CN110691799B - 聚氨酯泡沫制造用组合物、聚氨酯泡沫和吸音构件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供：获得具有低密度和优异的吸音性的聚氨酯泡沫的聚氨酯泡沫制造用组合物；由该组合物获得的聚氨酯泡沫；和吸音构件。本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物的特征在于包括多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、稳泡剂和辅助发泡剂，所述发泡剂为水，所述水的含量相对于100质量份的所述多元醇为4～11质量份，并且所述辅助发泡剂为液态卤化烯烃，所述液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的所述多元醇为10～30质量份。

Description

聚氨酯泡沫制造用组合物、聚氨酯泡沫和吸音构件
技术领域
本发明涉及聚氨酯泡沫制造用组合物、聚氨酯泡沫和吸音构件。
背景技术
在车辆用途的例如顶棚材料、底板隔离物(floor insulator)、和仪表板隔离物等各种部位中已经要求并使用吸音材料。对于例如汽车引擎噪音，轮胎负荷噪音，和来自外界的雨声、风声和人类的对话等低频声音，要求吸音性为预定水平或更高，另外，同样对于高频区域，从汽车混合动力的观点，已经强烈地要求吸音性。
PTL 1公开了一种吸音结构体，其包括基材、配置和固定于基材的表面上的多个膜振动吸音材料、和设置为覆盖多个膜振动吸音材料的覆盖构件。
PTL 2公开了由吸音纤维体构成且可以有效地降低例如汽车移动噪音等噪音的地板材料和汽车内装/外装材料。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP 2012-3170 A
PTL 2：JP 2013-28335 A
发明内容
发明要解决的问题
如PTL 2中所述，纤维体系主要定位为吸音材料，并且例如聚氨酯泡沫等聚合物树脂作为吸音材料的使用受到限制。
本发明的目的是提供可以由其获得具有低密度和优异的吸音性的聚氨酯泡沫的聚氨酯泡沫制造用组合物、由该组合物获得的聚氨酯泡沫和吸音构件。
用于解决问题的方案
作为由本发明人进行的认真研究的结果，已经发现，上述问题可以通过以下来解决：向包含多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、稳泡剂和辅助发泡剂的聚氨酯泡沫制造用组合物中，引入特定量的作为发泡剂的水和特定量的作为辅助发泡剂的液态卤化烯烃。本发明已经基于以上发现而完成。
即，本发明涉及以下<1>～<12>。
<1>一种聚氨酯泡沫制造用组合物，其包括多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、稳泡剂和辅助发泡剂，其中包含水作为所述发泡剂，所述水的含量相对于100质量份的所述多元醇为4～11质量份，包含液态卤化烯烃作为所述辅助发泡剂，并且所述液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的所述多元醇为10～30质量份。
<2>根据<1>的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述稳泡剂包含选自由非反应性有机硅和反应性有机硅组成的组中的至少一种。
<3>根据<2>的聚氨酯泡沫制造用组合物，其满足以下(a)和(b)中的至少之一：
(a)包含非反应性有机硅作为所述稳泡剂，并且所述非反应性有机硅的含量相对于100质量份的所述多元醇为2.0～5.0质量份；和
(b)包含反应性有机硅作为所述发泡剂，并且所述反应性有机硅的含量相对于100质量份的所述多元醇为1.0～3.0质量份。
<4>根据<1>至<3>任一项的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中包含一种稳泡剂作为所述稳泡剂。
<5>根据<1>至<4>任一项的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述液态卤化烯烃由以下式1表示。
C3HgFhXi (1)
式1中，X各自独立地表示氯原子、溴原子或碘原子，g表示0～5的整数，h表示1～6的整数，并且i表示0～5的整数，条件是满足g+h+i＝6。
