン、酸化亜鉛などの光触媒からなる消臭剤、又は該光触媒を活性炭、珪素酸化物、珪酸塩、不溶性又は難溶性の４価金属リン酸塩（リン酸ジルコニウム等）などのガス吸着材と複合化させてなる消臭剤を用いることもできる。
【００３５】
上記含窒素有機化合物として、より具体的には、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、メラミン、ジシアンジアミド、尿素、エチレン尿素、セミカルバジド、グルタミン酸塩、グリシン等が挙げられる。
【００３６】
また、含窒素有機化合物として、上記ヒドラジド類には、ラウリル酸ヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、ホルムヒドラジド、アセトヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ヒドラジド、ナフトエ酸ヒドラジド、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド等のモノヒドラジド化合物、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド化合物、ポリアクリル酸ヒドラジド等のポリヒドラジド化合物が挙げられる。
【００３７】
また、アゾール類としては、３−メチル−５−ピラゾロン、１，３−ジメチル−５−ピラゾロン、３−メチル−１−フェニル−５−ピラゾロン、３−フェニル−６−ピラゾロン、３−メチル−１−（３−スルホフェニル）−５−ピラゾロン、ピラゾール、３−メチルピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３−アミノピラゾール、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸などのジアゾール化合物、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−ブチル−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール化合物が挙げられる。
【００３８】
更に、アジン類としては、６−メチル−８−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、４，５−ジクロロ−３−ピリダジン等のピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン等が挙げられる。
【００３９】
ＶＯＣキャッチャー剤の市販品としては、東亞合成社製「ケスモン
ＮＳ−１０３」「ケスモンＮＳ−２３１」「ケスモンＮＳ−２４０」、大塚化学社製「ケムキャッチＨ−６０００」「ケムキャッチ添着セピオライト」、アイカ工業社製「アイカユリＵＥ−２５０」（いずれも含窒素有機化合物）等が挙げられる。
これらのＶＯＣキャッチャー剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
本発明のパッドを構成する軟質ポリウレタンフォームは、ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形して得られる。
【００４１】
本発明において、ポリウレタンフォーム原料のポリオールとしては、ポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールを用いる。ポリエーテルポリオールとしては、水酸基価２０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇのものが、パッドとしての諸性能を満足するために好ましい。ポリエーテルポリオールとして具体的には、ＫＣ２８２（三洋化成（株）製）等の市販品を使用し得る。
【００４２】
ポリウレタンフォーム原料のイソシアネートとしては、公知のイソシアネートを用いることができる。例えば、トリレ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、トリフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、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等が挙げることができ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用しても良い。
【００４３】
中でも、本発明においては成形密度領域の観点から、イソシアネートとしてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）及び／又はジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが好適である。ここで、ＴＤＩとしては、特に限定されるものではないが、２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩとの配合比が８０／２０〜５０／５０（質量比）の混合物であることが好ましく、８０／２０〜６５／３５（質量比）の混合物であることが特に好ましい。ＭＤＩとしても特に限定されるものではなく、その分子量分布の広狭を問わず用いることができ、例えば、純（ピュア）ＭＤＩ（４，４’−ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、粗（クルード）ＭＤＩなどを好適に用いることができる。
