(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-16
(45)【発行日】2024-02-27
(54)【発明の名称】ポリウレタンフォーム
(51)【国際特許分類】
C08G 18/76 20060101AFI20240219BHJP
C08G 18/00 20060101ALI20240219BHJP
C08G 18/42 20060101ALI20240219BHJP
C08G 18/40 20060101ALN20240219BHJP
C08G 101/00 20060101ALN20240219BHJP
【ＦＩ】
C08G18/76 057
C08G18/00 F
C08G18/42 088
C08G18/40
C08G101:00
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2023067486
(22)【出願日】2023-04-17
(62)【分割の表示】P 2023520505の分割
【原出願日】2021-10-18
(65)【公開番号】P2023080375
(43)【公開日】2023-06-08
【審査請求日】2023-04-21
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000119232
【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 莉緒菜
(72)【発明者】
【氏名】小島 貫也
(72)【発明者】
【氏名】北村 拓朗
【審査官】前田 直樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－２３６９１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０３５６１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２４６７７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０４６６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／０１３８１５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００９－１６７２５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１２９５４６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－２０５４２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／０１５２４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２６６４５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０９５０８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１６６９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０６８８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３８０１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０５４１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／０２０９０５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０８Ｇ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオール成分、ポリイソシアネート、発泡剤を含むポリウレタンフォーム組成物から得られるポリウレタンフォームにおいて、前記ポリオール成分は、複数種類のヒマシ油由来のポリオール、及び、複数種類の石油由来のポリオールを含み、
前記ポリイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネートの異性体の混合物を含み、
ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０によって測定されるバイオマス度が２４％以上であることを特徴とするポリレウレタンフォーム。
【請求項2】
ポリオール成分、ポリイソシアネート、発泡剤を含むポリウレタンフォーム組成物から得られるポリウレタンフォームにおいて、前記ポリオール成分は、複数種類のヒマシ油由来のポリオール、及び、複数種類の石油由来のポリオールを含み、
前記ヒマシ油由来のポリオールは、ヒマシ油とセバシン酸との反応物を含み、
前記ポリイソシアネートは、２，４－ジフェニルメタンジイソシアネートを含み、
ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０によって測定されるバイオマス度が２４％以上であることを特徴とするポリレウレタンフォーム。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載のポリウレタンフォームであって、以下の測定方法で測定された前記ポリウレタンフォームの洗濯後吸水率、脱水後吸水率、２４時間乾燥後吸水率は、
前記ポリウレタンフォームがスラブ発泡品の場合、前記洗濯後吸水率が２００％未満、前記脱水後吸水率が１８５％未満、前記２４時間乾燥後吸水率が３％未満であり、
前記ポリウレタンフォームがモールド発泡品の場合、前記洗濯後吸水率が１００％未満、前記脱水後吸水率が９５％未満、前記２４時間乾燥後吸水率が１０％未満であることを特徴とするポリウレタンフォーム。
洗濯後吸水率の測定方法は、縦型洗濯機を用い、表１に示す１回目洗濯コース、２回目洗濯コース、３回目洗濯コースを、前記ポリウレタンフォームのサンプルについて順に実施し、各洗濯コース終了毎に前記サンプルの重量を測定して吸水率を算出し、３回目洗濯コース終了後の吸水率の値を前記洗濯後吸水率とした。
