軟質ポリウレタンフォーム
【課題】黄変を抑えることができ、かつ低硬度で低溶出量の軟質ポリウレタンフォームの提供を目的とする。
【解決手段】軟質ポリウレタンフォームのポリオール類として、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）との少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含み、触媒をアミン系触媒のみとし、発泡剤を水のみとし、ポリイソシアネートをトリレンジイソシアネートのみとし、イソシアネートインデックスを１００〜１１５とした。
【解決手段】軟質ポリウレタンフォームのポリオール類として、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）との少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含み、触媒をアミン系触媒のみとし、発泡剤を水のみとし、ポリイソシアネートをトリレンジイソシアネートのみとし、イソシアネートインデックスを１００〜１１５とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黄変を抑えることができ、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンなどの低分子量や無反応物の溶出が少ない軟質ポリウレタンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質ポリウレタンフォームは、軽量性、クッション性及び耐久性を有することから、衣料用途、特に衣料用パッド材としてブラジャーパッドや肩パッド等、あるいは衣料用クッションに幅広く用いられている。通常、軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール類とポリイソシアネートを発泡剤、触媒及び酸化防止剤の存在下に反応させて得られる。
【０００３】
また、軟質ポリウレタンフォームは、経時変化によって衣料用途には好まれない黄色に変色する問題（以下、黄変という。また、特に耐変色性に優れた傾向を難黄変という。）があり、この改善が求められている。前記黄変は、軟質ポリウレタンフォームにおいて紫外線や酸化窒素ガス（ＮＯｘガス）によって化学変化を生じ、黄色の発色団がポリウレタンの分子構造内に形成されることが原因であるとされている。さらに軟質ポリウレタンフォームと接触する生地（例えばパッドの被覆生地）などを変色させる移染変色性の問題がある。
【０００４】
前記黄変を抑える手段として、１級末端ＯＨ基を有するポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールを含むポリオールを使用し、有機スズ触媒に代えて感温性触媒を使用するもの（特許文献１）、ポリオールとしてポリオール１００重量部におけるエチレンオキサイドの付加率（オキシエチレン単位）が１５重量部未満であるポリエーテルポリオールを使用し、触媒の一部として使用される有機スズ触媒を、その使用量がポリオール１００重量部に対し、０．１重量部未満にするもの（特許文献２）がある。
【０００５】
また、衣料用途に用いられる軟質ポリウレタンフォームにあっては、皮膚に直接または間接的に触れるものであるため、汗などによって、副生成物や未反応物等の低分子量物の溶出が少ないものが好ましい。ポリウレタンフォームにおいて、低分子量物としてはトルエンジアミンが挙げられる。
なお、熱成型前のポリウレタンフォームに含まれる水の量を１質量％以下として、トルエンジアミンの含有量を低減させた熱成形用ポリウレタンフォームがある（特許文献３）。
【０００６】
しかしながら、従来にあっては、黄変を抑え、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができる軟質ポリウレタンフォームを得られなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−９７２４６号公報
【特許文献２】特開２００４−５１７９５号公報
【特許文献３】特開２０１０−６９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、黄変を抑えることができ、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができる軟質ポリウレタンフォームの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、ポリオール類とポリイソシアネートを触媒及び発泡剤、整泡剤、酸化防止剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、前記ポリオール類には、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）との少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含み、前記触媒はアミン系触媒のみからなり、前記発泡剤は水のみからなり、前記ポリイソシアネートはトリレンジイソシアネートのみからなり、イソシアネートインデックスが１００〜１１５であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリエーテルポリオール（Ｂ）の比率が７５／２５〜５５／４５であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、前記酸化防止剤が、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、黄変を抑えることができ、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができる軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。特に、触媒をアミン系触媒のみとし、スズ触媒などの金属触媒を使用しないことで黄変を抑えると共に、金属触媒の不使用によって生じる反応性低下を、ポリイソシアネートにトリレンジイソシアネートを使用することにより、及び水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるオキシエチレン比率の高いポリエーテルポリオール（Ａ）をポリオール類に含むことにより抑え、これによって反応性を確保し、ポリウレタンフォームの泡化と樹脂化のバランスの取れた発泡状態の良好な軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【００１３】
また、請求項１の発明によれば、ポリオール類に、水酸基の官能基数が２．５〜３．５のポリエーテルポリオールを使用し、発泡剤に水のみを使用してメチレンクロライドなどの有機溶剤を使用しないようにし、かつイソシアネートインデックスを１００〜１１５とすることにより、軟質ポリウレタンフォームと接触する生地等への移染変色を抑えると共に、水酸基の官能基数が２．５〜３．５のポリエーテルポリオールとして、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるオキシエチレン比率の高いポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるオキシエチレン比率の低いポリエチレンポリオール（Ｂ）からなる少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含むことで、ブロック状のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位を分散させて存在させ、これによって軟質ポリウレタンフォームにソフトセグメントを形成し、低硬度の軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。なお、イソシアネートインデックスは、ポリウレタンの分野で使用される指数であって、原料中の活性水素基（例えばポリオール類の水酸基及び発泡剤としての水等の活性水素基等に含まれる活性水素基）に対するポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比を百分率で表した数値である。