<6>根据<1>至<5>任一项的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述液态卤化烯烃为反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯。
<7>根据<1>至<6>任一项的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述多异氰酸酯包含70质量％以上的甲苯二异氰酸酯化合物。
<8>一种聚氨酯泡沫，其通过使根据<1>至<7>任一项的聚氨酯泡沫制造用组合物进行反应并且发泡来获得。
<9>根据<8>的聚氨酯泡沫，其用作吸音构件。
<10>根据<8>或<9>的聚氨酯泡沫，其密度为6kg/m3～20kg/m3。
<11>根据<8>至<10>任一项的聚氨酯泡沫，其透气性为0.1ml/cm2/sec～40.0ml/cm2/sec。
<12>一种吸音构件，其包括根据<8>至<11>任一项的聚氨酯泡沫。
发明的效果
根据本发明，可以提供可由其获得具有低密度和优异的吸音性的聚氨酯泡沫的聚氨酯泡沫制造用组合物、由该组合物获得的聚氨酯泡沫和吸音构件。
具体实施方式
以下将会详细地描述本发明。
在本发明中，表明数值限定的“A～B”意指包括端点A和B的数值范围，并且意指A以上且B以下(在A<B的情况下)或A以下且B以上(在A>B的情况下)。
术语“质量份”和“质量％”分别具有与术语“重量份”和“重量％”相同的含义。
在本发明中，优选实施方案的组合是更优选的实施方案。
(聚氨酯泡沫制造用组合物)
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包括多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、稳泡剂和辅助发泡剂，其中包含水作为发泡剂，水的含量相对于100质量份的多元醇为4～11质量份，并且包含液态卤化烯烃作为辅助发泡剂，液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇为10～30质量份。
如PTL 1中的吸音结构体具有复杂的结构并且难以将该结构体加工为复杂的形状。另外，如PTL 2中记载的纤维体系的吸音构件具有低密度和优异的吸音性，但存在例如制造期间纤维飞散等制造问题，以及纤维在长期使用之后脱离并且被使用者吸入的问题。
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物，可以提供一种聚氨酯泡沫，其具有高的吸音性同时具有低密度和轻的重量，进一步具有优异的制造适宜性，而没有上述问题。
表现该效果的机理不清楚，但其部分推测如下。即，预计的是，具有优异的发泡性、低密度和轻的重量的聚氨酯泡沫通过引入特定量的作为发泡剂的水来获得。另外，推测的是，高的吸音性通过引入特定量的作为辅助发泡剂的液态卤化烯烃来获得。
<多元醇>
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包含多元醇。多元醇没有特别限制，只要其为在一个分子中具有两个以上的羟基的化合物即可。
多元醇的实例包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。其中，因为可以改善吸音性，聚醚多元醇是优选的。进一步，聚醚多元醇与多异氰酸酯的反应性优异，并且不像聚酯多元醇，具有不经历水解的优点。
聚醚多元醇的实例包括聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、由通过环氧丙烷和环氧乙烷与多元醇的加成聚合获得的聚合物构成的聚醚多元醇、和其改性产物。多元醇的实例包括甘油和二丙二醇。聚醚多元醇的具体实例包括：通过甘油与环氧丙烷加成聚合，接着所得物与环氧乙烷加成聚合获得的三醇；以及通过二丙二醇与环氧丙烷加成聚合，接着所得物与环氧乙烷加成聚合获得的二醇。
本文中使用的聚醚多元醇包括聚醚酯多元醇。此类聚醚酯多元醇可以通过使聚氧化烯多元醇与多羧酸酐和具有环状醚基的化合物反应来获得。聚氧化烯多元醇的实例包括聚乙二醇、聚丙二醇和甘油的环氧丙烷加成物。多羧酸酐的实例包括琥珀酸、己二酸或邻苯二甲酸等的酸酐。具有环状醚基的化合物(氧化烯)的实例包括环氧乙烷和环氧丙烷。
