JP3984573B2 - ポリウレタンフォーム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はポリウレタンフォームに関するものであり、さらに詳しくは、車両用遮吸音材用軟質ポリウレタンフォームに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、各種のポリウレタンフォームが、車両用遮吸音材として用いられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−5499号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車等の車両用途における燃費向上を目的として、搭載される各部品の軽量化が進んできた。それに伴い、内装材(とくに遮吸音材)として使用されるポリウレタンフォーム製品において、軽量化時における車内への遮吸音性能は、従来以上の性能が求められるようになってきた。しかしながら、従来技術のポリウレタンフォームでは、満足できるレベルの遮吸音性能を有していないという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決するべく鋭意検討を行い、本発明に到達した。
すなわち本発明は下記(I)および(III) である。
(I) ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート(B)とを、発泡剤(C)、触媒(D)、および必要により他の添加剤(E)の存在下に反応させてなる車両用遮吸音材用軟質ポリウレタンフォームにおいて、(A)が、ポリエーテルポリオール(a)中でビニルモノマー(b)を重合させて得られる重合体ポリオール(A1)および/またはポリエーテルポリオール(A2)からなり、(a)および/または(A2)中に、下記ポリエーテルポリオール(a1)および(a2)を含有し、(a)と(A2)の合計質量に基づいて、(a1)の含有量が50〜90%、(a2)の含有量が10〜50%であり、触媒(D)が水酸基を有する3級アミン単独、または水酸基を有する3級アミンと水酸基を有しない3級アミンの併用であって、3級アミン中の水酸基を有する3級アミンの使用割合が20〜100質量%であり、反発弾性が20〜50%であることを特徴とするポリウレタンフォーム。
ポリエーテルポリオール(a1):平均官能基数が2.5〜3.5、官能基数が2〜4であり、水酸基価が22〜50であり、末端オキシエチレン単位の含有量が10〜30質量%であり、内部オキシエチレン単位の含有量が0質量%であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
ポリエーテルポリオール(a2):平均官能基数が7〜9、官能基数が6〜10であり、水酸基価が20〜40であり、末端オキシエチレン単位の含有量が10〜40質量%であり、内部オキシエチレン単位の含有量が0質量%であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
(III) 上記(I)のポリウレタンフォームからなる車両用遮吸音材。
【0006】
(III) 上記いずれかのポリウレタンフォームからなる車両用遮吸音材。
(IV) ポリエーテルポリオール(a)中でビニルモノマー(b)を重合させて得られる重合体ポリオール(A1)および/またはポリエーテルポリオール(A2)からなり、(a)および/または(A2)中に、下記ポリエーテルポリオール(a1)および(a2)を含有する車両用遮吸音材用軟質ポリウレタンフォーム製造用ポリオール組成物。
ポリエーテルポリオール(a1):平均官能基数が2.5〜3.5であり、水酸基価が20〜150であり、末端オキシエチレン単位の含有量が10〜30質量%であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
ポリエーテルポリオール(a2):平均官能基数が6〜10であり、水酸基価が10〜150であり、末端オキシエチレン単位の含有量が10〜40質量%であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明において、ポリオール成分(A)に含有されるポリエーテルポリオール(a)および(A2)は、少なくとも2個(好ましくは2〜10個)の水酸基を有する化合物であり、例えば、多価アルコール、多価フェノール、アミン、ポリカルボン酸、リン酸等の、少なくとも2個の活性水素を有する化合物に、炭素数2〜8またはそれ以上のアルキレンオキサイド(以下、AOと略記)が付加された構造の化合物が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
【0008】
上記多価アルコールとしては、炭素数2〜20の2価アルコール(脂肪族ジオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルキレングリコール;および脂環式ジオール、例えば、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのシクロアルキレングリコール)、炭素数3〜20の3価アルコール(脂肪族トリオール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオールなどのアルカントリオール);炭素数5〜24の4〜10価またはそれ以上の多価アルコール(以下〈〉内はそれぞれの価数を示す)(脂肪族ポリオール、例えば、ペンタエリスリトール〈4〉、ソルビトール〈6〉、マンニトール〈6〉、ソルビタン〈4〉、ポリグリセリン(重合度:2〜8)〈4〜10〉、ポリペンタエリスリトール(重合度:2〜4)〈6〜10〉などのアルカンポリオール、およびそのもしくはアルカントリオールの分子内もしくは分子間脱水物;ならびにショ糖〈8〉、マルトース〈8〉、グルコース〈5〉、マンノース〈5〉、フルクトース〈5〉、メチルグルコシド〈4〉などの糖類およびその誘導体)、およびこれらの2種以上の併用などが挙げられる。
