CN101238163A - 软质聚氨酯泡沫塑料、其制造方法以及汽车用座椅 - Google Patents

软质聚氨酯泡沫塑料、其制造方法以及汽车用座椅 Download PDF

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Abstract

本发明提供具有良好的振动特性的同时，具有良好的吸音特性的软质聚氨酯泡沫塑料、其制造方法以及汽车用座椅。使多元醇化合物与多异氰酸酯化合物在整泡剂、发泡剂和氨基甲酸酯化催化剂的存在下反应而得到软质聚氨酯泡沫塑料的方法中，作为多元醇化合物，使用包含聚氧化烯多元醇(A)、聚氧化烯多元醇(B)和聚合物分散多元醇(C)的多元醇化合物；所述聚氧化烯多元醇(A)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使烯化氧开环加成聚合在引发剂上而得，具有氧化烯基，不饱和度不足0.04meq/g；所述聚氧化烯多元醇(B)通过使用碱金属化合物催化剂使环氧乙烷和碳数3以上的烯化氧无规地开环加成聚合在引发剂上而得。

Description

软质聚氨酯泡沫塑料、其制造方法以及汽车用座椅
技术领域
本发明涉及软质聚氨酯泡沫塑料、其制造方法以及汽车用座椅。
背景技术
近年来，作为汽车的商品性提高的一环，要求提高乘坐舒适性并降低车内噪音。对于乘坐舒适性的提高，汽车用座垫的回弹性和振动特性的改善被认为是有效的。对于车内噪音的降低，通常采用通过前隔板隔音层等隔音部件来减轻发动机声、路面噪声、风笛噪声等噪音的方法。
(1)对于乘坐舒适性的提高，专利文献1中提出了具有特定的回弹性、振动特性良好的软质泡沫塑料的制造方法。
(2)对于车内噪音的降低，专利文献2中提出了具有特定的通气性和硬度、隔音特性得到了改善的软质泡沫塑料及其制造方法。
(3)此外，专利文献3中提出了轻量且隔音性良好的软质泡沫塑料的制造方法。
但是，如果为了降低车内噪音而安装由上述(2)或(3)中提出的软质泡沫塑料形成的隔音部件，则产生(i)导致车辆质量的增加而与减少燃料消耗的环境对策相抵触、(ii)因部件数量增加而成本上升、(iii)设计的自由度减少等问题。
专利文献1：国际公开第2001/79323号文本
专利文献2：日本专利特公平7-59389号公报
专利文献3：日本专利特开平5-209036号公报
发明的揭示
为了解决这些问题，如果可以使座垫等已有的内部装饰部件具有吸音效果，则能够在不增加部件数量和质量的前提下降低车内噪音。但是，以往在设计座垫用的软质聚氨酯泡沫塑料时，主要考虑到用于提高乘坐舒适性的振动特性，而没有考虑到用于降低车内噪音的吸音性能。如果能使振动特性得到改善而乘坐舒适性提高了的座垫具有高吸音特性，则被认为在环境和成本这两方面都是有用的。
因此，本发明的目的在于提供具有良好的振动特性的同时，在500Hz～4kHz的广阔的频带范围内具有良好的吸音特性的软质聚氨酯泡沫塑料、其制造方法以及汽车用座椅。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法是使多元醇化合物与多异氰酸酯化合物在整泡剂、发泡剂和氨基甲酸酯化催化剂的存在下反应而得到软质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于，作为前述多元醇化合物，使用包含聚氧化烯多元醇(A)、聚氧化烯多元醇(B)和聚合物分散多元醇(C)的多元醇化合物；所述聚氧化烯多元醇(A)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使烯化氧开环加成聚合在引发剂上而得，具有氧化烯基，不饱和度不足0.04meq/g；所述聚氧化烯多元醇(B)通过使用碱金属化合物催化剂使环氧乙烷和碳数3以上的烯化氧无规地开环加成聚合在引发剂上而得。
前述多元醇(A)较好是下述的多元醇(A1)或多元醇(A2)：多元醇(A1)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使环氧丙烷开环加成聚合在引发剂上，再使环氧乙烷开环加成聚合而得，具有氧乙烯基末端结构，氧乙烯基的总量在多元醇(A)(100质量)中为10～30质量％，官能团数为2～6，羟值为15～56mgKOH/g；多元醇(A2)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使环氧丙烷开环加成聚合在引发剂上，再使环氧乙烷和环氧丙烷无规地开环加成聚合，再使环氧乙烷开环加成聚合而得，具有氧乙烯基末端结构，氧乙烯基的总量在多元醇(A)(100质量)中为10～30质量％，无规部分的氧乙烯基的量在多元醇(A)(100质量)中在10质量％以下，官能团数为2～6，羟值为15～56mgKOH/g。
此外，前述多元醇(B)较好是通过使环氧乙烷和环氧丙烷无规地开环加成聚合在引发剂上而得，环氧乙烷和环氧丙烷的质量比(环氧乙烷/环氧丙烷)为50/50～95/5，官能团数为2～6，羟值为22～120mgKOH/g。
此外，前述聚合物微粒(C’)较好是分散于在多元醇(C”)中将单体聚合而得的聚合物分散多元醇(C)中的微粒。