【００１４】
請求項２の発明によれば、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）の比率を７５／２５〜５５／４５とすることによって、より低硬度の軟質ポリウレタンフォームが得られる。また、軟質ポリウレタンフォームの膨潤及び脆化防止、黄変抑制をより良好とし、かつ発泡製造時における反応を良好なものにすることもできる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、酸化防止剤を、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤とすることによって、黄変をより効果的に抑えることができると共に、酸化防止剤が複数の水酸基を有することで架橋剤として機能し、適度な形状保持性を有する軟質ポリウレタンフォームが得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール類とポリイソシアネートを触媒及び発泡剤、整泡剤、酸化防止剤の存在下反応させて得られるものである。また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２：２００４ Ｄ法準拠）が１０〜５０Ｎ／３１４ｃｍ２（好ましくは２０〜４０Ｎ／３１４ｃｍ２）、ＮＯｘ変色性ΔＹＩ値（イエローインデックス、色差）が３５以下、ソックスレー抽出が５％以下のものが好ましい。なお、ΔＹＩ値（色差）は変色試験後のＹＩ値（イエローインデックス）と変色試験前のＹＩ値の差であり、ＪＩＳ Ｚ ８７２２に基づいて測定した値である。衣料用途の場合、柔軟であることが望まれるが、硬さが１０Ｎ未満では裁断機による加工性が劣る。また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、見掛け密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５）が５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、さらに好ましくは２９〜４５ｋｇ／ｍ３である。
【００１７】
本発明におけるポリオール類は、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）の少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含むものが使用される。
本発明においてポリオール類として使用されるポリエーテルポリオールは、ポリエステルポリオールに比べて水分によって加水分解し難く、洗濯時等において水分と接触した場合に加水分解により膨潤して脆化することを防ぐことができる。ポリエーテルポリオールにおける水酸基の官能基数が２．５未満の場合、軟質ポリウレタンフォームと接触する生地等に対して移染変色し易くなる。一方、ポリエーテルポリオールにおける水酸基の官能基数が３．５を超えると、低硬度な軟質ポリウレタンフォームが得難くなる。
また、本発明において使用されるポリエーテルポリオール（Ａ）およびポリエーテルポリオール（Ｂ）は、水酸基価（ＪＩＳ Ｋ１５５７：２００７）が４０〜１００ｍｇ／ｇであることが好ましく、更に好ましくは４５〜８０ｍｇ／ｇである。
【００１８】
ポリエーテルポリオール（Ａ）は、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％、すなわちポリエーテルポリオール（Ａ）を１００重量％とした場合にオキシエチレン単位の含有率が５０〜８０重量％ものが使用され、一方、ポリエーテルポリオール（Ｂ）は、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下、すなわちポリエーテルポリオール（Ｂ）を１００重量％とした場合にオキシエチレン単位の含有率が０重量％より大であって１０重量％以下のものが使用される。オキシエチレン単位の含有率が高いポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位の含有率が低いポリエーテルポリオール（Ｂ）を併用することによって、ブロック状のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位を分散させて存在させ、これによって軟質ポリウレタンフォームにソフトセグメントを形成し、低硬度の軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【００１９】
また、ポリエーテルポリオールにおけるオキシエチレン単位の含有率が高くなると、反応性を高めることができる反面、軟質ポリウレタンフォームが洗濯等によって膨潤、脆化し易くなる。一方、ポリエーテルポリオールにおけるオキシエチレン単位の含有率が低くなると、黄変を抑える効果が大になる。本発明では、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％のポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位の含有率が１０重量％以下のポリエーテルポリオール（Ｂ）とを併用することによって、反応性の確保、膨潤及び脆化防止、及び黄変抑制を図っている。ポリエーテルポリオール（Ａ）のより好ましいオキシエチレン単位の含有率は７０〜８０重量％、ポリエーテルポリオール（Ｂ）のより好ましいオキシエチレン単位の含有率は０〜７重量％である。
【００２０】
オキシエチレン単位が５０〜８０重量％のポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位の含有率が０より大で１０重量％以下のポリエーテルポリオール（Ｂ）の重量比率は、７５／２５〜５５／４５が好ましく、より好ましくは７０／３０〜６０／４０である。この範囲とすることにより、軟質ポリウレタンフォームの膨潤及び脆化防止と黄変抑制及び発泡製造時における反応性をより良好にすることができる。なお、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ一種類に限られず、複数種類を用いてもよい。例えば、ポリエーテルポリオール（Ａ）に水酸基の官能基数が３のものと、４のものを併用する等である。
【００２１】
本発明におけるポリイソシアネートは、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）のみが使用される。トリレンジイソシアネートには、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物があり、何れも使用することができる。トリレンジイソシアネートは、脂肪族系や脂環族系あるいは他の芳香族系イソシアネートと比べ、安価で反応性が良好なため、好ましいものである。特に本発明では、触媒に反応性の高い金属性触媒を含まないため、ポリイソシアネートとして反応性の高いトリレンジイソシアネートを用いてウレタンフォームの発泡反応を良好としている。さらに、２，４−トリレンジイソシアネート／２，６−トリレンジイソシアネートの異性体比率が７５％以上のトリレンジイソシアネートは、反応活性が高く、より好ましいものである。
【００２２】
本発明におけるイソシアネートインデックス（原料中のイソシアネート基数／原料中の全活性水素基数×１００）は、１００〜１１５である。イソシアネートインデックスが１００未満の場合、良好な発泡状態が得難くなり、一方、イソシアネートインデックスが１１５を超えると、低硬度の軟質ポリウレタンフォームが得難くなる。より好ましいイソシアネートインデックスは、１０３〜１１５である。