【0009】
多価(2〜8価またはそれ以上)フェノールとしては、ピロガロール、ハイドロキノンおよびフロログルシン等の単環多価フェノール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、およびビスフェノールスルホン等のビスフェノール類;フェノールとホルムアルデヒドの縮合物(ノボラック);たとえば米国特許第3265641号明細書に記載のポリフェノール;およびこれらの2種以上の併用などが挙げられる。
【0010】
アミンとしては、活性水素の数が2〜10個またはそれ以上のものが挙げられ、アンモニア;脂肪族アミンとして、炭素数2〜20のアルカノールアミン(例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびイソプロパノールアミン)、炭素数1〜20のアルキルアミン(例えば、n−ブチルアミンおよびオクチルアミン)、炭素数2〜6のアルキレンジアミン(例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミン)、炭素数4〜20のポリアルキレンポリアミン(アルキレン基の炭素数が2〜6のジアルキレントリアミン〜ヘキサアルキレンヘプタミン、例えば、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン)が挙げられる。
また、炭素数6〜20の芳香族モノもしくはポリアミン(例えば、アニリン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、メチレンジアニリンおよびジフェニルエーテルジアミン);炭素数4〜20の脂環式アミン(イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミンおよびジシクロヘキシルメタンジアミン);炭素数4〜20の複素環式アミン(例えば、ピペラジン、アミノエチルピペラジンおよび特公昭55−21044号公報記載のもの)およびこれらの2種以上の併用などが挙げられる。
【0011】
ポリカルボン酸としては、炭素数4〜18の脂肪族ポリカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸など)、炭素数8〜18の芳香族ポリカルボン酸(フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸など)、およびこれらの2種以上の混合物があげられる。
これらの活性水素含有化合物は2種以上を併用してもよい。これらの中で好ましくは多価アルコールである。
【0012】
上記活性水素含有化合物に付加される炭素数2〜8またはそれ以上のAOとしては、エチレンオキサイド(以下、EOと略記)、プロピレンオキサイド(以下、POと略記)、1,2−、1,3−、1,4−および2,3−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドおよびこれら2種以上の併用(ブロックおよび/またはランダム付加)等が挙げられる。これらの中で好ましくは、POおよび/またはEOである。
【0013】
本第1発明においては、(a)および/または(A2)中に、前記ポリエーテルポリオール(a1)および(a2)を必須成分として含有する。
(a1)としては、上記の活性水素含有化合物の、EOとPOからなるAO付加物が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
活性水素含有化合物は、2種以上併用してもよく、2〜4価の多価アルコールが好ましく、3価の多価アルコールがさらに好ましい。活性水素含有化合物に付加するEOおよびPOの付加方法としては、ブロック付加〔PO−EOの順序(チップド)〕である。
【0014】
(a1)の1分子あたりの平均官能基数は2.5〜3.5である。下限は好ましくは2.8であり、上限は好ましくは3.2である。この範囲以外の官能基数のものが含まれていても、2種以上の活性水素含有化合物のAO付加物であって、その平均官能基数が2.5〜3.5となればよい(以下の平均官能基数についても同様)。ここで平均官能基数は、原料の平均官能基数から計算される理論値を、官能基数であると見なしたものである。ただし、(a1)の官能基数としては、2〜4(とくに3が好ましい)である。水酸基価は22〜50(mgKOH/g、以下の水酸基価も同様)である。下限は好ましくは24である。末端オキシエチレン単位(以下、末端EO単位と略記)の含有量は10〜30質量%(以下質量%は、単に%と記す。吸音率以外の%は質量%を意味する。)である。下限は好ましくは12%、さらに好ましくは14%であり、上限は好ましくは25%、さらに好ましくは20%である。なお、内部オキシエチレン単位(以下、内部EO単位と略記)の含有量は0%である。
