JP4718157B2 - Soft polyurethane foam, method for producing soft polyurethane foam, and cushion - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車のシート用クッションを形成する材料等として使用される軟質ポリウレタン発泡体、軟質ポリウレタン発泡体の製造方法、及びクッションに関するものである。 The present invention relates to a soft polyurethane foam used as a material for forming, for example, a cushion for an automobile seat, a method for producing a soft polyurethane foam, and a cushion .
一般に、自動車のシート用クッションは、軟質ポリウレタン発泡体の表面に表皮材（布又は皮革）が接着或いは縫製により接合されて構成されている。これは、シート用クッション表面の皺の防止やボリューム感の向上、或いは裁断後の縫製作業性の向上を図るためである。近年、特に高級車において、シートの乗り心地向上のため、表面ソフト化のニーズが高まっている。このため、軟質ポリウレタン発泡体についてもソフト化が要求されている。従来、軟質ポリウレタン発泡体の硬度を下げる手法としては、原料中のポリオールに対するポリイソシアネートの量、すなわちイソシアネートインデックスを下げる手法と、塩化メチレン（メチレンクロライド）等の非反応性の補助発泡剤の使用比率を上げる手法とが採用されてきた。 In general, a cushion for a seat of an automobile is configured by bonding a skin material (cloth or leather) to the surface of a flexible polyurethane foam by bonding or sewing. This is to prevent wrinkles on the surface of the seat cushion, to improve the volume feeling, or to improve the sewing workability after cutting. In recent years, especially in luxury cars, there is an increasing need for surface softening to improve seat comfort. For this reason, softening is also required for the flexible polyurethane foam. Conventionally, as a technique for lowering the hardness of a flexible polyurethane foam, the amount of polyisocyanate relative to the polyol in the raw material, that is, a technique of lowering the isocyanate index, and the use ratio of a non-reactive auxiliary foaming agent such as methylene chloride (methylene chloride) Has been adopted.
しかし、前者の手法では、軟質ポリウレタン発泡体の硬度は低下するが、発泡体全体の架橋密度が低下することから、圧縮時における硬さの低下が起き、底付き感を感じるという問題がある。すなわち、ＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が２前後で小さいため、シート用クッションに着座したときに軟らかさを感じるものの、底付き感があり、座り心地の悪いものであった。一方、後者の手法では、塩化メチレン等の非反応性の補助発泡剤が発泡体を溶解する性質を有するため、発泡体の製造過程で割れが発生したり、得られた発泡体の引張強度が低下したりする傾向があった。このため、発泡体は柔軟性に欠け、底付き感も生じて座り心地が悪いという問題があった。 However, in the former method, the hardness of the flexible polyurethane foam is lowered, but the crosslinking density of the whole foam is lowered, so that there is a problem that the hardness is reduced during compression and a feeling of bottoming is felt. That is, since the compression deflection coefficient defined in JIS K6400 is small around 2, it feels soft when seated on a seat cushion, but has a feeling of bottoming and is not comfortable to sit on. On the other hand, in the latter method, since a non-reactive auxiliary foaming agent such as methylene chloride has the property of dissolving the foam, cracks occur in the process of producing the foam, or the tensile strength of the obtained foam is low. There was a tendency to decrease. For this reason, the foam has a problem in that it lacks flexibility and has a feeling of bottoming, resulting in poor sitting comfort.
そこで、特に補助発泡剤を用いることにより反応性が低下するという問題を解決するために、反応性の高いポリオールを使用し、さらに反応性が高く分子量の小さい低分子量ポリオールを併用することによって、ポリオールとポリイソシアネートとの反応性を高めて軟らかい感触を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
ところで、軟質ポリウレタン発泡体の表面に荷重を加えていったとき、初期には高い応力（抵抗力）を感ずるが、ある撓み量から急に応力が低下し、沈み込むように感ずる座屈感があると、座り心地が悪く、底付き感も感じて好ましくない。前記特許文献１に記載の技術では、主に発泡体中のセルの形状を厚さ方向よりもそれと直交する面方向に長くすることにより座屈を抑制するものであるため、軟らかい感触が得られるものの、特に圧縮率が大きくなったときの応力（硬さ）が不足している。従って、座屈感や底付き感が十分に解消されておらず、満足できるものではなかった。 By the way, when a load is applied to the surface of the flexible polyurethane foam, initially, a high stress (resistance) is felt, but the stress suddenly decreases from a certain amount of bending and a buckling feeling that feels like sinking. If it exists, it is not preferable because it is not comfortable to sit on and has a feeling of bottoming. In the technique described in Patent Document 1, since the buckling is mainly suppressed by making the shape of the cell in the foam longer in the plane direction perpendicular to the thickness direction than in the thickness direction, a soft feel can be obtained. However, the stress (hardness) when the compressibility becomes large is insufficient. Therefore, the feeling of buckling or feeling of bottoming has not been sufficiently solved and it is not satisfactory.
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、柔軟性を有すると共に、座屈感や底付き感が抑制された軟質ポリウレタン発泡体、軟質ポリウレタン発泡体の製造方法、及びクッションを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a flexible polyurethane foam having flexibility and a suppressed feeling of buckling and bottoming, a method for producing a flexible polyurethane foam, and a cushion .
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体は、ポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物を、触媒、発泡剤及び補助発泡剤の存在下に反応させてなる軟質ポリウレタン発泡体であって、ポリオール類は、官能基数が３であるとともに水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満であり、前記ポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート、
１,５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ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、イソホロンジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネート化合物であり、そのイソシアネートインデックスが１１０〜１２０であり、架橋剤は水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）で分子量が１５０〜５００のポリオールであり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部であり（但し、１．５質量部の場合を除く）、発泡剤は水であり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜３．０質量部であり、補助発泡剤はポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物に対して非反応性の有機溶剤であり、さらに発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the flexible polyurethane foam of the invention according to claim 1 is obtained by reacting a polyol, a crosslinking agent and a polyisocyanate compound in the presence of a catalyst, a foaming agent and an auxiliary foaming agent. It is a flexible polyurethane foam, and the polyol has a functional group number of 3 and a hydroxyl value of less than 250 (mgKOH / g), and the polyisocyanate compound contains tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate,
1,5-naphthalene diisocyanate, key Siri diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, a polyisocyanate compound selected from isophorone diisocyanate, the isocyanate index is 110-120, the crosslinking agent is a hydroxyl value 250 to 650 ( mgKOH / g) and a molecular weight of 150 to 500, and the blending amount is 1.5 to 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyols (except for the case of 1.5 parts by weight). ), The foaming agent is water, the blending amount thereof is 1.5 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols, and the auxiliary foaming agent is non-existent with respect to polyols, crosslinking agents and polyisocyanate compounds It is a reactive organic solvent. The load (N) at 25% compression specified in SK6400 is 30 to 70.