【００２３】
本発明における触媒は、アミン系触媒のみが使用される。軟質ポリウレタンフォームの触媒としては、スズ触媒等の金属触媒とアミン系触媒が存在し、金属触媒は反応性が良好である反面、軟質ポリウレタンフォームの黄変を生じ易くし、一方、アミン系触媒は、金属触媒に比べて反応性が劣る反面、軟質ポリウレタンフォームの黄変を抑える性質がある。本発明では、黄変を抑えることができるアミン系触媒のみを触媒として使用し、金属触媒を使用していない。
【００２４】
アミン系触媒としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−オクタデシルモルホリン、ジエチルトリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン等を挙げることができる。触媒の量は、ポリオール類１００重量部に対して．０．７〜１．５重量部、より好ましくは０．９〜１．１重量部である。
【００２５】
本発明における発泡剤は、水のみが使用される。軟質ポリウレタンフォームの発泡剤としては、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、炭酸ガス等が存在するが、本発明では、移染変色及び環境に与える影響を低減するため、水のみを使用している。発泡剤としての水の量は、ポリオール類１００重量部に対して１．８〜３．０重量部である。１．８重量部未満の場合には硬くなる傾向にあり、また見掛け密度が高くなるため、衣料用で用いる場合に軽量感が損なわれ、一方３．０重量部を超えると見掛け密度は低下するが、この場合も硬くなる傾向にあり、柔軟性に劣る軟質ポリウレタンフォームとなる。
【００２６】
本発明における整泡剤は、軟質ポリウレタンフォームに用いられるものであればよく、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。特にシリコーン系整泡剤は、衣料用パッド材やクッション材として求められる軟質ポリウレタンフォームの通気性を高めるため、好ましいものである。また、整泡剤の量は、ポリオール類１００重量に対して０．１〜２．０重量部が好ましい。０．１重量部未満ではウレタン化反応中に生成する気泡が非常に不安定となり、気泡が機械的衝撃により薄膜化して破裂するため、発泡途中でフォームがダウンするようになる。一方、２．０重量部を超えると、発泡時に気泡の表面張力が過度になって強固なセル膜が形成され、通気性の低いフォームとなる。より好ましい整泡剤の範囲は１．０〜１．８重量部である。
【００２７】
本発明における酸化防止剤は、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤が使用される。３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤を使用することによって、黄変をより効果的に抑えることができると共に、酸化防止剤が複数の水酸基を有することで架橋剤として機能し、酸化防止剤の溶出が抑制され、かつ適度な形状保持性を有する軟質ポリウレタンフォームが得られる。３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤としては、亜リン酸エステル(例えば、Ｗｅｓｔｏｎ４３０：ケムチュラ製)を挙げることができる。水酸基を含有しないリン系酸化防止剤（例えば、ＪＰ−３６０、ＪＰ−３０８Ｅ,ＪＰＥ−１０:城北化学工業製）を併用してもよい。酸化防止剤の合計量は、ポリオール類１００重量部に対して２．０〜８．０重量部である。酸化防止剤の合計量が前記範囲よりも少ないと軟質ポリウレタンフォームの黄変防止効果が低くなる。また酸化防止剤の合計量が多過ぎると、発泡不良を生じやすくなる。より好ましい範囲は４．０〜７．０重量部である。
３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤の量は、ポリオール類１００重量部に対して０．５〜４．０重量部である。３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤の量が前記範囲よりも少ないと黄変防止効果が低くなるのと共に、軟質ポリウレタンフォームの硬度が低下する傾向になる。また３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤の量が前記範囲よりも多過ぎると、発泡不良を生じやすくなるのと共に、軟質ポリウレタンフォームの硬度が上昇する傾向になる。より好ましい範囲は１．０〜３．０重量部である。
【００２８】
その他、本発明においては、顔料、光安定剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適宜配合することができる。
【００２９】
本発明における軟質ポリウレタンフォームの製造は、ポリオール類とポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤及び酸化防止剤等の存在下、直接反応させるワンショット法、あるいはポリオール類とポリイソシアネートを事前に反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得、このプレポリマーに発泡剤、触媒、整泡剤および酸化防止剤等の存在下、ポリオール類を反応させるプレポリマー法の何れの方法によっても行うことができる。また、本発明の軟質ポリウレタンフォームとしては、スラブポリウレタンフォームが好ましい。スラブポリウレタンフォームは、混合攪拌された原料（反応混合原料）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、原料が常温、大気圧下で自然発泡し、硬化することで連続的に製造される。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）した後、所定形状に裁断される。
【実施例】
【００３０】
以下この発明の実施例について、比較例とともに具体的に説明する。表１〜表４に示す各成分を同表中の配合割合にしたがって用い、前記ワンショット法及びスラブポリウレタンフォームの製造方法によって実施例および比較例の軟質ポリウレタンフォームを製造した。なお、表１に示す比較例１、２はポリエーテルポリオールＣとして水酸基の官能基数が２のポリエーテルポリオールを用いた例、実施例１〜５は、ポリエーテルポリオールＡとポリエーテルポリオールＢの割合を変化させた例である。また、表２に示す比較例３は触媒としてアミン系触媒と錫触媒を併用した例、比較例４、実施例６、実施例７及び比較例５は、イソシアネートインデックスを変化させた例である。また、表３に示す比較例６はポリエーテルポリオールＡに代えてポリエーテルポリオールＢを２種類用いた例、実施例８と実施例９は発泡剤としての水の量を変化させた例、実施例１０と実施例１１は実施例４におけるイソシアネートを変更した例、実施例１２は実施例４におけるポリエーテルポリオールＢの種類を変更した例である。また、表４に示す実施例１３〜実施例１６は、実施例１と実施例５におけるポリエーテルポリオールＡをオキシエチレン単位の量が異なるものに変更した例である。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