另外，较好是多元醇(A)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)、(C)中为5～80质量％，多元醇(B)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)、(C)中为0.5～15质量％，多元醇(C)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)、(C)中为20～80质量％。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的特征在于，通过本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法获得。
本发明的汽车用座椅的特征在于，具备由本发明的软质聚氨酯泡沫塑料形成的座垫。
如果采用本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法，则可以获得具有良好的振动特性的同时，在500Hz～4kHz的广阔的频带范围内具有良好的吸音特性的软质聚氨酯泡沫塑料。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料具有良好的振动特性的同时，在500Hz～4kHz的广阔的频带范围内具有良好的吸音特性。
本发明的汽车用座椅具有良好的振动特性和吸音特性，能够在不增加部件数量和车辆质量的前提下降低车内噪音。
实施发明的最佳方式
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料通过使多元醇化合物与多异氰酸酯化合物在整泡剂、发泡剂和氨基甲酸酯化催化剂的存在下反应而得到。
以下，对各原料进行说明。
(多元醇(A))
聚氧化烯多元醇(A)(以下记作多元醇(A))是使用复合金属氰化物配位催化剂使烯化氧开环加成聚合而得，具有氧化烯基，不饱和度不足0.04meq/g的多元醇。
通过使多元醇(A)的不饱和度不足0.04meq/g，得到的软质聚氨酯泡沫塑料的通气性降低，振动特性和低频侧的吸音特性良好。
多元醇(A)的分子的至少一部分具有使用复合金属氰化物配位催化剂使烯化氧开环加成聚合而得的氧化烯基。通过具有该氧化烯基，可以使不饱和度不足0.04meq/g，能够降低通气性，改善振动特性和低频侧的吸音特性。
作为复合金属氰化物配位催化剂，例如可以例举日本专利特公昭46-27250号公报中记载的催化剂。作为复合金属氰化物配位催化剂，由于具有高聚合活性，较好是以六氰基钴酸锌为主要成分的配合物，更好是它的醚和/或醇配合物。
作为前述醚，可以例举乙二醇二甲醚(甘醇二甲醚)、二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、乙二醇单叔丁醚(METB)、乙二醇单叔戊醚(METP)、二甘醇单叔丁醚(DETB)、三丙甘醇单甲醚(TPME)等。其中，由于制造时配合物容易处理，特别好是METB。
作为前述醇，可以例举甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇等。其中，由于可以获得高活性催化剂，特别好是叔丁醇。
作为多元醇(A)，为了使不饱和度不足0.04meq/g，较好是下述的多元醇(A1)或多元醇(A2)：多元醇(A1)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使环氧丙烷开环加成聚合在引发剂上，再使环氧乙烷开环加成聚合而得，具有氧乙烯基末端结构；多元醇(A2)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使环氧丙烷开环加成聚合在引发剂上，再使环氧乙烷和环氧丙烷无规地开环加成聚合，再使环氧乙烷开环加成聚合而得，具有氧乙烯基末端结构。
作为在分子末端开环加成聚合环氧乙烷时的聚合催化剂，可以例举氢氧化钾、甲醇钾等钾化合物，铯金属、氢氧化铯、碳酸铯、甲醇铯等铯化合物等碱金属化合物催化剂；磷腈化合物催化剂等。
多元醇(A1)、(A2)中的氧乙烯基的总量在多元醇(A)(100质量％)中为10～30质量％，较好是10～25质量％。通过使氧乙烯基的总量在10质量％以上，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的初始强度升高。通过使氧乙烯基的总量在30质量％以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的独立气泡减少，软质聚氨酯泡沫塑料不易收缩。
多元醇(A2)中的无规部分的氧乙烯基的量在多元醇(A)(100质量％)中在10质量％以下，较好是9质量％以下。通过使无规部分的氧乙烯基的量在10质量％以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的独立气泡减少，软质聚氨酯泡沫塑料不易收缩。无规部分的氧乙烯基的量的下限较好是1质量％。