請求項２に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項１に係る発明において、前記架橋剤は、ポリエーテルジオールであることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記ポリオール類は、水酸基価が５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）以上、２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満であることを特徴とするものである。
The flexible polyurethane foam of the invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the cross-linking agent is a polyether diol.
The flexible polyurethane foam of the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein the polyol has a hydroxyl value of 50 (mgKOH / g) or more and less than 250 (mgKOH / g). it is characterized in that.
請求項４に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項１から請求項３のいずれか一項に係る発明において、前記補助発泡剤の配合量は、ポリオール類１００質量部に対して１０〜１５質量部であることを特徴とするものである。 The flexible polyurethane foam of the invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of the auxiliary foaming agent is 10 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols. It is characterized by being 15 parts by mass.
請求項５に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体は、請求項１から請求項４のいずれか一項に係る発明において、発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が３．０〜４．０であることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明のクッションは、ポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物を、触媒、発泡剤及び補助発泡剤の存在下に反応させてなる軟質ポリウレタン発泡体であって、ポリオール類は、官能基数が３であるとともに水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満であり、前記ポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート、１,５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ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、イソホロンジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネート化合物であり、そのイソシアネートインデックスが１１０〜１２０であり、架橋剤は水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）で分子量が１５０〜５００のポリオールであり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部であり（但し、１．５質量部の場合を除く）、発泡剤は水であり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜３．０質量部であり、補助発泡剤はポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物に対して非反応性の有機溶剤であり、さらに発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が３．０〜４．０である軟質ポリウレタン発泡体を用いている。
請求項７に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体の製造方法は、請求項６に記載のクッションに用いる軟質ポリウレタン発泡体の製造方法において、ワンショット法により混合攪拌された反応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反応原料を自然発泡させ、硬化させることにより、発泡体中のセルの形状について、その厚さ方向の長さをｘ、板面方向の長さをｙとした場合に、ｘ／ｙが１より大きく、１．５以下とすることを特徴とする。
The flexible polyurethane foam of the invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the compression deflection coefficient defined in JIS K6400 is 3.0 to 4 for the foam. 0.0.
Cushion of the invention described in claim 6, port triol compound, a crosslinking agent and a polyisocyanate compound, a catalyst, a flexible polyurethane foam obtained by reacting in the presence of a blowing agent and auxiliary foaming agent, polyols The number of functional groups is 3 and the hydroxyl value is less than 250 (mgKOH / g), and the polyisocyanate compound is tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexa diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, a polyisocyanate compound selected from isophorone diisocyanate, the isocyanate index is 110-120 der of that is, cross-linking agent is a hydroxyl value 250~650 (mgKOH / g) It is a polyol having a molecular weight of 150 to 500, and its blending amount is 1.5 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols (except for the case of 1.5 parts by mass). It is water, the compounding quantity is 1.5 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols, and the auxiliary foaming agent is an organic solvent that is non-reactive with polyols, crosslinking agents and polyisocyanate compounds. Furthermore, the load (N) at 25% compression specified in JIS K6400 for the foam is 30 to 70, and the compression deflection coefficient specified in JIS K6400 is 3.0 to 4.0. Soft polyurethane foam is used.
The process for producing a flexible polyurethane foam of the invention described in 請 Motomeko 7 is the process for producing a flexible polyurethane foam used for cushion of claim 6, the one-shot process by mixing stirred reaction raw material on the belt conveyor The reaction raw material is naturally foamed and cured while the belt conveyor moves, and the length of the cell in the foam is x in the thickness direction and the length in the plate surface direction. When y is assumed, x / y is greater than 1 and 1.5 or less.
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。
ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスが１１０〜１２０に設定されていることから、ポリオール類等に対するポリイソシアネート化合物の反応性を確保でき、得られる発泡体の硬度を適度な状態に維持することができる。また、架橋剤として水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）のポリオールを用いることから、架橋剤はポリイソシアネート化合物と反応して架橋構造を形成することができ、発泡体に剛性を付与することができる。さらに、ポリオールの分子量が１５０〜５００という小さい化合物であることから、ウレタン結合やウレア結合よりなるハードセグメントの凝集が妨げられ、分子量分布が変化して発泡体の硬さが低減される。加えて、補助発泡剤として非反応性の有機溶剤が用いられ、発泡体に柔軟性を付与することができる。さらに、発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０であることから、発泡体は低硬度に形成される。従って、軟質ポリウレタン発泡体は、柔軟性を有すると共に、座屈感や底付き感が抑制されたものとなる。
また、架橋剤の配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部に設定されているため、発泡体の架橋密度を適度な範囲に維持することができる。従って、柔軟性と硬さのバランスを向上させることができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
Since the isocyanate index of the port polyisocyanate compound is set to 110 to 120, can be secured reactivity of the polyisocyanate compound to the polyol, and the like, it is possible to maintain the hardness of the resulting foam appropriate state. In addition, since a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mgKOH / g) is used as the crosslinking agent, the crosslinking agent can react with the polyisocyanate compound to form a crosslinked structure and impart rigidity to the foam. Can do. Furthermore, since the molecular weight of the polyol is a small compound of 150 to 500, the aggregation of hard segments composed of urethane bonds and urea bonds is hindered, the molecular weight distribution is changed, and the hardness of the foam is reduced. In addition, a non-reactive organic solvent is used as an auxiliary foaming agent, and flexibility can be imparted to the foam. Furthermore, since the load (N) at the time of 25% compression prescribed | regulated to JISK6400 is 30-70 about a foam, a foam is formed in low hardness. Accordingly, the flexible polyurethane foam has flexibility and a suppressed buckling feeling and bottoming feeling.