表１〜表４に示すポリエーテルポリオールＡ（１）は品名：サンニックスＦＡ−１０３、オキシエチレン単位８０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝５０、分子量３３００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＡ（２）は品名：ＥＰ５０５Ｓ、オキシエチレン単位７０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝４８〜５４、分子量３３００、三井化学工業製、ポリエーテルポリオールＡ（３）は品名：ＧＲ−２５０５、オキシエチレン単位５０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝６６〜７２、分子量２５００、旭電化工業製、ポリエーテルポリオールＢ（４）は品名：サンニックスＧＰ３０５０ＮＳ、オキシエチレン単位７重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝５６、分子量３０００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＢ（５）は品名：プライムポールＦＦ３５００、オキシエチレン単位０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝３４、分子量５０００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＢ（６）は品名：ＧＰ３０００、オキシエチレン単位０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝５６、分子量３０００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＣ（７）は品名：サンニックスＰＰ２０００ＮＳ、オキシエチレン単位０重量％、官能基数２、ＯＨＶ＝５６、分子量２０００、三洋化成工業製、酸化防止剤（１）は品名：Ｗｅｓｔｏｎ４３０、３官能の水酸基を有するリン系酸化防止剤、ケムチュラ製、アミン系触媒は品名：ＤＡＢＣＯ３３ＬＶ、トリエチレンジアミン３３％、ジプロピレングリコール６７％、エアープロダクツジャパン製、錫触媒は品名：ＭＲＨ−１１０、オクチル酸第一錫、城北化学工業製、整泡剤は品名：Ｎｉａｘ
Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｌ５９５、シリコーン整泡剤、モメンティブ製、酸化防止剤（２）は商品名：ＪＰ−３０８Ｅ、城北化学工業製、ポリイソシアネートＴ−８０は品名：コロネート Ｔ−８０、トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ異性体比率８０％）、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリイソシアネートＴ−６５は品名：コロネート Ｔ−６５、トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ異性体比率６５％）、日本ポリウレタン工業株式会社製であり、ポリイソシアネートＴ−７５は、Ｔ−８０とＴ−６５を２：１の比率で混合して２，４−ＴＤＩ異性体比率を７５％としたものである。
【００３６】
前記実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームに対して、見掛け密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５準拠）、硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２：２００４ Ｄ法準拠）、アスカーＦ硬度、圧縮残留歪（ＪＩＳ Ｋ ６４００−４：２００４準拠）を測定した。測定結果を表１〜表４の下欄に示す。
【００３７】
また、前記実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームに対して、アセトン抽出物量を、ソックスレー抽出法にて測定した。測定条件としては、軟質ポリウレタンフォーム１ｇをアセトン１００ｇ中で８時間抽出し、抽出物量の重量を測定した。測定結果を表１〜表４の下部に示す。
【００３８】
また、前記実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームの中央部から４０×２０×厚み１０ｍｍのサンプルを切り出し、ＮＯｘ変色性試験を次のようにして行ってΔＹＩ値を測定した。ＮＯｘ変色性試験は、ＮＯｘガス曝露装置（品名：ＫＧ−１２０、ファクトケイ株式会社製）に５％ＮＯ２ガス（Ｎ２希釈）と共にサンプルを収納してＮＯ２ガスに３時間曝露し、ガス曝露前とガス曝露終了１日後のＹＩ値を色差計（品名：ＳＭカラーコンピュータＳＭ−Ｔ、スガ試験機株式会社製）で測定し、その差ΔＹＩ値をＮＯｘ変色測定値とした。なお、ＮＯ２濃度は１５ｐｐｍ、試験環境の温度３０℃、湿度７５％ＲＨである。ΔＹ１の値を表１〜表４の下部に示す。
【００３９】
表１の測定結果に示すように、実施例１〜５は、オキシエチレン単位が７０重量％のポリエーテルポリオールＡ（１）と水酸基の官能基数が２、オキシエチレン単位が０重量％のポリエーテルポリオールＣ（７）を併用する比較例１、２と比べて、ＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れている。また、実施例１〜５の硬さは、３２〜３９Ｎ／ｃｍ２であり、比較例よりも高い値であるが、それでも充分に硬度の低いものであり、低硬度のものである。これは、接触時の硬度感触に相当する表面硬度を測るアスカーＦ硬度が実施例１〜５では８〜１８であり、表面硬度が充分に低いことから、低硬度であることが理解できる。さらに、実施例１〜５は、アセトン抽出物量が比較例１、２の１６．０〜１７．３％に比べて２．０〜３．２％であり、抽出物量が少ないことがわかる。
【００４０】
また、表２の測定結果に示すように、実施例６、７は、アミン系触媒と錫触媒を併用する比較例３、イソシアネートインデックスが本発明の範囲より低い比較例４及びイソシアネートインデックスが本発明の範囲より高い比較例５と比べて、ＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れている。しかも、実施例６、７は、アセトン抽出物量が１．９〜３．４％であり、抽出物量が少ないことがわかる。
【００４１】
表３の測定結果に示すように、ポリエーテルポリオールＡとポリエーテルポリオールＢを併用しない比較例６における硬さが１０１Ｎ／３１４ｃｍ２であるのに対して、実施例８〜１２は硬さが３３〜４９Ｎ／３１４ｃｍ２となっており、硬度が低いことがわかる。さらに、実施例８〜１２は、アセトン抽出物量が少なく、しかもＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れることがわかる。
【００４２】
表４の測定結果に示すように、ポリエーテルポリオールＡの種類を変更した実施例１３〜１６においても、アセトン抽出物量が１．２〜２．６％と少なかった。しかも、実施例１３〜１６は、ＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れることがわかる。
【００４３】
このように、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、低硬度で黄変を抑えることができ、しかもウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができ、衣料用のパッド材、衣料用のクッション材として好適なものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黄変を抑えることができ、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンなどの低分子量や無反応物の溶出が少ない軟質ポリウレタンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質ポリウレタンフォームは、軽量性、クッション性及び耐久性を有することから、衣料用途、特に衣料用パッド材としてブラジャーパッドや肩パッド等、あるいは衣料用クッションに幅広く用いられている。通常、軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール類とポリイソシアネートを発泡剤、触媒及び酸化防止剤の存在下に反応させて得られる。