聚酯多元醇的实例包括：通过以下获得的缩合聚酯多元醇：使例如己二酸或邻苯二甲酸等多羧酸与例如乙二醇、二甘醇、丙二醇或甘油等多元醇反应；内酯系聚酯多元醇；和聚碳酸酯系多元醇。关于这些多元醇，以羟基计的官能团数和羟值可以通过调节原料组分的种类、分子量、和缩合度等来改变。
其中，作为多元醇，聚醚多元醇是优选的，并且通过将环氧丙烷基加成至多元醇生产的聚丙二醇系聚醚多元醇是特别优选的。聚丙二醇系聚醚多元醇的数均分子量优选为500以上，更优选为1,000以上，并且又更优选为2,000以上，并且优选为15,000以下，更优选为8,000以下，并且又更优选为4,000以下。
在本发明中，数均分子量和重均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)法测量并且按标准聚苯乙烯换算来确定。
<多异氰酸酯>
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包含多异氰酸酯。多异氰酸酯没有特别限制，只要其为在一个分子中具有两个以上的异氰酸基(isocyanato groups)(也称为异氰酸酯基(isocyanate groups))的化合物即可。
多异氰酸酯的具体实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、三苯基甲烷三异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，和其改性产物例如加成物、异氰脲酸酯和缩二脲。
其中，多异氰酸酯优选以相对于全部多异氰酸酯为70质量％以上，更优选为80质量％以上并且又更优选为90质量％以上的量包含甲苯二异氰酸酯化合物，特别优选地，多异氰酸酯的总量是甲苯二异氰酸酯化合物。
甲苯二异氰酸酯化合物可以为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、或其混合物。另外，尽管甲苯二异氰酸酯化合物可以为甲苯二异氰酸酯的异氰脲酸酯、或甲苯二异氰酸酯的加成物(例如，三官能化合物)，但甲苯二异氰酸酯化合物特别优选为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或其混合物。
多异氰酸酯的异氰酸酯指数可以为100以下或大于100，但优选为80以上，并且优选为130以下并且更优选为110以下。当异氰酸酯指数为80以上时，所获得的泡沫的硬度是适当的，并且例如压缩残留应变等机械物性是优异的。另一方面，当异氰酸酯指数为130以下时，减少泡沫制造期间的发热，并且降低泡沫的着色，是优选的。此处，异氰酸酯指数表示多异氰酸酯的异氰酸酯基相对于多元醇或作为发泡剂的水的活性氢基按百分率换算的当量比。因此，异氰酸酯指数为大于100意味着多异氰酸酯相对于多元醇等过量地存在。
<催化剂>
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包含催化剂。催化剂用于促进多元醇与多异氰酸酯之间的氨基甲酸酯化反应(urethanization reaction)、作为发泡剂的水与多异氰酸酯之间的发泡反应等，并且可以适当地选自已知化合物。
催化剂的具体实例包括：叔胺，例如三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、N,N',N'-三甲基氨基乙基哌嗪、如辛酸锡(tin octylate)(辛酸锡(tin octoate))和二月桂酸二丁基锡等有机金属化合物(金属催化剂)、乙酸酯和碱金属醇化物。
作为催化剂，优选使用胺催化剂和金属催化剂的组合，以便提高效果。胺催化剂的含量相对于100质量份的多元醇优选为0.01质量份以上，更优选为0.2质量份以上，并且优选为0.7质量份以下，更优选为0.6质量份以下。当胺催化剂的含量在上述范围内时，氨基甲酸酯化反应和发泡反应可以充分地促进并且良好地平衡。
金属催化剂的含量相对于100质量份的多元醇优选为0.05质量份以上，更优选为0.1质量份以上，并且优选为0.5质量份以下，更优选为0.4质量份以下。当金属催化剂的含量在上述范围内时，氨基甲酸酯化反应和发泡反应良好地平衡，发泡可以良好地进行，并且泡沫具有优异的应变特性。
<发泡剂>
