JP2835429B2 - 表皮一体ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

表皮一体ポリウレタンフォームの製造方法

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茂弘 檜山
英文 太田
一 秋山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に低・中周波領
域における振動特性(防音性能)に優れた表皮一体ポリ
ウレタンフォ−ムの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、振動特性(防音性能)を有するポ
リウレタンフォ−ムモ−ルド成形品としては、アスファ
ルト、ウレタンオリゴマ−等の粘性物質を含有するポリ
ウレタンフォ−ムモ−ルド成形品が知られている(たと
えば特開昭62−205115号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ものは、原料の粘度が高いため型内に注入した場合、
型内での原料の流れ性が悪く、ウレタンフォ−ムの成形
性が悪い;ウレタンフォ−ムをキュアーするのに長時
間を要し、生産性が悪い;等の問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特に低・
中周波領域における振動特性(防音性能)に優れ、原料
の粘度が比較的低く、かつ生産性の高い表皮一体ポリウ
レタンフォ−ムモ−ルド成形品の製造方法を見いだすべ
く鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、表皮をセットした型内
でポリオール成分(a)と有機イソシアネート成分
(b)とを水およびその他助剤類の存在下に反応させて
表皮一体ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、(a)として、平均官能基数が2.5〜6.0で、
活性水素当量が1500〜3000であるポリエーテル
ポリオール(a1)とポリオキシアルキレンモノオール
(a2)とからなり、(a1):(a2)の重量比が
(99〜65):(1〜35)であるポリオール混合物
を用い、(b)として、変性ジフェニルメタンジイソシ
アネート(b1)および/またはポリメチレンポリフェ
ニレンポリイソシアネート(b2)とトリレンジイソシ
アネート(b3)とからなり、(b)中の(b3)の量
が50〜90重量%であるポリイソシアネートを用い、
かつ常温で液状の炭化水素系樹脂(c)を(a)100
重量部に対して1〜50重量部使用することを特徴とす
る表皮一体ポリウレタンフォームの製造方法である。
【0006】本発明の方法を用いたモ−ルドフォーム成
形品を構成する表皮としては特に限定はなく、通常表皮
一体ポリウレタンモールドフォ−ムの製造に用いられる
表皮用材料、例えば、塩化ビニル樹脂、エチレン酢酸ビ
ニル系樹脂などの樹脂に必要により各種フィラ−を加え
て成形したシ−トが挙げられる。本発明の方法による成
形品は表皮とフォ−ム層とがモ−ルド内成形により一体
化した構造を有する。
【0007】本発明において使用するポリエーテルポリ
オール(a1)としては、例えばアルコール類、アミン
類アンモニア等のアルキレンオキシド付加物が挙げられ
る。アルコール類としては、2価アルコール類(エチレ
ングリコール、ポリプレングリコール等);3価アルコ
ール類(グリセリン、トリメチロールプロパン等);4
価アルコール類(ペンタエリスリトール、メチルグルコ
シド等);6価アルコール類(ソルビトール等);8価
アルコール類(ショ糖等)等が挙げられる。アミン類と
しては、1価アミン類(メチルアミン、エチルアミン、
アニリン等));アルカノールアミン類(モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、イソプロパノールアミン等);2価アミン類(エチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等);およびこ
れらの2種以上の混合物が挙げられる。アルキレンオキ
シドとしてはエチレンオキシド(以下EOと略記)、プ
ロピレンオキシド(以下POと略記)、1,2−、1,
4−または2,3−ブチレンオキシドおよびこれらの2
種以上の併用が挙げられる。これらのうち好ましいもの
はPOおよび/またはEOであり、併用の場合の付加形
式はブロックもしくはランダムのいずれでもよいが、末
端部がオキシエチレン基のブロック付加物が好ましい。
【0008】上記(a1)の平均官能基数は通常2.5
〜6.0、好ましくは3.0〜6.0、さらに好ましく
は3.0〜4.0である。平均官能基数が2.5未満で
はキュアー性が悪化し、6.0を越えると液流れ性がわ
るくなり成形性が悪化する。また、該(a1)の活性水
素当量は通常1500〜3000、好ましくは1600
〜2500である。活性水素量が1500未満では独気
フォームとなりやすく、また振動特性が悪化し、300
0を越えると原料粘度が高くなり、表皮一体発泡ポリウ
レタンフォーム製造時の成形性が悪化する。
【0009】本発明において使用するポリオキシアルキ
レンモノオール(a2)としては、例えばメタノール、