作为引发剂，较好是分子中的活性氢数为2～6的化合物。例如，可以例举水，乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、双甘油、内消旋赤藓醇、甲基葡糖苷、葡萄糖、山梨糖醇等多元醇类，双酚A等的酚类，酚醛树脂、酚醛清漆树脂等缩合类化合物类等。其中，较好是活性氢数为2～4的多元醇类。这些引发剂可以单独使用1种，也可以2种以上并用。此外，也可以并用活性氢数在7以上的蔗糖等化合物。此外，还可以将上述化合物或乙二胺、二亚乙基三胺、哌嗪、二氨基二苯基甲烷、单乙醇胺等胺类与环氧丙烷开环加成聚合而得的化合物作为引发剂。
多元醇(A)的官能团数(引发剂的活性氢数)较好是2～6，更好是2～5。通过使官能团数在2以上，所得的软质聚氨酯泡沫塑料具有适度的硬度，压缩残余变形良好。通过使官能团数在6以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料不会变得过硬，伸长率等机械物性良好。
多元醇(A)的羟值较好是15～56mgKOH/g，更好是15～40mgKOH/g，特别好是15～30mgKOH/g。通过使羟值在15KOH/g以上，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的弹性良好。通过使羟值在56mgKOH/g以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的柔软性良好，振动特性和吸音特性良好。
(多元醇(B))
聚氧化烯多元醇(B)(以下记作多元醇(B))是使用碱金属化合物催化剂使环氧乙烷和碳数3以上的烯化氧无规地开环加成聚合在引发剂上而得的多元醇。
作为碳数3以上的烯化氧，从与环氧乙烷混合的难易度来看，较好是环氧丙烷。
环氧乙烷和环氧丙烷的质量比(环氧乙烷/环氧丙烷)较好是50/50～95/5，更好是70/30～90/10。通过使环氧乙烷的比例在50质量％以上，独立气泡率不会过高，可得到良好的开孔泡沫塑料，能够获得良好的振动特性和吸音特性。通过使环氧乙烷的比例在95质量％以下，与其它多元醇的互溶性良好，多元醇不会分离，且泡孔有序，可获得优质品。
作为聚合催化剂，例如可以例举氢氧化钾、甲醇钾等钾化合物，铯金属、氢氧化铯、碳酸铯、甲醇铯等铯化合物等碱金属化合物催化剂，较好是氢氧化钾。
作为引发剂，较好是分子中的活性氢数为2～6的化合物，更好是活性氢数为2～5的化合物。例如，可以例举水，乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、双甘油、内消旋赤藓醇、甲基葡糖苷、葡萄糖、山梨糖醇等多元醇类。它们可以单独使用，也可以2种以上并用。另外，作为多元醇(B)的引发剂，不使用使环氧丙烷选择性的与多元醇类开环加成聚合而得的多元醇。
多元醇(B)的官能团数(引发剂的活性氢数)较好是2～6，更好是2～5。通过使官能团数在2以上，气泡变小，振动特性和吸音特性良好。通过使官能团数在6以下，独立气泡率降低，可获得良好的软质聚氨酯泡沫塑料。
多元醇(B)的羟值较好是22～120mgKOH/g，更好是30～80mgKOH/g。通过使羟值在22mgKOH/g以上，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的弹性良好。通过使羟值在120mgKOH/g以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的柔软性良好，振动特性和吸音特性提高。
(多元醇(C))
本发明中，使用在聚氧化烯多元醇母料中稳定地分散有聚合物微粒(C’)的聚合物分散多元醇(C)(以下也记作多元醇(C))。作为多元醇(C)，可以例举通过公知的方法制成的多元醇。
作为聚合物微粒(C’)，可以例举由丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等乙烯基单体的均聚物、共聚物等加成聚合类聚合物形成的微粒，由聚酯、聚脲、聚氨酯、三聚氰胺树脂等缩聚类聚合物形成的微粒。
作为制造聚合物微粒(C’)的方法，可以例举公知的方法，较好是在多元醇中将单体聚合来制造聚合物微粒的方法。
作为分散于多元醇中的聚合物微粒(C’)，可以是在多元醇(A)中将单体聚合而得的聚合物微粒(C’)，也可以是在多元醇(B)中将单体聚合而得的聚合物微粒(C’)，还可以是在除多元醇(A)、多元醇(B)以外的多元醇中将单体聚合而得的聚合物微粒(C’)。作为本发明中的聚合物微粒(C’)，较好是使用在除多元醇(A)、多元醇(B)以外的多元醇中将单体聚合而得的聚合物微粒(C’)。
聚合物微粒(C’)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、多元醇(B)、聚合物微粒(C’)中较好是0.3～80质量％，更好是5～55质量％。通过使聚合物微粒(C’)的含量在0.3质量％以上，独立气泡率降低，可获得良好的软质聚氨酯泡沫塑料。通过使聚合物微粒(C’)的含量在80质量％以下，气泡变小，振动特性和吸音特性良好。此外，可以使制造软质聚氨酯泡沫塑料时的多元醇体系液具有适度的粘度。
作为制造多元醇(C)时作为母料的聚氧化烯多元醇，没有特别限定，较好是使用碱金属化合物催化剂(较好是氢氧化钾催化剂或氢氧化铯催化剂)使环氧丙烷开环聚合在引发剂上，再使环氧乙烷开环聚合而得，具有氧化烯基末端结构的多元醇(C”)。