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包含发泡剂，并且包含水作为发泡剂。发泡剂用于使聚氨酯树脂发泡，由此形成聚氨酯泡沫。
水的含量相对于100质量份的多元醇为4～11质量份。当水的含量相对于100质量份的多元醇为小于4质量份时，借助发泡反应的发泡是不足的，并且泡沫的密度增加。另一方面，当水的含量相对于100质量份的多元醇为大于11质量份时，水与多异氰酸酯之间的反应热增加，发泡期间的温度增加，控制困难，并且烧焦(焦化)易于在泡沫内部发生。
水的含量相对于100质量份的多元醇优选为4.5质量份以上，更优选为5.0质量份以上，又更优选为5.5质量份以上，并且优选为10.0质量份以下，更优选为9.0质量份以下，并且又更优选为8.0质量份以下。
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物可以包含除了水以外的发泡剂，但优选地仅包含水作为发泡剂。当包含除了水以外的发泡剂时，除了水以外的发泡剂的含量相对于水的含量优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，并且又更优选为10质量％以下，并且特别优选的是，不包含除了水以外的发泡剂。
<稳泡剂>
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包含稳泡剂。稳泡剂用于使由发泡剂进行的发泡平顺地进行。作为此类稳泡剂，可以使用通常用于制造软质聚氨酯泡沫的那些。稳泡剂的具体实例包括有机硅化合物、如十二烷基苯磺酸钠和月桂基硫酸钠等阴离子系表面活性剂、聚醚硅氧烷、和酚系化合物等。
稳泡剂的含量相对于100质量份的多元醇优选为1.0～8.0质量份。当稳泡剂的含量为1.0质量份以上时，泡沫材料发泡时的泡沫调节作用充分地展现，并且可以获得良好的泡沫。另一方面，当稳泡剂的含量为8.0质量份以下时，泡沫调节作用(foam regulatingaction)是适当的，并且泡孔连通性维持在适当的范围内。
在本发明中，稳泡剂优选包含选自由非反应性有机硅和反应性有机硅组成的组中的至少一种。通过使用非反应性有机硅和/或反应性有机硅，可以获得优异的发泡性。作为稳泡剂，优选使用一种稳泡剂。
此处，反应性有机硅为在主链末端或在侧链具有选自由氨基、环氧基、羟基、巯基和羧基组成的组中的至少一种反应性基团的有机硅化合物(聚硅氧烷化合物)。
反应性有机硅为其中将选自由氨基、环氧基、羟基、巯基和羧基组成的组中的反应性基团或者具有上述反应性基团的基团引入如二甲基硅酮、甲基苯基硅酮、或甲基氢硅酮等有机硅化合物的侧链或主链末端的化合物。其中，具有羟基或羧基作为反应性基团的反应性有机硅是优选的，并且具有羧基的反应性有机硅是更优选的。
作为反应性有机硅，可以使用市售品。其实例包括由如Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.、Dow Corning Toray Co.,Ltd.和Momentive Performance Materials Inc.等公司生产的各种反应性有机硅，并且具有羧基的反应性有机硅的具体实例包括CF1218(由DowCorning Toray Co.,Ltd.生产)和X22-3701(由Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.生产)。具有羟基的反应性有机硅的实例包括SF 8427、BY16-201和SF 8428(由Dow Corning TorayCo.,Ltd.生产)以及X-22-4039和X-22-4015(由Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.生产)。
非反应性有机硅没有特别限制，只要非反应性有机硅不具有反应性基团即可，并且可以为改性的非反应性有机硅例如聚醚改性的有机硅、芳烷基改性的有机硅、长链烷基改性的有机硅。作为非反应性有机硅，可以使用市售品，并且非反应性有机硅可以适当地选自可购自Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.、Dow Corning Toray Co.,Ltd.和MomentivePerformance Materials Inc.等各种产品。