洗濯後吸水率（％）＝（各回の洗濯コース後サンプルの重量－洗濯前サンプルの重量）／（洗濯前サンプルの重量）×１００
脱水後吸水率の測定方法は、３回目洗濯コース終了後に、表１に示す１回目脱水コースと２回目脱水コースを順に行い、各回の脱水コース終了毎に、前記サンプルの重量を測定して吸水率を算出し、２回目脱水コース終了後の吸水率を前記脱水後吸水率とした。
脱水後吸水率（％）＝（各回の脱水コース後サンプルの重量－洗濯前サンプルの重量）／（洗濯前サンプルの重量）×１００
２４時間乾燥後吸水率は、２回目脱水コース終了後の前記サンプルを２４時間室温（２０～２８℃を室温という。）で放置し、その後の前記サンプルの重量から前記２４時間乾燥後吸水率を算出した。
２４時間乾燥後吸水率（％）＝（２４時間放置後のサンプルの重量）／（洗濯前のサンプルの重量）×１００
【表1】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗濯後の乾燥性が良好なポリウレタンフォームの提供を目的とする。
【背景技術】
【0002】
ポリウレタンフォームは、ポリオール成分、イソシアネート、発泡剤を含むポリウレタンフォーム組成物から形成されるものであり、寝具や衣料等の材料として多用されている（特許文献１、２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－２７０１４６号公報
【文献】特開２０１９－１７９４８号公報
【文献】特開２０１９－２０３０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、ポリウレタンフォームは、細かいセル（気泡）構造からなるため、保水性が高く、洗濯後の乾燥性が悪い問題がある。
【0005】
本発明は、洗濯後の乾燥性が良好な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】
【0006】
本発明は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０によって測定されるバイオマス度が２４％以上であるポリウレタンフォームを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明のポリウレタンフォームは、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０によって測定されるバイオマス度が２４％以上であることにより、洗濯後の乾燥性が良好になる。
バイオマス度は、製品に含まれる天然由来原料の割合を意味し、天然由来の物質にしか含まれていない放射性炭素Ｃ１４が製品にどのくらい含まれているかを測定することで、その製品のバイオマス度を測ることができる。
本発明におけるバイオマス度は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に基づき、加速器質量分析法（ＡＭＳ法）でポリウレタンフォームのＣ１４濃度を測定し、現在における１００％天然由来物質のＣ１４濃度に対する割合（％）を計算することにより求められる。
バイオマス度は、製品に含まれる天然由来原料の割合を意味し、天然由来の物質にしか含まれていない放射性炭素Ｃ１４が製品にどのくらい含まれているかを測定することで、その製品のバイオマス度を測ることができる。
本発明におけるバイオマス度は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に基づき、加速器質量分析法（ＡＭＳ法）でポリウレタンフォームのＣ１４濃度を測定し、現在における１００％天然由来物質のＣ１４濃度に対する割合（％）を計算することにより求められる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明のポリウレタンフォームは、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に基づき、加速器質量分析法（ＡＭＳ法）で測定されるバイオマス度が２４％以上であるため、洗濯後の乾燥性が良好になり、乾燥時間を短くすることができる。
【0010】
ポリウレタンフォームには、硬質、半硬質、軟質があり、用途に応じて選択される。例えば、マットレスなどの寝具やブラジャーのパットなどの衣料用には軟質ポリウレタンフォームが多用される。本発明のポリレタンフォームは、硬質、半硬質、軟質の何れの場合も含まれる。
【0011】
本発明のポリウレタンフォームは、ポリオール成分、ポリイソシアネート、発泡剤を含むポリウレタンフォーム組成物から得られる。ポリウレタンフォーム組成物は、混合撹拌によってポリオール成分とポリイソシアネートが反応し、発泡してポリウレタンフォームが形成される。
【0012】
ポリオール成分は、一つの分子内に水酸基を二つ以上持つ化合物であるポリオールを含む。ポリオール成分には、植物由来ポリオールが含まれる。植物由来ポリオールは、植物由来の原料、例えば植物油等を用いて製造されたポリオールである。
【0013】
植物油としては、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、大豆油等を挙げることができる。それらのなかでも、ヒマシ油を原料として製造されたヒマシ油ポリオールは、植物由来ポリオールとして好適な一例である。
【0014】
ヒマシ油ポリオールは、変性ヒマシ油ポリオール、未変性ヒマシ油ポリオールの何れでもよく、あるいは両方を含んでいてもよい。
変性ヒマシ油ポリオールは、ヒマシ油とヒマシ油以外の油脂とのエステル交換反応物、ヒマシ油と油脂脂肪酸とのエステル交換反応物、ヒマシ油と多価アルコールとのエステル交換反応物、ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物、ヒマシ油に含まれる水酸基の一部と酢酸などのモノカルボン酸とのエステル化反応物、これらにアルキレンオキサイドを付加重合した反応物、これらに水素を付加した水素添加物等が挙げられる。
未変性ヒマシ油ポリオールは、精製ヒマシ油ポリオール、半精製ヒマシ油ポリオール、未精製ヒマシ油ポリオール等が挙げられる。