多元醇(C”)的官能团数(引发剂的活性氢数)较好是2～6，更好是2～5。通过使官能团数在2以上，所得的软质聚氨酯泡沫塑料具有适度的硬度，压缩残余变形良好。通过使官能团数在6以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料不会变得过硬，伸长率等机械物性良好。
多元醇(C”)的羟值较好是15～120mgKOH/g，更好是25～85mgKOH/g。通过使羟值在15mgKOH/g以上，发泡过程的稳定性良好。通过使羟值在120mgKOH/g以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的柔软性良好，振动特性和吸音特性提高。
由于聚合物微粒(C’)的存在，多元醇(C)整体的羟值通常低于作为母料的多元醇的羟值。聚合物微粒(C’)的含量在多元醇(C)(100质量％)中较好是1～50质量％，更好是10～40质量％。
(多元醇化合物)
本发明中的多元醇化合物包括多元醇(A)、多元醇(B)和多元醇(C)。
多元醇(A)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)、(C)中较好是5～80质量％，更好是10～60质量％。通过使多元醇(A)的含量在80质量％以下，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的独立气泡减少，软质聚氨酯泡沫塑料不易收缩。通过使多元醇(A)的含量在5质量％以上，可得到良好的振动特性和吸音特性。
多元醇(B)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)、(C)中较好是0.5～15质量％，更好是1～13质量％。通过使多元醇(B)的含量在0.5质量％以上，独立气泡率降低，可得到良好的软质聚氨酯泡沫塑料。通过使多元醇(B)的含量在15质量％以下，气泡变小，振动特性和吸音特性变好。
多元醇(C)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)、(C)中较好是20～80质量％，更好是30～75质量％。通过使多元醇(C)的含量在20质量％以上，独立气泡率降低，可得到良好的软质聚氨酯泡沫塑料。通过使多元醇(C)的含量在45质量％以下，气泡变小，振动特性和吸音特性变好。
除了多元醇(A)、(B)、(C)之外，多元醇化合物还可以包括其它多元醇。
作为其它多元醇，可以例举使烯化氧开环加成聚合在引发剂上而得的聚氧化烯多元醇。
作为引发剂，较好是与前述多元醇(A)同样的引发剂，即分子中的活性氢数为2～6的化合物。
作为聚合催化剂，例如可以例举氢氧化钾、甲醇钾等钾化合物，铯金属、氢氧化铯、碳酸铯、甲醇铯等铯化合物等碱金属化合物催化剂；磷腈化合物催化剂等。其中，较好是碱金属化合物催化剂，特别好是氢氧化钾和甲醇钾，它们在成本方面也是优选的。
其它多元醇的羟值较好是15～120mgKOH/g，更好是20～90mgKOH/g。
其它多元醇可以单独使用1种，也可以2种以上并用。
其它多元醇的含量在多元醇化合物(100质量％)中较好是0～50质量％，更好是10～50质量％。
<交联剂>
本发明中可以使用交联剂。
作为交联剂，较好是具有2个以上羟基、伯氨基、仲氨基等的活性氢的化合物。
交联剂的数均分子量较好是不足2000，更好是在1500以下，特别好是在1000以下。
交联剂的使用量相对于100质量份多元醇化合物较好是0～10质量份，更好是1～8质量份。
作为交联剂，例如可以例举乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、新戊醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇、二丙甘醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、双甘油、葡萄糖、山梨糖醇、蔗糖等脂肪族醇类，单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、双酚A、乙二胺、3，5-二乙基-2，4(或2，6)-二氨基甲苯(DETDA)、2-氯对苯二胺(CPA)、3，5-双(甲硫基)-2，4(或2，6)-二氨基甲苯、1-三氟甲基-3，5-二氨基苯、1-三氟甲基-4-氯-3，5-二氨基苯、2，4-甲苯二胺、2，6-甲苯二胺、双(3，5-二甲基-4-氨基苯基)甲烷、4，4’-二氨基二苯基甲烷、乙二胺、间二甲苯二胺、1，4-二氨基己烷、1，3-双(氨甲基)环己烷、异佛尔酮二胺等化合物，这些化合物与较少量的烯化氧开环加成聚合而得的化合物。交联剂可以单独使用1种，也可以2种以上并用。
<多异氰酸酯化合物>
作为多异氰酸酯化合物，可以例举甲苯二异氰酸酯(TDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(聚合MDI)、它们的混合物等。作为多异氰酸酯化合物，通常使用甲苯二异氰酸酯/多亚甲基多苯基多异氰酸酯＝80/20(质量比)的混合物。
多异氰酸酯化合物的使用量以异氰酸酯指数计较好是80～120，更好是85～115。异氰酸酯指数为以相对于多元醇、交联剂、水等的总活性氢数的异氰酸酯基的数量的100倍表示的数值。
