特許 7581504 バッテリー用クッション材、防塵用クッション材、及び止水用クッション材

(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】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】バッテリー用クッション材、防塵用クッション材、及び止水用クッション材

(51)【国際特許分類】

   C08G 18/00 20060101AFI20241105BHJP

   H01M 50/414 20210101ALI20241105BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20241105BHJP

   C08G 101/00 20060101ALN20241105BHJP

【ＦＩ】

C08G18/00 F

H01M50/414

H01M10/04

C08G101:00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023522292

(86)(22)【出願日】2022-03-28

(86)【国際出願番号】 JP2022015061

(87)【国際公開番号】W WO2022244480

(87)【国際公開日】2022-11-24

【審査請求日】2023-05-16

(31)【優先権主張番号】P 2021085926

(32)【優先日】2021-05-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】593139123

【氏名又は名称】株式会社ロジャースイノアック

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】桐山 卓也

(72)【発明者】

【氏名】内田 健斗

【審査官】菅原 愛

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１９５９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３００３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１７６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－００８８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２４３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２３５５１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２０２７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００２１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０１５２４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１４４０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２４５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５８６４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｇ １８／００

Ｃ０８Ｇ １０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ１（ＭＰａ）とし、
－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ２（ＭＰａ）とした場合に、
（Ｐ２／Ｐ１）×１００≦１８０
を満たすポリウレタンフォームを備えた、バッテリー用クッション材。

【請求項2】

２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ１（ＭＰａ）とし、
－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ２（ＭＰａ）とした場合に、
（Ｐ２／Ｐ１）×１００≦１８０
を満たすポリウレタンフォームを備えた、防塵用クッション材。

【請求項3】

２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ１（ＭＰａ）とし、
－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ２（ＭＰａ）とした場合に、
（Ｐ２／Ｐ１）×１００≦１８０
を満たし、
見掛け密度が１００ｋｇ／ｍ ^３ 以上９００ｋｇ／ｍ ^３ 以下である、
ポリウレタンフォームを備えた、止水用クッション材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ポリウレタンフォーム及びクッション材に関する。
本出願は、２０２１年５月２１日に出願された日本国特許出願２０２１－０８５９２６号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バッテリー用クッション材が開示されている。このバッテリー用クッション材は、エラストマー成分と、発泡剤とを含有する発泡性樹脂シートを発泡させてなる発泡体を有している。
特許文献２にも、バッテリー用クッション材が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０５０８４１号公報

【文献】特開２０２０－１３９０６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、ポリウレタンフォームには種々の性能が要求され、その要求も厳しくなっている。例えば、クッション材として用いられるポリウレタンフォームは、その用途に応じて広い温度領域での使用が想定される。広い温度領域、特に低温下でクッション性が損なわれにくいポリウレタンフォームが求められている。
本開示は、低温下でクッション性が損なわれにくいポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

〔１〕 ポリオール類及びポリイソシアネート類を含む組成物から得られるポリウレタンフォームであって、
２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ１（ＭＰａ）とし、－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ２（ＭＰａ）とした場合に、
（Ｐ２／Ｐ１）×１００≦１８０
を満たす、ポリウレタンフォーム。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、低温下でクッション性が損なわれにくいポリウレタンフォームを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係るクッション材を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

ここで、本開示の望ましい例を示す。

【0009】

〔２〕ガラス転移点が－３０℃以下である、ポリウレタンフォーム。

【0010】

〔３〕ヒステリシスロス率が１５％以下である、ポリウレタンフォーム。

【0011】

〔４〕下記式（ａ）で求められるＡについて、
１０００≦Ａ
を満たす、ポリウレタンフォーム。

【数1】

ｍ１ｉ：前記ポリオール類に含まれるｎ種類（ｎは１以上の自然数）のポリオール類のうち、ｉ種類目（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）のポリオール類の重量平均分子量
ｆ１ｉ：前記ポリオール類に含まれるｎ種類（ｎは１以上の自然数）のポリオール類のうち、ｉ種類目（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）のポリオール類の１分子当たりの水酸基の数
ｘ１ｉ：前記ポリオール類に含まれるｎ種類（ｎは１以上の自然数）のポリオール類のうち、ｉ種類目（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）のポリオール類の配合量（質量部）
ｙ１：前記ポリオール類に含まれるｎ種類（ｎは１以上の自然数）のポリオール類全体の配合量（質量部）

【0012】

〔５〕上記のポリウレタンフォームを備えた、クッション材。

【0013】

以下、本開示を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「～」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０～２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０～２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。

