JPH10176073A - 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
軟質ポリウレタンフォームの製造方法Info
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- JPH10176073A JPH10176073A JP9196526A JP19652697A JPH10176073A JP H10176073 A JPH10176073 A JP H10176073A JP 9196526 A JP9196526 A JP 9196526A JP 19652697 A JP19652697 A JP 19652697A JP H10176073 A JPH10176073 A JP H10176073A
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Abstract
成分とする配合物を発泡して軟質ポリウレタンフォーム
を製造するに当り、上記ポリオールの一部又は全部とし
て親水性を有する有機酸金属塩及び/又はその重合体を
含むポリオールを使用すると共に、得られたポリウレタ
ンフォームを元の厚さの5〜80%に圧縮することを特
徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 【効果】 本発明によれば、吸水性の高い軟質ポリウレ
タンフォームを安価に製造することができる。
Description
レタンフォームに比べて優れた高吸水性を有する軟質ポ
リウレタンフォームの製造方法に関する。
等のガラス洗浄、OA機器分野におけるクリーンルーム
の水分の拭き取り材、ワイパー、ハードディスク洗浄や
プリンターのインク吸収材、吸水ロール、吸汗や保温を
必要とする分野、水耕栽培用、自動車の洗車後の水分の
拭き取り材、雑貨等、水を嫌うあるいは保水用等多くの
用途に対して、その水分保水・除去・洗浄用に高吸水性
のフォームが使用されている。
ディスクの洗浄は、従来フロンを用いて洗浄していた
が、フロンがオゾン破壊により地球環境に悪影響を与え
ることから、水洗浄に切り替えられたために、この水を
完全に取り除くことが必要となっており、このためこれ
らの用途等に有効に用いられる材料が求められてきた。
を有するフォームとしては、ポリビニルアルコールを主
鎖としたPVAフォームが圧倒的に多く、また元来むし
ろ疎水性である軟質ポリウレタンフォームを吸水性を有
するように改良した特殊なポリウレタンフォームも一部
で使用されている(米国特許第5,460,655号、
同第5,415,627号公報)。
ような用途に使用されているものとしては上述したよう
にPVAフォームがあり、その吸水性については優れた
性能を有しているが、乾燥状態では全く弾力性がなく固
体状態になり、再使用の場合に対象物を傷つけたり変形
させたりしてしまうという問題点があり、更には高価で
あるという点からも改良が必要である。
使用される主原料の1つであるポリオールにエチレンオ
キサイドを多量に使用した特殊なポリオールを用いて、
その吸水性を高めようとする提案がなされている。
柔軟で弾性を有し、その吸水性はある程度増大するが、
なおPVAフォームと同等の吸水性を持つまでには至っ
ていない。更には、特殊なポリオールを使用するという
点から、当然のことながら価格的にも高い。
で、PVAフォームと同等あるいはそれ以上の高い吸水
性を有し、かつその柔軟性、弾性により処理の対象物に
対して傷等を与えることもなく、しかも価格的にも比較
的安価な軟質ポリウレタンフォームの製造方法を提供す
ることを目的とする。
発明は、上記目的を達成するため、下記軟質ポリウレタ
ンフォームの製造方法を提供する。 請求項1:ポリオール、イソシアネート及び水を主成分
とする配合物を発泡して軟質ポリウレタンフォームを製
造するに当り、上記ポリオールの一部又は全部として親
水性を有する有機酸金属塩及び/又はその重合体を含む
ポリオールを使用すると共に、得られたポリウレタンフ
ォームを元の厚さの5〜80%に圧縮することを特徴と
する軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 請求項2:親水性を有する有機酸金属塩及び/又はその
重合体を含むポリオールが全ポリオールの20〜100
重量%である請求項1記載の製造方法。 請求項3:親水性を有する有機酸金属塩及び/又はその
重合体を含むポリオールが、ポリオールに有機酸金属塩
を添加、混合し、このポリオール中で該有機酸金属塩を
重合して、上記ポリオール中で上記有機酸金属塩の重合