Moreover, since the compounding quantity of a crosslinking agent is set to 1.5-4.0 mass parts with respect to 100 mass parts of polyols, the crosslinking density of a foam can be maintained in an appropriate range. Therefore, the balance between flexibility and hardness can be improved.
請求項２に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体では、架橋剤としてポリエーテルジオールを用いることから、請求項１に係る発明の効果に加え、発泡体は重合体の連鎖が直鎖状に延びる構造を形成することができ、柔軟性を向上させることができる。 In the flexible polyurethane foam of the invention according to claim 2, since polyether diol is used as a cross-linking agent, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the foam has a structure in which a chain of polymers extends linearly. Can be formed, and flexibility can be improved.
請求項４に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体では、補助発泡剤の配合量がポリオール類１００質量部に対して１０〜１５質量部に設定されていることから、発泡体に一定の可塑性を付与することができる。このため、請求項１から請求項３のいずれか一項に係る発明の効果に加え、発泡体の柔軟性を適度なものにすることができる。 In the flexible polyurethane foam of the invention according to claim 4, since the blending amount of the auxiliary foaming agent is set to 10 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyols, a certain plasticity is imparted to the foam. can do. For this reason, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, the flexibility of the foam can be made appropriate.
請求項５に記載の発明の軟質ポリウレタン発泡体では、発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が３．０〜４．０に設定され、異なる圧縮力に対する荷重の比が一定範囲に規定されている。従って、請求項１から請求項４のいずれか一項に係る発明の効果に加え、触感が軟らかく、座屈感や底付き感を効果的に抑制することができる。 In the flexible polyurethane foam of the invention according to claim 5, the compression deflection coefficient defined in JIS K6400 is set to 3.0 to 4.0 for the foam, and the ratio of load to different compression forces is within a certain range. It is prescribed. Therefore, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, the tactile sensation is soft, and the buckling feeling and the bottomed feeling can be effectively suppressed.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の軟質ポリウレタン発泡体（以下、単に発泡体ともいう）は、水酸基価（ＯＨＶ）が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満のポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物を、触媒、発泡剤及び補助発泡剤の存在下に反応させて得られるものである。軟質ポリウレタン発泡体は、連続気泡構造を有し、圧縮荷重に対する復元性を有するものである。この場合、ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスが１１０〜１２０であると共に、架橋剤は水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）のポリオールであり、かつ補助発泡剤はポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物に対して非反応性の有機溶剤である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The flexible polyurethane foam of the present embodiment (hereinafter also simply referred to as a foam) comprises a polyol, a crosslinking agent and a polyisocyanate compound having a hydroxyl value (OHV) of less than 250 (mgKOH / g), a catalyst, a foaming agent and an auxiliary agent. It is obtained by reacting in the presence of a blowing agent. The soft polyurethane foam has an open cell structure and has a resilience to a compressive load. In this case, the isocyanate index of the polyisocyanate compound is 110 to 120, the crosslinking agent is a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mgKOH / g), and the auxiliary blowing agent is a polyol, a crosslinking agent and a polyisocyanate compound. It is a non-reactive organic solvent.
前記ポリオール類としては、ポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールが用いられる。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、グリセリンにアルキレンオキサイドを付加した化合物等が挙げられる。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、グリセリン等のポリオールと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。このポリオール類は、原料成分の種類、分子量、縮合度等を調整することによって、水酸基の数や水酸基価を変えることができる。 As the polyols, polyether polyols or polyester polyols are used. Examples of polyether polyols include polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, modified products thereof, and compounds obtained by adding alkylene oxide to glycerin. As polyester polyols, in addition to condensation polyester polyols obtained by reacting polycarboxylic acids such as adipic acid and phthalic acid with polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and glycerin, lactone polyester polyols and polycarbonate systems A polyol is mentioned. These polyols can change the number of hydroxyl groups and the hydroxyl value by adjusting the kind of raw material components, the molecular weight, the degree of condensation, and the like.
ポリオール類の水酸基価は、２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満の化合物であり、５０〜６０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であることが好ましい。このような水酸基価を有するポリエーテルポリオールを用いることにより、ポリイソシアネート化合物との反応性に優れ、適度に架橋された軟質ポリウレタン発泡体を得ることができる。ポリポリオール類の水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）以上の場合、架橋密度が高くなり過ぎて発泡体が硬くなり、感触が低下する。一方、水酸基価が５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満の場合、水酸基価が小さくなり過ぎ、軟質ポリウレタン発泡体の架橋密度が低くなって発泡体が座屈しやすくなる傾向を示す。 The hydroxyl value of polyols is a compound of less than 250 (mgKOH / g), and preferably 50 to 60 (mgKOH / g). By using a polyether polyol having such a hydroxyl value, it is possible to obtain a soft polyurethane foam that is excellent in reactivity with a polyisocyanate compound and is appropriately crosslinked. When the hydroxyl value of polypolyols is 250 (mgKOH / g) or more, the crosslinking density becomes too high, the foam becomes hard, and the touch is lowered. On the other hand, when the hydroxyl value is less than 50 (mgKOH / g), the hydroxyl value becomes too small, and the crosslinking density of the flexible polyurethane foam tends to be low and the foam tends to buckle.
架橋剤はポリイソシアネート化合物等と反応し、発泡体に架橋構造を形成するもので、水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）で分子量が１５０〜５００のポリオールである。そのようなポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリ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、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が用いられる。これらの架橋剤のうち、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルジオールが好ましい。ポリエーテルジオールを用いることにより、発泡体を形成する重合体の連鎖が直鎖状に延びる構造が形成され、発泡体の柔軟性を良好にすることができる。 The crosslinking agent reacts with a polyisocyanate compound and the like to form a crosslinked structure in the foam, and is a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mgKOH / g) and a molecular weight of 150 to 500. As such a polyol, polyethylene glycol, diethylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like are used. Of these crosslinking agents, polyether diols such as polyethylene glycol, diethylene glycol, and polypropylene glycol are preferred. By using polyether diol, a structure in which the chain of the polymer forming the foam extends linearly is formed, and the flexibility of the foam can be improved.