変性ヒマシ油ポリオールは、ヒマシ油とヒマシ油以外の油脂とのエステル交換反応物、ヒマシ油と油脂脂肪酸とのエステル交換反応物、ヒマシ油と多価アルコールとのエステル交換反応物、ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物、ヒマシ油に含まれる水酸基の一部と酢酸などのモノカルボン酸とのエステル化反応物、これらにアルキレンオキサイドを付加重合した反応物、これらに水素を付加した水素添加物等が挙げられる。
未変性ヒマシ油ポリオールは、精製ヒマシ油ポリオール、半精製ヒマシ油ポリオール、未精製ヒマシ油ポリオール等が挙げられる。
【0015】
植物由来ポリオールは、官能基数が２～３．５、水酸基価が４０～１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量７２４～２９３１が好ましく、一種類あるいは複数種類を使用してもよい。
植物由来ポリオールの量は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０によって測定されるバイオマス度が２４％以上となるように決定されるが、ポリオール成分１００質量部中に１５質量部以上が好ましく、より好ましくは３０質量部以上、さらに好ましくは８０質量部以上である。ポリオール成分には石油油来のポリオールを含んでいてもよい。石油由来ポリオールを含むことにより、成形性・生産性が良好になる。
植物由来ポリオールの量は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０によって測定されるバイオマス度が２４％以上となるように決定されるが、ポリオール成分１００質量部中に１５質量部以上が好ましく、より好ましくは３０質量部以上、さらに好ましくは８０質量部以上である。ポリオール成分には石油油来のポリオールを含んでいてもよい。石油由来ポリオールを含むことにより、成形性・生産性が良好になる。
【0016】
石油由来ポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等の何れでもよく、それらの一種類あるいは複数種類を使用してもよい。
【0017】
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、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を挙げることができる。
【0018】
ポリエステルポリオールとしては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、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等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを挙げることできる。
また、ポリエーテルエステルポリオールとしては、ポリエーテルポリオールと多塩基酸を反応させてポリエステル化したもの、あるいは１分子内にポリエーテルとポリエステルの両セグメントを有するものを挙げることができる。
また、ポリエーテルエステルポリオールとしては、ポリエーテルポリオールと多塩基酸を反応させてポリエステル化したもの、あるいは１分子内にポリエーテルとポリエステルの両セグメントを有するものを挙げることができる。
【0019】
石油由来ポリオールは、官能基数が２．０～３．５、水酸基価が１５～１０００ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量１００～１００００が好ましい。
【0020】
ポリイソシアネートは、特に制限されるものではなく、芳香族系、脂環式、脂肪族系の何れでもよく、また、１分子中に２個のイソシアネート基を有する２官能のイソシアネート、あるいは１分子中に３個以上のイソシアネート基を有する３官能以上のイソシアネートであってもよく、それらを単独であるいは複数組み合わせて使用してもよい。
【0021】
２官能のポリイソシアネートとしては、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、２，６－トリレンジイソシアネート（２、６－ＴＤＩ）、ｍ－フェニレンジイソシネート、ｐ－フェニ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（４，４’－ＭＤＩ）、２，４’－ジフェニルメタンジアネート（２，４’－ＭＤＩ）、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート（２，２’－ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート、３，３’－ジメチル－４，４’－ビフェニレンジイソネート、３，３’－ジメトキシ－４，４’－ビフェニレンジイソシアネートなどの芳香族系のもの、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環式のもの、ブタン－１，４－ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの芳香族系のものを挙げることができる。なお、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）は、ポリメリックＭＤＩおよびポリメリックＭＤＩのプレポリマーの複数種類を併用してもよい。
【0022】
３官能以上のポリイソシアネートとしては、１－メチルベンゾール－２，４，６－トリイソシアネート、１，３，５－トリメチルベンゾール－２，４，６－トリイソシアネート、ビフェニル－２，４，４’－トリイソシアネート、ジフェニルメタン－２，４，４’－トリイソシアネート、メチルジフェニルメタン－４，６，４’－トリイソシアネート、４，４’－ジメチルジフェニルメタン－２，２’，５，５’テトライソシアネート、トリフェニルメタン－４，４’，４”－トリイソシアネート等を挙げることができる。
【0023】