【0014】

１．ポリウレタンフォーム
ポリウレタンフォームは、ポリオール類及びポリイソシアネート類を含む組成物から得られる。ポリウレタンフォームは、２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ１（ＭＰａ）とし、－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ２（ＭＰａ）とした場合に、
（Ｐ２／Ｐ１）×１００≦１８０
を満たす。

【0015】

［ポリオール類］
ポリオール類は、上記の条件を満たす限り、特に限定されない。ポリオール類は、ポリエーテルポリオールと、ポリマーポリオールと、ポリエステルポリオールとが併用されることが好ましい。

【0016】

ポリエーテルポリオールは、重量平均分子量１５００～４５００（好ましくは２０００～４０００）、官能基数３又は２のポリエーテルポリオールであることが好ましい。
ポリエーテルポリオールの含有量は特に限定されない。ポリエーテルポリオールの含有量は、ポリオール類全体を１００質量部とした場合に、３０質量部以上９０質量部以下が好ましく、４０質量部以上８５質量部以下がより好ましい。

【0017】

ポリマーポリオールは、重量平均分子量１５００～４５００（好ましくは２０００～４０００）、官能基数２又は３のポリマーポリオールであることがより好ましい。ポリマーポリオールとしては、例えば、ベースポリオールとしての官能基数２又は３のポリエーテルポリオール中でアクリロニトリル及びスチレン等のビニルモノマーをグラフト共重合させてなるポリマーポリオールを好適に用いることができる。なお、ポリマーポリオールの重量平均分子量は、ベースポリオールの重量平均分子量を意味する。

【0018】

また、ポリマーポリオールのポリマーコンテント（ポリマーポリオール全体に対するベースポリオール以外の部分の質量割合）は１０～４０質量％であることが好ましく、１５～３０質量％であることがより好ましい。ポリウレタンフォームの強度を向上させるという観点においては、ポリマーコンテントは大きいほうが好ましいが、同ポリマーコンテントが大きくなりすぎると、粘度が高くなり作業性が低下するおそれがある。なお、ポリマーポリオールとしては、１種のポリマーポリオールのみが含有されてもよいし、重量平均分子量やポリマーコンテント、官能基数等が異なる２種以上のポリマーポリオールが併用されてもよい。ポリマーポリオールを用いることで、ポリウレタンフォームの硬度を向上できる。

【0019】

ポリマーポリオールの含有量は特に限定されない。ポリマーポリオールの含有量は、ポリオール類全体を１００質量部とした場合に、５質量部以上６０質量部以下が好ましく、２５質量部以上４５質量部以下がより好ましい。

【0020】

ポリエステルポリオールは、官能基数２のポリエステルポリオールであることがより好ましい。ポリエステルポリオールの重量平均分子量は、２００～２５００の範囲であることが好ましく、２５０～１５００の範囲であることが好ましく、３００～８００の範囲であることがさらに好ましい。ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール、アジペート系ポリエステルポリオール等を用いることができる。ポリカプロラクトン系ポリエステルポリオールとしては、例えば、ε－カプロラクトン等のラクトン類を開環付加重合させて得たポリエステルポリオールが挙げられる。アジペート系ポリエステルポリオールとしては、例えば、多官能カルボン酸と多官能ヒドロキシ化合物との重縮合によって得られるポリエステルポリオールが挙げられる。ポリエステルポリオールを用いることで、ポリウレタンフォームの強度を向上できる。また、ポリエステルポリオールは、ポリウレタンフォームのセルを微細化及び均一化する作用も有している。

【0021】

ポリエステルポリオールの含有量は特に限定されない。ポリエステルポリオールの含有量は、ポリオール類全体を１００質量部とした場合に、１質量部以上２０質量部以下であることが好ましく、５質量部以上１５質量部以下であることがより好ましい。

【0022】

また、ポリオール類として、上記のポリオール以外のその他のポリオールを含有してもよい。その他のポリオールとしては、ポリウレタンフォームに一般に用いられるポリオールであれば特に限定されることなく用いることができる。
本開示において、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、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、ソルビトール等の低分子量の多価アルコールが用いられる場合には、これらの多価アルコールについてもポリオール類に含まれるものとする。