架橋剤の水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満の場合には、ポリイソシアネート化合物との架橋反応が不足し、発泡体の架橋密度が小さくなる。６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）を越える場合には、過度の架橋反応によって発泡体の架橋密度が大きくなり過ぎる。また、架橋剤の分子量が１５０未満のときには発泡体が硬くなり過ぎて、触感を損ない、５００を越えるときには発泡体が軟らかくなり過ぎて、座屈感や底付き感が起きる原因となる。 When the hydroxyl value of the crosslinking agent is less than 250 (mgKOH / g), the crosslinking reaction with the polyisocyanate compound is insufficient, and the crosslinking density of the foam is reduced. If it exceeds 650 (mg KOH / g), the crosslinking density of the foam becomes too large due to excessive crosslinking reaction. Further, when the molecular weight of the cross-linking agent is less than 150, the foam becomes too hard and the tactile sensation is impaired, and when it exceeds 500, the foam becomes too soft, causing a buckling feeling and a feeling of bottoming.
架橋剤の配合量は、ポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部であることが好ましい。架橋剤の配合量が１．５質量部未満の場合には、発泡体に十分な架橋構造を形成することができず、座屈感や底付き感が発生しやすくなる。一方、４．０質量部を越える場合には、発泡体の架橋構造が密になり過ぎて、軟らかさが不足し、感触が悪くなる傾向を示す。 It is preferable that the compounding quantity of a crosslinking agent is 1.5-4.0 mass parts with respect to 100 mass parts of polyols. When the blending amount of the crosslinking agent is less than 1.5 parts by mass, a sufficient crosslinked structure cannot be formed in the foam, and a buckling feeling or a feeling of bottoming is likely to occur. On the other hand, when it exceeds 4.0 parts by mass, the crosslinked structure of the foam becomes too dense, and the softness is insufficient and the touch tends to be poor.
次に、ポリオール類と反応させるポリイソシアネート化合物はイソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的には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）、１,５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等が用いられる。 Next, the polyisocyanate compound to be reacted with polyols is a compound having a plurality of isocyanate groups, specifically, tolylene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate ( NDI), triphenylmethane triisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI) and the like are used.
ここで、ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスは１１０〜１２０である。すなわち、イソシアネートインデックスは、ポリオール類の水酸基、架橋剤であるポリオールの水酸基及び発泡剤（水）に対するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の比を百分率で表したものであるが、その値が１００を越えるということはイソシアネート基が水酸基より過剰であることを意味する。イソシアネートインデックスが１１０未満の場合には、ポリオール類及び架橋剤としてのポリオールに対するポリイソシアネート化合物の反応が不足し、発泡体が軟らかくなって座屈感や底付き感が生ずる傾向を示す。一方、イソシアネートインデックスが１２０を越える場合には、発泡体が硬くなる傾向を示し、軟らかい感触が得られなくなる。 Here, the isocyanate index of the polyisocyanate compound is 110-120. That is, the isocyanate index is a ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate compound to the hydroxyl group of the polyol, the hydroxyl group of the polyol as the crosslinking agent, and the blowing agent (water), but the value exceeds 100. This means that the isocyanate group is in excess of the hydroxyl group. When the isocyanate index is less than 110, the reaction of the polyisocyanate compound with the polyols and the polyol as a cross-linking agent is insufficient, and the foam becomes soft and tends to have a buckling feeling or a bottoming feeling. On the other hand, when the isocyanate index exceeds 120, the foam tends to be hard and a soft feel cannot be obtained.
触媒はポリオール類及び架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物とのウレタン化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、オクチル酸スズ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。 The catalyst is for accelerating the urethanization reaction between the polyols and the polyol as a crosslinking agent and the polyisocyanate compound. As such a catalyst, N, N ′, N′-trimethylaminoethylpiperazine, tertiary amines such as triethylenediamine and dimethylethanolamine, organometallic compounds such as tin octylate, acetates, alkali metal alcoholates and the like are used.
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、水のほか酸アミド、炭酸ガス等が用いられる。発泡剤の配合量は、通常より少なくして硬化反応の進行を抑えるために、ポリオール類１００質量部に対して１．５〜３．０質量部であることが好ましい。発泡剤の配合量が１．５質量部未満では泡化反応が不十分となり、３．０質量部を越えると泡化反応及び架橋反応が過剰となり、発泡体が硬くなりやすい。 The foaming agent is for foaming polyurethane into a polyurethane foam. As the foaming agent, water, acid amide, carbon dioxide, or the like is used. The blending amount of the foaming agent is preferably 1.5 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyols in order to suppress the progress of the curing reaction by reducing it from usual. When the blending amount of the foaming agent is less than 1.5 parts by mass, the foaming reaction becomes insufficient, and when it exceeds 3.0 parts by mass, the foaming reaction and the crosslinking reaction become excessive, and the foam tends to become hard.
補助発泡剤は、ポリオール類と架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物とに対して非反応性の有機溶剤であり、発泡体の硬度を下げるために用いられる。この補助発泡剤としては、塩化メチレン（メチレンクロライド、ＣＨ2Ｃｌ2）、ｎ−ペンタン、シクロヘキサン、フロン系化合物（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）が挙げられる。補助発泡剤の配合量は、ポリオール類１００質量部に対して１０〜１５質量部であることが好ましい。補助発泡剤の配合量が１０質量部未満のときには補助発泡剤の効果が十分に発揮されず、１５質量部を越えるときには発泡体自体が溶解されて発泡体の強度が低下する傾向となる。 The auxiliary foaming agent is an organic solvent that is non-reactive with polyols, a polyol as a crosslinking agent, and a polyisocyanate compound, and is used to reduce the hardness of the foam. Examples of the auxiliary foaming agent include methylene chloride (methylene chloride, CH 2 Cl 2 ), n-pentane, cyclohexane, and fluorocarbon compounds (trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, etc.). The blending amount of the auxiliary foaming agent is preferably 10 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyols. When the amount of the auxiliary foaming agent is less than 10 parts by mass, the effect of the auxiliary foaming agent is not sufficiently exhibited. When the amount exceeds 15 parts by mass, the foam itself is dissolved and the strength of the foam tends to be lowered.
