JP7440241B2 - ポリウレタンフォーム - Google Patents
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なお、コアシェルゴム粒子は、粒子状コア成分の表面の一部あるいは全体をシェル成分で被覆したものである。粒子状コア成分は、架橋されたゴム状ポリマーまたはエラストマーを主成分とするものであり、また、シェル成分は、粒子状コア成分の表面に、コア成分とは異なるシェル成分ポリマーをグラフト重合して被覆したものであり公知のものである。
ポリオール成分は、ポリオールからなる。ポリオールとしては、ポリエーテル系ポリオール、植物油系ポリオールなどが挙げられる。なお、2種類以上を併用してもよい。
ポリエーテル系ポリオールとしては、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、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオール等、ポリウレタン用のポリエーテル系ポリオールを使用することができる。ポリエーテル系ポリオールは、官能基数2~4、分子量400~8000が好ましく、より好ましくは2000~4000である。ポリエーテル系ポリオールは、2種類以上併用してもよい。
植物油系ポリオールとしては、ヒマシ油、ヒマワリ油、菜種油、亜麻仁油、綿実油、キリ油、ヤシ油、ケシ油、トウモロコシ油、ナッツ油等に由来するものが挙げられる。ヒマシ油系のポリオールとナッツ油系のポリオールは好適なものである。
ナッツ系ポリオールとしては、ピーナッツ系、カシューナッツ系などを挙げることができる。ナッツ系ポリオールの官能基数は2~3、分子量300~3000が好ましく、より好ましくは500~1000である。
植物油系ポリオールは、2種類以上併用してもよい。また、反応基を持たないオイル系も有効である。
鎖延長剤としては、ポリエチレングリコール(PEG)、ジプロピレングリコール(DPG)等を挙げることができる。鎖延長剤を配合する場合、鎖延長剤の量は、ポリオール成分100重量部に対して0.5~20重量部が好ましい。
架橋剤としては、グリセリン、ブタンテトラオール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコール、ジエタノールアミン、ポリアミンを挙げることができる。架橋剤を配合する場合、架橋剤の量は、ポリオール成分100重量部に対して0.5~10重量部が好ましい。
充填剤としては、アルミナ三水和物、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、粘土等を挙げることができる。
本発明のポリウレタンフォームは、圧縮率30%時の通気時間が240秒以上であって、良好な低通気性を有する。
・ポリオール1:ポリエーテルポリオール、製品名;PP-3000、三洋化成工業社製、分子量3000、官能基数3、プロピレンオキサイド含有率100%
・ポリオール2:ヒマシ油系ポリオール、製品名;HS 3G-500B、豊国製油社製、分子量2500、官能基数2.2
・ポリオール3:ヒマシ油系ポリオール、製品名;HS CM-025P、豊国製油社製、分子量840、官能基数3
・ポリオール4:カシューナッツ系ポリオール、製品名;NX-9203、Cardolite社製、分子量1350、官能基数2
・鎖延長剤:ジプロピレングリコール
・コアシェルゴム粒子分散液1:製品名;MX-714、カネカ社製、コアシェルゴム粒子/ポリプロピレングリコール(分子量400)=40/60重量比
・コアシェルゴム粒子分散液2:製品名;MX-710、カネカ社製、コアシェルゴム粒子/ポリプロピレングリコール(分子量1000)=40/60重量比
・架橋剤:グリセリン
・金属触媒:有機酸塩系触媒、製品名;EP73660A、PANTECHNOLOGY社製
・整泡剤:シリコーン系整泡剤、製品名;SZ-1952、東レ・ダウコーニング社製
・イソシアネート:ポリメリックMDI(クルードMDI)、製品名;M5S、BASFイノアックポリウレタン社製、NCO%:34%
また、コアシェルゴム粒子含有率は、合計量(イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量)に含まれるコアシェルゴム粒子の含有率であり、コアシェルゴム粒子分散液中のゴム粒子の量を算出し、合計量(イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量)で除算して、%表示した値である。
通気性(秒)は、前記の通気性測定方法にしたがって、圧縮率50%と圧縮率30%について行った。通気性評価は、圧縮率50%の場合に1800秒より大で、かつ圧縮率30%の場合に180秒より大の場合に「×」、圧縮率50%の場合に1800秒以下で、かつ圧縮率30%の場合に180秒以下の場合に「◎」とした。
圧縮永久歪(%)=[(圧縮前の厚み-圧縮解放後の厚み)/圧縮前の厚み]×100
圧縮永久歪評価は、圧縮永久歪が20%以上の場合「×」、15~20%未満の場合「△」、8~15%未満の場合「〇」、8%未満の場合「◎」とした。
25%CLD硬度評価は、25%CLD硬度が0.04MPaを超える場合「×」、0.03を超え0.04以下の場合「〇」、0.03以下の場合「◎」とした。
また、コアシェルゴム粒子及び架橋剤の量を0重量部とする比較例1の25%CLD硬度の値(100%)に対する、各実施例及び各比較例の25%CLD硬度の値の%を25%CLD硬度上昇率として算出し、評価した。25%CLD硬度上昇率の評価は、150%以上の場合「×」、115~150%未満の場合「〇」、115%未満の場合「◎」とした。
・実施例1-1
実施例1-1は、ポリオール成分として、ポリオール1を49.0重量部、ポリオール2を10.0重量部、ポリオール3を17.0重量部、ポリオール4を20.0重量部配合し、鎖延長剤3.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液1を2.0重量部、架橋剤を0重量部、金属触媒を4.0重量部、整泡剤を8.0重量部とし、イソシアネートインデックスを103としてイソシアネートを配合した例である。実施例1-1は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率0.71重量%である。
実施例1-2は、実施例1-1において、ポリオール1を48.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液1を3.0重量部とし、他の成分を実施例1-1と同様にした例である。実施例1-2は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率1.06重量%である。
実施例1-3は、実施例1-1において、ポリオール1を47.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液1を4.0重量部とし、他の成分を実施例1-1及び1-2と同様にした例である。実施例1-3は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率1.42重量%である。