(发泡剂)
作为发泡剂，可以例举水、惰性气体等。发泡剂可以单独使用1种，也可以2种以上并用。
只使用水的情况下，发泡剂的使用量相对于100质量份多元醇化合物较好是10质量份以下，特别好是0.1～8质量份。其它发泡剂的使用量根据发泡倍数等要求适当调整即可。
<整泡剂>
作为整泡剂，可以例举有机硅类整泡剂、含氟化合物类整泡剂等。其中，由于可形成良好的气泡，较好是整泡能力强的有机硅类整泡剂。
作为有机硅类整泡剂，较好是软质聚氨酯泡沫塑料用有机硅类整泡剂，特别好是冷固化用有机硅类整泡剂。
作为有机硅类整泡剂，例如可以例举东丽·道康宁株式会社(東レダウコ一ニング社)制的SRX274C、SF2961、SF2962、SF2964、SF2965、SF2969，GE东芝有机硅株式会社(GE東芝シリコ一ン社)制的L5305、L5307、L5309等。它们可以单独使用1种，也可以2种以上并用。
整泡剂的使用量相对于100质量份多元醇化合物较好是在0.1质量份以上，不足2质量份，更好是0.2～1.5质量份。通过使整泡剂的使用量在0.1质量份以上，泡孔径变小，不易发生泡孔无序。通过使整泡剂的使用量不足2质量份，所得的软质聚氨酯泡沫塑料的闭孔性下降，通气性良好，因而高频区域的吸音性能提高。
<氨基甲酸酯化催化剂>
作为氨基甲酸酯化催化剂，可以使用以往公知的催化剂。例如，可以例举三亚乙基二胺、双((2-二甲基氨基)乙基)醚的二丙甘醇溶液、吗啉类等脂肪族胺类，辛酸锡、二月桂酸二丁锡等有机锡化合物等。氨基甲酸酯化催化剂可以单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
氨基甲酸酯化催化剂的使用量相对于100质量份多元醇化合物较好是在1.0质量份以下，特别好是0.05～1.0质量份。
<其它>
本发明中，除了上述的氨基甲酸酯化催化剂、发泡剂、整泡剂、交联剂之外，可以使用所需的添加物。作为添加剂，可以例举碳酸钙、硫酸钡等填充剂，乳化剂，抗氧化剂、紫外线吸收剂等防老化剂；阻燃剂、增塑剂、着色剂、防霉剂、消泡剂、分散剂、防变色剂等。
(软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法)
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料通过使上述的多元醇化合物和多异氰酸酯化合物在发泡剂、整泡剂和氨基甲酸酯化催化剂的存在下反应而制成。
作为软质聚氨酯泡沫塑料的成形方法，较好是通过使用低压发泡机或高压发泡机将反应性混合物直接注入模具的反应注塑成形法。本发明的软质聚氨酯泡沫塑料也可以通过冷固化法、热固化法中的任一种方法制造。其中，较好是冷固化法。
作为本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的制造条件，只要是可制造软质聚氨酯泡沫塑料的条件即可，没有特别限定。例如，将除多异氰酸酯化合物以外的所有原料的混合物(以下记作多元醇体系)和多异氰酸酯化合物分别调整至15～40℃。接着，在多元醇体系中加入规定量的多异氰酸酯化合物，以高速混合机等搅拌混合2～15秒后，立即密闭于加温至30～80℃的容器中，固化4～20分钟，从而可以获得软质聚氨酯泡沫塑料。
(软质聚氨酯泡沫塑料)
在用于座垫的情况下，本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的厚度较好是30mm以上。通过使厚度在30mm以上，不易产生触底感。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的核心密度较好是30～80kg/m3，更好是40～70kg/m3。通过使核心密度在80kg/m3以下，软质聚氨酯泡沫塑料的质量不会过大，适合于近年来的汽车的轻量化。通过使核心密度在30kg/m3以上，振动特性和隔音效果提高。核心密度的测定通过基于JIS K6400(1997年版)的方法进行。核心密度的测定中，使用从软质聚氨酯泡沫塑料中央部去除表面部(端部)并切成长宽100mm、高50mm的大小的试样。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的回弹弹性模量较好是不足70％，更好是在65％以下，特别好是在60％以下。通过使回弹弹性模量不足70％，软质聚氨酯泡沫塑料的能量衰减性提高，音响特性良好。
回弹弹性模量的测定通过基于JIS K6400(1997年版)的方法进行。回弹弹性模量的测定中，切成与核心密度同样的试样使用。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的共振倍率较好是在3.5以下，更好是在3.0以下。通过使共振倍率在3.5以下，本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的振动特性良好。共振倍率的测定通过基于JASO B408-89的方法进行。振动特性测定条件为，加压板使用铁研板(荷重：50kg)，励振全振幅设为5mm，测定频率设为1～13Hz。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料的吸音特性理想的是，500Hz时在0.20以上，1kHz时在0.50以上，2kHz时在0.80以上，4kHz时在0.60以上。吸音特性的测定通过基于JIS A1405的方法进行。