体を生成させたものである請求項1又は2記載の製造方
法。 請求項4:有機酸金属塩がアクリル酸アルカリ金属塩で
あり、その重合体がポリアクリル酸アルカリ金属塩であ
る請求項1,2又は3記載の製造方法。
塩、ポリアクリル酸塩等の親水性を有する有機酸金属塩
及び/又はその重合体をポリオール中に含んだものを用
いることにより、元来は、むしろ疎水性である軟質ポリ
ウレタンフォームを親水性化すると共に、更に該フォー
ムを圧縮することにより、その表面状態を微細化するこ
とで毛細管現象を促進させ、更に吸水力を高めることが
できる。
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造方法は、ま
ず、ポリオール、イソシアネート、水を主成分とする配
合物を発泡して軟質ポリウレタンフォームを得るもので
あるが、この場合、本発明においては、上記ポリオール
の一部又全部として親水性有機酸金属塩及び/又はその
重合体を含有するポリオールを使用する。
好ましいものとして挙げられ、その重合体としてはポリ
アクリル酸が挙げられる。また、金属塩としてはカリウ
ム、マグネシウム、スズ、銅、リチウム、銀等が有効で
あり、中でもカリウム、ナトリウムが好ましい。
含有されるポリオールの種類に特に制限はないが、開始
剤として、グリセリン、トリメチロールプロパン又はジ
エチレングリコール等を用い、プロピレンオキサイド又
はエチレンオキサイド等を付加したポリエーテルポリオ
ールが挙げられる。なお、上記ポリオールのOH価は1
0〜100、特に20〜60であることが好ましい。
の重合体含有ポリオールは、ポリオール/有機酸金属塩
及び/又はその重合体が50/50〜95/5の重量割
合で混合又は重合されたポリオールが好ましい。
又はその重合体含有ポリオールとしては、ポリオール中
にアクリル酸ナトリウム等の有機酸金属塩を添加、混合
した後、このポリオール中で該有機酸金属塩を重合し
て、ポリアクリル酸ナトリウム等の有機酸金属塩の重合
体を生成したものが好ましい。この場合、アクリル酸ナ
トリウム等の有機酸金属塩は、通常ポリオールとは反応
しないが、ポリオール中で有機酸金属塩の重合体を生成
させることにより、平均粒子径が0.5〜10μm程度
の重合体が得られる。これは、通常のポリアクリル酸ナ
トリウム樹脂等の有機酸金属塩の重合体の平均粒子径が
100μm程度であるのに比べて、細粒であり、また、
ポリオール中で生成するので、ポリオールに絡まり、ポ
リオールや軟質ポリウレタンフォームから抜け落ちにく
い。従って、単に軟質ポリウレタンフォームの製造時に
ポリオール、イソシアネート、水に有機酸金属塩重合体
を添加して、フォームを製造する場合に比べて、得られ
るフォームの吸水性が繰り返し使用しても低下しにく
い。また、ポリオール、イソシアネート、水に有機酸金
属塩重合体を添加した場合、フォーム製造用材料の粘度
が高くなり、フォームが製造しにくくなるおそれがある
が、ポリオール中で重合体を生成したものを用いた場合
は、かかる不利は生じ難い。
有ポリオールは、他の通常のポリオール、例えば開始剤
のグリセリン、トリメチロールプロパン又はジエチレン
グリコールなどにプロピレンオキサイド、エチレンオキ
サイドなどを付加したポリエーテルポリオール、開始剤
のジエチレングリコール、トリメチロールプロパン又は
グリセリンなどにアジピン酸を付加したポリエステルポ
リオールなどとブレンドして使用することができる。こ
の場合、上記有機酸金属塩及び/又はその重合体含有ポ
リオールは、全ポリオール中20〜100重量%、特に
50〜100重量%であることが好ましい。20重量%
未満の含有量では、目的とする吸水性が得られず、好ま
しくない。
れず、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いる通常の
ジイソシアネートを用いることができ、例えばTDI、
C−MDIなどを使用することができる。
ウレタンフォームを製造する場合の常用量でよく、通常
全ポリオール100重量部に対し20〜100重量部、
特に50〜100重量部である。
ール100重量部に対し1〜7重量部、特に1〜5重量
部である。
いる配合物には、更に触媒、架橋剤、整泡剤等を配合す
ることが好ましい。即ち、上記有機酸金属塩及び/又は
その重合体含有ポリオールを用いて発泡させた場合、反
応性が通常の場合に比べて遅くなり、また、通常の配合
処方のフォームより硬度が低くなるため、硬度をアップ
させるために架橋剤を使用することができる。また、特
にその用途により求められる厳密な水分を除去する場合
には、本発明の高吸水性の軟質ポリウレタンフォームを