【0023】

［ポリイソシアネート類］
ポリイソシアネート類（ポリイソシアネート）はイソシアネート基を複数有する化合物であり、例えば、４,４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、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（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）等の芳香族イソシアネート類、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族イソシアネート類、又はこれらとポリオールとの反応による遊離イソシアネートプレポリマー類、カルボジイミド変性イソシアネート類等の変性イソシアネート類を用いることができる。また、これらのポリイソシアネート類は、１種のみ含有されていてもよいし、２種以上が組み合わされて含有されていてもよい。

【0024】

ポリイソシアネート類としては、芳香族系、脂環式、脂肪族系の何れのイソシアネートでもよく、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であっても、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。
例えば、２官能の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（ＴＤＩ）、２，６－トリレンジイソシアネート（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（ＭＤＩ）、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート（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シアネート、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、リジンイソシアネートなどの脂肪族系のものを挙げることができる。また、２官能以上のイソシアネートとしては、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）を挙げることができる。３官能以上の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。また、イソシアネートは、それぞれ一種類に限られず一種類以上であってもよい。例えば、脂肪族系イソシアネートの一種類と芳香族系イソシアネートの二種類を併用してもよい。
また、ポリイソシアネート類の官能基数は硬度及び反発性の観点から、２．０～２．８の範囲であることが好ましい。

【0025】

なお、ポリイソシアネート類のイソシアネートインデックス（ＩＮＤＥＸ）は９０～１１０の範囲であることが好ましい。イソシアネートインデックスは、ポリオール類におけるイソシアネートと反応し得る水酸基等の反応基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比である。従って、その値が１００未満の場合には水酸基等の反応基がイソシアネート基より過剰であることを意味し、１００を超える場合にはイソシアネート基が水酸基等の反応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９０未満の場合、ポリオール類がポリイソシアネート類と十分に反応することができなくなるおそれがある。一方、イソシアネートインデックスが１１０を超える場合、低反発性の発現をまねくおそれがある。

【0026】

［整泡剤］
整泡剤は組成物の発泡を円滑に行うために用いられるものであり、組成物は好ましくは整泡剤を含有する。整泡剤としては、メカニカルフロス法を採用した場合に通常使用される公知の整泡剤、例えば、シリコーン系整泡剤を用いることができる。こうした整泡剤は粘度が高いことから、通常、アルキルベンゼン等の溶剤により希釈した状態として組成物中に配合される。

【0027】

組成物中における整泡剤の含有量は、ポリオール類１００質量部に対して、３質量部～６質量部であることが好ましい。この含有量が３質量部以上であれば、セルの均一性の向上、ポリウレタンフォームの低密度化に寄与できる。また、６質量部を超えて含有させても、これ以上の飛躍的な整泡力の向上は期待できない。また、整泡剤を溶剤により希釈する場合には、質量比（整泡剤：溶剤）で２５：７５～７５：２５の範囲とすることが好ましい。

【0028】

［触媒］
触媒は主としてポリオール類とポリイソシアネート類とのウレタン化反応を促進するためのものであり、組成物は好ましくは触媒を含有する。触媒としては、ポリウレタンフォームに通常使用される公知の触媒、例えば、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ,Ｎ´,Ｎ´－トリメチルアミノエチルピペラジン等の第３級アミン、スタナスオクトエート、オクチル酸スズ（スズオクトエート）等の有機金属化合物、酢酸塩、アルカリ金属アルコラートを用いることができる。

【0029】

組成物中における触媒の含有量は、ポリオール類１００質量部に対して、０．１質量部～５．０質量部であることが好ましい。この含有量が０．１質量部以上であれば、ウレタン化反応を十分に促進できる。５．０質量部以下であれば、ウレタン化反応が過剰に促進されることに起因してセル構造の形成が不均一となることを抑制できる。

【0030】

［その他の成分］
組成物は必要に応じて上記以外のその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増粘剤、可塑剤、抗菌剤、及び着色剤が挙げられる。なお、酸化防止剤としては、例えば、ジブチルヒドロキシトルエン、及びヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられるが、揮発性有機化合物含量の低減という観点から、分子量３００以上のヒンダードフェノール系酸化防止剤を用いることが特に好ましい。増粘剤としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムが挙げられる。

【0031】

２．ポリオール類中の１水酸基当たりの重量平均分子量に関する要件
ポリウレタンフォームは、好ましくは、上記式（ａ）で求められるＡについて、１０００≦Ａを満たす。ポリウレタンフォームは、より好ましくは１１００≦Ａを満たし、更に好ましくは１１５０≦Ａを満たす。Ａの上限値は特に限定されない。ポリウレタンフォームは、上記式（ａ）で求められるＡについて、例えばＡ≦２３００を満たしてもよい。