実施例1-4は、実施例1-1において、ポリオール1を45.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液1を6.0重量部とし、他の成分を実施例1-1~1-3と同様にした例である。実施例1-4は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率2.12重量%である。
実施例1-5は、実施例1-1において、ポリオール1を43.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液1を8.0重量部とし、他の成分を実施例1-1~1-4と同様にした例である。実施例1-5は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率2.83重量%である。
実施例1-6は、実施例1-1において、ポリオール1を41.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液1を10.0重量部とし、他の成分を実施例1-1~1-5と同様にした例である。実施例1-6は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率3.54重量%である。
・実施例2-1
実施例2-1は、ポリオール成分として、ポリオール1を49.0重量部、ポリオール2を10.0重量部、ポリオール3を17.0重量部、ポリオール4を20.0重量部配合し、鎖延長剤3.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液2を2.0重量部、架橋剤を0重量部、金属触媒を4.0重量部、整泡剤を8.0重量部とし、イソシアネートインデックスを103としてイソシアネートを配合した例である。実施例2-1は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率0.71重量%である。
実施例2-2は、実施例2-1において、ポリオール1を48.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液2を3.0重量部とし、他の成分を実施例2-1と同様にした例である。実施例2-2は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率1.06重量%である。
実施例2-3は、実施例2-1において、ポリオール1を47.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液2を4.0重量部とし、他の成分を実施例2-1及び2-2と同様にした例である。実施例2-3は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率1.42重量%である。
実施例2-4は、実施例2-1において、ポリオール1を45.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液2を6.0重量部とし、他の成分を実施例2-1~2-3と同様にした例である。実施例2-4は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率2.12重量%である。
実施例2-5は、実施例2-1において、ポリオール2を43.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液2を8.0重量部とし、他の成分を実施例2-1~2-4と同様にした例である。実施例2-5は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率2.83重量%である。
実施例1-6は、実施例2-1において、ポリオール1を41.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液2を10.0重量部とし、他の成分を実施例2-1~2-5と同様にした例である。実施例2-6は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率3.54重量%である。
・比較例1
比較例1は、ポリオール成分として、ポリオール1を51.0重量部、ポリオール2を10.0重量部、ポリオール3を17.0重量部、ポリオール4を20.0重量部配合し、鎖延長剤3.0重量部、コアシェルゴム粒子分散液を0重量部、架橋剤を0重量部、金属触媒を4.0重量部、整泡剤を8.0重量部とし、イソシアネートインデックスを103としてイソシアネートを配合した例である。比較例1は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率0.00重量%である。
比較例2は、比較例1において、ポリオール1を48.0重量部、架橋剤を3.0重量部とし、他の成分を比較例1と同様にした例である。比較例2は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率0.00重量%である。
比較例3は、比較例1において、ポリオール1を46.0重量部、架橋剤を5.0重量部とし、他の成分を比較例1及び2と同様にした例である。比較例3は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率0.00重量%である。
・比較例4
比較例4は、比較例1において、ポリオール1を52.0重量部、ポリオール2を10.0重量部、ポリオール3を30.0重量部、ポリオール4を8.0重量部、整泡剤を6.0重量部とし、他の成分を比較例1と同様にした例である。比較例4は、イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物の合計量は113.0重量部、コアシェルゴム粒子含有率0.00重量%である。
Claims (3)
- ポリオール成分、整泡剤、触媒、イソシアネート成分を含むポリウレタン反応組成物と、造泡用気体とからメカニカルフロス法により得られるポリウレタンフォームであって、
前記ポリオール成分は、ポリエーテルポリオール、ヒマシ油系ポリオール、および、カシューナッツ系ポリオールを含み、
前記ポリウレタン反応組成物にはコアシェルゴム粒子とジプロピレングリコールが含まれ、
JIS K6400-2D法に準拠した25%CLD硬度が0.05MPa以下であり、
JIS K6400-4に準拠した圧縮永久歪が10%以下であることを特徴とするポリウレタンフォーム。 - 前記コアシェルゴム粒子の量は、前記イソシアネート成分を除くポリウレタン反応組成物に0.5~5.0重量%であることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンフォーム。
- 請求項1または2に記載のポリウレタンフォームを備えるシール材。
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