エタノール、プロパノール、ブタノール、2−エチルヘ
サノール等の脂肪族モノアルコールのPOおよび/また
はEO付加物が挙げられる。共付加の場合のPOとEO
の付加形式はブロックまたはランダムのいずれでもよ
い。
【0010】該(a2)の活性水素当量は通常200〜
3000、好ましくは500〜2000、更に好ましく
は700〜1500である。活性水素当量が200未満
ではキュアー性が悪化し、3000を越えると成形品の
振動特性が悪化する。本発明で用いられるポリオール成
分(a)を構成する(a1)と(a2)の重量比は、通
常(65〜99):(35〜1)、好ましくは(75〜
95):(25〜5)、さらに好ましくは(80〜9
5):(20〜5)である。(a2)の比率が1未満で
は良好な振動特性が得られず、かつ表皮一体ポリウレタ
ンフォーム製造時の成形性が悪化し、35を越えるとキ
ュアー性が悪化する。
【0011】本発明おいて使用する有機ポリイソシアネ
ート(b)は、ウレタン基、カルボジイミド基、ウレア
基等を含有する変性ジフェニルメタンジイソシアネート
(b1)および/またはポリメチレンポリフェニレンポ
リイソシアネート(b2)およびトリレンジイソシアネ
ート(b3)からなる。(b)中の(b3)の量は通常
50〜90通常90重量%である。(b)中の(b3)
の量が50重量%未満では液流れ性が悪くなり成形性が
悪化し、かつフォームの振動特性も低下し、90重量%
を越えるとキュアー性が悪化する。
【0012】本発明において使用する常温で液状の炭化
水素系樹脂(c)としては、例えば日本石油化学(株)
製「日石ハイゾールSAS−LH」(3環芳香族炭化水
素、粘度190cst/40℃)、「日石ハイゾールS
AS−296」(2環芳香族炭化水素,粘度5.1cs
t/40℃)などが挙げられる。該(c)の使用量は、
(a)100重量部に対して通常1〜50重量部、好ま
しくは5〜20重量部である。1重量部未満では振動特
性の向上効果が乏しく、50重量部を越えると表皮一体
発泡ウレタンフォームの成形性が悪化し、かつキュアー
性も悪化する。
【0013】本発明の方法においては通常触媒を使用す
る。該触媒としては、ポリウレタンフォームに通常使用
される公知のもの、例えばカルボン酸の金属塩(酢酸ナ
トリウム、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸
コバルト、スタナスオクトエート);アルカリ金属もし
くはアルカリ土類金属のアルコキシドもしくはフェノキ
ド(ナトリウムメトキシド、ナトリウムフェノキシド
等);3級アミン類(トリエチルアミン、トリエチレン
ジアミン、Nーメチルモルホリン、ジメチルアミノメチ
ルフェノール、ピリジン);4級アンモニウム塩(テト
ラエチルヒドロキシルアンモニウム等);イミダゾール
類(イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル等);並びに、スズ、アンチモン等の金属を含有する
有機金属化合物(テトラフェニルスズ、トリブチルアン
チモンオキサイド等)等が挙げられる。これらのうち好
ましいものは、3級アミン類、およびスズまたはアンチ
モンを含有するカルボン酸の金属塩または有機金属化合
物である。
【0014】水は発泡剤として単独で使用するが、必要
により塩化メチレン等の低沸点化合物を併用することが
できる。発泡剤の量はポリオール成分(a)100重量
部に対して通常10重量部以下である。
【0015】本発明の方法において、必要により整泡剤
を使用することができる。該整泡剤としては、ポリウレ
タンフォームの製造に通常使用できるものが用いられ、
具体例としてはジメチルシロキサン系整泡剤、例えば、
日本ユニカー(株)製の「SZ−1306」、「L−5
20」、「L−540」、「L−5309」および「L
−5366」;東レ・ダウコーニング・シリコーン
(株)製の「SH−190」、「SH−193」および
「SRX−274C」が挙げられる。
【0016】ポリウレタンフォームの製造はスラブ、ホ
ットキュアーまたはコールドキュアー方式のいずれの方
式でも行えるが、コールドキュアー方式が好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明をさら
に説明するが、本発明はこれにより限定されるものでは
ない。なお、実施例および比較例中の発泡処方欄の数値
は重量部を示す。
【0018】
【実施例】
実施例1〜3および比較例1〜3 表1に示す発泡処方に従って、(b)以外の各成分をプ
レミックスした後、(b)成分を加えて8秒間激しく攪
拌し、3kg/m2の塩化ビニル樹脂マットを下型にセ
ットした55〜65℃のアルミ製モ−ルド[50×60
×2(cm)]に注入し発泡させた。60℃で所定の時
間キュアー後脱型し、表皮一体ポリウレタンフォーム成
形品を得た。一昼夜放置後、振動特性およびフォーム物
性を測定した。各フォームの物性測定結果を表2に、振
動特性測定結果を図1および図2に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【図1】
【0022】
【図2】
【0023】〔使用原料の説明〕 ポリオール(a1) (a1−1):グリセリンにPOおよびEOを順次付加
して得た末端1級水酸基含量80%,分子量5000の