使用する際に、該フォームと接触した時点で該フォーム
内に存在する溶出物が対象物に付着することのないよう
にするために、必要に応じて反応性の触媒あるいは整泡
剤を用いることが望ましい。
サメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−(ジメチル
アミノエチル)エーテル、テトラメチルプロピレンジア
ミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、テトラメチ
ルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、メチル
モルホリン、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン
等の軟質ポリウレタンフォームの製造に用いる通常のア
ミン触媒を使用することができる。この場合、溶出など
が問題となる用途には、反応性を有するアミン触媒、例
えばジメチルアミノエトキシエトキシエタノール、ジメ
チルアミノヘキサノールなどの使用が好ましい。上記触
媒の使用量は、全ポリオール100重量部に対し0.0
01〜5重量部、特に0.1〜2重量部とすることがで
きる。
場合には架橋剤を配合し得る。架橋剤としては、トリメ
チロールプロパン、ジエチレングリコール、1,4−ブ
タンジオール、ジプロピレングリコール等、及びそれら
にプロピレンオキサイド又はエチレンオキサイドを付加
させたものなどを挙げることができ、その配合量は全ポ
リオール100重量部に対して0〜10重量部、特に1
〜5重量部とすることが好ましい。
レタンフォーム発泡に使用されるシリコーン系等の整泡
剤が使用される。その使用量は、全ポリオール100重
量部に対し0.1〜3重量部、特に0.5〜1.5重量
部とすることができる。
ウレタンフォームを発泡、製造する条件は、通常の条件
でよいが、発泡温度は20〜30℃が好ましい。
レタンフォームは、そのセル径(セル数)が10〜70
個/inch、特に45〜70個/inchであること
が好ましい。10個/inch未満であると十分な吸水
性が得られず、70個/inchを超えるとポリウレタ
ンフォーム自体の製造が困難になる場合が生じる。
更にプレス機等を用いて圧縮させる。圧縮の程度は、元
のフォームの厚さの5〜80%に圧縮することが必要で
あり、好ましくは20〜70%に圧縮することがより好
ましい。フォームの圧縮が5%未満では、性能上は問題
はなく、また吸水性も有するが、フォームの耐久性やコ
ストが問題となり、また、80%を超えると十分な吸水
性が得られないため好ましくない。なお、フォームを圧
縮する方向はいずれの方向でもよい。
より熱圧縮を与えて該フォームの表面状態を微細化させ
ることにより、毛細管現象を促進させ、あるいはフォー
ム密度をアップさせることにより、吸水力を更に高める
ことができ、本発明の高吸水性を有する軟質ポリウレタ
ンフォームが完成する。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
す成分からなる配合物を調製した。
リアクリル酸ナトリウム含有ポリエーテルポリオール
(グリセリンにプロピレンオキサイド及びエチレンオキ
サイドを付加したポリエーテル中にアクリル酸ナトリウ
ムを添加、重合してポリエーテル中でポリアクリル酸ナ
トリウムを生成させたポリエーテルポリオール) *2:ダウ製「V−3030」,グリセリンにプロピレ
ンオキサイドを付加したポリエーテルポリオール *3:旭硝子製「EX430」,分子量400,官能基
=3,グリセリンにプロピレンオキサイドを付加 *4:花王製「23P」,反応型アミン触媒,ジメチル
アミノエトキシエトキシエタノール *5:東ソー製「HPW」,アミン触媒,N−メチル−
N−ヒドロキシエチルピペラジン *6:三共エアプロダクツ製「DABC0−33L
V」,トリエチレンジアミン *7:花王製,N−エチルモルホリン *8:日本ユニカー製「L5340」,シリコーン系界
面活性剤,ジメチルポリシロキサンにエチレンオキサイ
ドとプロピレンオキサイドを付加 *9:信越シリコーン製「F242TB」,ジメチルシ
ポリロキサンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサ
イドを付加 *10:武田薬品製「T880」,トリメチロールプロ
パンにプロピレンオキサイドを付加 *11:日東化成製,スタナスオクトエート *12:日本ポリウレタン製「T−80」,トリレンジ
イソシアネート
さ300mm×幅800mm×長さ200mmの大きさ
の軟質ポリウレタンフォームを得た。そのセル径を表2