軟質ポリウレタン発泡体の原料としては、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。
前記ポリオール類及び架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物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、ポリオール類及び架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物とを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオール類及び架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物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、それにポリオール類及び架橋剤としてのポリオール又はポリイソシアネート化合物を反応させる方法である。ワンショット法はプレポリマー法に比べて製造工程が一工程で済み、製造条件の制約も少ないことから好ましい方法であり、製造コストを低減させることができる。
As a raw material of the flexible polyurethane foam, a foam stabilizer such as a surfactant, a flame retardant such as a condensed phosphate ester, an antioxidant, a plasticizer, an ultraviolet absorber, a colorant, and the like can be added.
When the urethanization reaction between the polyols and the polyol as a crosslinking agent and the polyisocyanate compound is performed, a one-shot method or a prepolymer method is employed. The one-shot method is a method in which a polyol as a crosslinking agent and a polyisocyanate compound are directly reacted. In the prepolymer method, a polyol and a polyol as a crosslinking agent are reacted in advance with each of a polyol and a polyisocyanate compound to obtain a prepolymer having an isocyanate group or a hydroxyl group at the terminal, and the polyols and a polyol as a crosslinking agent. Or it is the method of making a polyisocyanate compound react. The one-shot method is a preferable method because the manufacturing process is one step compared to the prepolymer method, and there are few restrictions on the manufacturing conditions, and the manufacturing cost can be reduced.
軟質ポリウレタン発泡体としては、軟質スラブポリウレタン発泡体が好ましい。軟質スラブポリウレタン発泡体は上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。その他、モールド成形法、現場施工スプレー成形法等によって軟質ポリウレタン発泡体を得ることができる。 The soft polyurethane foam is preferably a soft slab polyurethane foam. Soft slab polyurethane foam discharges the reaction raw material (reaction mixture) mixed and stirred by the one-shot method onto a belt conveyor, and the reaction raw material naturally foams at normal temperature and atmospheric pressure while the belt conveyor moves. It is obtained by curing. Thereafter, it is cured (cured) in a drying furnace and cut into a predetermined shape. In addition, a flexible polyurethane foam can be obtained by a molding method, an on-site spray molding method, or the like.
得られた軟質ポリウレタン発泡体は、ＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０である。従って、軟質ポリウレタン発泡体は従来よりも低硬度に形成される。さらに、ＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が３．０〜４．０であることが好ましい。ここで圧縮たわみ係数は、２５％圧縮時の荷重（Ｎ）に対する６５％圧縮時の荷重（Ｎ）の比を表すものである。尚、圧縮たわみ係数はＣＩ値（コンフォートインデックス）とも称される。圧縮たわみ係数が３．０未満の場合には、発泡体に座屈感や底付き感を与える傾向を示す。逆に、圧縮たわみ係数が４．０を越える場合には、発泡体に硬い感触を与える傾向を示す。また、軟質ポリウレタン発泡体は板状に成形された場合、発泡体中のセルの形状は、その厚さ方向の長さをｘ、板面方向の長さをｙとすると、ｘ／ｙが１より大きく、１．５以下となる。つまり、セルの形状は、板面方向より厚さ方向に長い長円状に形成される。 The obtained flexible polyurethane foam has a load (N) at the time of 25% compression as defined in JIS K6400 of 30 to 70. Therefore, the flexible polyurethane foam is formed with a lower hardness than before. Furthermore, it is preferable that the compression deflection coefficient prescribed | regulated to JISK6400 is 3.0-4.0. Here, the compression deflection coefficient represents the ratio of the load (N) at 65% compression to the load (N) at 25% compression. The compression deflection coefficient is also called a CI value (comfort index). When the compression deflection coefficient is less than 3.0, the foam tends to give a feeling of buckling or bottoming. Conversely, when the compression deflection coefficient exceeds 4.0, the foam tends to give a hard feel. When the flexible polyurethane foam is molded into a plate shape, the cell shape in the foam is such that x / y is 1 when the length in the thickness direction is x and the length in the plate surface direction is y. It becomes larger and 1.5 or less. That is, the cell is formed in an oval shape that is longer in the thickness direction than in the plate surface direction.
さて、軟質ポリウレタン発泡体を製造する場合には、ポリオール類及び架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物とを、触媒及び発泡剤としての水、補助発泡剤としての塩化メチレンの存在下に反応させ、発泡させると共に、硬化させることによって行なわれる。 Now, when producing a flexible polyurethane foam, a polyol and a polyol as a crosslinking agent and a polyisocyanate compound are reacted in the presence of a catalyst and water as a blowing agent and methylene chloride as an auxiliary blowing agent, This is done by foaming and curing.
このとき、ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスは１１０〜１２０であることから、ポリオール類等に対するポリイソシアネート化合物の反応性が高められ、ウレタン化反応（重合反応）が十分に進行すると共に、架橋反応も進行する。そのため、発泡体に一定の硬さが付与される。また、架橋剤として水酸基価の高い（２５０〜６５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）ポリオールを用いることから、架橋剤がポリイソシアネート化合物と反応して更なる架橋構造が形成され、発泡体に剛性が付与される。 At this time, since the isocyanate index of the polyisocyanate compound is 110 to 120, the reactivity of the polyisocyanate compound with respect to polyols and the like is enhanced, the urethanization reaction (polymerization reaction) proceeds sufficiently, and the crosslinking reaction also proceeds. To do. Therefore, a certain hardness is imparted to the foam. In addition, since a polyol having a high hydroxyl value (250 to 650 mgKOH / g) is used as the crosslinking agent, the crosslinking agent reacts with the polyisocyanate compound to form a further crosslinked structure, thereby imparting rigidity to the foam.
