JP6559513B2 - Soft polyurethane foam for mattress - Google Patents
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Description
本発明は、マットレス用の軟質ポリウレタンフォームに関し、詳しくは、除膜処理を施さずに高い通気性を示し、圧縮残留ひずみの小さいマットレス用軟質ポリウレタンフォームに関する。 The present invention relates to a flexible polyurethane foam for mattresses, and more particularly, to a flexible polyurethane foam for mattresses that exhibits high air permeability without undergoing film removal treatment and has a small compressive residual strain.
従来、マットレスやクッションには軟質ポリウレタンフォームが一般的に用いられており、その物性を高めるために様々な改良が行われている。 Conventionally, flexible polyurethane foam is generally used for mattresses and cushions, and various improvements have been made to enhance the physical properties thereof.
中でも、一般に軟質ポリウレタンフォームは蒸れ易いことが知られており、該蒸れを改善するために通気性を高めたものが検討されている。(特許文献1、特許文献2) Among them, it is generally known that flexible polyurethane foam is easily stuffy, and in order to improve the stuffiness, those having enhanced air permeability have been studied. (Patent Document 1, Patent Document 2)
特許文献1には、蒸れを解消するため、マットレスを構成する軟質ポリウレタンフォームとして、無膜ポリウレタンフォームが用いられている。該無膜ポリウレタンフォームとは、除膜処理を施された軟質ポリウレタンフォームであり、前記除膜処理とは、軟質ポリウレタンフォームを構成するセル膜を破壊・除去するための処理であり、例えば、酸素等による爆発処理や、溶剤による溶解処理等が挙げられる。このセル膜を除去したことにより通気性が向上し、該無膜ポリウレタンフォームを使用してマットレスを製造することにより蒸れを解消している。また、特許文献1では、前記除膜処理を施した軟質ポリウレタンフォームを用いる他に、マットレス表面に多数の溝を設けることで、水平方向の通気性も確保している。なお、水平方向の通気性確保の方法としては、前記溝加工以外にもプロファイル加工による凹凸面の形成も知られている。 In Patent Document 1, a film-free polyurethane foam is used as a flexible polyurethane foam constituting a mattress in order to eliminate stuffiness. The film-free polyurethane foam is a soft polyurethane foam that has been subjected to a film removal treatment, and the film removal treatment is a treatment for destroying and removing the cell membrane constituting the flexible polyurethane foam, for example, oxygen And the like, and the dissolution treatment with a solvent. The air permeability is improved by removing the cell membrane, and the stuffiness is eliminated by producing a mattress using the non-film polyurethane foam. Further, in Patent Document 1, in addition to using the soft polyurethane foam subjected to the film removal treatment, a plurality of grooves are provided on the surface of the mattress to ensure horizontal air permeability. As a method for ensuring air permeability in the horizontal direction, in addition to the groove processing, formation of an uneven surface by profile processing is also known.
また、特許文献2には、密度及び硬度が低く、高い通気性を有し、且つ圧縮残留ひずみの小さいマットレス用ポリウレタンフォームを提供することを目的とし、エチレンオキサイド含有率が60%以上のポリオールを3〜22質量%とエチレンオキサイド含有率が30%以下のポリオールといった他のポリオールとを併用し、水と二酸化炭素を発泡剤として使用してポリウレタンフォームを製造している。 Patent Document 2 discloses a polyol having an ethylene oxide content of 60% or more for the purpose of providing a polyurethane foam for a mattress that has low density and hardness, high air permeability, and low compression residual strain. A polyurethane foam is produced by using 3 to 22% by mass and another polyol such as a polyol having an ethylene oxide content of 30% or less and using water and carbon dioxide as a blowing agent.