イソシアネートインデックス（ＩＮＤＥＸ）は７０～１５０が好ましく、より好ましくは８０～１３０であり、最も好ましくは９０～１２０である。イソシアネートインデックスが７０未満になると、発泡成形性に劣るようになる。一方、イソシアネートインデックスが１５０を超えるとフォームが硬くなりすぎて脆くなり、耐久性が劣るようになる。イソシアネートインデックスは、ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオー成分の水酸基や発泡剤としての水などの活性水素基の合計モル数で割った値に１００を掛けた値であり、［ポリイソシアネートのＮＣＯ当量／活性水素当量×１００］で計算される。
【0024】
発泡剤は、水、炭化水素、ハロゲン系化合物等を挙げることができ、これらの中から１種類でもよく、２種類以上でもよい。炭化水素としては、シクロペンタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等を挙げることができる。また、ハロゲン系化合物としては、塩化メチレン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ノナフルオロブチルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチルエーテル、ペンタフルオロエチルメチルエーテル、ヘプタフルオロイソプロピルメチルエーテル等を挙げることができる。これらの中でも発泡剤として水が特に好適である。水は、イオン交換水、水道水、蒸留水等の何れでもよい。発泡剤としての水の配合量は、ポリオール成分を１００質量部とした場合、０．５～１０質量部であり、好ましくは１～８質量部、より好ましくは１．５～５質量部である。
【0025】
ポリオール組成物には、その他の成分として触媒、助剤が適宜配合される。
触媒は、ポリウレタンフォーム用として公知のものを使用することができ、特に限定されない。使用可能な触媒として、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の錫触媒や、フェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）が挙げられる。触媒の全配合量は、触媒の種類によって適宜決定されるが、ポリオール成分１００質量部に対して０．０１～３．０質量部が一般的であり、好ましくは０．０２～１．５質量部、さらに好ましくは０．０５～１．２質量部である。
触媒は、ポリウレタンフォーム用として公知のものを使用することができ、特に限定されない。使用可能な触媒として、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の錫触媒や、フェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）が挙げられる。触媒の全配合量は、触媒の種類によって適宜決定されるが、ポリオール成分１００質量部に対して０．０１～３．０質量部が一般的であり、好ましくは０．０２～１．５質量部、さらに好ましくは０．０５～１．２質量部である。
【0026】
助剤としては、例えば、整泡剤、架橋剤、着色剤、難燃剤、抗菌剤、安定剤、可塑剤等を挙げることができる。
【0027】
整泡剤は、ポリウレタンフォーム用として公知のものを使用することができ、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤及び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好適なものである。シリコーン系整泡剤としては、シロキサン鎖主体からなるもの、シロキサン鎖とポリエーテル鎖が線状の構造をとるもの、分岐し枝分かれしたもの、ポリエーテル鎖がシロキサン鎖にペンダント状に変性されたもの等が挙げられる。
【0028】
架橋剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ブタンテトラオール、ポリオキシ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、ポリアミン等が挙げられ、それらを単独使用または２種類以上を併用することができる。
【0029】
ポリウレタンフォームには、スラブ発泡品とモールド発泡品とがあり、本発明のポリウレタンフォームはいずれでもよい。
スラブ発泡品は、ポリウレタンフォーム組成物を混合撹拌してコンベア上に吐出し、コンベア上で発泡させてポリウレタンフォームを連続形成し、その後裁断により所定サイズにしたものである。それに対してモールド発泡品は、金型にポリウレタンフォーム組成物を注入して発泡させたものであり、金型の内面形状に応じた外形状を有する。
スラブ発泡品は、ポリウレタンフォーム組成物を混合撹拌してコンベア上に吐出し、コンベア上で発泡させてポリウレタンフォームを連続形成し、その後裁断により所定サイズにしたものである。それに対してモールド発泡品は、金型にポリウレタンフォーム組成物を注入して発泡させたものであり、金型の内面形状に応じた外形状を有する。
【0030】
また、本発明のポリウレタンフォームは、除膜処理が未処理のセル膜を有するもの、あるいは除膜処理が行われてセル膜が除去されたものの何れでもよい。
除膜処理は、ポリウレタンフォームのセル膜を除去するための公知の処理であり、ポリウレタンフォームをアルカリ溶液に浸漬してセル膜を溶融する方法や、密閉容器にポリウレタンフォームを収容し、酸素等の可燃ガスを密閉容器に充填した後に点火することにより爆発させてセル膜を破壊する方法等がある。
除膜処理は、ポリウレタンフォームのセル膜を除去するための公知の処理であり、ポリウレタンフォームをアルカリ溶液に浸漬してセル膜を溶融する方法や、密閉容器にポリウレタンフォームを収容し、酸素等の可燃ガスを密閉容器に充填した後に点火することにより爆発させてセル膜を破壊する方法等がある。
【実施例】
【0031】
この発明の実施例を、比較例と共に具体的に説明する。以下の原料を図１の表に示す配合とした各実施例及び各比較例のポリウレタンフォーム組成物を撹拌混合し、発泡させて各実施例及び各比較例のポリウレタンフォームを作製した。なお、比較例１及び実施例１～３はスラブ発泡品であり、比較例２及び実施例４はモールド発泡品である。また、実施例２については、実施例１のポリウレタンフォームに対して、爆発により除膜処理を行ってセル膜を除去したものであり、セル膜有無以外は、実施例１と同様である。