【００４４】
ＴＤＩとＭＤＩとを併用する場合、両者の配合比としては、ＴＤＩ／ＭＤＩ（質量比）の値として通常２０／８０〜９０／１０（質量比）、好ましくは５０／５０〜８０／２０（質量比）である。
【００４５】
イソシアネートのイソシアネートインデックスは、７０〜１２０とりわけ８０〜１１０であることが好ましい。
【００４６】
イソシアネートの配合量は特に制限されるものではないが、ポリオール１００重量部に対して通常２０〜１００重量部、好ましくは２５〜６０重量部である。イソシアネートの配合量が少なすぎると樹脂化反応が進みすぎて独立気泡になり好適なフォームが得られない場合があり、一方多すぎると、ポリウレタンフォームの硬化が遅れる場合がある。
【００４７】
ポリウレタンフォーム原料中の有機化処理された無機充填材としては、前述のものを用いることができる。なお、有機化処理された無機充填材の配合量は、ポリオール１００重量部に対して０．５〜５重量部とすることが好ましい。この配合量が０．５重量部未満では、有機化処理された無機充填材を配合することによる改善効果がほとんど発現せず、５重量部を超えるとポリオール成分が高粘度化してしまい、混合液が均一化できず、有機化処理された無機充填材をウレタンフォーム中に均一に分散させることができないおそれがある。
【００４８】
本発明においては、この有機化処理された無機充填材の配合による硬度や弾性率の向上効果で、パッドに必要な肉厚を有機化処理された無機充填材を配合しない場合の７０％程度に低減することができ、ポリウレタンフォーム使用量の低減でより一層のＶＯＣ低減を図ることができる。
【００４９】
また、ポリウレタンフォーム原料中のＶＯＣキャッチャー剤は、ポリオール１００重量部に対して０．１〜５．０重量部とすることが好ましい。この配合量が０．１重量部未満ではＶＯＣキャッチャー剤を配合することによる十分なＶＯＣ低減効果を得ることができず、５．０重量部を超えるとキャッチャー剤による触媒活性阻害で、助触媒を併用しても反応性が著しく低下することとなる。
【００５０】
また、軟質ポリウレタンフォームの硬度を調節する（高くする）観点から、上記ポリウレタンフォーム原料中に架橋剤を配合することもできる。このような架橋剤としては例えばトリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ショ糖（シュガー）、ペンタエリスリトール、１，４−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、エチレンジアミン、グリセリン等や、これらにプロピレンオキシド（ＰＯ）又はエチレンオキシド（ＥＯ）等を付加させたもの、アルキレンオキシドの単独重合体（ＥＯの単独重合体やＰＯの単独重合体）等が挙げられる。中でも、架橋剤としてＥＯの単独重合体を用いた場合、ポリウレタンフォーム原料の発泡硬化時の初期反応を程よく抑制することが可能となり、液の広がりが良くなって金型内の隅々まで発泡原液が行き渡りやすくなる結果、モールド成形体の外形異常（隅部の「欠け」など）が起こりにくくなって好適である。
【００５１】
上記架橋剤としては市販品を用いることができ、例えば旭硝子(株)製「ＥＬ５５５」、武田薬品工業（株）製「Ｔ−８８０」「ＧＲ−０４」、ダウポリウレタン日本（株）製「ＸＱ８２２１１」等を挙げることができる。
【００５２】
上記架橋剤の配合量としては、特に限定されるものではないが、ポリオール１００重量部に対して通常０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。
【００５３】
上記ポリウレタンフォーム原料には、通常のポリウレタンフォーム原料と同様にして、必要に応じて発泡剤、触媒、助触媒、整泡剤等を配合することができる。
【００５４】
発泡剤は必要に応じて適宜配合し得、例えば水を好適に使用することができるが、メチレンクロライド、モノフッ化トリ塩化メタンなどの低沸点の化合物を使用することもできる。発泡剤の配合量としては適宜調製されるが、ポリオール１００重量部に対して通常０〜１５重量部、好ましくは１〜５重量部である。
【００５５】
触媒としては、ポリウレタンに使用される一般的な触媒を用いることができ、例えばアミン系、錫系触媒が好適に用いられる。アミン系触媒としては、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル、テトラメチルプロピレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等、錫系触媒としては、スタナスオクテート、ジブチルチンジラウレート等を挙げることができる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。中でも、トリエチレンジアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル等の第３級アミンは樹脂化の促進に好適に使用され、ジエタノールアミンは得られるフォームの通気性をコントロールするのに好適に使用される。触媒の配合量としては、ポリオール１００重量部に対して通常０〜５重量部、好ましくは０．１〜１重量部である。