前記特許文献1に用いられている無膜ポリウレタンフォームは、通気性を確保しているものの、へたり易いという問題を有している。この為、更に指圧効果や体圧分散性を付与するために溝加工やプロファイル加工を施したマットレスはよりへたり易くなり、長期使用のみならず運搬・保存時における圧縮梱包等によってもへたりが生じ、元の厚みや形状に戻り難いといった問題を有している。また、特許文献2のマットレス用ポリウレタンフォームは密度及び硬度が低く、底付き感の解消が不十分であった。 The filmless polyurethane foam used in Patent Document 1 has a problem that it is easy to sag, although it ensures air permeability. For this reason, mattresses that have been grooved or profiled to further impart acupressure and body pressure dispersibility are easier to sag, and can be sagged not only by long-term use but also by compressed packaging during transportation and storage This has a problem that it is difficult to return to the original thickness and shape. Moreover, the polyurethane foam for mattresses of Patent Document 2 has a low density and hardness, and the elimination of the feeling of bottoming is insufficient.
本発明のマットレスは、前記問題を解決し、除膜処理を施していなくても高い通気性を有し、蒸れ難く、且つ復元性・耐久性に優れたマットレス用軟質ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。 The mattress of the present invention provides a flexible polyurethane foam for mattresses that solves the above-described problems, has high air permeability even if it has not been subjected to film removal treatment, is hardly stuffy, and has excellent resilience and durability. Objective.
請求項1の発明は、ポリオール成分、イソシアネート成分、触媒、発泡剤、整泡剤からなるポリウレタンフォームであり、前記ポリオール成分は、数平均分子量が3000〜5000、平均官能基数が2〜4、エチレンオキサイド含有率が60%以上であるポリエーテルポリオール(I)と、数平均分子量が2000〜4000、平均官能基数が2〜4、エチレンオキサイド含有率が20%以下であるポリエーテルポリオール(II)とを含み、前記ポリエーテルポリオール(I)と前記ポリエーテルポリオール(II)の比率が、重量比で、ポリエーテルポリオール(I)/ポリエーテルポリオール(II)=60〜90%/40〜10%であり、前記イソシアネート成分が、ジフェニルメタンジイソシアネートであり、除膜処理を施さずに通気量が150ml/cm2/s以上であり、75%圧縮残留ひずみが3.0%以下で、硬さ低下率が20%以下であることを特徴とする。 The invention of claim 1 is a polyurethane foam comprising a polyol component, an isocyanate component, a catalyst, a foaming agent, and a foam stabilizer. The polyol component has a number average molecular weight of 3000 to 5000, an average number of functional groups of 2 to 4, and ethylene. Polyether polyol (I) having an oxide content of 60% or more, polyether polyol (II) having a number average molecular weight of 2000 to 4000, an average number of functional groups of 2 to 4, and an ethylene oxide content of 20% or less; The ratio of the polyether polyol (I) to the polyether polyol (II) is, by weight, polyether polyol (I) / polyether polyol (II) = 60 to 90% / 40 to 10%. Yes, the isocyanate component is diphenylmethane diisocyanate, without film removal treatment Aeration is at 150ml / cm 2 / s or more at 75% compression residual strain of 3.0% or less, hardness reduction rate is equal to or less than 20%.
本発明により製造されるマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール成分と
してEO含有率の高いポリエーテルポリオールとEO含有率の低いポリエーテルポリオールの少なくとも2種を併用し、且つイソシアネート成分としてジフェニルメタンジイソシアネートを使用したため、除膜処理を施さずに高い通気性を有しており、マットレスとした際には、良好に蒸れを解消できるのに加え、除膜処理されていないためへたり難く、良好な復元性を有している。
Mattress for flexible polyurethane foams produced by the present invention, a combination of at least two high EO content polyol component Po Li polyether polyol and EO content lower Po Li polyether polyol, a and diphenylmethane diisocyanate as the isocyanate component Because it is used, it has high air permeability without being subjected to film removal treatment, and when it is made into a mattress, in addition to being able to eliminate stuffiness well, it is difficult to sag because it is not film removal treatment, and good restoration It has sex.
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームとしては、ポリオール成分、イソシアネート成分、触媒、発泡剤、整泡剤からなる原料を反応させてなり、除膜処理を施さずに通気量が150ml/cm2/s以上であり、75%圧縮残留ひずみが3.0%以下で、硬さ低下率が20%以下である。
The present invention is described in detail below.