【0032】
＜ポリオール成分＞
・植物由来ポリオール１；未変性（精製処理）ヒマシ油ポリオール、植物度１００％、官能基数２．７、水酸基価１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量９４７、品名：Ｈ－３０、伊藤製油株式会社製
・植物由来ポリオール２；精製ヒマシ油１００質量部とセバシン酸１０．９質量部とを撹拌しながら反応させたものであり、精製ヒマシ油／セバシン酸＝２／１モルからなる植物度１００％のヒマシ油ポリオール、官能基数３．５、水酸基価８６ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量２１８２
・石油由来ポリオール１；官能基数３、水酸基価２４．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量６９８３．４、品名：ＫＣ７３７、三洋化成工業株式会社社製
・石油由来ポリオール２；官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量３０００、品名：ＥＰ５０５Ｓ、三井化学株式会社社製
・石油由来ポリオール３；ポリエーテルポリオール、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量３０００、品名：ＧＰ－３０５０ＮＳ、三洋化成工業株式会社製
・石油由来ポリオール４；官能基数３、水酸基価３１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量５４２９、品名：Ｙ－７５３０、三井化学ＳＫＣポリウレタン株式会社社製
・植物由来ポリオール１；未変性（精製処理）ヒマシ油ポリオール、植物度１００％、官能基数２．７、水酸基価１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量９４７、品名：Ｈ－３０、伊藤製油株式会社製
・植物由来ポリオール２；精製ヒマシ油１００質量部とセバシン酸１０．９質量部とを撹拌しながら反応させたものであり、精製ヒマシ油／セバシン酸＝２／１モルからなる植物度１００％のヒマシ油ポリオール、官能基数３．５、水酸基価８６ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量２１８２
・石油由来ポリオール１；官能基数３、水酸基価２４．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量６９８３．４、品名：ＫＣ７３７、三洋化成工業株式会社社製
・石油由来ポリオール２；官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量３０００、品名：ＥＰ５０５Ｓ、三井化学株式会社社製
・石油由来ポリオール３；ポリエーテルポリオール、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量３０００、品名：ＧＰ－３０５０ＮＳ、三洋化成工業株式会社製
・石油由来ポリオール４；官能基数３、水酸基価３１ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量５４２９、品名：Ｙ－７５３０、三井化学ＳＫＣポリウレタン株式会社社製
【0033】
＜架橋剤＞
・ジエチレングリコール
＜発泡剤＞
・水
＜アミン触媒＞
・アミン触媒１；脂肪族３級アミン組成物、品名：ＤＡＢＣＯ ３３ＬＳＩ、エボニックジャパン社製
・アミン触媒２；品名：２Ｍａｂｓ、日本乳化剤株式会社製
＜整泡剤＞
・整泡剤１；シリコーン系、品名：ＳＺ１１３６、東レ・ダウコーニング株式会社製
・整泡剤２；シリコーン系、品名：Ｌ－５９４Ｐｌｕｓ、エボニック・ジャパン株式会社製
・整泡剤３；シリコーン系、品名：Ｌ３１８４Ｊ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製
＜金属触媒＞
・スタナスオクトエート、品名：ＭＲＨ－１１０、城北化学工業株式会社製
・ジエチレングリコール
＜発泡剤＞
・水
＜アミン触媒＞
・アミン触媒１；脂肪族３級アミン組成物、品名：ＤＡＢＣＯ ３３ＬＳＩ、エボニックジャパン社製
・アミン触媒２；品名：２Ｍａｂｓ、日本乳化剤株式会社製
＜整泡剤＞
・整泡剤１；シリコーン系、品名：ＳＺ１１３６、東レ・ダウコーニング株式会社製
・整泡剤２；シリコーン系、品名：Ｌ－５９４Ｐｌｕｓ、エボニック・ジャパン株式会社製
・整泡剤３；シリコーン系、品名：Ｌ３１８４Ｊ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製
＜金属触媒＞
・スタナスオクトエート、品名：ＭＲＨ－１１０、城北化学工業株式会社製
【0034】
＜ポリイソシアネート＞
・ポリイソシアネート１；２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝８０／２０のトルエンジイソシアネート、品名：コロネートＴ－８０、東ソ－株式会社製
・ポリイソシアネート２；２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝６５／３５のトルエンジイソシアネート、品名：コロネートＴ－６５、東ソ－株式会社製
・ポリイソシアネート３；モノメリックＭＤＩ（４，４’－ＭＤＩと２，４－ＭＤＩの混合物。２，４－ＭＤＩの比率が２５～５０％）
・ポリイソシアネート１；２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝８０／２０のトルエンジイソシアネート、品名：コロネートＴ－８０、東ソ－株式会社製
・ポリイソシアネート２；２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝６５／３５のトルエンジイソシアネート、品名：コロネートＴ－６５、東ソ－株式会社製
・ポリイソシアネート３；モノメリックＭＤＩ（４，４’－ＭＤＩと２，４－ＭＤＩの混合物。２，４－ＭＤＩの比率が２５～５０％）
【0035】