ところで、軟質ポリウレタン発泡体は、ウレタン結合やウレア結合よりなるハードセグメントと、メチレン基を有するエーテル結合よりなるソフトセグメントとで構成されている。そして、架橋剤としてのポリオールの分子量が１５０〜５００という小さい化合物を用いることから、ウレタン結合やウレア結合よりなるハードセグメントの凝集が阻害され、分子量分布が乱されて発泡体の硬さが和らげられる。 By the way, the flexible polyurethane foam is composed of a hard segment made of a urethane bond or a urea bond and a soft segment made of an ether bond having a methylene group. And since the molecular weight of the polyol as a crosslinking agent is as small as 150 to 500, aggregation of hard segments composed of urethane bonds and urea bonds is inhibited, the molecular weight distribution is disturbed, and the hardness of the foam is relieved. .
一方、補助発泡剤として塩化メチレンが用いられることから、泡化反応や架橋反応が抑制され、発泡体に可塑性が付与され、柔軟化される。これらの作用が相俟って、軟質ポリウレタン発泡体は、軟らかさを発現できる一方、圧縮時における応力（反発力）の急激な変化を抑えることができる。特に、圧縮後期（例えば６５％圧縮時）において硬さを維持することができる。 On the other hand, since methylene chloride is used as the auxiliary foaming agent, the foaming reaction and the crosslinking reaction are suppressed, and the foam is plasticized and softened. Combined with these actions, the flexible polyurethane foam can exhibit softness, while suppressing a rapid change in stress (repulsive force) during compression. In particular, the hardness can be maintained in the later stage of compression (for example, at the time of 65% compression).
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。
・ 本実施形態の軟質ポリウレタン発泡体においては、ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスが１１０〜１２０に設定されていることから、ポリオール類等に対するポリイソシアネート化合物の反応性を確保でき、得られる発泡体の硬度を適度な状態に維持することができる。また、架橋剤として水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）のポリオールを用いることから、架橋剤はポリイソシアネート化合物と反応して架橋構造を形成することができ、発泡体に剛性を付与することができる。さらに、ポリオールの分子量が１５０〜５００という小さい化合物であることから、ウレタン結合やウレア結合よりなるハードセグメントの凝集が妨げられ、分子量分布が変化して発泡体の硬さが低減される。そのうえ、補助発泡剤として非反応性の有機溶剤が用いられ、発泡体に柔軟性を付与することができる。加えて、発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０という低硬度に形成され、圧縮中期の荷重に対して良好な触感が得られるものとなる。従って、軟質ポリウレタン発泡体は、柔軟性を有すると共に、座屈感や底付き感が抑制されたものとなり、シート用クッションにしたときには座り心地の良いものとなる。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
In the flexible polyurethane foam of this embodiment, since the isocyanate index of the polyisocyanate compound is set to 110 to 120, the reactivity of the polyisocyanate compound with respect to polyols can be ensured, and the hardness of the resulting foam Can be maintained in an appropriate state. In addition, since a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mgKOH / g) is used as the crosslinking agent, the crosslinking agent can react with the polyisocyanate compound to form a crosslinked structure and impart rigidity to the foam. Can do. Furthermore, since the molecular weight of the polyol is a small compound of 150 to 500, the aggregation of hard segments composed of urethane bonds and urea bonds is hindered, the molecular weight distribution is changed, and the hardness of the foam is reduced. In addition, a non-reactive organic solvent is used as an auxiliary foaming agent, and flexibility can be imparted to the foam. In addition, a 25% compression load (N) defined in JIS K6400 for the foam is formed to a low hardness of 30 to 70, and a good tactile sensation can be obtained with respect to a mid-compression load. Therefore, the flexible polyurethane foam has flexibility and has a feeling of buckling and a feeling of bottoming being suppressed, and when it is used as a cushion for a seat, it is comfortable to sit on.
・ また、架橋剤としてポリエーテルジオールを用いることにより、発泡体は重合体の連鎖が直鎖状に延びる構造を形成することができ、柔軟性を向上させることができる。さらに、架橋剤の配合量をポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部の範囲に設定することにより、発泡体の架橋密度を適正に維持することができる。 In addition, by using polyether diol as a cross-linking agent, the foam can form a structure in which the chain of the polymer extends linearly, and the flexibility can be improved. Furthermore, the crosslinking density of a foam can be maintained appropriately by setting the blending amount of the crosslinking agent in a range of 1.5 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols.
・ 加えて、補助発泡剤の配合量をポリオール類１００質量部に対して１０〜１５質量部の範囲に設定することにより、発泡体の柔軟性を高めることができる。
・ 得られる軟質ポリウレタン発泡体は、ＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が３．０〜４．０になることによって、触感が軟らかくなり、かつ圧縮時の荷重の比が適度な範囲になることから、座屈感や底付き感を効果的に解消することができる。
-In addition, the softness | flexibility of a foam can be improved by setting the compounding quantity of an auxiliary foaming agent in the range of 10-15 mass parts with respect to 100 mass parts of polyols.
-The resulting soft polyurethane foam has a soft deflection and a ratio of load during compression within an appropriate range when the compression deflection coefficient defined in JIS K6400 is 3.0 to 4.0. Therefore, it is possible to effectively eliminate the buckling feeling and the feeling of bottoming.
・ このように、軟質ポリウレタン発泡体は良好な柔軟性を有すると共に、座屈感や底付き感が解消されることから、例えば自動車のシート用クッション材、椅子のクッション材等として好適に使用することができる。 -As described above, the flexible polyurethane foam has good flexibility, and since it eliminates the feeling of buckling and bottoming, it is preferably used as, for example, an automobile seat cushion material or a chair cushion material. be able to.