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料可用于垫子、靠背、座椅等，特别适合作为汽车、铁路等的车辆用座椅的座垫、靠背，最适合于汽车用座垫。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不局限于这些实施例。
下述使用原料的栏中，多元醇的不饱和度、多元醇的羟值和多元醇的粘度按照JIS K1557(1970年版)进行测定。
〔使用原料〕
(多元醇(A))
多元醇A1：以将环氧丙烷与甘油开环加成聚合而得的分子量1000的多元醇为引发剂，将DMC(六氰基钴酸锌-METB配合物催化剂)用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂进行开环加成聚合。然后，将氢氧化钾的水溶液用作聚合催化剂，进行脱水醇化，在末端开环加成聚合环氧乙烷，获得具有氧乙烯基末端结构的多元醇A1。氧乙烯基的总量在多元醇A1(100质量％)中为16质量％。此外，羟值为24mgKOH/g，官能团数为3，粘度为1600mPa·s，不饱和度为0.020meq/g。
多元醇A2：以将环氧丙烷与甘油开环加成聚合而得的分子量1000的多元醇为引发剂，将DMC(六氰基钴酸锌-METB配合物催化剂)用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂进行开环加成聚合至多元醇A2(100质量％)的21质量％。接着，以质量比90/10的比例无规地开环加成聚合环氧丙烷和环氧乙烷。然后，将氢氧化钾的水溶液用作聚合催化剂，进行脱水醇化，在末端开环加成聚合环氧乙烷，获得具有氧乙烯基末端结构的多元醇A2。氧乙烯基的总量在多元醇A2(100质量％)中为21质量％。无规部分的氧乙烯基的量在多元醇A2(100质量％)中为5质量％。末端氧乙烯基嵌段链的氧乙烯基量在多元醇A2(100质量％)中为15质量％。此外，羟值为24mgKOH/g，官能团数为3，粘度为1650mPa·s，不饱和度为0.016meq/g。
(多元醇(B))
多元醇B1：以甘油作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，使环氧乙烷和环氧丙烷以质量比80/20的比例与该引发剂无规地开环加成聚合，获得多元醇B1。羟值为48mgKOH/g，官能团数为3，粘度为900mPa·s。
多元醇B2：以二丙甘醇作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，使环氧乙烷和环氧丙烷以质量比80/20的比例与该引发剂无规地开环加成聚合，获得多元醇B2。羟值为55mgKOH/g，官能团数为2，粘度为450mPa·s。
(多元醇(C))
多元醇C1：使丙烯腈在后述的多元醇D3中聚合，获得固体成分浓度20质量％的聚合物分散多元醇(多元醇C1)。羟值为19mgKOH/g，官能团数为3，粘度为5000mPa·s。
多元醇C2：将甘油和季戊四醇的质量比50∶50的混合物作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂开环加成聚合，获得羟值为28mgKOH/g的多元醇。使丙烯腈和苯乙烯的质量比45/55的混合物在该多元醇中聚合，获得固体成分浓度22质量％的聚合物分散多元醇(多元醇C2)。羟值为22mgKOH/g，粘度为3700mPa·s。
多元醇C3：将甘油作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂开环加成聚合，再在末端开环加成聚合环氧乙烷，获得具有氧乙烯基末端结构的多元醇。氧乙烯基的总量在多元醇(100质量％)中为15质量％。此外，官能团数为3，羟值为34mgKOH/g。使丙烯腈和苯乙烯的质量比77.5/22.5的混合物在该多元醇中聚合，获得固体成分浓度35质量％的聚合物分散多元醇(多元醇C3)。羟值为24mgKOH/g，粘度为5000mPa·s。
(其它多元醇)
多元醇D1：将季戊四醇作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂开环加成聚合，再在末端开环加成聚合环氧乙烷，获得具有氧乙烯基末端结构的多元醇D1。氧乙烯基的总量在多元醇D1(100质量％)中为13质量％。此外，羟值为28mgKOH/g，官能团数为4，粘度为1200mPa·s，不饱和度为0.06meq/g。
多元醇D2：将甘油作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂开环加成聚合，再在末端开环加成聚合环氧乙烷，获得具有氧乙烯基末端结构的多元醇D2。氧乙烯基的总量在多元醇D2(100质量％)中为15质量％。此外，羟值为33mgKOH/g，官能团数为3，粘度为900mPa·s，不饱和度为0.07meq/g。