各実施例及び各比較例のポリウレタンフォームについて、バイオマス度、物性及び洗濯後乾燥性を測定した。測定結果を図１に示す。
バイオマス度（植物度）は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に基づき、加速器質量分析法（ＡＭＳ法）によって測定した値と、計算上の値の両方を示す。
ＡＳＴＭ Ｄ６８６６では、１９５０年の大気中の炭素１４濃度の標準物質と資料の炭素１４濃度測定を行い、その比をもってバイオマス度とすると規定されている。但し、現在の大気中の炭素１４濃度は、年々増加しているため補正のためにこの値に係数をかけると規定されている。ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に従った算出では、２０２０年の大気補正係数であるＲＥＦ（ｐＭＣ）＝１００．０を用いてバイオマス度の算出をした。
ＡＭＳ法による測定値によってバイオマス度を評価した。評価基準は、ＡＭＳ法による測定値が５０％以上の場合「◎」、２４～５０％未満の場合「〇」、２４％未満の場合「×」とした。
計算上の値は、式：バイオマス度＝植物ポリオール添加部数／（全添加部数－ガスロス）
ガスロス＝水添加部数／１８×４４により算出した。
上記のガスロス算出式における「１８」は水の分子量、「４４」は二酸化炭素の分子量である。
バイオマス度（植物度）は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に基づき、加速器質量分析法（ＡＭＳ法）によって測定した値と、計算上の値の両方を示す。
ＡＳＴＭ Ｄ６８６６では、１９５０年の大気中の炭素１４濃度の標準物質と資料の炭素１４濃度測定を行い、その比をもってバイオマス度とすると規定されている。但し、現在の大気中の炭素１４濃度は、年々増加しているため補正のためにこの値に係数をかけると規定されている。ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２０に従った算出では、２０２０年の大気補正係数であるＲＥＦ（ｐＭＣ）＝１００．０を用いてバイオマス度の算出をした。
ＡＭＳ法による測定値によってバイオマス度を評価した。評価基準は、ＡＭＳ法による測定値が５０％以上の場合「◎」、２４～５０％未満の場合「〇」、２４％未満の場合「×」とした。
計算上の値は、式：バイオマス度＝植物ポリオール添加部数／（全添加部数－ガスロス）
ガスロス＝水添加部数／１８×４４により算出した。
上記のガスロス算出式における「１８」は水の分子量、「４４」は二酸化炭素の分子量である。
【0036】
物性については、密度（ＪＩＳ Ｋ７２２２）、２５％硬さ（ＪＩＳ Ｋ６４００－２ ６．７Ｄ法）、セル数（ＪＩＳ Ｋ６４００－１）、通気度（ＪＩＳ Ｋ６４００－７ Ａ法）、引張強度（ＪＩＳ Ｋ６４００－５ ５）、伸び（ＪＩＳ Ｋ６４００－５ ５）、引裂強度（ＪＩＳ Ｋ６４００－５ ６Ｂ）、乾熱歪（ＪＩＳ Ｋ６４００－４ ４．５．２Ａ法）、反発（ＪＩＳ Ｋ６４００－３）について測定した。
【0037】
洗濯後乾燥性は、次に示す方法で洗濯後吸水率、脱水後吸水率、２４時間乾燥後吸水率について測定し、各測定結果に基づいて洗濯後吸水性評価、洗濯後脱水性評価、洗濯後乾燥性評価、洗濯後乾燥性総合評価を行った。なお、スラブ発泡品と比べてモールド発泡品は、スキン層があって水が抜けにくいため、洗濯後吸水性評価、洗濯後脱水性評価、洗濯後乾燥性評価、洗濯後乾燥性総合評価は、スラブ発泡品とモールド発泡品とに分けて行った。
【0038】
洗濯後吸水率は、縦型洗濯機を用い、図２に示す１回目洗濯コース、２回目洗濯コース、３回目洗濯コースを、各実施例及び各比較例のサンプルについて順に実施し、各洗濯コース終了毎にサンプルの重量を測定して吸水率を算出し、３回目洗濯コース終了後の吸水率の値を洗濯後吸水率とした。各洗濯コース終了後の吸水率の算出は、次式による。
吸水率（％）＝（各回の洗濯コース後サンプルの重量－洗濯前サンプルの重量）／（洗濯前サンプルの重量）×１００
各回の吸水率の値を図３に示す。なお、「洗濯前」は１回目洗濯コースの開始前である。
洗濯後吸水性評価は、次の基準で評価した。スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～実施例３については、洗濯後吸水率が１６０％未満の場合「◎」、１６０～２００％未満の場合「〇」、２００％以上の場合「×」とした。モールド発泡品の比較例２及び実施例４については、洗濯後吸水率が９５％未満の場合「◎」、９５～１００％未満の場合「〇」、１００％以上の場合「×」とした。
吸水率（％）＝（各回の洗濯コース後サンプルの重量－洗濯前サンプルの重量）／（洗濯前サンプルの重量）×１００
各回の吸水率の値を図３に示す。なお、「洗濯前」は１回目洗濯コースの開始前である。
洗濯後吸水性評価は、次の基準で評価した。スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～実施例３については、洗濯後吸水率が１６０％未満の場合「◎」、１６０～２００％未満の場合「〇」、２００％以上の場合「×」とした。モールド発泡品の比較例２及び実施例４については、洗濯後吸水率が９５％未満の場合「◎」、９５～１００％未満の場合「〇」、１００％以上の場合「×」とした。
【0039】
脱水後吸水率は、３回目洗濯コース終了後に、図２に示す１回目脱水コースと２回目脱水コースを順に行い、各回の脱水コース終了毎に、サンプルの重量を測定して吸水率を算出し、２回目脱水コース終了後の吸水率を脱水後吸水率とした。各脱水コース終了後の吸水率の算出は、次式による。
吸水率（％）＝（各回の脱水コース後サンプルの重量－洗濯前サンプルの重量）／（洗濯前サンプルの重量）×１００
各回の脱水コース終了後の吸水率の値を図３に示す。
洗濯後脱水性評価は、次の基準で評価した。スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～実施例３については、脱水後吸水率が１２０％未満の場合「◎」、１２０～１８５％未満の場合「〇」、１８５％以上の場合「×」とした。モールド発泡品の比較例２及び実施例４については、脱水後吸水率が９０％未満の場合「◎」、９０～９５％未満の場合「〇」、９５％以上の場合「×」とした。