非反应性有机硅的含量相对于100质量份的多元醇优选为2.0质量份以上，更优选为2.5质量份以上，又更优选为3.0质量份以上，甚至更优选为3.5质量份以上，并且优选为5.0质量份以下，更优选为4.5质量份以下。当非反应性有机硅的含量在上述范围内时，可以获得具有优异的吸音性的聚氨酯泡沫，是优选的。
反应性有机硅的含量相对于100质量份的多元醇优选为1.0质量份以上，更优选为1.5质量份以上，又更优选为2.0质量份以上，并且优选为3.0质量份以下。当反应性有机硅的含量在上述范围内时，可以获得具有优异的吸音性的聚氨酯泡沫，是优选的。
<辅助发泡剂>
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物包含辅助发泡剂。辅助发泡剂也称为发泡助剂，并且辅助由发泡剂进行的发泡且调节泡沫的密度。在本发明中，包含液态卤化烯烃作为辅助发泡剂。
此处，“液态卤化烯烃”意指在10℃下为液体、即沸点高于10℃的卤化烯烃。卤化烯烃优选为具有2～10个碳原子的α-烯烃，更优选为具有2～6个碳原子的α-烯烃，又更优选为具有3～5个碳原子的α-烯烃，特别优选为具有3或4个碳原子的α-烯烃，并且最优选为丙烯。
液态卤化烯烃优选为由以下式1表示的化合物。
C3HgFhXi (1)
式1中，X各自独立地表示氯原子、溴原子或碘原子，g表示0～5的整数，h表示1～6的整数，并且i表示0～5的整数，条件是满足g+h+i＝6。
式1中，X各自独立地表示氯原子、溴原子或碘原子，优选为氯原子或溴原子，并且更优选为氯原子。
g表示0～5，优选为1～4，并且更优选为1～3的整数。h表示1～6，优选为2～5，并且更优选为2～4的整数。i表示0～5，优选为0～4，并且更优选为0～2的整数。
由式1表示的化合物没有特别限制，并且可以为顺式异构体或反式异构体，并且可以为混合物。具体地，该化合物的实例包括3-氯五氟丙烯、2-氯五氟丙烯、1-氯五氟丙烯、1,1-二氯四氟丙烯、1,2-二氯四氟丙烯、1,3-二氯四氟丙烯、六氟丙烯、1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯、1,3-二氯-2,3,3-三氟丙烯、1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,3,3,3-五氟丙烯、1,2,3,3,3-五氟丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,2,3,3-四氟丙烯、1,1,2-三氟丙烯、和以下所述的具有亚乙烯基的卤化丙烯。
由式1表示的化合物优选为具有亚乙烯基(-CH＝CH-)的化合物。具体地，该化合物为3,3,3-三氟丙烯、3-溴-3,3-二氟丙烯、3-氯-3,3-二氟丙烯、3-氟丙烯、或以下所述的化合物。
具体地，优选为其中除了氟以外的卤素为氯的由CF3-mClmCH＝CHY(m为0～3的整数，并且Y表示氟原子或氯原子)表示的化合物。
由式1表示的化合物更优选为由R1-CH＝CH-R2(R1表示三卤甲基并且R2表示卤素。R1的卤素原子和R2中的至少一个为氟原子)表示的氟化丙烯。氟化丙烯的具体实例包括3,3,3-三氯-1-氟丙烯、1,3,3-三氯-3-氟丙烯、3,3-二氯-1,3-二氟丙烯、1,3-二氯-3,3-二氟丙烯、3-氯-1,3,3-三氟丙烯、3-溴-1,3,3-三氟丙烯、1-碘-3,3,3-三氟丙烯、1-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,3,3,3-四氟丙烯。上述氟化丙烯当中，1-氯-3,3,3-三氟丙烯(反式异构体或顺式异构体)和1,3,3,3-四氟丙烯(反式异构体或顺式异构体)是优选的，1-氯-3,3,3-三氟丙烯(反式异构体或顺式异构体)是更优选的，并且反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(沸点19℃)是又更优选的。
作为液态卤化烯烃，可以使用市售品，并且其实例包括Solstice LBA(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯，由Honeywell生产)。合成可以根据已知方法例如记载于JP 2000-7591A中的方法来进行。