【０００３】
また、軟質ポリウレタンフォームは、経時変化によって衣料用途には好まれない黄色に変色する問題（以下、黄変という。また、特に耐変色性に優れた傾向を難黄変という。）があり、この改善が求められている。前記黄変は、軟質ポリウレタンフォームにおいて紫外線や酸化窒素ガス（ＮＯｘガス）によって化学変化を生じ、黄色の発色団がポリウレタンの分子構造内に形成されることが原因であるとされている。さらに軟質ポリウレタンフォームと接触する生地（例えばパッドの被覆生地）などを変色させる移染変色性の問題がある。
【０００４】
前記黄変を抑える手段として、１級末端ＯＨ基を有するポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールを含むポリオールを使用し、有機スズ触媒に代えて感温性触媒を使用するもの（特許文献１）、ポリオールとしてポリオール１００重量部におけるエチレンオキサイドの付加率（オキシエチレン単位）が１５重量部未満であるポリエーテルポリオールを使用し、触媒の一部として使用される有機スズ触媒を、その使用量がポリオール１００重量部に対し、０．１重量部未満にするもの（特許文献２）がある。
【０００５】
また、衣料用途に用いられる軟質ポリウレタンフォームにあっては、皮膚に直接または間接的に触れるものであるため、汗などによって、副生成物や未反応物等の低分子量物の溶出が少ないものが好ましい。ポリウレタンフォームにおいて、低分子量物としてはトルエンジアミンが挙げられる。
なお、熱成型前のポリウレタンフォームに含まれる水の量を１質量％以下として、トルエンジアミンの含有量を低減させた熱成形用ポリウレタンフォームがある（特許文献３）。
【０００６】
しかしながら、従来にあっては、黄変を抑え、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができる軟質ポリウレタンフォームを得られなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−９７２４６号公報
【特許文献２】特開２００４−５１７９５号公報
【特許文献３】特開２０１０−６９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、黄変を抑えることができ、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができる軟質ポリウレタンフォームの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、ポリオール類とポリイソシアネートを触媒及び発泡剤、整泡剤、酸化防止剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、前記ポリオール類には、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）との少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含み、前記触媒はアミン系触媒のみからなり、前記発泡剤は水のみからなり、前記ポリイソシアネートはトリレンジイソシアネートのみからなり、イソシアネートインデックスが１００〜１１５であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリエーテルポリオール（Ｂ）の比率が７５／２５〜５５／４５であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、前記酸化防止剤が、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、黄変を抑えることができ、低硬度でかつウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができる軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。特に、触媒をアミン系触媒のみとし、スズ触媒などの金属触媒を使用しないことで黄変を抑えると共に、金属触媒の不使用によって生じる反応性低下を、ポリイソシアネートにトリレンジイソシアネートを使用することにより、及び水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるオキシエチレン比率の高いポリエーテルポリオール（Ａ）をポリオール類に含むことにより抑え、これによって反応性を確保し、ポリウレタンフォームの泡化と樹脂化のバランスの取れた発泡状態の良好な軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【００１３】
また、請求項１の発明によれば、ポリオール類に、水酸基の官能基数が２．５〜３．５のポリエーテルポリオールを使用し、発泡剤に水のみを使用してメチレンクロライドなどの有機溶剤を使用しないようにし、かつイソシアネートインデックスを１００〜１１５とすることにより、軟質ポリウレタンフォームと接触する生地等への移染変色を抑えると共に、水酸基の官能基数が２．５〜３．５のポリエーテルポリオールとして、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるオキシエチレン比率の高いポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるオキシエチレン比率の低いポリエチレンポリオール（Ｂ）からなる少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含むことで、ブロック状のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位を分散させて存在させ、これによって軟質ポリウレタンフォームにソフトセグメントを形成し、低硬度の軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。なお、イソシアネートインデックスは、ポリウレタンの分野で使用される指数であって、原料中の活性水素基（例えばポリオール類の水酸基及び発泡剤としての水等の活性水素基等に含まれる活性水素基）に対するポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比を百分率で表した数値である。
【００１４】
請求項２の発明によれば、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）の比率を７５／２５〜５５／４５とすることによって、より低硬度の軟質ポリウレタンフォームが得られる。また、軟質ポリウレタンフォームの膨潤及び脆化防止、黄変抑制をより良好とし、かつ発泡製造時における反応を良好なものにすることもできる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、酸化防止剤を、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤とすることによって、黄変をより効果的に抑えることができると共に、酸化防止剤が複数の水酸基を有することで架橋剤として機能し、適度な形状保持性を有する軟質ポリウレタンフォームが得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール類とポリイソシアネートを触媒及び発泡剤、整泡剤、酸化防止剤の存在下反応させて得られるものである。また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２：２００４ Ｄ法準拠）が１０〜５０Ｎ／３１４ｃｍ２（好ましくは２０〜４０Ｎ／３１４ｃｍ２）、ＮＯｘ変色性ΔＹＩ値（イエローインデックス、色差）が３５以下、ソックスレー抽出が５％以下のものが好ましい。なお、ΔＹＩ値（色差）は変色試験後のＹＩ値（イエローインデックス）と変色試験前のＹＩ値の差であり、ＪＩＳ Ｚ ８７２２に基づいて測定した値である。衣料用途の場合、柔軟であることが望まれるが、硬さが１０Ｎ未満では裁断機による加工性が劣る。また、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、見掛け密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５）が５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、さらに好ましくは２９〜４５ｋｇ／ｍ３である。