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。
（実施例１〜３及び比較例１〜３）
表１に示すポリオール類及び架橋剤としてのポリオールとポリイソシアネート化合物であるトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ−８０）とを、触媒、発泡剤である水及び補助発泡剤としての塩化メチレンの存在下に常法に従って反応させることにより軟質ポリウレタン発泡体を製造した。表１における略号の意味を次に示す。
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3)
Polyols shown in Table 1, polyol as a crosslinking agent, and tolylene diisocyanate (TDI-80) as a polyisocyanate compound are prepared in the presence of a catalyst, water as a blowing agent and methylene chloride as an auxiliary blowing agent. To produce a flexible polyurethane foam. The meanings of the abbreviations in Table 1 are as follows.
ボラノール３０１０Ｊ：官能基数３のポリエーテルポリオール、ダウ・ポリウレタン（株）製、水酸基価５６ｍｇＫＯＨ／ｇ
ＰＥＧ２００：ポリエチレングリコール、分子量２００、水酸基価５６１ｍｇＫＯＨ／ｇ
ＰＥＧ４００：ポリエチレングリコール、分子量４００、水酸基価２８１ｍｇＫＯＨ／ｇ
ＴＤＩ−８０：日本ポリウレタン工業（株）製の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８０質量％と2,6-トリレンジイソシアネート２０質量％の混合物）
ＬＶ３３：トリエチレンジアミンとプロピレングリコールとの質量比が１：２の混合物、中京油脂（株）製の触媒
ＭＲＨ１１０：オクチル酸第１スズ、城北化学（株）製の触媒
Ｌ５８４：日本ユニカー（株）製のシリコーン整泡剤
得られた軟質ポリウレタン発泡体について、密度、５％圧縮時の荷重、２５％圧縮時の荷重、圧縮たわみ係数、クッション感及び引張強度を下記に示す方法で測定し、それらの結果を表１に併せて記載した。
Boranol 3010J: Polyether polyol having 3 functional groups, manufactured by Dow Polyurethane Co., Ltd., hydroxyl value 56 mgKOH / g
PEG200: Polyethylene glycol, molecular weight 200, hydroxyl value 561 mgKOH / g
PEG400: Polyethylene glycol, molecular weight 400, hydroxyl value 281 mgKOH / g
TDI-80: Tolylene diisocyanate manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. (a mixture of 80% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate and 20% by mass of 2,6-tolylene diisocyanate)
LV33: mixture of triethylenediamine and propylene glycol in a mass ratio of 1: 2, catalyst manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd. MRH110: stannous octylate, catalyst manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd. L584: manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd. The silicone foam stabilizer of the obtained polyurethane foam was measured for the density, 5% compression load, 25% compression load, compression deflection coefficient, cushion feeling and tensile strength by the following methods. The results are also shown in Table 1.
密度（ｋｇ／ｍ3）、５％圧縮時の荷重（Ｎ）、２５％圧縮時の荷重（Ｎ）、圧縮たわみ係数、引張強度（ｋＰａ）： いずれもＪＩＳ Ｋ６４００に準じて測定した。
クッション感： 厚さ５０ｍｍの軟質ポリウレタン発泡体上に着座したときの感触について評価した。
Density (kg / m 3 ), 5% compression load (N), 25% compression load (N), compression deflection coefficient, tensile strength (kPa): all measured according to JIS K6400.
Cushion feeling: The feeling when sitting on a soft polyurethane foam having a thickness of 50 mm was evaluated.
これに対して、イソシアネートインデックスが小さく、水酸基価が２５０〜６５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールよりなる架橋剤を配合しない場合（比較例１）には、圧縮たわみ係数が２．１で低く、クッション感として底付き感が認められた。イソシアネートインデックスを１１５に設定しても、水酸基価が２５０〜６５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールよりなる架橋剤を配合しない場合（比較例２）には、圧縮たわみ係数が１．９で低く、クッション感として座屈感があり、硬いものであった。さらに、イソシアネートインデックスが小さく、水酸基価が２５０〜６５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールよりなる架橋剤を配合せず、かつ補助発泡剤として塩化メチレンを配合しない場合（比較例３）には、圧縮たわみ係数が１．８で低く、クッション感として座屈感があり、硬いものであった。 On the other hand, when a crosslinking agent made of a polyol having a small isocyanate index and a hydroxyl value of 250 to 650 mgKOH / g is not blended (Comparative Example 1), the compression deflection coefficient is low at 2.1, and the cushion feeling is bottom. A feeling of attachment was recognized. Even when the isocyanate index is set to 115, when a crosslinking agent composed of a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 mgKOH / g is not blended (Comparative Example 2), the compression deflection coefficient is low at 1.9, and the cushion feels as a cushion feeling. It was cramped and hard. Further, when a crosslinking agent made of a polyol having a small isocyanate index and a hydroxyl value of 250 to 650 mgKOH / g is not blended, and methylene chloride is not blended as an auxiliary foaming agent (Comparative Example 3), the compression deflection coefficient is 1. .8 was low, and there was a buckling feeling as a cushion feeling, and it was hard.
尚、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。
・ 架橋剤として、２官能のポリエーテルジオールと、３官能のポリエーテルトリオール又は４官能基以上のポリオールとを組合せて使用し、得られるポリウレタン発泡体の架橋度を調整するように構成することもできる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-As a crosslinking agent, it is also possible to use a combination of a bifunctional polyether diol and a trifunctional polyether triol or a polyol having four or more functional groups to adjust the degree of crosslinking of the resulting polyurethane foam. it can.
・ 軟質ポリウレタン発泡体の原料にプロパノール、ブタノール等の水酸基を有する化合物を添加し、ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスを調整可能に構成することもできる。 A compound having a hydroxyl group such as propanol or butanol can be added to the raw material of the flexible polyurethane foam so that the isocyanate index of the polyisocyanate compound can be adjusted.
・ 軟質ポリウレタン発泡体を、例えば自動車のドアトリム、センターピラーガーニッシュ等の緩衝材、シーリング材等の制振材、マットレス、枕等として使用することもできる。 -Soft polyurethane foam can also be used, for example, as a vehicle door trim, a cushioning material such as a center pillar garnish, a damping material such as a sealing material, a mattress, and a pillow.