多元醇D3：将甘油作为引发剂，将氢氧化铯用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂开环加成聚合，再在末端开环加成聚合环氧乙烷，获得具有氧乙烯基末端结构的多元醇D3。氧乙烯基的总量在多元醇D3(100质量％)中为16质量％。此外，羟值为24mgKOH/g，官能团数为3，粘度为1300mPa·s，不饱和度为0.04meq/g。
(交联剂)
交联剂E：二乙醇胺。
交联剂F：甘油。
交联剂G：将季戊四醇和二丙甘醇作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，将环氧乙烷与该引发剂开环加成聚合而获得的多元醇的混合物。羟值为475mgKOH/g，粘度为1200mPa·s的聚氧乙烯多元醇。
交联剂H：将山梨糖醇作为引发剂，将氢氧化钾用作聚合催化剂，将环氧丙烷与该引发剂开环加成聚合，再在末端开环加成聚合环氧乙烷而得，且氧乙烯基的总量在多元醇(100质量％)中为28质量％，羟值为450mgKOH/g，粘度为7900mPa·s的聚氧乙烯/聚丙烯多元醇。
(多异氰酸酯化合物)
CORONATE 1021(TDI-80/聚合MDI＝80/20(质量比)，NCO含量(％)＝44.8，日本聚氨酯I业株式会社(日本ポリウレタン工業社)制)。其中，“TDI-80”是指2，4-TDI/2，6-TDI＝80/20(质量比)的混合物。
(氨基甲酸酯化催化剂)
树脂化催化剂：三亚乙基二胺的二丙甘醇溶液(东曹株式会社(東ソ一社)制，商品名：TEDA-L33)。
发泡催化剂：双((2-二甲基氨基)乙基)醚的二丙甘醇溶液(东曹株式会社(東ソ一社)制，商品名：TOYOCAT-ET)。
(整泡剂)
通用冷固化用有机硅整泡剂：东丽·道康宁株式会社(東レダウコ一ニング社)制，商品名：SF2962。
(发泡剂)
作为发泡剂，使用了水。
(例1～5)
(软质聚氨酯泡沫塑料的制造)
表1中表示原材料的配比。另外，表1中所示的原材料的掺入量的数值表示质量份。例1为比较例，例2～5为实施例。
将除多异氰酸酯化合物以外的原料混合，制成多元醇体系。将该多元醇体系填充于2成分类高压发泡机(佳能公司(キヤノン社)制，头部：FLP18φ-L型)的一个容器中，将液温调整至25℃±2℃。在另一容器中填充多异氰酸酯化合物，将液温调整至25℃±2℃。接着，将两容器的原材料吐出，使其高压混合，注入模具内，使其发泡、固化，经过6分钟后，进行脱模，获得软质聚氨酯泡沫塑料。
原材料的吐出条件为，吐出压力设为15MPa，吐出量设为300g/秒。作为模具，使用内尺寸为400mm×400mm×100mm的模具。对于模具温度，将上下模温度设为60℃±2℃。
(评价)
对于所得的软质聚氨酯泡沫塑料，评价密度、泡沫塑料物性(硬度(25％ILD(Indentation Load Deflection：负荷挠曲值))、回弹弹性模量)、通气性、振动特性、吸音特性。结果示于表1。
密度、硬度(25％ILD)、回弹弹性模量、通气性：按照JIS K6400(1997年版)进行测定。
振动特性：按照JASO B408-89，测定共振频率、共振倍率、6Hz传递率。测定条件为，加压板使用铁研板(荷重：50kg)，励振全振幅设为5mm，测定频率设为1～13Hz。
吸音特性：按照JIS A1405，测定垂直入射吸音特性。作为吸音测定装置，使用垂直入射吸音测定管(B&K公司(Bruel&Kjaer社)制，4206型)。作为吸音测定样品，0.5kHz、1kHz时使用100mm圆形、厚25mm的样品，2kHz、4kHz时使用29mm圆形、厚25mm的样品。
[表1]
  例1   例2   例3   例4   例5
  多元醇   A1   10   A1   10   A1   40   A2   15
  B1   1   B1   1   B1   5   B1   1
  B2   6   B2   6   B2   2
  C2   50   C3   40   C3   40   C1   40   C1   40
  D1   25   D2   43   D2   43   D3   15   D3   32
  D3   25
  交联剂   E   1.5   F   1.5   F   1.5   F   0.8   F   0.8
  G   3.5   H   2   H   2
  水   3.3   2.8   2.8   2   2
  树脂化催化剂   0.5   0.45   0.45   0.45   0.45
  发泡催化剂   0.07   0.1   0.1   0.13   0.13
  整泡剂   1.2   1.5   1.5   1
  多异氰酸酯指数 100 95 95 110 95
  核心密度(kg/m3)   52.4   52.5   60.9   65.1   64.1
  25％ILD(N/314cm2)   245   219   249   232   210
  回弹弹性模量(％)   72   63   62   55   55
  通气性(L/分钟)   49.4   23.1   24.4   12.9   18.9
  振动特性
  共振频率(Hz)   3.36   3.8   3.55   3.13   3.40