液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇为10～30质量份。当液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇为小于10质量份时，辅助发泡剂的效果没有充分地展现，泡沫的表观密度增加，并且所获得的聚氨酯泡沫变硬。另一方面，当液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇为大于30质量份时，泡沫的表观密度由于过度发泡而变得过低，树脂骨架的强度降低，并且泡沫的机械强度降低。
液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的多元醇优选为11质量份以上，更优选为12质量份以上，又更优选为13质量份以上，并且优选为25质量份以下，更优选为20质量份以下，并且又更优选为18质量份以下。
在本发明中，液态卤化烯烃可以单独使用，或可以以其两种以上的组合使用，但当组合使用其两种以上时，优选使液态卤化烯烃的总量落入上述范围内。
根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物可以包含除了液态卤化烯烃以外的辅助发泡剂。除了液态卤化烯烃以外的辅助发泡剂的实例包括液化二氧化碳和烷基卤。烷基卤的实例包括二氟甲烷、五氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、二氟乙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷和1,1,1,3,3-五氟丁烷。
辅助发泡剂中的液态卤化烯烃的含量相对于全部辅助发泡剂优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上，又更优选为90质量％以上，并且特别优选为95质量％以上，并且最优选的是，仅包含液态卤化烯烃作为辅助发泡剂。
<其它原料组分>
在聚氨酯泡沫制造用组合物中，按需要，交联剂、阻燃剂、填料、稳定剂、着色剂和增塑剂根据常规方法配混。交联剂的实例包括：多元醇类，例如乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇；胺类，例如乙二胺和六亚甲基二胺；和氨基醇类，例如二乙醇胺和三乙醇胺。阻燃剂的实例包括磷酸三-二氯丙酯、磷酸三-氯乙酯、二溴新戊基醇、和三溴新戊基醇。
(聚氨酯泡沫的制造)
聚氨酯泡沫通过将聚氨酯泡沫制造用组合物的各组分(原料)根据常规方法进行反应并且发泡来生产。当制造聚氨酯泡沫时，采用其中多元醇和多异氰酸酯直接反应的一步法(one-shot method)，或者其中多元醇和多异氰酸酯预先反应以获得在末端具有异氰酸酯基的预聚物，然后预聚物与多元醇反应的预聚物法。可以采用使原料在室温和环境压力下反应并且发泡的平板发泡法(slab foaming method)、或者将聚氨酯泡沫的原料(反应混合物)注入模具中，合模，并且使模具内的混合物进行反应和发泡的模具发泡法。
聚氨酯泡沫的原料的反应是复杂的，并且主要包括：借助多元醇和多异氰酸酯的加成聚合的氨基甲酸酯化反应、氨基甲酸酯化反应的反应产物和多异氰酸酯的交联反应、以及借助多异氰酸酯和作为发泡剂的水的反应产生脲键和二氧化碳气体的发泡反应。
(聚氨酯泡沫)
根据本发明的聚氨酯泡沫通过使本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物进行反应并且发泡来获得。由此获得的聚氨酯泡沫优选为软质聚氨酯泡沫。此处，软质聚氨酯泡沫是轻量的，通常具有其中泡孔(气泡)彼此连通的开放泡孔结构，是挠性的，并且具有恢复性(resilience)。因此，软质聚氨酯泡沫可以展现如吸音性、缓冲性、冲击吸收性、高弹性、和低回弹性等特性。
聚氨酯泡沫的根据JIS K 6400-1:2004测量的密度(表观密度)优选为6kg/m3～20kg/m3。当密度为6kg/m3以上时，聚氨酯泡沫的机械强度是优异的。另一方面，当密度为20kg/m3以下时，聚氨酯泡沫是轻量的并且适于车辆领域。
聚氨酯泡沫的密度更优选为8kg/m3以上，更优选为10kg/m3以上，并且更优选为18kg/m3以下，并且甚至更优选为15kg/m3。