As the flexible polyurethane foam for mattress of the present invention, a raw material comprising a polyol component, an isocyanate component, a catalyst, a foaming agent, and a foam stabilizer is reacted, and the air flow rate is 150 ml / cm 2 / s without performing film removal treatment. The 75% compression residual strain is 3.0% or less, and the hardness reduction rate is 20% or less.
前記ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオール(I)及びポリエーテルポリオール(II)の少なくとも2種を含む。 As said polyol component, at least 2 sort (s) of polyether polyol (I) and polyether polyol (II) is included.
前記ポリエーテルポリオール(I)は、アルキレンオキサイド単位の全量を100%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有率(以下EO含有率と記載)が60%以上であり、数平均分子量が3000〜5000、平均官能基数が2〜4である。また、前記EO含有率は70%以上とすると好ましい。 When the total amount of alkylene oxide units is 100 % , the polyether polyol (I) has an ethylene oxide unit content (hereinafter referred to as EO content) of 60% or more and a number average molecular weight of 3000 to 3000. 5000, the average number of functional groups is 2-4. The EO content is preferably 70% or more.
次いで前記ポリエーテルポリオール(II)は数平均分子量が2000〜4000、平均官能基数が2〜4、EO含有率が20%以下である。 Next, the polyether polyol (II) has a number average molecular weight of 2000 to 4000, an average number of functional groups of 2 to 4, and an EO content of 20% or less.
前記ポリエーテルポリオール(I)とポリエーテルポリオール(II)の配合比率は、ポリエーテルポリオール(I)とポリエーテルポリオール(II)の合計量を100重量%とした場合に、ポリエーテルポリオール(I)/ポリエーテルポリオール(II)が60〜90重量%/40〜10重量%である。
また、ポリオール成分全体におけるEO含有率を45〜68%とすると好ましい。EO含有率が高すぎる場合、発泡時にコラップスが生じやすく、一方、低すぎる場合は、収縮が起こり易い。
The blending ratio of the polyether polyol (I) and the polyether polyol (II) is such that when the total amount of the polyether polyol (I) and the polyether polyol (II) is 100% by weight, the polyether polyol (I) / Polyether polyol (II) is 60 to 90% by weight / 40 to 10% by weight.
Moreover, it is preferable when EO content rate in the whole polyol component shall be 45-68%. If the EO content is too high, collapse is likely to occur during foaming, whereas if it is too low, shrinkage is likely to occur.
なお、前記ポリオール成分としては、本発明の効果を損なわない程度であれば、一般に軟質ポリウレタンフォームに用いられている公知のポリオールを併用してもよい。例えば、架橋剤となりえる低分子量ポリオール等が挙げられる。 In addition, as said polyol component, if it is a grade which does not impair the effect of this invention, you may use together the well-known polyol generally used for the flexible polyurethane foam. For example, a low molecular weight polyol that can be used as a cross-linking agent.
前記イソシアネート成分としては、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用いる。
なお、ポリオール成分とイソシアネート成分との配合比率としては、イソシアネートインデックスで90〜105とすることが好ましい。前記イソシアネートインデックスが低い場合、フォームの弾性が低くなりやすく、一方、高すぎる場合、発泡の際に収縮し易い。90〜105の範囲であれば、軟質ポリウレタンフォームの発泡も良好であり、且つマットレスとして有用な硬さ等の物性を得ることができるため好ましい。
Diphenylmethane diisocyanate (MDI) is used as the isocyanate component.
In addition, it is preferable to set it as 90-105 by an isocyanate index as a compounding ratio of a polyol component and an isocyanate component. When the isocyanate index is low, the elasticity of the foam tends to be low, while when too high, the foam tends to shrink during foaming. If it is in the range of 90 to 105, foaming of the flexible polyurethane foam is good, and physical properties such as hardness useful as a mattress can be obtained, which is preferable.
なお、前記イソシアネート成分として、本発明の効果を損なわない程度であれば、軟質ポリウレタンフォームに使用されている公知のイソシアネートを併用してもよい。
公知のイソシアネートとしては、例えばトリレンジイソシアネート(TDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートや、更に、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添MDI、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートを用いることもできる。これらの他、プレポリマー型のポリイソシアネートを用いることもできる。
In addition, as long as it is a grade which does not impair the effect of this invention, you may use together the well-known isocyanate currently used for the flexible polyurethane foam as said isocyanate component.