【００５６】
助触媒としては、樹脂化反応を補う観点から上記の中で特に樹脂化を促進する触媒（環状の３級アミン、有機金属系触媒など）が好ましく用いられ、特にトリエチレンジアミン、イミダゾール系の３級アミン、錫触媒が良い。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。助触媒の配合量は、触媒の触媒活性とキャッチャー剤の配合量により異なるが、ポリオール１００重量部に対して通常０．０５〜２．０重量部、好ましくは０．０５〜０．５重量部である。
【００５７】
触媒に助触媒を併用することにより、ＶＯＣキャッチャー剤を配合することによる反応性の低下を改善することができる。
【００５８】
整泡剤としては、例えば、オルガノポリシロキサン、アルキルカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。整泡剤の配合量としては、ポリオール１００重量部に対して通常０〜５重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。
【００５９】
更に、ポリウレタンフォーム原料に対しては、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、顔料等の着色剤、炭酸カルシウム等の充填剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤などを配合することができる。
【００６０】
本発明のパッドは、上記ポリウレタフォーム原料を発泡硬化させて得られるものである。発泡方法としては、例えばワンショット法、プレポリマー法などを採用できる。なお、発泡温度としては通常０〜４０℃、好ましくは１５〜２５℃であり、（フォーム成形品の比重）／（発泡前の原料の比重）の値としては通常１／１０〜１／５０である。
【００６１】
なお、本発明において用いる有機化処理された無機充填材は、一般に、水と反応してゲル化する性質を有するため、ポリウレタンフォーム原料に配合する場合、一旦ポリオールプレミックスを調製し、ここへ徐々に添加することが好ましい。
即ち、イソシアネート成分と、これとは別にポリオール、触媒、助触媒、架橋剤、有機化処理された無機充填材とを含むポリオール成分とをそれぞれ調製し、これらを混合して反応させることが好ましく、特に、無機充填材については、無機充填材以外を混合したポリオール成分に添加混合することが好ましい。また、ＶＯＣキャッチャー剤はポリオールに含有されるアルデヒド類を低減するため、また、ＶＯＣキャッチャー剤はイソシアネートと反応する可能性があることから、ポリオール成分側に添加して配合することが好ましい。
【００６２】
このような本発明のパッドは、特に自動車等の車両用シートパッドとして好適である。
【実施例】
【００６３】
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。
以下の実施例及び比較例で用いたポリウレタンフォーム原料成分は次の通りである。
ポリエーテルポリオール：三洋化成(株)製ポリプロピレングリコール「ＫＣ２８２
」水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ
ポリマーポリオール：三洋化成(株)製「ＫＣ８５５」水酸基価２３ｍｇＫＯＨ／ｇ
架橋剤：旭硝子(株)製ポリエーテルポリオール「ＥＬ５５５」水酸基価５５０ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ
有機化処理された無機充填材：コープケミカル(株)製有機化マイカ「ソマシフＭＥ
Ｅ」
触媒Ａ：三共エアプロダクツ(株)製アミン系触媒「３３ＬＶ」
助触媒Ｂ：栗ソー(株)製アミン系樹脂化触媒「ＴＯＹＯＣＡＴ ＤＭ７０」
整泡剤Ａ：東レ(株)製シリコーン系整泡剤「ＳＲＸ２７４Ｃ」（トルエン含有タイ
プ）
整泡剤Ｂ：東レ(株)製シリコーン系整泡剤「ＳＺ１３２５Ｂ」（トルエンフリータ
イプ）
ＶＯＣキャッチャー剤：栗亜合成(株)製含窒素有機化合物「ケスモンＮＳ２４０」
【００６４】
イソシアネート：トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）／ジフェニルメタンジイソ
シアネート（ＭＤＩ）＝８０／２０（重量比）の混合品。
【００６５】
実施例１、比較例１〜３
表１に示す配合のポリウレタンフォーム原料を金型のキャビティ内に供給して発泡成形することにより、４００ｍｍ×４００ｍｍで、表１に示す厚みのサンプルを作製し、密度、２５％硬度、反発弾性率を測定した。その後、８０ｍｍ×１００ｍｍのサンプルを切り出して、ＶＯＣ放散量を測定した。