【００１７】
本発明におけるポリオール類は、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）の少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含むものが使用される。
本発明においてポリオール類として使用されるポリエーテルポリオールは、ポリエステルポリオールに比べて水分によって加水分解し難く、洗濯時等において水分と接触した場合に加水分解により膨潤して脆化することを防ぐことができる。ポリエーテルポリオールにおける水酸基の官能基数が２．５未満の場合、軟質ポリウレタンフォームと接触する生地等に対して移染変色し易くなる。一方、ポリエーテルポリオールにおける水酸基の官能基数が３．５を超えると、低硬度な軟質ポリウレタンフォームが得難くなる。
また、本発明において使用されるポリエーテルポリオール（Ａ）およびポリエーテルポリオール（Ｂ）は、水酸基価（ＪＩＳ Ｋ１５５７：２００７）が４０〜１００ｍｇ／ｇであることが好ましく、更に好ましくは４５〜８０ｍｇ／ｇである。
【００１８】
ポリエーテルポリオール（Ａ）は、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％、すなわちポリエーテルポリオール（Ａ）を１００重量％とした場合にオキシエチレン単位の含有率が５０〜８０重量％ものが使用され、一方、ポリエーテルポリオール（Ｂ）は、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下、すなわちポリエーテルポリオール（Ｂ）を１００重量％とした場合にオキシエチレン単位の含有率が０重量％より大であって１０重量％以下のものが使用される。オキシエチレン単位の含有率が高いポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位の含有率が低いポリエーテルポリオール（Ｂ）を併用することによって、ブロック状のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位を分散させて存在させ、これによって軟質ポリウレタンフォームにソフトセグメントを形成し、低硬度の軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。
【００１９】
また、ポリエーテルポリオールにおけるオキシエチレン単位の含有率が高くなると、反応性を高めることができる反面、軟質ポリウレタンフォームが洗濯等によって膨潤、脆化し易くなる。一方、ポリエーテルポリオールにおけるオキシエチレン単位の含有率が低くなると、黄変を抑える効果が大になる。本発明では、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％のポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位の含有率が１０重量％以下のポリエーテルポリオール（Ｂ）とを併用することによって、反応性の確保、膨潤及び脆化防止、及び黄変抑制を図っている。ポリエーテルポリオール（Ａ）のより好ましいオキシエチレン単位の含有率は７０〜８０重量％、ポリエーテルポリオール（Ｂ）のより好ましいオキシエチレン単位の含有率は０〜７重量％である。
【００２０】
オキシエチレン単位が５０〜８０重量％のポリエーテルポリオール（Ａ）とオキシエチレン単位の含有率が０より大で１０重量％以下のポリエーテルポリオール（Ｂ）の重量比率は、７５／２５〜５５／４５が好ましく、より好ましくは７０／３０〜６０／４０である。この範囲とすることにより、軟質ポリウレタンフォームの膨潤及び脆化防止と黄変抑制及び発泡製造時における反応性をより良好にすることができる。なお、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ一種類に限られず、複数種類を用いてもよい。例えば、ポリエーテルポリオール（Ａ）に水酸基の官能基数が３のものと、４のものを併用する等である。
【００２１】
本発明におけるポリイソシアネートは、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）のみが使用される。トリレンジイソシアネートには、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物があり、何れも使用することができる。トリレンジイソシアネートは、脂肪族系や脂環族系あるいは他の芳香族系イソシアネートと比べ、安価で反応性が良好なため、好ましいものである。特に本発明では、触媒に反応性の高い金属性触媒を含まないため、ポリイソシアネートとして反応性の高いトリレンジイソシアネートを用いてウレタンフォームの発泡反応を良好としている。さらに、２，４−トリレンジイソシアネート／２，６−トリレンジイソシアネートの異性体比率が７５％以上のトリレンジイソシアネートは、反応活性が高く、より好ましいものである。
【００２２】
本発明におけるイソシアネートインデックス（原料中のイソシアネート基数／原料中の全活性水素基数×１００）は、１００〜１１５である。イソシアネートインデックスが１００未満の場合、良好な発泡状態が得難くなり、一方、イソシアネートインデックスが１１５を超えると、低硬度の軟質ポリウレタンフォームが得難くなる。より好ましいイソシアネートインデックスは、１０３〜１１５である。
【００２３】
本発明における触媒は、アミン系触媒のみが使用される。軟質ポリウレタンフォームの触媒としては、スズ触媒等の金属触媒とアミン系触媒が存在し、金属触媒は反応性が良好である反面、軟質ポリウレタンフォームの黄変を生じ易くし、一方、アミン系触媒は、金属触媒に比べて反応性が劣る反面、軟質ポリウレタンフォームの黄変を抑える性質がある。本発明では、黄変を抑えることができるアミン系触媒のみを触媒として使用し、金属触媒を使用していない。
【００２４】
アミン系触媒としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−オクタデシルモルホリン、ジエチルトリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン等を挙げることができる。触媒の量は、ポリオール類１００重量部に対して．０．７〜１．５重量部、より好ましくは０．９〜１．１重量部である。
【００２５】
本発明における発泡剤は、水のみが使用される。軟質ポリウレタンフォームの発泡剤としては、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、炭酸ガス等が存在するが、本発明では、移染変色及び環境に与える影響を低減するため、水のみを使用している。発泡剤としての水の量は、ポリオール類１００重量部に対して１．８〜３．０重量部である。１．８重量部未満の場合には硬くなる傾向にあり、また見掛け密度が高くなるため、衣料用で用いる場合に軽量感が損なわれ、一方３．０重量部を超えると見掛け密度は低下するが、この場合も硬くなる傾向にあり、柔軟性に劣る軟質ポリウレタンフォームとなる。
【００２６】