Known isocyanates include aromatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, and aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, hydrogenated MDI, and isophorone diisocyanate. Can also be used. In addition to these, a prepolymer type polyisocyanate can also be used.
発泡剤としては、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる公知のものが使用できる。例えば、低沸点不活性溶剤としてトリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のフロン系化合物等、メチレンクロライド、液化炭酸ガス反応によってガスを発生するものとして水、酸アミド、ニトロアルカン等、熱分解してガスを発生するものとして重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等がある。これら発泡剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。なお、好ましくは、水とメチレンクロライドを併用することが挙げられる。水とメチレンクロライドを併用することで軟質ポリウレタンフォームが良好に発泡させられるため好ましい。 As a foaming agent, the well-known thing used for manufacture of a flexible polyurethane foam can be used. For example, water, acid amides, nitroalkanes, etc., which decomposes by heat, such as trichlorofluoromethane and chlorodifluoromethane as low-boiling inert solvents, methylene chloride, water, acid amide, nitroalkane etc. Examples of those that generate water include sodium bicarbonate and ammonium carbonate. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more. Preferably, water and methylene chloride are used in combination. Use of water and methylene chloride is preferable because the flexible polyurethane foam can be foamed well.
また、前記発泡剤として水を用いる場合は、ポリオール成分100重量%に対し1.5〜5重量%含有させることが好ましい。更に、メチレンクロライドを併用する場合は、11重量%以下で含有させることが好ましい。メチレンクロライドを前記範囲で併用することでマットレスとして適した硬さを得られやすい。 Moreover, when using water as said foaming agent, it is preferable to make it contain 1.5 to 5 weight% with respect to 100 weight% of polyol components. Further, when methylene chloride is used in combination, it is preferably contained at 11% by weight or less. By using methylene chloride in the above range, it is easy to obtain hardness suitable as a mattress.
整泡剤としては、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる公知のものが使用できる。例えば、各種シロキサン−ポリエーテルブロック共重合体のシリコーン系整泡剤等を用いることができる。 As a foam stabilizer, a well-known thing used for manufacture of a flexible polyurethane foam can be used. For example, various siloxane-polyether block copolymer silicone foam stabilizers and the like can be used.
なお、前記整泡剤の配合量としては、前記ポリオール成分100重量%に対して0.5〜3重量%とすると好ましい。少ない場合、整泡効果が得られ難く、一方、多すぎる場合は通気量及び圧縮残留ひずみが悪化するおそれがある。 The blending amount of the foam stabilizer is preferably 0.5 to 3% by weight with respect to 100% by weight of the polyol component. If the amount is too small, it is difficult to obtain a foam regulating effect, while if it is too much, the air flow rate and compression residual strain may be deteriorated.
触媒としては、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる公知のものが使用できる。例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール、イミダゾール等の3級アミン化合物などのアミン系触媒を用いることができる。また、スタナスオクトエート等の有機錫化合物、ニッケルアセチルアセトネート等の有機ニッケル化合物などの金属系触媒を用いることもできる。これら触媒としては単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、触媒の配合量は、前記ポリオール成分を100重量%とした場合に、0.1〜1.5重量%とすることができる。 As a catalyst, the well-known thing used for manufacture of a flexible polyurethane foam can be used. For example, amine-based catalysts such as tertiary amine compounds such as triethylamine, triethylenediamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N-methylmorpholine, dimethylaminomethylphenol, and imidazole can be used. In addition, a metal catalyst such as an organic tin compound such as stannous octoate or an organic nickel compound such as nickel acetylacetonate may be used. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. In addition, the compounding quantity of a catalyst can be 0.1-1.5 weight%, when the said polyol component is 100 weight%.
また、必要に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で他の添加剤を併用することもできる。例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、及びウレタンフォーム原料の粘度を低下させ、攪拌、混合を容易にするための希釈剤等が挙げられる。 If necessary, other additives can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, an antioxidant, a UV absorber, a colorant, and a diluent for reducing the viscosity of the urethane foam raw material to facilitate stirring and mixing.