吸水率（％）＝（各回の脱水コース後サンプルの重量－洗濯前サンプルの重量）／（洗濯前サンプルの重量）×１００
各回の脱水コース終了後の吸水率の値を図３に示す。
洗濯後脱水性評価は、次の基準で評価した。スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～実施例３については、脱水後吸水率が１２０％未満の場合「◎」、１２０～１８５％未満の場合「〇」、１８５％以上の場合「×」とした。モールド発泡品の比較例２及び実施例４については、脱水後吸水率が９０％未満の場合「◎」、９０～９５％未満の場合「〇」、９５％以上の場合「×」とした。
【0040】
２４時間乾燥後吸水率は、２回目脱水コース終了後のサンプルを２４時間室温（２０～２８℃を室温という。）で放置し、その後のサンプルの重量から吸水率を算出した。２４時間乾燥後の吸水率は次式による。
２４時間乾燥後の吸水率（％）＝（２４時間放置後のサンプルの重量）／（洗濯前のサンプルの重量）×１００
２４時間乾燥後の吸水率の値を図３に示す。
洗濯後乾燥性評価は、次の基準で評価した。スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～実施例３については、２４時間乾燥後吸水率が１％未満の場合「◎」、１～３％未満の場合「〇」、３％以上の場合「×」とした。モールド発泡品の比較例２及び実施例４については、２４時間乾燥後吸水率が５％未満の場合「◎」、５～１０％未満の場合「〇」、１０％以上の場合「×」とした。
２４時間乾燥後の吸水率（％）＝（２４時間放置後のサンプルの重量）／（洗濯前のサンプルの重量）×１００
２４時間乾燥後の吸水率の値を図３に示す。
洗濯後乾燥性評価は、次の基準で評価した。スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～実施例３については、２４時間乾燥後吸水率が１％未満の場合「◎」、１～３％未満の場合「〇」、３％以上の場合「×」とした。モールド発泡品の比較例２及び実施例４については、２４時間乾燥後吸水率が５％未満の場合「◎」、５～１０％未満の場合「〇」、１０％以上の場合「×」とした。
【0041】
洗濯乾燥性総合評価は、洗濯後吸水性評価、洗濯後脱水性評価及び洗濯後乾燥性評価が「◎」のみ、または「◎」と「〇」のみからなる場合に洗濯乾燥性総合評価「◎」とし、洗濯後吸水性評価、洗濯後脱水性評価及び洗濯後乾燥性評価の全てが「〇」の場合に洗濯乾燥性総合評価「〇」とし、洗濯後吸水性評価、洗濯後脱水性評価及び洗濯後乾燥性評価に一つでも「×」がある場合に洗濯乾燥性総合評価「×」とした。
【0042】
＜スラブ発泡品の比較例１及び実施例１～３の結果＞
・比較例１
比較例１は、ポリオール成分を石油由来ポリオール３の１００質量部とし、植物油来ポリオールが０質量部の例である。
比較例１は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が１％、バイオマス度評価「×」、計算上のバイオマス度が０％、洗濯後吸水率２４８．４％、洗濯後吸水性評価「×」、脱水後吸水率１９３．３％、洗濯後脱水性評価「×」、２４時間乾燥後吸水率３．９５％、洗濯後乾燥性評価「×」、洗濯後乾燥性総合評価「×」であった。
・比較例１
比較例１は、ポリオール成分を石油由来ポリオール３の１００質量部とし、植物油来ポリオールが０質量部の例である。
比較例１は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が１％、バイオマス度評価「×」、計算上のバイオマス度が０％、洗濯後吸水率２４８．４％、洗濯後吸水性評価「×」、脱水後吸水率１９３．３％、洗濯後脱水性評価「×」、２４時間乾燥後吸水率３．９５％、洗濯後乾燥性評価「×」、洗濯後乾燥性総合評価「×」であった。
【0043】
・実施例１
実施例１は、ポリオール成分を、植物由来ポリオール１の６０質量部、植物油来ポリオール２の２０質量部、石油由来ポリオール３の２０．４５質量部で構成した例である。
実施例１は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が５８％、バイオマス度評価「◎」、計算上のバイオマス度が５３％、洗濯後吸水率１６９．９％、洗濯後吸水性評価「〇」、脱水後吸水率１３７．０％、洗濯後脱水性評価「〇」、２４時間乾燥後吸水率０．０６％、洗濯後乾燥性評価「◎」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例１よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「◎」であった。
実施例１は、ポリオール成分を、植物由来ポリオール１の６０質量部、植物油来ポリオール２の２０質量部、石油由来ポリオール３の２０．４５質量部で構成した例である。
実施例１は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が５８％、バイオマス度評価「◎」、計算上のバイオマス度が５３％、洗濯後吸水率１６９．９％、洗濯後吸水性評価「〇」、脱水後吸水率１３７．０％、洗濯後脱水性評価「〇」、２４時間乾燥後吸水率０．０６％、洗濯後乾燥性評価「◎」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例１よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「◎」であった。
【0044】
・実施例２
実施例２は、実施例１と同じ配合のポリオール組成物から形成されたポリウレタンフォームに対し、除膜処理を行って、セル膜を除去した例である。
実施例２は、ポリオール組成物の配合が同じである実施例１と同様の物性及びバイオマス度を示し、ＡＭＳ法によるバイオマス度が５７％、バイオマス度評価「◎」、計算上のバイオマス度が５３％であった。