なお、ポリウレタンフォーム原料の調製には、有機化マイカ以外の成分で一旦ポリオールプレミックスを調製し、これに有機化マイカを加えて更に混合してポリオール成分とし、このポリオール成分と、イソシアネート成分をミキサーで撹拌混合して発泡成形した。
なお、このときポリウレタンフォーム原料のゲルタイムを測定した。
【００６６】
密度、２５％硬度、反発弾性率、ＶＯＣ放散量、ゲルタイムの測定方法は下記の通りである。
これらの結果を表１に示した。
【００６７】
＜密度＞
ＪＩＳ Ｋ ６４００に準拠して評価した。
【００６８】
＜２５％硬度＞
ＪＩＳ Ｋ ６４００に準拠して評価した。
【００６９】
＜反発弾性率＞
ＪＩＳ Ｋ ６４００に準拠して評価した。
【００７０】
＜ＶＯＣ放散量測定＞
サンプルをバッグに入れ、バッグ内を４．５ＬのＧ１高純度窒素ガスに置換した。６５℃のオーブンにて２時間加熱し、バッグ内のガス０．５Ｌを加熱脱着用捕集管（ＴＥＮＡＸ−ＴＡ：スペルコ社製）に吸着させ、３．５ＬをＤＮＰＨカートリッジ（ＧＬ Ｐａｋ ｍｉｎｉ ＡＥＲＯ：ジーエルサイエンス社製）に捕集した。ＴＥＮＡＸ−ＴＡに捕集したサンプルを加熱脱着−ＧＣ／ＭＳ法にて定量（Ｔ，Ｓ，ＴＶＯＣ）した。ＤＮＰＨカートリッジで捕集したガスはアセトニトリルで溶出させメスフラスコを用いて４．０ｍＬに定容した。この溶液をＨＰＬＣを用いてアルデヒド類（ＦＡ，ＡＡ）の定量分析を行った。
ＦＡ：ホルムアルデヒド
ＡＡ：アセトアルデヒド
Ｔ：トルエン
Ｓ：スチレン
ＴＶＯＣ：全ＶＯＣ
【００７１】
＜ゲルタイム＞
フリー発泡を行い、鋼球（パチンコ玉）を一定の時間間隔ごとにフォーム上方より落下させた。容器の底面まで到達しなかった最初の玉を落下した時刻をゲルタイムとした。
【００７２】
【表１】
【００７３】
表１より次のことが明らかである。
ポリマーポリオールを用い、有機化マイカを用いず、またＶＯＣキャッチャー剤も用いなかった比較例１では、ＶＯＣ放散量が非常に多い。ＶＯＣキャッチャー剤を用いてもポリマーポリオールを用いた比較例２では、ＶＯＣ放散量は殆ど改善しない。しかも、ＶＯＣキャッチャー剤を用いたことによる反応性の低下でゲルタイムが長くなっている。これら比較例１，２では、整泡剤Ａからのトルエンの放散の問題もある。
【００７４】
ポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールのみを用い、有機化マイカを用い、また整泡剤Ｂを用いた比較例３では、薄肉化が可能でＶＯＣの放散量の低減が可能であるが十分ではない。
【００７５】
ポリマーポリオールを用いず、ポリエーテルポリオールのみを用い、有機化マイカを用いると共に、キャッチャー剤と助触媒を併用し、更に整泡剤としてトルエンフリーの整泡剤Ｂを用いた実施例１では、ＶＯＣキャッチャー剤によるアルデヒド類の捕捉と、ポリオールからのスチレンの放散防止、整泡剤からのトルエンの放散防止が図れると共に、薄肉化により、より一層のＶＯＣ放散量の低減が図れる。しかも、反応性が損なわれることもない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドであって、
前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、
前記ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含むことを特徴とするパッド。
【請求項２】
請求項１において、前記ポリウレタンフォーム原料に、触媒としての第３級アミンと、助触媒としての樹脂化触媒とが配合されている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、前記無機充填材が、ケイ酸塩であることを特徴とするパッド。
【請求項４】
請求項３において、前記ケイ酸塩が、天然又は合成のマイカであることを特徴とするパッド。
【請求項５】
請求項４において、前記マイカが、膨潤性マイカであることを特徴とするパッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記有機化処理が、無機充填材の表面を有機オニウムイオンで修飾する処理であることを特徴とするパッド。
【請求項７】
請求項６において、前記有機オニウムイオンが、有機アンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【請求項８】
請求項７において、前記有機アンモニウムイオンが、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【請求項９】
請求項８において、前記ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンのヒドロキシアルキル基が、炭素鎖末端にＯＨ基を有するものであることを特徴とするパッド。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、前記ポリオールがポリマーポリオールを含まないことを特徴とするパッド。