本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、除膜処理を施さずに通気量が150ml/cm2/s以上であり、圧縮残留ひずみが3.0%以下である。除膜処理が施されていないためへたり難い。また、通気量が150ml/cm2/s以上と通気性も高く、且つ圧縮残留ひずみも3.0%以下なため、圧力がかかった状態から開放されれば周囲の空気を容易に取り込み元の状態へすばやく戻るといった復元性が高い。更に、前記の通り通気性が高いため使用時における蒸れを良好に解消でき、マットレスといった寝具関係の用途に非常に適している。なお、前記通気量が200ml/cm2/s以上であると前記復元性や蒸れの解消がより向上するため好ましい。 The flexible polyurethane foam for mattresses of the present invention has an air permeability of 150 ml / cm 2 / s or more without performing film removal treatment, and a compressive residual strain of 3.0% or less. It is difficult to drip because no film removal treatment is applied. In addition, since the air flow rate is 150 ml / cm 2 / s or higher and the air permeability is high and the compressive residual strain is 3.0% or less, the surrounding air can be easily taken in when the pressure is released. High resiliency such as quick return to the state. Furthermore, since the air permeability is high as described above, the stuffiness during use can be eliminated well, and it is very suitable for bedding-related applications such as mattresses. In addition, since the said ventilation | gas_flowing amount is 200 ml / cm < 2 > / s or more, the cancellation | restoration of the said resilience | restoration and stuffiness improves more, and it is preferable.
また、本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、硬さ低下率が20%以下である。この為、繰返しの使用や、運搬・保存時における圧縮梱包等にさらされても、物性低下が低く、長期に亘って快適に使用し続けることができる。 Moreover, the soft polyurethane foam for mattresses of the present invention has a hardness reduction rate of 20% or less. For this reason, even if it is repeatedly used or exposed to compressed packaging during transportation and storage, the physical properties are low and it can be used comfortably for a long time.
更に、本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、密度が30〜60kg/m3であることが好ましい。密度が30kg/m3未満の場合、ポリウレタンフォームがへたり易くなるおそれがあり、一方、60kg/m3を超える場合、マットレスとした際に重量が大きくなるため、移動時等における使用者の負担が大きくなるおそれがある。 Furthermore, the flexible polyurethane foam for mattresses of the present invention preferably has a density of 30 to 60 kg / m 3 . When the density is less than 30 kg / m 3 , the polyurethane foam may be sag easily. On the other hand, when the density exceeds 60 kg / m 3 , the weight increases when the mattress is used, and thus the burden on the user when moving, etc. May increase.
また、本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、40%圧縮時の硬さが40〜70Nであることが好ましい。前記硬さが柔らかすぎる場合はマットレスとして使用した際に底付き感を感じるおそれがあり、一方、硬すぎる場合は感触や体圧分散性が悪化するおそれがある。 Moreover, it is preferable that the hardness at the time of 40% compression of the flexible polyurethane foam for mattresses of this invention is 40-70N. When the hardness is too soft, there is a risk of feeling a bottom when used as a mattress. On the other hand, when it is too hard, the feel and body pressure dispersibility may be deteriorated.
本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームの製造方法としては、従来公知の方法により製造される。例えば、ポリオール成分に、発泡剤、整泡剤、触媒、その他助剤等のイソシアネート成分を除いた成分を混合し、その後イソシアネート成分と混合・発泡させること等の方法で得ることができる。 As a manufacturing method of the flexible polyurethane foam for mattresses of this invention, it manufactures by a conventionally well-known method. For example, it can be obtained by a method of mixing a polyol component with a component excluding an isocyanate component such as a foaming agent, a foam stabilizer, a catalyst, and other auxiliary agents, and then mixing and foaming with the isocyanate component.