【0032】

式（ａ）で求められるＡは、ポリオール類中の１水酸基当たりの重量平均分子量を表している。ポリオール類に１種類のポリオール類が含まれる場合には、ポリオール類の重量平均分子量をポリオール類の１分子当たりの水酸基の数で除して求めることができる。ポリオール類に複数種類のポリオール類が含まれる場合には、各ポリオール類の重量平均分子量を各ポリオール類の１分子当たりの水酸基の数で除した値に、各ポリオール類の含有率（質量％）を乗じ、これらを合算して求めることができる。

【0033】

例えば、後述する実施例２（ｎ＝１２）において、Ａは以下の式（ａ－１）より、１１９４と求められる。

【数2】

【0034】

ポリウレタンフォームは、より好ましくは、上記式（ａ）で求められるＡ、及び下記式（ｂ）で求められるＢについて、２４００≦Ａ×Ｂを充足する。

【数3】

ｆ２ｉ：前記ポリイソシアネート類に含まれるｍ種類（ｍは１以上の自然数）のポリイソシアネート類のうち、ｉ種類目（ｉは１≦ｉ≦ｍの自然数）のポリイソシアネート類の１分子当たりのイソシアネート基の数
ｘ２ｉ：前記ポリイソシアネート類に含まれるｍ種類（ｍは１以上の自然数）のポリイソシアネート類のうち、ｉ種類目（ｉは１≦ｉ≦ｍの自然数）のポリイソシアネート類の配合量（質量部）
ｙ２：前記ポリイソシアネート類に含まれるｍ種類（ｍは１以上の自然数）のポリイソシアネート類全体の配合量（質量部）

【0035】

式（ｂ）で求められるＢは、ポリイソシアネート類の平均官能基数を表している。ポリイソシアネート類に１種類のポリイソシアネート類が含まれる場合には、その官能基数として求めることができる。ポリイソシアネート類に複数種類のポリイソシアネート類が含まれる場合には、各ポリイソシアネート類の官能基数に、各ポリイソシアネート類の含有率（質量％）を乗じ、これらを合算して求めることができる。

【0036】

例えば、後述する実施例２（ｍ＝２）において、Ｂは以下の式（ｂ－１）より、２．４と求められる。

【数4】

【0037】

ＡとＢを掛けると、イソシアネート１分子当たりのポリオール類の重量平均分子量が得られる。Ａ×Ｂが所定値以上であることは、イソシアネート１分子当たりのポリオール類の重量平均分子量が所定値以上であることの一つの指標となる。イソシアネート１分子当たりのポリオール類の重量平均分子量が所定値以上であれば、低温下でのクッション性を好適に保持できる。例えば、後述する実施例２において、Ａ×Ｂの値は、１１９４×２．４の式より、２８６６と求められる。

【0038】

上記Ａ×Ｂの値は、２５００以上、２６００以上、２７００以上であってもよい。このＡ×Ｂの値は、通常、５０００以下であり、４５００以下、４０００以下、３５００以下であってもよい。

【0039】

３．ポリウレタンフォームの物性
ポリウレタンフォームは、２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ１（ＭＰａ）とし、－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重をＰ２（ＭＰａ）とした場合に、
（Ｐ２／Ｐ１）×１００≦１８０
を満たす。

【0040】

各温度条件下の圧縮荷重は、ＪＩＳ Ｋ ６２５４：２０１０を基準として、以下のように測定できる。
［測定方法］
試験片は、直径５０ｍｍの円柱形状とする。試験片の数は３個とする。測定には、備え付けられたＣＬＤ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ－Ｌｏａｄ－Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定用治具が試験片に接触すると同時に、ロードセルが圧縮された試験片からの反発力を感知し、連続的に記録される圧縮試験機を用いる。
試験片が３０％のひずみに達するまで１．０ｍｍ／分の速度で圧縮し、圧縮力とたわみとの関係（圧縮力－変形曲線）を記録する。記録された圧縮力－変形曲線から、圧縮前の試験片の厚さに対して、たわみが２５％のときの圧縮力（２５％圧縮力）を求める。２５％圧縮荷重は次の式によって算出する。
２５％圧縮荷重［ＭＰａ］＝２５％圧縮力［Ｎ］／試験片の面積［ｍｍ^２］