  共振倍率   5.18   2.09   2.36   2.64   2.44
  6Hz传递率   0.43   1.05   0.81   0.50   0.61
  垂直入射吸音特性
  0.5kHz   0.178   0.206   0.252   0.292   0.266
  1kHz   0.465   0.534   0.639   0.781   0.733
  2kHz   0.935   0.988   0.966   0.91   0.904
  4kHz   0.716   0.764   0.768   0.736   0.755
由表1的结果可知，例2～5的宽范围的吸音特性随振动特性提高。
本发明软质聚氨酯泡沫塑料的振动特性，特别是共振倍率低。此外，吸音特性通常存在低频区域(1kHz以下)中依赖于质量的倾向，但本发明的软质聚氨酯泡沫塑料即使是同等密度，吸音特性也更高(例1与例2的比较)。此外，在高频区域(超过1kHz)中通气性高被认为是有利的，但如果振动特性高，则存在即使通气性低，吸音特性也良好的倾向(例1与例2～5的比较)。由上述可知，高振动吸收泡沫塑料也具有声波能量衰减的效果。
产业上利用的可能性
本发明的软质聚氨酯泡沫塑料具有良好的振动吸收特性和在从低频区域至高频区域的广阔范围内的良好的吸音特性，所有可用作汽车等的车辆用座椅的座垫、靠背。
另外，在这里引用2005年8月5日提出申请的日本专利申请2005-227632号的说明书、权利要求书和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。

Claims (7)

1.一种软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法，它是使多元醇化合物与多异氰酸酯化合物在整泡剂、发泡剂和氨基甲酸酯化催化剂的存在下反应而得到软质聚氨酯泡沫塑料的方法，其特征在于，作为前述多元醇化合物，使用包含聚氧化烯多元醇(A)、聚氧化烯多元醇(B)和聚合物分散多元醇(C)的多元醇化合物；所述聚氧化烯多元醇(A)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使烯化氧开环加成聚合在引发剂上而得，具有氧化烯基，不饱和度不足0.04meq/g；所述聚氧化烯多元醇(B)通过使用碱金属化合物催化剂使环氧乙烷和碳数3以上的烯化氧无规地开环加成聚合在引发剂上而得。
2.如权利要求1所述的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法，其特征在于，前述多元醇(A)为多元醇(A1)或多元醇(A2)；所述多元醇(A1)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使环氧丙烷开环加成聚合在引发剂上，再使环氧乙烷开环加成聚合而得，具有氧乙烯基末端结构，氧乙烯基的总量在多元醇(A)(100质量)中为10～30质量％，官能团数为2～6，羟值为15～56mgKOH/g；所述多元醇(A2)通过使用复合金属氰化物配位催化剂使环氧丙烷开环加成聚合在引发剂上，再使环氧乙烷和环氧丙烷无规地开环加成聚合，再使环氧乙烷开环加成聚合而得，具有氧乙烯基末端结构，氧乙烯基的总量在多元醇(A)(100质量)中为10～30质量％，无规部分的氧乙烯基的量在多元醇(A)(100质量)中在10质量％以下，官能团数为2～6，羟值为15～56mgKOH/g。
3.如权利要求1或2所述的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法，其特征在于，前述多元醇(B)通过使用碱金属化合物催化剂使环氧乙烷和环氧丙烷无规地开环加成聚合在引发剂上而得，环氧乙烷和环氧丙烷的质量比(环氧乙烷/环氧丙烷)为50/50～95/5，官能团数为2～6，羟值为22～120mgKOH/g。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法，其特征在于，前述聚合物分散多元醇(C)为在聚氧化烯多元醇母料中分散有聚合物微粒(C’)的分散体。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法，其特征在于，多元醇(A)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、多元醇(B)和多元醇(C)中为5～80质量％，多元醇(B)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、多元醇(B)和多元醇(C)中为0.5～15质量％，且多元醇(C)的含量在总计100质量％的多元醇(A)、(B)和(C)中为20～80质量％。
6.一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，通过权利要求1～5中的任一项所述的软质聚氨酯泡沫塑料的制造方法获得。
7.一种汽车用座椅，其特征在于，具备由权利要求6所述的软质聚氨酯泡沫塑料形成的座垫。
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