ポリエーテルポリオール (a1−1):グリセリンにPOおよびEOを順次付加
して得た末端1級水酸基含量75%,分子量7000の
ポリエーテルポリオール モノオール(a2) (a2−1):ブタノールにPOおよびEOを順次付加
して得た末端1級水酸基含量10%,分子量700のモ
ノオール 有機ポリイソシアネート(b) (b2−1):日本ポリウレタン工業(株)製「MR−
200」(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネ
ート) (b3−1):日本ポリウレタン工業(株)製「コロネ
ートT−80」(トルエンジイソシアネート;2,4/
2,6異性体重量比=80/20) 粘着剤(c) (c−1) :日本石油化学(株)製、「日石ハイゾー
ルSAS−LH」 架橋剤 ジエタノールアミン 触媒 U1000 :サンアプロ(株)製テトラメチルヘキサ
メチレンジアミン 33LV :三共エアープロダクツ社製「DABCO
33LV」(トリエチレンジアミンのジプロピレング
リコール溶液) 整泡剤 SRX-274C:トーレ・ダウコーニング・シリコーン
(株)製、シリコーン系整泡剤 着色剤 PU−6784 :大日本インキ化学工業(株)製、着色剤
【0024】 〔フォ−ム物性,振動特性の試験方法〕 全密度 (Kg/m3):フォ−ム重量/フォ−ムの見かけ体積 引張強度 (Kg/cm2):JIS K−6301 伸び (%):JIS K−6301 引裂強度 (Kg/cm):JIS K−6301 硬さ (Kgf):JIS K−6401 圧縮残留歪 (%):JIS K−6401 通気性 (ft3/min):ダウ式エアーフローメーターにて測定(試 験片は50×50×2mm) 反発弾性 (%):JIS K−6401 振動特性 :加振周波数 0−500Hz 加振レベル 0.1〜0.2G, 0.2〜0.3mm 加振源のアルミ板にフォーム、塩化ビニル樹 脂マットの順に乗せ、アルミ板と塩化ビニル 樹脂マット間の加速度変位量を求めた。 なお、図1では、実施例1〜3の振動特性を示した。ま
た、図2では、比較例1〜3の比較振動特性を示した。
振動伝達率が低い程、遮音性能が優れていることを示
す。
【0025】
【発明の効果】本発明の方法を用いて得られる表皮一体
ポリウレタンモールドフォーム成形品は振動特性(防音
性能)、特に低・中周波領域における固体伝播音の遮音
性に優れている。また本発明の方法は表皮一体モールド
成形方法であるため生産性に優れており、経済的であ
る。上記効果を奏することから、本発明の方法で得られ
るポリウレタンフォ−ムモ−ルド成形品は、自動車のダ
ッシュサイレンサー、フロアーカーペットの裏打ちなど
に用いる遮音(防音)材として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施例1〜3のフォームの振動特性を示
す図(グラフ)である。
【図2】図2は比較例1〜3のフォームの振動特性を示
す図(グラフ)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08G 18/48 101:00) C08L 75:04 (56)参考文献 特開 平5−209036(JP,A) 特開 平7−207051(JP,A) 特開 平6−184264(JP,A) 特開 平5−287047(JP,A) 特開 平4−146916(JP,A) 特開 昭61−235418(JP,A) 特開 昭62−79217(JP,A) 特開 昭61−255943(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08J 9/00 - 9/42 C08G 18/00 - 18/87 C08G 101:00 C08L 75/04 - 75/16 B29C 39/00 - 39/44 B29C 67/20 - 67/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表皮をセットした型内でポリオール成分
    (a)と有機イソシアネート成分(b)とを水およびそ
    の他助剤類の存在下に反応させて表皮一体ポリウレタン
    フォームを製造する方法において、(a)として、平均
    官能基数が2.5〜6.0で、活性水素当量が1500
    〜3000であるポリエーテルポリオール(a1)とポ
    リオキシアルキレンモノオール(a2)とからなり、
    (a1):(a2)の重量比が(65〜99):(35
    〜1)であるポリオール混合物を用い、(b)として、
    変性ジフェニルメタンジイソシアネート(b1)および
    /またはポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネー
    ト(b2)とトリレンジイソシアネート(b3)とから
    なり、(b)中の(b3)の量が50〜90重量であ
    るポリイソシアネートを用い、かつ常温で液状の炭化水
    素系樹脂(c)を(a)100重量部に対して1〜50
    重量部使用することを特徴とする表皮一体ポリウレタン
    フォームの製造方法。
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