(a1)の平均官能基数が2.5〜3.5であるとキュアー性が確保でき、また、水酸基価が上記範囲であり、末端EO単位の含有量が10〜30%であると、発泡初期のクリーム時間が長くなり液流れ性が確保できるため、成形不良が発生しにくく成形性が良好なフォームが得られる。
【0015】
ポリエーテルポリオール(a2)としては、前記の活性水素含有化合物のAO付加物が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
活性水素含有化合物は、2種以上併用してもよく、6〜10価の多価アルコールが好ましく、8価の多価アルコールがさらに好ましい。上記AOはEOとPOからなる。EOおよびPOの付加方法としてはブロック付加〔PO−EOの順序(チップド)〕である。
【0016】
(a2)の1分子あたりの平均官能基数は7〜9である。下限は好ましくは7.5であり、上限は好ましくは8.5である。(a2)の官能基数としては、6〜10(とくに8が好ましい)である。水酸基価は20〜40である。末端EO単位の含有量は10〜40%である。下限は好ましくは12%、さらに好ましくは15%であり、上限は好ましくは30%、さらに好ましくは25%である。なお、内部EO単位の含有量は0%である。
(a2)の平均官能基数が上記範囲であるとキュアー性が確保でき、また、水酸基価が上記範囲であり、末端EO単位の含有量が10〜40%であると、発泡初期のクリーム時間が長くなり液流れ性が確保できるため、成形不良が発生しにくく成形性が良好なフォームが得られる。
【0017】
本発明における重合体ポリオール(A1)は、ポリエーテルポリオール(a)中でビニルモノマ−(b)を通常の方法で重合して製造することができる。例えば、上記の(a1)および(a2)から選ばれる少なくとも1種のポリエーテルポリオール中で、ラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモノマ−(b)を重合させ、安定分散させたものが挙げられる。(A1)としては、(a1)中で(b)を重合させて得られるものが分散安定性の点で好ましい。重合方法の具体例としては、米国特許第3383351号明細書、特公昭39−25737号公報等に記載の方法が挙げられる。
【0018】
ラジカル重合開始剤としては、遊離基を生成して重合を開始させるものが使用でき、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物;ジベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドおよび過コハク酸等の有機過酸化物;過硫酸塩および過ホウ酸塩等の無機過酸化物;などが挙げられる。なお、これらは2種以上を併用することができる。
【0019】
(b)としては、芳香族ビニル単量体(b1)、不飽和ニトリル類(b2)、(メタ)アクリル酸エステル類(b3)、その他のビニル単量体(b4)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(b1)としては、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、クロルスチレンなどが挙げられる。
(b2)としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。
(b3)としては、C、HおよびO原子からなるもの、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル類(アルキル基の炭素数が1〜24)〔例えば、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレート〕、ヒドロキシアルキル(炭素数2〜5)(メタ)アクリレート〔例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート〕、およびヒドロキシポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート類〔例えば、アルキレン基の炭素数2〜4、ポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量200〜1000〕が挙げられる。
【0020】
(b4)としては、エチレン性不飽和カルボン酸およびその誘導体、具体的には(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミドなど;脂肪族もしくは脂環式炭化水素単量体、具体的にはアルケン(エチレン、プロピレン、ノルボルネン等)、アルカジエン(ブタジエン等)など;フッ素系ビニル単量体、具体的には、フッ素含有(メタ)アクリレート(パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルアクリレート等)など;塩素系ビニル単量体、具体的には塩化ビニリデンなど;上記以外の窒素含有ビニル単量体、具体的には窒素含有(メタ)アクリレート(ジアミノエチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート等)など;およびビニル変性シリコーンなどが挙げられる。
これら(b)中で好ましいものは、(b1)および(b2)であり、とくにスチレンおよび/またはアクリロニトリルである。
【0021】