【0041】

上記Ｐ２／Ｐ１の値は、常温から－３０℃になった場合のポリウレタンフォームの硬度の上昇率を表す１つの指標となる。Ｐ２／Ｐ１の値が１００であるということは、２５℃（常温）と－３０℃とで、２５％圧縮荷重が同じである、すなわち低温下で硬度が上昇しないことを意味する。
上記Ｐ２／Ｐ１の値は、１６０以下、１４０以下、１２０以下、１１０以下であってもよい。このＰ２／Ｐ１の値は、通常９５以上であり、９８以上、１００以上であってもよい。

【0042】

２５℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重Ｐ１は、好ましくは０．００５ＭＰａ以上１ＭＰａ以下であり、より好ましくは０．０１ＭＰａ以上０．７５ＭＰａ以下であり、さらに好ましくは０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下である。
－３０℃の条件下で測定した２５％圧縮荷重Ｐ２は、好ましくは０．００５ＭＰａ以上１ＭＰａ以下であり、より好ましくは０．０１ＭＰａ以上０．７５ＭＰａ以下であり、さらに好ましくは０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下である。

【0043】

上記以外にも、ポリウレタンフォームの物性は、用途等に応じて適宜設定できる。ポリウレタンフォームは、以下の物性を備えることが好ましい。

【0044】

ポリウレタンフォームのガラス転移点は、－２５℃以下が好ましく、－３０℃以下が好ましく、－３５℃以下がより好ましい。ポリウレタンフォームのガラス転移点の下限は、特に限定されないが、通常－１００℃以上である。
本開示において、ガラス転移点は、周波数１Ｈｚ、温度上昇率３℃／ｍｉｎの条件で粘弾性を測定した際に得られるｔａｎδのピーク値が得られる温度を指すものと定義する。

【0045】

ポリウレタンフォームのヒステリシスロス率は、以下の測定方法で測定した場合に、１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、８％以下であることがさらに好ましい。ヒステリシスロス率の下限は、特に限定されないが、通常１％以上である。

【0046】

ヒステリシスロス率は、ＪＩＳ Ｋ ６２５４：２０１０を基準として、以下のように測定できる。
［測定方法］
試験片は、直径５０ｍｍの円柱形状とする。試験片の数は３個とする。測定には、備え付けられたＣＬＤ測定用治具が試験片に接触すると同時に、ロードセルが圧縮された試験片からの反発力を感知し、連続的に記録される圧縮試験機を用いる。
試験片が５０％のひずみに達するまで１．０ｍｍ／分の速度で圧縮し、その後試験片が０％のひずみに戻るまで同じく１．０ｍｍ／分の速度で治具を戻す。圧縮力とたわみとの関係（圧縮力－変形曲線）を記録する。記録された圧縮力－変形曲線において、ＪＩＳ Ｋ ６４００－２と同様の計算方法により、ヒステリシスロス率を求める。

【0047】

ポリウレタンフォームの見掛け密度（ＪＩＳ Ｋ７２２２）は、１００ｋｇ／ｍ^３～９００ｋｇ／ｍ^３が好ましく、２００ｋｇ／ｍ^３～８００ｋｇ／ｍ^３がより好ましく、３００ｋｇ／ｍ^３～７００ｋｇ／ｍ^３がさらに好ましい。見掛け密度が上記範囲内であれば、後述するクッション材１０として用いた場合に、好適なクッション性を確保できる。

【0048】

ポリウレタンフォームの平均セル径は、５０μｍ～３００μｍが好ましく、５０μｍ～２００μｍがより好ましく、５０μｍ～１００μｍがさらに好ましい。セル径が上記の範囲内であれば、好適なクッション性を確保でき、断熱性の点でも好ましい。
ポリウレタンフォームの平均セル径は、ポリウレタンフォームの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により倍率２００倍で観察したときの、２５ｍｍの直線に接触するセルについて、セル径の累計をセルの個数で除して算出することができる。

【0049】

４．ポリウレタンフォームの製造方法
ポリウレタンフォームは、メカニカルフロス法を採用した場合に用いられる一般的なポリウレタンフォームの製造方法により製造することができる。たとえば、上記組成物をミキシングヘッド内に投入した後、不活性ガスを混入しながら均質となるように攪拌して混合する。次いで、ミキシングヘッド内で混合された組成物を離型紙等の上や所定の成形型内で加熱硬化させることにより、ポリウレタンフォームを得ることができる。所望の密度の泡を形成するために、組成物中に撹拌される不活性気体の量はガス流量計量装置で制御される。セルを形成する不活性ガスを増量することで密度が低下し、不活性ガスが減量することで密度が増加する。不活性ガスには、必要に応じて、周囲条件で気体であり、且つ液相のどの成分に対しても実質的に不活性又は全く反応しない気体が使用され得る。例えば窒素、二酸化炭素、及び乾燥された通常気体であるドライエアーが挙げられる。