に示す。これらのフォームにつき、熱プレスを用いて1
80℃で2分間圧縮し、表2に示す圧縮率のフォームを
製造し、その密度、硬度、吸水率を下記方法で測定し
た。結果を表2に示す。
る。 (2)硬度:JIS−K6401に準ずる。 (3)吸水テスト: A法:厚み10mm以上のフォームの上に水滴1mlを
落とし、完全に吸い込むまでの時間(単位=秒)。 B法:厚さ10mm×幅15mm×長さ40mmの試験
片を垂直にして、下部10mmを水中に沈め、水面から
の高さが10mm(B1)、20mm(B2)まで水を吸
いあげるまでの時間(単位=秒)。
フォーム圧縮体は、通常の配合の比較例に示すポリウレ
タンフォームの圧縮体よりも短時間で優れた吸水性を示
している。また、本発明の配合のポリウレタンフォーム
においても、これを圧縮したものとしないものでは圧縮
した方がその吸水性が大幅にアップし、吸水性が優れる
ことがわかる。
ウレタンフォームを安価に製造することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 ポリオール、イソシアネート及び水を主
成分とする配合物を発泡して軟質ポリウレタンフォーム
を製造するに当り、上記ポリオールの一部又は全部とし
て親水性を有する有機酸金属塩及び/又はその重合体を
含むポリオールを使用すると共に、得られたポリウレタ
ンフォームを元の厚さの5〜80%に圧縮することを特
徴とする軟質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項2】 親水性を有する有機酸金属塩及び/又は
その重合体を含むポリオールが全ポリオールの20〜1
00重量%である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 親水性を有する有機酸金属塩及び/又は
その重合体を含むポリオールが、ポリオールに有機酸金
属塩を添加、混合し、このポリオール中で該有機酸金属
塩を重合して、上記ポリオール中で上記有機酸金属塩の
重合体を生成させたものである請求項1又は2記載の製
造方法。 - 【請求項4】 有機酸金属塩がアクリル酸アルカリ金属
塩であり、その重合体がポリアクリル酸アルカリ金属塩
である請求項1,2又は3記載の製造方法。
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---|---|---|---|
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JP18102196 | 1996-07-10 | ||
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JP8-276100 | 1996-10-18 | ||
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JP2006265303A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Inoac Corp | 研磨用バフ材の製造方法 |
EP1826261A2 (en) | 2003-02-28 | 2007-08-29 | The Procter & Gamble Company | Foam-generating kit containing a foam-generating dispenser and a composition containing a high level of surfactant |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19652697A patent/JP3733991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2006265303A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Inoac Corp | 研磨用バフ材の製造方法 |
JP4526987B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2010-08-18 | 株式会社イノアックコーポレーション | 研磨用バフ材の製造方法 |
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JP3733991B2 (ja) | 2006-01-11 |
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