本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームはそのままでも、他の部材に積層させて使用しても構わない。例えば、反発弾性や硬さの高い軟質ポリウレタンフォーム上に本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームを積層させることで、体圧分散性が良好で、且つ、蒸れを良好に抑制できるマットレスとして使用することができる。
また、必要に応じて、プロファイル加工や二次元加工等、従来公知の方法を用いて表面に凹凸形状を設けることもできる。
The flexible polyurethane foam for mattress of the present invention may be used as it is, or may be laminated on other members. For example, by laminating the flexible polyurethane foam for mattresses of the present invention on a flexible polyurethane foam having high impact resilience and high hardness, it can be used as a mattress that has good body pressure dispersibility and can suppress stuffiness. it can.
If necessary, the surface can be provided with an uneven shape using a conventionally known method such as profile processing or two-dimensional processing.
なお、マットレスとして使用する際は、側材で被覆して使用する。側材としては、従来公知の素材を使用できるが、本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームの特性を発揮させるために通気性の高い素材からなるものを用いることが好ましい。 In addition, when using as a mattress, it covers and uses with a side material. A conventionally known material can be used as the side material, but it is preferable to use a material made of a material having high air permeability in order to exhibit the characteristics of the flexible polyurethane foam for mattresses of the present invention.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1〜7、比較例1・2、参考例1・2
[試料]
<ポリオール成分>
ポリオールA:数平均分子量3360、官能基数3、EO含有率75%のポリエーテルポリオール(三井化学株式会社製、アクトコールEP−505S)
ポリオールB:数平均分子量3000、官能基数3、EO含有率0%のポリエーテルポリオール(旭硝子株式会社製、EXCENOL3030)
<イソシアネート成分>
イソシアネートA:NCO含有率が31.5%のポリメリックMDI(東ソー株式会社製、MR−200)
イソシアネートB:NCO含有率が42.8%のTDI(三井化学株式会社製、コスモネートT−80)
<発泡剤>
発泡剤A:水(イオン交換水)
発泡剤B:メチレンクロライド
<整泡剤>
整泡剤:シリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング株式会社製、SH−192)
<触媒>
触媒A:第三級アミン触媒、トリエチレンジアミン33%のジプロピレングリコール溶液(東ソー株式会社製、TEDA−L33)
触媒B:スタナスオクトエート(日東化学株式会社製、ネオスタンU−28)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to a following example.
Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 and 2, Reference Examples 1 and 2
[sample]
<Polyol component>
Polyol A: polyether polyol (Accor EP-505S, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) having a number average molecular weight of 3360, a functional group number of 3, and an EO content of 75%
Polyol B: Polyether polyol having a number average molecular weight of 3,000, a functional group number of 3, and an EO content of 0% (Asahi Glass Co., Ltd., EXCENOL3030)
<Isocyanate component>
Isocyanate A: Polymeric MDI having an NCO content of 31.5% (manufactured by Tosoh Corporation, MR-200)
Isocyanate B: TDI with an NCO content of 42.8% (Mitsui Chemicals Cosmonate T-80)
<Foaming agent>
Foaming agent A: water (ion exchange water)
Foaming agent B: methylene chloride <foam stabilizer>
Foam stabilizer: Silicone surfactant (manufactured by Dow Corning Toray, SH-192)
<Catalyst>
Catalyst A: tertiary amine catalyst, triethylenediamine 33% dipropylene glycol solution (TODA Corporation, TEDA-L33)
Catalyst B: Stanas octoate (Nitto Chemical Co., Ltd., Neostan U-28)
表1に記載の配合比率にて、ポリオール成分に各種発泡剤、整泡剤、触媒を混合し、次いでイソシアネート成分と混合させ、発泡・硬化させてポリウレタンフォームを製造し、以下に記載の方法にて各種評価を行った。
[密度]
JIS K 7222に基づいて測定した。
[40%圧縮硬さ]
JIS K 6400−2 A法に基づいて測定した。
[通気量]
JIS K 6400−7 B法(フラジール式通気量)に基づいて測定した。
[75%圧縮残留ひずみ]
JIS K 6400−4 A法に基づいて測定した。
[硬さ低下率]
JIS K 6400−4(繰返し圧縮残留ひずみ試験、定荷重法)に基づき、測定前の40%圧縮硬さと、測定後の40%圧縮硬さの差から算出した。
[乾燥性能]
幅が150mm、長さが150mm、厚みが50mmのブロック状に裁断した軟質ウレタンフォームの上面中央に、十分に水を浸み込ませたφ90mmのろ紙を設置し、その上から前記ろ紙を完全に覆うように100mm×100mmのガラス板を被せて全体の重量を測定し、更に室温(24℃)で5時間放置した後に再度重量を測定した。前記測定結果から、軟質ウレタンフォームブロックと水を含んでいない状態のろ紙、及びガラス板の重量を差し引き、軟質ウレタンフォームを通して蒸発した水分量の変化による重量変化率を算出し、以下の基準で評価を行った。
○:80%を超える重量低下が確認された。
△:60〜80%の重量低下が確認された。
×:60%未満の重量低下が確認された。
At the blending ratio shown in Table 1, various foaming agents, foam stabilizers and catalysts are mixed with the polyol component, then mixed with the isocyanate component, foamed and cured to produce a polyurethane foam, and the method described below Various evaluations were performed.