【0050】

５．クッション材１０
ポリウレタンフォームは、適度な柔軟性を有し、かつヒステリシスロス率が低いから、クッション材として好適である。ポリウレタンフォームは、低温下でクッション性が損なわれにくいから、車載部品に用いられるクッション材、例えば、リチウムイオンバッテリー等のバッテリー用クッション材として特に好適である。また、ポリウレタンフォームは、低温から高温まで幅広い温度領域で硬さ等の特性変化が小さく、かつ高い応答性が実現されているから、電子機器やセンサー部に用いられるクッション材としても好適である。なお、高い応答性とは、例えばヒステリシスロス率を低減することで実現され得る。

【0051】

図１に、ポリウレタンフォームを備えたクッション材１０を例示する。クッション材１０は、互いに積層された複数のセルＣ，Ｃの間に配置されている。なお、図１では、２つのセルＣ，Ｃと１つのクッション材１０を示しているが、セル及びクッション材の数は任意である。各セルＣは、バッテリーの充放電時に膨張及び収縮する場合がある。本実施形態のクッション材１０は、高い応答性を有しており、セルＣの膨張に伴って圧縮され、セルＣの収縮に伴って復元し得る。クッション材１０は、セルＣ，Ｃの膨張及び収縮に追従して、各セルＣ，Ｃがバッテリーの筐体内で移動しないように固定する。バッテリー、特に車両に搭載されるバッテリー（例えばリチウムイオンバッテリー）は、広い温度領域（例えば、－３０℃～６０℃）で使用されることが想定されており、クッション材１０にも広い温度領域で硬さ等の特性が変化しにくいことが求められている。本開示のポリウレタンフォームは、２５℃と－３０℃の条件下で、２５％圧縮荷重があまり変わらないから、例えば、低温環境下においても、セルＣ，Ｃの膨張及び収縮に追従して、各セルＣ，Ｃを固定できる。

【0052】

クッション材１０の厚みは特に限定されない。クッション材１０の厚みは、セルＣ，Ｃへの追従性の観点から、好ましくは０．５ｍｍ～６ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ～５ｍｍ、更に好ましくは２ｍｍ～３ｍｍである。クッション材１０の大きさは、ブロック状のセルＣ，Ｃの面圧をコントロールする観点から、隣り合うセルＣ，Ｃの対向面と略同じか、対向面より一回り小さい大きさであることが好ましい。
クッション材１０は、成形性の観点から、シート状に成型したポリウレタンフォームを厚み方向に打ち抜いて得ることができる。

【0053】

なお、ポリウレタンフォームは、クッション材に限定されず種々の用途で利用できる。そのような部材としては、例えば、携帯電話、カメラ、テレビ等の電子機器部品、バッテリー、車両用照明装置、車両用表示装置等の車載部品、トナーカートリッジ等における止水用、防塵用のシール材が例示される。

【0054】

６．本実施形態の作用及び効果
近年、ポリウレタンフォームには種々の性能が要求され、その要求も厳しくなっている。例えば、バッテリー用クッション材１０は、低温から高温の広い温度領域においてセルの膨張及び収縮に追従できることが求められている。特に低温下でのクッション性(追従性)を維持できるポリウレタンフォームが求められている。

【0055】

本実施形態のポリウレタンフォームは、低温下でクッション性が損なわれにくい。本実施形態とは異なり、従来のポリウレタンフォームを用いたクッション材は、ガラス転移点が高いことにより、低温環境下でのクッション性を確保できなかった。他方、本実施形態のポリウレタンフォームを用いたクッション材１０は、低温環境下でも硬度の上昇が小さい。このため、クッション材１０は、低温環境下におけるクッション性を確保できる。