进一步，根据JIS K 6400-7:2012，对于脆型聚氨酯泡沫，在10mm的泡沫厚度下测量的透气性(air permeability)优选为0.1ml/cm2/sec以上且40.0ml/cm2/sec以下。当透气性在上述范围内时，吸音性优异并且可以获得轻量的聚氨酯泡沫，是优选的。
透气性更优选为1ml/cm2/sec以上，又更优选为5ml/cm2/sec以上，并且更优选为30ml/cm2/sec以下，又更优选为25ml/cm2/sec以下。
当吸音率通过根据JIS A 1409:1998在混响室内的吸音测量法来测量时，本发明的聚氨酯泡沫的1,000Hz下的吸音率优选为0.2以上，更优选为0.25以上，并且又更优选为0.3以上。
(吸音构件)
本发明的聚氨酯泡沫优选用作吸音构件，并且特别优选用于车辆用顶棚材料、底板隔离物、和仪表板隔离物。
本发明的聚氨酯泡沫不限于吸音构件，并且可以用作隔热材料、鞋底、地毯衬里泡沫、过滤器、和密封泡沫。
实施例
接下来，将会参考以下实施例更详细地描述本发明，但本发明不限于实施例。在以下实施例和比较例中，“份”和“％”分别意指“质量份”和“质量％”，除非另有说明。
用于各实施例和比较例的组分如下。
·多元醇：聚醚多元醇(PPG系聚醚多元醇，“SANNIX Triol GP-3000”(由SanyoChemical Industries,Ltd.生产)，数均分子量：3,000)
·TDI：甲苯二异氰酸酯(2,4-甲苯二异氰酸酯:2,6-甲苯二异氰酸酯＝80:20)
·胺催化剂-1：DABCO CS90(三亚乙基二胺和叔胺的二丙二醇溶液，由AirProducts Japan,K.K.生产)
·胺催化剂-2：TEDA L33(三亚乙基二胺/二丙二醇＝33/67质量％溶液，由TosohCorporation生产)
·交联剂-1：TMP(三羟甲基丙烷，由Toyo Chemicals Co.,Ltd.生产)
·交联剂-2：DM 82162(聚醚多元醇，由Dow Chemical Company Japan生产)
·有机锡催化剂：NIKKA OCTHIX tin(辛酸锡，由Nihon Kagaku Sangyo Co.,Ltd.生产)
·稳泡剂-1：NIAX L-580(非反应性有机硅，由Momentive PerformanceMaterials Japan生产)
·稳泡剂-2：CF1218(反应性有机硅(羧基改性的有机硅酮)，由Dow CorningToray Co.,Ltd.生产)
·发泡剂-3：B8239F(非反应性有机硅，由Evonik Industries生产)
·辅助发泡剂-1：SolsticeTM 1233zd(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯，由Honeywell生产)
·辅助发泡剂-2：亚甲基氯A-3000(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产)
·稳定剂：SBU0130(吩噻嗪，由Covestro生产)
·黑色颜料：POLYTON BLACK UE2030-T(黑色颜料，由DIC Corporation生产)
·阻燃剂：DAIGUARD-880(非卤素缩合磷酸酯，由Daihachi Chemical IndustryCo.,Ltd.生产)
(实施例1～4和比较例1)
聚氨酯泡沫通过将根据表1中示出的各配方的组分进行混合、搅拌和发泡来制备。
将660g的根据实施例或比较例的聚氨酯泡沫制造用组合物发泡，获得宽度为400mm、深度为400mm且高度为300mm的聚氨酯泡沫。
将根据实施例获得的聚氨酯泡沫沿高度方向自下方分割为四等份，分别指定为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4，并且进行以下评价。即，指定为实施例1的部分对应于最下部的聚氨酯泡沫并且指定为实施例4的部分对应于最上部的聚氨酯泡沫。对于比较例1的聚氨酯泡沫，将以相似方式制备的聚氨酯泡沫沿水平方向分割为四等份，并且评价最上部的聚氨酯泡沫。
聚氨酯泡沫的制造方法没有特别限制，并且可以使用如一步法或预聚物法等已知方法。在本发明中，一步法更适于发泡。在上述实施例和比较例中，一步法用于制备。
具体地，将多元醇组分称量入2L容积的塑料容器中，进一步，称量并向其中添加发泡剂、稳泡剂、交联剂催化剂和前述添加剂，并且将混合物使用搅拌器搅拌1分钟。之后，在称重并添加TDI之后即刻，将混合物使用搅拌器再次混合5秒，并且将混合溶液放入其上放置乙烯基片材的箱中。