【請求項１１】
請求項２ないし１０のいずれか１項において、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記助触媒を０．０５〜２．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項において、前記キャッチャー剤が含窒素有機化合物であることを特徴とするパッド。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項において、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記キャッチャー剤を０．１〜５．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項において、前記ポリウレタンフォーム原料が前記ポリオール１００重量部に対して前記有機化処理された無機充填材を０．５〜５重量部含むことを特徴とするパッド。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項において、前記パッドは車両用シートパッドであることを特徴とするパッド。
【請求項１】
ポリオールとイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム原料を発泡成形してなる軟質ポリウレタンフォームよりなるパッドであって、
前記ポリオールがポリエーテルポリオールであり、
前記ポリウレタンフォーム原料が、揮発性有機化合物を捕捉するキャッチャー剤と、有機化処理された無機充填材とを含むことを特徴とするパッド。
【請求項２】
請求項１において、前記ポリウレタンフォーム原料に、触媒としての第３級アミンと、助触媒としての樹脂化触媒とが配合されている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、前記無機充填材が、ケイ酸塩であることを特徴とするパッド。
【請求項４】
請求項３において、前記ケイ酸塩が、天然又は合成のマイカであることを特徴とするパッド。
【請求項５】
請求項４において、前記マイカが、膨潤性マイカであることを特徴とするパッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記有機化処理が、無機充填材の表面を有機オニウムイオンで修飾する処理であることを特徴とするパッド。
【請求項７】
請求項６において、前記有機オニウムイオンが、有機アンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【請求項８】
請求項７において、前記有機アンモニウムイオンが、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンであることを特徴とするパッド。
【請求項９】
請求項８において、前記ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンのヒドロキシアルキル基が、炭素鎖末端にＯＨ基を有するものであることを特徴とするパッド。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、前記ポリオールがポリマーポリオールを含まないことを特徴とするパッド。
【請求項１１】
請求項２ないし１０のいずれか１項において、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記助触媒を０．０５〜２．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項において、前記キャッチャー剤が含窒素有機化合物であることを特徴とするパッド。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項において、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール１００重量部に対して前記キャッチャー剤を０．１〜５．０重量部含むことを特徴とするパッド。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項において、前記ポリウレタンフォーム原料が前記ポリオール１００重量部に対して前記有機化処理された無機充填材を０．５〜５重量部含むことを特徴とするパッド。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項において、前記パッドは車両用シートパッドであることを特徴とするパッド。
【公開番号】特開２００９−９１４３５（Ｐ２００９−９１４３５Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６２３７９（Ｐ２００７−２６２３７９）
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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