実施例２は、洗濯後吸水率１３６．０％、洗濯後吸水性評価「◎」、脱水後吸水率１０７．２％、洗濯後脱水性評価「◎」、２４時間乾燥後吸水率０．０６％、洗濯後乾燥性評価「◎」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例１よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「◎」であった。なお、ポリウレタンフォームのセル膜が除去されたことにより、洗濯後吸水率、脱水後吸水率について、実施例１よりも小となり乾燥性が良好になった。
実施例２は、実施例１と同じ配合のポリオール組成物から形成されたポリウレタンフォームに対し、除膜処理を行って、セル膜を除去した例である。
実施例２は、ポリオール組成物の配合が同じである実施例１と同様の物性及びバイオマス度を示し、ＡＭＳ法によるバイオマス度が５７％、バイオマス度評価「◎」、計算上のバイオマス度が５３％であった。
実施例２は、洗濯後吸水率１３６．０％、洗濯後吸水性評価「◎」、脱水後吸水率１０７．２％、洗濯後脱水性評価「◎」、２４時間乾燥後吸水率０．０６％、洗濯後乾燥性評価「◎」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例１よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「◎」であった。なお、ポリウレタンフォームのセル膜が除去されたことにより、洗濯後吸水率、脱水後吸水率について、実施例１よりも小となり乾燥性が良好になった。
【0045】
・実施例３
実施例３は、ポリオール成分を、植物由来ポリオール１の３７質量部、石油由来ポリオール４の６３質量部で構成した例である。
実施例３は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が２８％、バイオマス度評価「〇」、計算上のバイオマス度が２６％、洗濯後吸水率１９７．１％、洗濯後吸水性評価「〇」、脱水後吸水率１８４．７％、洗濯後脱水性評価「〇」、２４時間乾燥後吸水率１．７７％、洗濯後乾燥性評価「〇」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例１よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「〇」であった。
実施例３は、ポリオール成分を、植物由来ポリオール１の３７質量部、石油由来ポリオール４の６３質量部で構成した例である。
実施例３は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が２８％、バイオマス度評価「〇」、計算上のバイオマス度が２６％、洗濯後吸水率１９７．１％、洗濯後吸水性評価「〇」、脱水後吸水率１８４．７％、洗濯後脱水性評価「〇」、２４時間乾燥後吸水率１．７７％、洗濯後乾燥性評価「〇」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例１よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「〇」であった。
【0046】
＜モールド発泡品の比較例２及び実施例４の結果＞
・比較例２
比較例２は、ポリオール成分を石油由来ポリオール１の７０質量部と石油由来ポリオール２の１０質量部及び石油由来ポリオール３の２０質量部で構成し、植物油来ポリオールが０質量部の例である。
比較例２は、計算上のバイオマス度が０％、洗濯後吸水率１１５．６％、洗濯後吸水性評価「×」、脱水後吸水率９６．４％、洗濯後脱水性評価「◎」、２４時間乾燥後吸水率１３．７％、洗濯後乾燥性評価「×」、洗濯後乾燥性総合評価「×」であった。
・比較例２
比較例２は、ポリオール成分を石油由来ポリオール１の７０質量部と石油由来ポリオール２の１０質量部及び石油由来ポリオール３の２０質量部で構成し、植物油来ポリオールが０質量部の例である。
比較例２は、計算上のバイオマス度が０％、洗濯後吸水率１１５．６％、洗濯後吸水性評価「×」、脱水後吸水率９６．４％、洗濯後脱水性評価「◎」、２４時間乾燥後吸水率１３．７％、洗濯後乾燥性評価「×」、洗濯後乾燥性総合評価「×」であった。
【0047】
・実施例４
実施例４は、ポリオール成分を、植物由来ポリオール１の２２質量部、植物油来ポリオール２の１７質量部、石油由来ポリオール１の５１質量部、石油由来ポリオール２の１０質量部で構成した例である。
実施例４は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が２７％、バイオマス度評価「〇」、計算上のバイオマス度が２３％、洗濯後吸水率９４．０％、洗濯後吸水性評価「◎」、脱水後吸水率８７．５％、洗濯後脱水性評価「◎」、２４時間乾燥後吸水率４．１％、洗濯後乾燥性評価「◎」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例２よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「◎」であった。
実施例４は、ポリオール成分を、植物由来ポリオール１の２２質量部、植物油来ポリオール２の１７質量部、石油由来ポリオール１の５１質量部、石油由来ポリオール２の１０質量部で構成した例である。
実施例４は、ＡＭＳ法によるバイオマス度が２７％、バイオマス度評価「〇」、計算上のバイオマス度が２３％、洗濯後吸水率９４．０％、洗濯後吸水性評価「◎」、脱水後吸水率８７．５％、洗濯後脱水性評価「◎」、２４時間乾燥後吸水率４．１％、洗濯後乾燥性評価「◎」であり、洗濯後吸水率、脱水後吸水率及び２４時間乾燥後吸水率の何れも比較例２よりも小になり、洗濯後乾燥性総合評価「◎」であった。
【0048】
このように、本発明のポリウレタンフォームは、洗濯後の乾燥性が良好である。
なお、本発明は実施例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
なお、本発明は実施例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明のポリウレタンフォームは、洗濯後の乾燥性が良好であり、洗濯が行われる物品、例えばマットレスや枕などの寝具、座布団用クッションなどの家具、ブラジャー用パッドなどの衣料等に使用することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