【0056】

本実施形態のポリウレタンフォームは、ヒステリシスロス率が小さい。このため、セルＣ等の周囲の部材の変位に十分に追従して、好適なクッション性を発揮できる。

【実施例】

【0057】

次に、実施例及び比較例を挙げて上記実施形態を更に具体的に説明する。
１．ポリウレタンフォームの製造
まず、各実施例及び各比較例のポリウレタンフォームに用いた組成物の原料成分を以下に示す。
ポリマーポリオール１：重量平均分子量３０００、官能基数３、水酸基価４２ｍｇＫＯＨ／ｇ、ポリマーコンテント２２．９質量％、ＥＯ含有率０％、ＰＯ含有率１００％のポリマーポリオール
ポリマーポリオール２：重量平均分子量３０００、官能基数２、水酸基価２８．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、ポリマーコンテント２０．０質量％、ＥＯ含有率１０％、ＰＯ含有率９０％のポリマーポリオール
ポリエーテルポリオール１：重量平均分子量３０００、官能基数２、水酸基価３７．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率１０％、ＰＯ含有率９０％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオール２：重量平均分子量３０００、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率０％、ＰＯ含有率１００％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオール３：重量平均分子量３０００、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率０％、ＰＯ含有率１００％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオール４：重量平均分子量３０００、官能基数３、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率７％、ＰＯ含有率９３％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオール５：重量平均分子量３４００、官能基数３、水酸基価５０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率８０％、ＰＯ含有率２０％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオール６：重量平均分子量２０００、官能基数２、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率０％、ＰＯ含有率１００％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオール７：重量平均分子量４００、官能基数２、水酸基価２８０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＥＯ含有率０％、ＰＯ含有率１００％のポリエーテルポリオール
ポリエステルポリオール：重量平均分子量５２９、官能基数２、水酸基価２１２ｍｇＫＯＨ／ｇのポリカプロラクトンジオール。なお、ＥＯ含有率及びＰＯ含有率は０％である。
その他のポリオール類１：分子量１３４、官能基数２、水酸基価８３７ｍｇＫＯＨ／ｇのジプロピレングリコール。なお、ＥＯ含有率及びＰＯ含有率は０％である。
その他のポリオール類２：分子量９０、官能基数２、水酸基価１２４５ｍｇＫＯＨ／ｇの２－メチル－１,３－プロパンジオール。なお、ＥＯ含有率及びＰＯ含有率は０％である。
水酸化アルミニウム（住友化学社製、ＣＷ－３２５ＬＶ）
整泡剤：シリコーン整泡剤（東レ・ダウコーニング社製、ＳＺ－１９５２）
触媒１：鉄触媒（日本化学産業社製、ＦＩＮ－Ｐ１）
触媒２：ニッケル触媒（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、ＬＣ－５６１５）
酸化防止剤：ヒンダードフェノール系酸化防止剤（ＢＡＳＦジャパン社製、ＩＲＧＡＮＯＸ １１３５）
吸湿剤：ゼオライト（ユニオン昭和株式会社製、モレキュラーシーブ ３ＡＰＯＷＤＥＲ）
イソシアネート１：分子量３２０、官能基数２．４、ＮＣＯ％ ３１．５％のポリメリックＭＤＩ
イソシアネート２：分子量２９２、官能基数２、ＮＣＯ％ ３０．８８％のカルボジイミド変性ＭＤＩ
なお、表１及び２中の各成分の数値は質量部を表す。表１及び２中の「Ｆ」の欄は、ポリオール類においては水酸基の数、ポリイソシアネート類においてはイソシアネート基の数を示している。表１及び２中の「Ｍｗ」の欄は、重量平均分子量を示している。

【0058】

上記各成分を下記表１及び２に示す配合割合で調製し、各実施例及び各比較例の組成物を得た。次いで、組成物をミキシングヘッド内に投入し、不活性ガス（窒素）を６９～７７体積％の範囲で混入しながら均質となるように攪拌して混合した。その後、混合された組成物を連続的に供給される所定厚みのフィルム上に供給し、１２０～２００℃にて加熱硬化させることにより、シート状のポリウレタンフォームを得た。

【0059】

【表1】

【0060】

２．ポリウレタンフォームの観察
各実施例及び各比較例のシートの断面を、ＳＥＭを用いて観察した。実施例のポリウレタンフォームの平均セル径は、５０μｍ以上３００μｍ以下であった。