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。
・ 発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている５％圧縮時の荷重（Ｎ）が０．３〜３．０であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の軟質ポリウレタン発泡体。この構成によれば、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、圧縮初期における荷重を適切にし、触感を向上させることができる。
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
The load (N) at the time of 5% compression specified in JIS K6400 for the foamed material is 0.3 to 3.0, according to any one of claims 1 to 5, Soft polyurethane foam. According to this configuration, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 5, it is possible to make the load in the initial stage of compression appropriate and improve the tactile sensation.
・ 水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満のポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物を、触媒、発泡剤及び補助発泡剤の存在下に反応させる軟質ポリウレタン発泡体の製造方法であって、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネートインデックスが１１０〜１２０であると共に、架橋剤は水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）で分子量が１５０〜５００のポリオールであり、かつ補助発泡剤はポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物に対して非反応性の有機溶剤であり、さらに発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０であることを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。この製造方法によれば、柔軟性を有すると共に、座屈感や底付き感が抑制された軟質ポリウレタン発泡体を容易に製造することができる。 A method for producing a flexible polyurethane foam, in which a polyol having a hydroxyl value of less than 250 mgKOH / g, a crosslinking agent, and a polyisocyanate compound are reacted in the presence of a catalyst, a foaming agent, and an auxiliary foaming agent. The isocyanate index of the isocyanate compound is 110 to 120, the crosslinking agent is a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mg KOH / g) and a molecular weight of 150 to 500, and the auxiliary foaming agent is a polyol, a crosslinking agent and a polysiloxane. An organic solvent that is non-reactive with an isocyanate compound, and further has a 25% compression load (N) specified in JIS K6400 for the foam of 30 to 70. Production method. According to this manufacturing method, it is possible to easily manufacture a flexible polyurethane foam having flexibility and suppressing a buckling feeling and a feeling of bottoming.
Claims (7)
ポリオール類は、官能基数が３であるとともに水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満であり、
前記ポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート、１,５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ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、イソホロンジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネート化合物であり、そのイソシアネートインデックスが１１０〜１２０であり、
架橋剤は水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）で分子量が１５０〜５００のポリオールであり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部であり（但し、１．５質量部の場合を除く）、
発泡剤は水であり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜３．０質量部であり、
補助発泡剤はポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物に対して非反応性の有機溶剤であり、さらに発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０であることを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体。 A flexible polyurethane foam obtained by reacting a polyol, a crosslinking agent and a polyisocyanate compound in the presence of a catalyst, a foaming agent and an auxiliary foaming agent,
The polyols have a functional group number of 3 and a hydroxyl value of less than 250 (mgKOH / g),
The polyisocyanate compound is tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, and 1,5-naphthalene diisocyanate, key Siri diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, polyisocyanate compound selected from isophorone diisocyanate, the isocyanate index Is 110-120,
The cross-linking agent is a polyol having a hydroxyl value of 250 to 650 (mgKOH / g) and a molecular weight of 150 to 500, and its blending amount is 1.5 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols (however, , Except for 1.5 parts by mass)
The foaming agent is water, and its blending amount is 1.5 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols,
The auxiliary foaming agent is an organic solvent that is non-reactive with polyols, cross-linking agents, and polyisocyanate compounds, and the foam has a 25% compression load (N) of 30 to 70 as defined in JIS K6400. A flexible polyurethane foam characterized by being.
ポリオール類は、官能基数が３であるとともに水酸基価が２５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）未満であり、
前記ポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート、１,５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ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、イソホロンジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネート化合物であり、そのイソシアネートインデックスが１１０〜１２０であり、
架橋剤は水酸基価が２５０〜６５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）で分子量が１５０〜５００のポリオールであり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜４．０質量部であり（但し、１．５質量部の場合を除く）、
発泡剤は水であり、その配合量がポリオール類１００質量部に対して１．５〜３．０質量部であり、
補助発泡剤はポリオール類、架橋剤及びポリイソシアネート化合物に対して非反応性の有機溶剤であり、さらに発泡体についてＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている２５％圧縮時の荷重（Ｎ）が３０〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ６４００に規定されている圧縮たわみ係数が３．０〜４．０である軟質ポリウレタン発泡体を用いたクッション。 Po polyol compound, a crosslinking agent and a polyisocyanate compound, a catalyst, a flexible polyurethane foam obtained by reacting in the presence of a blowing agent and auxiliary foaming agent,
The polyols have a functional group number of 3 and a hydroxyl value of less than 250 (mgKOH / g),
The polyisocyanate compound is tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, a polyisocyanate compound selected from isophorone diisocyanate, its isocyanate the index is 110 to 120 der is,
Cross-linking agent is a polyol having a molecular weight in the hydroxyl value of 250 to 650 (mg KOH / g) 150 to 500, a 1.5 to 4.0 parts by mass relative to the amount thereof is polyols 100 parts by ( However, except the case of 1.5 parts by mass),
The foaming agent is water, and its blending amount is 1.5 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyols,
The auxiliary foaming agent is an organic solvent that is non-reactive with polyols, cross-linking agents, and polyisocyanate compounds, and the foam has a 25% compression load (N) of 30 to 70 as defined in JIS K6400. There is a cushion using a soft polyurethane foam having a compression deflection coefficient of 3.0 to 4.0 as defined in JIS K6400.
ワンショット法により混合攪拌された反応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反応原料を自然発泡させ、硬化させることにより、発泡体中のセルの形状について、その厚さ方向の長さをｘ、板面方向の長さをｙとした場合に、ｘ／ｙが１より大きく、１．５以下とすることを特徴とする軟質ポリウレタン発泡体の製造方法。 In the manufacturing method of the flexible polyurethane foam used for the cushion according to claim 6 ,
The reaction raw material mixed and stirred by the one-shot method is discharged onto a belt conveyor, and the reaction raw material is spontaneously foamed and cured while the belt conveyor moves, so that the thickness of the cell in the foam is increased. A method for producing a flexible polyurethane foam, wherein x / y is greater than 1 and 1.5 or less, where x is the length in the direction and y is the length in the plate surface direction.
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