[density]
It measured based on JISK7222.
[40% compression hardness]
Measured based on JIS K 6400-2 A method.
[Air flow rate]
Measured based on JIS K 6400-7 B method (fragile aeration rate).
[75% compression residual strain]
It measured based on JIS K 6400-4 A method.
[Hardness reduction rate]
Based on JIS K 6400-4 (repetitive compression residual strain test, constant load method), it was calculated from the difference between 40% compression hardness before measurement and 40% compression hardness after measurement.
[Drying performance]
Install a φ90mm filter paper soaked in water at the center of the upper surface of the flexible urethane foam that is cut into a block shape with a width of 150mm, a length of 150mm, and a thickness of 50mm. The whole weight was measured by covering a glass plate of 100 mm × 100 mm so as to cover, and the weight was measured again after being left at room temperature (24 ° C.) for 5 hours. From the measurement results, the weight of the soft urethane foam block and the filter paper not containing water and the weight of the glass plate are subtracted, and the weight change rate due to the change in the amount of water evaporated through the flexible urethane foam is calculated and evaluated according to the following criteria: Went.
○: Weight reduction exceeding 80% was confirmed.
(Triangle | delta): The weight fall of 60 to 80% was confirmed.
X: Weight reduction of less than 60% was confirmed.
実施例1〜7
本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、通気量が150ml/cm2/s以上と高く、また、ウレタンフォームを通して水分も逃がすことができる為、蒸れ感を良好に解消できる。また、75%圧縮残留ひずみも3%以下であり、且つ硬さ低下率も20%以下であるため、へたり難く、長期にわたって使用することができる。
Examples 1-7
The flexible polyurethane foam for mattresses of the present invention has a high air flow rate of 150 ml / cm 2 / s or more, and moisture can be released through the urethane foam, so that the feeling of stuffiness can be satisfactorily eliminated. Further, since the 75% compression residual strain is 3% or less and the hardness reduction rate is 20% or less, it is difficult to sag and can be used over a long period of time.
<比較例1>
イソシアネート成分としてTDIを使用した。
結果として、通気量が100ml/cm2/sと低く、蒸れを解消し難いポリウレタンフォームとなった。また、75%圧縮残留ひずみも4.0%と高く、へたり易いものだった。
<比較例2>
ポリオール成分として、EO含有率が0%のポリオールBのみを使用した。
結果として、発泡時に収縮が生じ、良好なポリウレタンフォームが得られなかった。
<比較例3>
ポリオール成分として、EO含有率が75%のポリオールAのみを使用した。
結果として、発泡時にコラップスが生じ、良好なポリウレタンフォームが得られなかった。
<参考例1>
従来一般に用いられている軟質ポリウレタンフォームを検討した。硬さ等は自在に変更できるものの、通気量が60ml/cm2/sと低く、蒸れを感じやすいものであった。また、硬さ低下率が23%と高いため、長期の使用などによって硬さが低下し、へたり易いものだった。
<参考例2>
通気性を高めるために前記参考例1で得られた軟質ポリウレタンフォームに除膜処理を施した無膜ポリウレタンフォームを検討した。除膜処理が施されているため、通気量が350ml/cm2/sと高いが、一方で、75%圧縮残留ひずみは4.7%で、硬さ低下率は41%と高いため、長期の使用などによって硬さが低下し、へたり易いものだった。
<Comparative Example 1>
TDI was used as the isocyanate component.