因此，发泡推进，并且可以获得上述尺寸的聚氨酯泡沫。
(实施例5～10和比较例2～5)
将以下表中示出的各聚氨酯泡沫的原料通过一步法混合并且发泡，获得各个聚氨酯泡沫。根据以下评价所获得的聚氨酯泡沫的结果也在以下表中示出。
对于所获得的聚氨酯泡沫进行以下评价。结果在以下表2和3中示出。
(密度(表观密度))
其根据JIS K 6400-1:2004来测量。
(透气性)
其在10mm的泡沫厚度下根据Frazier型依照JIS K 6400-7:2012来测量。
(泡孔数)
其根据JIS K 6400-1:2004来测量。
(吸音率)
其根据JIS A 1405-2:2007通过法向入射吸音率的测量方法来测量。
表1
Figure BDA0002298988460000151
表2
Figure BDA0002298988460000161
表3
Figure BDA0002298988460000171
如从表1～3中清晰可见，实施例1～10的聚氨酯泡沫具有低密度以及在宽频率范围内的优异的吸音性。另一方面，比较例1和3的聚氨酯泡沫的吸音性差。另外，比较例2和4的聚氨酯泡沫具有高密度。进一步，对于其中以相对于100质量份的多元醇为11质量份的量引入作为发泡剂的水的比较例5，不能充分地控制发泡，以致未获得泡沫。
产业上的可利用性
因为通过根据本发明的聚氨酯泡沫制造用组合物获得的聚氨酯泡沫具有低密度以及在宽频率范围内的优异的吸音性，聚氨酯泡沫优选用于车辆用顶棚材料、底板隔离物、和仪表板隔离物等。

Claims (10)

1.一种聚氨酯泡沫制造用组合物，其用于吸音构件，且包括多元醇、多异氰酸酯、催化剂、发泡剂、稳泡剂和辅助发泡剂，其中
包含水作为所述发泡剂，
所述水的含量相对于100质量份的所述多元醇为5.5～11质量份，
包含具有3～5个碳原子的α-烯烃卤化而成的液态卤化烯烃作为所述辅助发泡剂，所述液态卤化烯烃是在10℃下为液体的卤化烯烃，并且
所述液态卤化烯烃的含量相对于100质量份的所述多元醇为10～30质量份，
所述多元醇为一种，且是基于标准聚苯乙烯换算的数均分子量为2,000以上且15,000以下的聚丙二醇系聚醚多元醇，
所述多异氰酸酯包含70质量％以上的甲苯二异氰酸酯化合物。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述稳泡剂包含选自由非反应性有机硅和反应性有机硅组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯泡沫制造用组合物，其满足以下(a)和(b)中的至少之一：
(a)包含非反应性有机硅作为所述稳泡剂，并且所述非反应性有机硅的含量相对于100质量份的所述多元醇为2.0～5.0质量份；和
(b)包含反应性有机硅作为所述稳泡剂，并且所述反应性有机硅的含量相对于100质量份的所述多元醇为1.0～3.0质量份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述稳泡剂为一种稳泡剂。
5.根据权利要求1至3任一项所述的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述液态卤化烯烃由以下式1表示：
C3HgFhXi (1)
其中X各自独立地表示氯原子、溴原子或碘原子，g表示0～5的整数，h表示1～6的整数，并且i表示0～5的整数，条件是满足g+h+i＝6。
6.根据权利要求1至3任一项所述的聚氨酯泡沫制造用组合物，其中所述液态卤化烯烃为反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯。
7.一种吸音构件用聚氨酯泡沫，其通过使根据权利要求1至6任一项所述的聚氨酯泡沫制造用组合物进行反应并且发泡来获得。
8.根据权利要求7所述的吸音构件用聚氨酯泡沫，其密度为6kg/m3～20kg/m3。
9.根据权利要求7或8所述的吸音构件用聚氨酯泡沫，其透气性为0.1ml/cm2/sec～40.0ml/cm2/sec。
10.一种吸音构件，其包括根据权利要求7至9任一项所述的吸音构件用聚氨酯泡沫。
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