本発明における整泡剤は、軟質ポリウレタンフォームに用いられるものであればよく、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。特にシリコーン系整泡剤は、衣料用パッド材やクッション材として求められる軟質ポリウレタンフォームの通気性を高めるため、好ましいものである。また、整泡剤の量は、ポリオール類１００重量に対して０．１〜２．０重量部が好ましい。０．１重量部未満ではウレタン化反応中に生成する気泡が非常に不安定となり、気泡が機械的衝撃により薄膜化して破裂するため、発泡途中でフォームがダウンするようになる。一方、２．０重量部を超えると、発泡時に気泡の表面張力が過度になって強固なセル膜が形成され、通気性の低いフォームとなる。より好ましい整泡剤の範囲は１．０〜１．８重量部である。
【００２７】
本発明における酸化防止剤は、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤が使用される。３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤を使用することによって、黄変をより効果的に抑えることができると共に、酸化防止剤が複数の水酸基を有することで架橋剤として機能し、酸化防止剤の溶出が抑制され、かつ適度な形状保持性を有する軟質ポリウレタンフォームが得られる。３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤としては、亜リン酸エステル(例えば、Ｗｅｓｔｏｎ４３０：ケムチュラ製)を挙げることができる。水酸基を含有しないリン系酸化防止剤（例えば、ＪＰ−３６０、ＪＰ−３０８Ｅ,ＪＰＥ−１０:城北化学工業製）を併用してもよい。酸化防止剤の合計量は、ポリオール類１００重量部に対して２．０〜８．０重量部である。酸化防止剤の合計量が前記範囲よりも少ないと軟質ポリウレタンフォームの黄変防止効果が低くなる。また酸化防止剤の合計量が多過ぎると、発泡不良を生じやすくなる。より好ましい範囲は４．０〜７．０重量部である。
３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤の量は、ポリオール類１００重量部に対して０．５〜４．０重量部である。３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤の量が前記範囲よりも少ないと黄変防止効果が低くなるのと共に、軟質ポリウレタンフォームの硬度が低下する傾向になる。また３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤の量が前記範囲よりも多過ぎると、発泡不良を生じやすくなるのと共に、軟質ポリウレタンフォームの硬度が上昇する傾向になる。より好ましい範囲は１．０〜３．０重量部である。
【００２８】
その他、本発明においては、顔料、光安定剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適宜配合することができる。
【００２９】
本発明における軟質ポリウレタンフォームの製造は、ポリオール類とポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤及び酸化防止剤等の存在下、直接反応させるワンショット法、あるいはポリオール類とポリイソシアネートを事前に反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得、このプレポリマーに発泡剤、触媒、整泡剤および酸化防止剤等の存在下、ポリオール類を反応させるプレポリマー法の何れの方法によっても行うことができる。また、本発明の軟質ポリウレタンフォームとしては、スラブポリウレタンフォームが好ましい。スラブポリウレタンフォームは、混合攪拌された原料（反応混合原料）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、原料が常温、大気圧下で自然発泡し、硬化することで連続的に製造される。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）した後、所定形状に裁断される。
【実施例】
【００３０】
以下この発明の実施例について、比較例とともに具体的に説明する。表１〜表４に示す各成分を同表中の配合割合にしたがって用い、前記ワンショット法及びスラブポリウレタンフォームの製造方法によって実施例および比較例の軟質ポリウレタンフォームを製造した。なお、表１に示す比較例１、２はポリエーテルポリオールＣとして水酸基の官能基数が２のポリエーテルポリオールを用いた例、実施例１〜５は、ポリエーテルポリオールＡとポリエーテルポリオールＢの割合を変化させた例である。また、表２に示す比較例３は触媒としてアミン系触媒と錫触媒を併用した例、比較例４、実施例６、実施例７及び比較例５は、イソシアネートインデックスを変化させた例である。また、表３に示す比較例６はポリエーテルポリオールＡに代えてポリエーテルポリオールＢを２種類用いた例、実施例８と実施例９は発泡剤としての水の量を変化させた例、実施例１０と実施例１１は実施例４におけるイソシアネートを変更した例、実施例１２は実施例４におけるポリエーテルポリオールＢの種類を変更した例である。また、表４に示す実施例１３〜実施例１６は、実施例１と実施例５におけるポリエーテルポリオールＡをオキシエチレン単位の量が異なるものに変更した例である。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
表１〜表４に示すポリエーテルポリオールＡ（１）は品名：サンニックスＦＡ−１０３、オキシエチレン単位８０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝５０、分子量３３００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＡ（２）は品名：ＥＰ５０５Ｓ、オキシエチレン単位７０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝４８〜５４、分子量３３００、三井化学工業製、ポリエーテルポリオールＡ（３）は品名：ＧＲ−２５０５、オキシエチレン単位５０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝６６〜７２、分子量２５００、旭電化工業製、ポリエーテルポリオールＢ（４）は品名：サンニックスＧＰ３０５０ＮＳ、オキシエチレン単位７重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝５６、分子量３０００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＢ（５）は品名：プライムポールＦＦ３５００、オキシエチレン単位０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝３４、分子量５０００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＢ（６）は品名：ＧＰ３０００、オキシエチレン単位０重量％、官能基数３、ＯＨＶ＝５６、分子量３０００、三洋化成工業製、ポリエーテルポリオールＣ（７）は品名：サンニックスＰＰ２０００ＮＳ、オキシエチレン単位０重量％、官能基数２、ＯＨＶ＝５６、分子量２０００、三洋化成工業製、酸化防止剤（１）は品名：Ｗｅｓｔｏｎ４３０、３官能の水酸基を有するリン系酸化防止剤、ケムチュラ製、アミン系触媒は品名：ＤＡＢＣＯ３３ＬＶ、トリエチレンジアミン３３％、ジプロピレングリコール６７％、エアープロダクツジャパン製、錫触媒は品名：ＭＲＨ−１１０、オクチル酸第一錫、城北化学工業製、整泡剤は品名：Ｎｉａｘ
Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｌ５９５、シリコーン整泡剤、モメンティブ製、酸化防止剤（２）は商品名：ＪＰ−３０８Ｅ、城北化学工業製、ポリイソシアネートＴ−８０は品名：コロネート Ｔ−８０、トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ異性体比率８０％）、日本ポリウレタン工業株式会社製、ポリイソシアネートＴ−６５は品名：コロネート Ｔ−６５、トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ異性体比率６５％）、日本ポリウレタン工業株式会社製であり、ポリイソシアネートＴ−７５は、Ｔ−８０とＴ−６５を２：１の比率で混合して２，４−ＴＤＩ異性体比率を７５％としたものである。
【００３６】
前記実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームに対して、見掛け密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２：２００５準拠）、硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２：２００４ Ｄ法準拠）、アスカーＦ硬度、圧縮残留歪（ＪＩＳ Ｋ ６４００−４：２００４準拠）を測定した。測定結果を表１〜表４の下欄に示す。
【００３７】
また、前記実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームに対して、アセトン抽出物量を、ソックスレー抽出法にて測定した。測定条件としては、軟質ポリウレタンフォーム１ｇをアセトン１００ｇ中で８時間抽出し、抽出物量の重量を測定した。測定結果を表１〜表４の下部に示す。
【００３８】
また、前記実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームの中央部から４０×２０×厚み１０ｍｍのサンプルを切り出し、ＮＯｘ変色性試験を次のようにして行ってΔＹＩ値を測定した。ＮＯｘ変色性試験は、ＮＯｘガス曝露装置（品名：ＫＧ−１２０、ファクトケイ株式会社製）に５％ＮＯ２ガス（Ｎ２希釈）と共にサンプルを収納してＮＯ２ガスに３時間曝露し、ガス曝露前とガス曝露終了１日後のＹＩ値を色差計（品名：ＳＭカラーコンピュータＳＭ−Ｔ、スガ試験機株式会社製）で測定し、その差ΔＹＩ値をＮＯｘ変色測定値とした。なお、ＮＯ２濃度は１５ｐｐｍ、試験環境の温度３０℃、湿度７５％ＲＨである。ΔＹ１の値を表１〜表４の下部に示す。
【００３９】
表１の測定結果に示すように、実施例１〜５は、オキシエチレン単位が７０重量％のポリエーテルポリオールＡ（１）と水酸基の官能基数が２、オキシエチレン単位が０重量％のポリエーテルポリオールＣ（７）を併用する比較例１、２と比べて、ＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れている。また、実施例１〜５の硬さは、３２〜３９Ｎ／ｃｍ２であり、比較例よりも高い値であるが、それでも充分に硬度の低いものであり、低硬度のものである。これは、接触時の硬度感触に相当する表面硬度を測るアスカーＦ硬度が実施例１〜５では８〜１８であり、表面硬度が充分に低いことから、低硬度であることが理解できる。さらに、実施例１〜５は、アセトン抽出物量が比較例１、２の１６．０〜１７．３％に比べて２．０〜３．２％であり、抽出物量が少ないことがわかる。
【００４０】
また、表２の測定結果に示すように、実施例６、７は、アミン系触媒と錫触媒を併用する比較例３、イソシアネートインデックスが本発明の範囲より低い比較例４及びイソシアネートインデックスが本発明の範囲より高い比較例５と比べて、ＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れている。しかも、実施例６、７は、アセトン抽出物量が１．９〜３．４％であり、抽出物量が少ないことがわかる。
【００４１】
表３の測定結果に示すように、ポリエーテルポリオールＡとポリエーテルポリオールＢを併用しない比較例６における硬さが１０１Ｎ／３１４ｃｍ２であるのに対して、実施例８〜１２は硬さが３３〜４９Ｎ／３１４ｃｍ２となっており、硬度が低いことがわかる。さらに、実施例８〜１２は、アセトン抽出物量が少なく、しかもＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れることがわかる。
【００４２】
表４の測定結果に示すように、ポリエーテルポリオールＡの種類を変更した実施例１３〜１６においても、アセトン抽出物量が１．２〜２．６％と少なかった。しかも、実施例１３〜１６は、ＮＯｘ変色性が小さく（ΔＹＩ値が小さく）、耐黄変性に優れることがわかる。
【００４３】
このように、本発明の軟質ポリウレタンフォームは、低硬度で黄変を抑えることができ、しかもウレタン反応時の副生物であるトルエンジアミンや、未反応の低分子量物などの溶出を充分に抑えることができ、衣料用のパッド材、衣料用のクッション材として好適なものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール類とポリイソシアネートを触媒及び発泡剤、整泡剤、酸化防止剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、
前記ポリオール類には、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）の少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含み、
前記触媒はアミン系触媒のみからなり、
前記発泡剤は水のみからなり、
前記ポリイソシアネートはトリレンジイソシアネートのみからなり、イソシアネートインデックスが１００〜１１５であることを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリエーテルポリオール（Ｂ）の比率が７５／２５〜５５／４５であることを特徴とする請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
前記酸化防止剤が、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項１】
ポリオール類とポリイソシアネートを触媒及び発泡剤、整泡剤、酸化防止剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームにおいて、
前記ポリオール類には、水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が５０〜８０重量％であるポリエーテルポリオール（Ａ）と水酸基の官能基数が２．５〜３．５で、オキシエチレン単位が０より大で１０重量％以下であるポリエチレンポリオール（Ｂ）の少なくとも２種類のポリエーテルポリオールを含み、
前記触媒はアミン系触媒のみからなり、
前記発泡剤は水のみからなり、
前記ポリイソシアネートはトリレンジイソシアネートのみからなり、イソシアネートインデックスが１００〜１１５であることを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリエーテルポリオール（Ｂ）の比率が７５／２５〜５５／４５であることを特徴とする請求項１に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
前記酸化防止剤が、３官能以上の水酸基を有するリン系酸化防止剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の軟質ポリウレタンフォーム。
【公開番号】特開２０１２−１６７２２１（Ｐ２０１２−１６７２２１Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０４６０（Ｐ２０１１−３０４６０）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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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