【0061】

３．評価
次に、得られた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、以下のような評価をした。

【0062】

［ポリオール中の１水酸基当たりの重量平均分子量：Ａ］
本実施例では、１０種類のポリオール類が用いられており、比較例のみに使用した２種を含めて上記式（ａ）中「ｎ＝１２」である。上記式（ａ）に基づいてＡを算出した。その結果を、表２の「ポリオール中の１水酸基当たりの平均分子量：Ａ」の欄に示す。
［イソシアネート１分子当たりのポリオール類の重量平均分子量：Ａ×Ｂ］
本実施例では、２種類のポリイソシアネート類が用いられており、上記式（ｂ）中「ｍ＝２」である。上記式（ｂ）に基づいてＢを算出した。比較例１において、Ｂは２である。比較例２～４及び実施例において、Ｂは２．４である。ＡとＢを掛けて、Ａ×Ｂの値を算出した。その結果を、表２の「イソシアネート１分子当たりの平均分子量」の欄に示す。

【0063】

［ガラス転移点］
実施形態に記載の方法で、ガラス転移点（℃）を測定した。測定結果を、表２の「ガラス転移点」の欄に示す。
［密度］
ＪＩＳ Ｋ７２２２に準じて、見掛け密度（ｋｇ／ｍ^３）を測定した。測定結果を、表２の「密度」の欄に示す。
［組成物に対する不活性ガスの混入量］
組成物の比重を１として、組成物の体積と、混入した不活性ガスの体積の合計を１００体積％とした場合の不活性ガスの量（体積％）を算出した。例えば、実施例５において、組成物に対する不活性ガスの混入量３５体積％は、表１に記載の配合割合で調製した組成物６５ｇに対して、３５ｍＬの不活性ガスを混入したことを表す。算出結果を、表２の「組成物に対する不活性ガスの混入量」の欄に示す。
［２５℃での２５％圧縮荷重：Ｐ１］
実施形態に記載の方法で、２５℃での２５％圧縮荷重（ＭＰａ）を測定した。測定結果を、表２の「２５℃での２５％圧縮荷重」の欄に示す。
［－３０℃での２５％圧縮荷重：Ｐ２］
実施形態に記載の方法で、－３０℃での２５％圧縮荷重（ＭＰａ）を測定した。測定結果を、表２の「－３０℃での２５％圧縮荷重」の欄に示す。
［硬度の上昇率：Ｐ２／Ｐ１×１００］
２５℃での２５％圧縮荷重Ｐ１と、－３０℃での２５％圧縮荷重Ｐ２に基づいて、硬度の上昇率Ｐ２／Ｐ１×１００（％）を算出した。測定結果を、表２の「硬度の上昇率」の欄に示すとともに、以下の基準で評価した。
「Ａ」：Ｐ２／Ｐ１×１００≦１８０
「Ｂ」：１８０＜Ｐ２／Ｐ１×１００≦２５０
「Ｃ」：２５０＜Ｐ２／Ｐ１×１００
［ヒステリシスロス率］
実施形態に記載の方法で、ヒステリシスロス率（％）を測定した。測定結果を、表２の「ヒステリシスロス率」の欄に示すとともに、以下の基準で評価した。
「Ａ」：ヒステリシスロス率が１５％以下
「Ｂ」：ヒステリシスロス率が１５％より大きい

【0064】

［総合評価］
「Ａ」：硬度の上昇率の評価がＡであり、ヒステリシスロス率の評価がＡである。
「Ｂ」：硬度の上昇率の評価がＢ，Ｃ、又は、ヒステリシスロス率の評価がＢである。

【0065】

【表2】

【0066】

４．結果
実施例１～４は、硬度の上昇率の評価がＡであり、Ｐ２／Ｐ１×１００≦１８０を満たす。比較例１～４は、硬度の上昇率の評価がＢ，Ｃであり、Ｐ２／Ｐ１×１００≦１８０を満たしていない。実施例１～４は、比較例１～４と比較して、総合評価が高かった。実施例１～４は、低温下でクッション性が損なわれにくかった。
実施例１～４は、ヒステリシスロス率の評価がＡであり、比較例１，２，４と比較して、クッション性（追従性）が良好であった。

【0067】

また、上記の実施例及び比較例から、以下の発明も把握できる。以下の発明の特定事項についての説明は、上記の各説明を適宜援用する。
・ポリオール類及びポリイソシアネート類を含む組成物から得られるポリウレタンフォームであって、下記条件を満たす、ポリウレタンフォーム。
上記式（ａ）で求められるＡ、及び上記式（ｂ）で求められるＢについて、
２４００≦Ａ×Ｂを充足する。

【0068】

５．実施例の効果
以上の実施例によれば、低温下でクッション性が損なわれにくいポリウレタンフォームを提供できる。

【0069】

本開示は上記で詳述した実施形態に限定されず、本開示の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１０： クッション材
Ｃ： セル

【図1】