As a result, the foam volume was low at 100 ml / cm 2 / s and it was difficult to eliminate stuffiness. Further, the 75% compression residual strain was as high as 4.0%, and it was easy to sag.
<Comparative Example 2>
As the polyol component, only polyol B having an EO content of 0% was used.
As a result, shrinkage occurred during foaming, and a good polyurethane foam could not be obtained.
<Comparative Example 3>
As the polyol component, only polyol A having an EO content of 75% was used.
As a result, collapse occurred during foaming and a good polyurethane foam could not be obtained.
<Reference Example 1>
The conventional flexible polyurethane foam was examined. Although the hardness and the like can be freely changed, the air flow rate is as low as 60 ml / cm 2 / s and it is easy to feel stuffiness. In addition, since the hardness reduction rate was as high as 23%, the hardness decreased due to long-term use and the like, and it was easy to sag.
<Reference Example 2>
In order to improve the air permeability, a film-free polyurethane foam obtained by subjecting the flexible polyurethane foam obtained in Reference Example 1 to a film removal treatment was examined. Since the film removal treatment has been performed, the air flow rate is as high as 350 ml / cm 2 / s. On the other hand, the 75% compression residual strain is 4.7% and the hardness reduction rate is as high as 41%. The hardness decreased due to the use of and so on.
本発明のマットレス用軟質ポリウレタンフォームは、除膜処理を施していないにも係らず高い通気性を有し、同時に、圧縮残留ひずみや硬さ低下率も低いため、長期間の使用や、運搬・保存時における圧縮梱包等においてもへたりが生じ難いものであった。該軟質ポリウレタンフォームは、マットレス等の寝具関係はもちろん、軟質ポリウレタンフォームが用いられている従来公知の物品に応用が可能である。
The flexible polyurethane foam for mattresses of the present invention has high air permeability despite not being subjected to film removal treatment, and at the same time has a low compressive residual strain and hardness reduction rate. It was difficult for sag to occur in compressed packaging during storage. The flexible polyurethane foam can be applied not only to mattresses and other bedding, but also to conventionally known articles in which the flexible polyurethane foam is used.
Claims (1)
前記ポリオール成分は、数平均分子量が3000〜5000、平均官能基数が2〜4、エチレンオキサイド含有率が60%以上であるポリエーテルポリオール(I)と、数平均分子量が2000〜4000、平均官能基数が2〜4、エチレンオキサイド含有率が20%以下であるポリエーテルポリオール(II)とを含み、
前記ポリエーテルポリオール(I)と前記ポリエーテルポリオール(II)の比率が、重量比で、ポリエーテルポリオール(I)/ポリエーテルポリオール(II)=60〜90%/40〜10%であり、
前記イソシアネート成分が、ジフェニルメタンジイソシアネートであり、
除膜処理を施さずに通気量が150ml/cm2/s以上であり、
75%圧縮残留ひずみが3.0%以下で、
硬さ低下率が20%以下であることを特徴とするマットレス用軟質ポリウレタンフォーム。
It is a flexible polyurethane foam consisting of polyol component, isocyanate component, catalyst, foaming agent, foam stabilizer,
The polyol component has a polyether polyol (I) having a number average molecular weight of 3000 to 5000, an average functional group number of 2 to 4, an ethylene oxide content of 60% or more, a number average molecular weight of 2000 to 4000, and an average functional group number. 2 to 4 and a polyether polyol (II) having an ethylene oxide content of 20% or less,
The ratio of the polyether polyol (I) and the polyether polyol (II) is, by weight ratio, polyether polyol (I) / polyether polyol (II) = 60 to 90% / 40 to 10%,
The isocyanate component is diphenylmethane diisocyanate;
The air flow rate is 150 ml / cm 2 / s or more without film removal treatment,
75% compression residual strain is 3.0% or less,
A flexible polyurethane foam for mattresses having a hardness reduction rate of 20% or less.
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