ビニルモノマー(b)中の、(b1)、(b2)、(b3)および(b4)の質量比率は、要求されるポリウレタンの物性等に応じて変えることができ、特に限定されていないが、一例を示すと次の通りである。
(b1)および/または(b2)は、好ましくは50〜100%、さらに好ましくは80〜100%である。(b1)と(b2)の質量比はとくに限定されないが、好ましくは0/100〜80/20である。(b3)は、好ましくは0〜50%、さらに好ましくは0〜20%である。(b4)は、好ましくは0〜10%、さらに好ましくは0〜5%である。
【0022】
また、(b)中に少量(好ましくは0.05〜1%)の2官能以上(好ましくは2〜8官能)の多官能ビニルモノマー(b5)を用いることにより、重合体の強度をさらに向上させることができる。(b5)としては、例えば、ジビニルベンゼン、エチレンジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜8、重合度:2〜10)グリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
【0023】
重合体ポリオール(A1)中の(b)からなる重合体の含量は、好ましくは2〜50%、さらに好ましくは5〜45%である。重合体の含量が2%以上では十分なフォーム硬さが発現でき、50%以下では重合体ポリオールの粘度が低くなり取扱いが容易である。
【0024】
本発明において、ポリオール成分(A)中には、ポリエーテルポリオール(a)以外に、他のポリオールあるいは活性水素成分を含有してもよく、ポリエステルポリオール、上記以外の各種ポリオールもしくはモノオール、多価アルコール(ポリエーテルポリオール以外)、アミン並びにこれらの混合物等が挙げられる。
【0025】
ポリエステルポリオールとしては、前記の多価アルコールおよび/またはポリエーテルポリオール〔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、1,3−または1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の2価アルコール;これら2価アルコールとグリセリン、トリメチロールプロパン等の3価またはそれ以上の多価アルコールとの混合物;およびこれらの多価アルコールのAO低モル(1〜10モル)付加物〕と、前記ポリカルボン酸もしくはそのエステル形成性誘導体〔無水物、低級アルキル(アルキル基の炭素数:1〜4)エステル等〕(例えば、アジピン酸、セバシン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジメチル)との縮合反応物;前記の多価アルコールおよび/またはポリエーテルポリオールと、前記カルボン酸無水物およびAOとの縮合反応物;これら縮合反応物のアルキレオンキサイド(EO、PO等)付加物;ポリラクトンポリオール、例えば前記多価アルコールを開始剤としてラクトン(ε−カプロラクトン等)を開環重合させることにより得られるもの;ポリカーボネートポリオール、例えば前記多価アルコールとアルキレンカーボネートとの反応物;等が挙げられる。
【0026】
各種ポリオールもしくはモノオールとしては、ポリエーテルポリオールを用いる以外の(ポリエステル等の)重合体ポリオール;ポリブタジエンポリオール等のポリジエンポリオールおよびそれらの水添物;アクリル系ポリオール、特開昭58−57413号公報及び特開昭58−57414号公報等に記載された水酸基含有ビニル重合体;ヒマシ油等の天然油脂系ポリオール;ヒマシ油変成物(例えば、多価アルコールエステル交換生成物、水添物)等の天然油脂系ポリオールの変性物;国際公開WO98/44016号公報に記載の末端ラジカル重合性官能基含有活性水素化合物(モノオールも含まれる。);(a)をメチレンジハライド等のアルキレンジハライド等でジャンプした変性ポリオール;(a)のOH末端プレポリマー;等が挙げられる。
多価アルコール、アミンとしては、前述のものが挙げられるが、アミンとしてはアルカノールアミンが好ましい。
【0027】
本第1発明において、(a)と(A2)の合計質量に基づく(a1)の含有量は、50〜90%である。下限は、好ましくは60%、とくに好ましくは63%であり、上限は、好ましくは80%、とくに好ましくは75%である。(a)と(A2)の合計質量に基づく(a2)の含有量は、10〜50%である。下限は、好ましくは20%、とくに好ましくは25%であり、上限は、好ましくは40%、とくに好ましくは37%である。
(a1)が50%以上または(a2)が50%以下であると、ウレタンフォームのセルが独立気泡とならず成形性が良好であり、また、(a1)が90%以下または(a2)が10%以上であると、キュアー性が良好で生産性が向上する。
また、ポリオール(A)中の、(a1)、(a2)およびこれらからなる重合体ポリオールの合計の含量は、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、とくに好ましくは95%以上、最も好ましくは99%以上である。(a1)と(a2)以外の他のポリオールあるいは活性水素成分の含有量は、好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下、とくに好ましくは5%以下、最も好ましくは1%以下である。
【0028】
また、本発明において、ポリオール成分(A)中には重合体ポリオール(A1)を含有するのが好ましく、(A1)とポリエーテルポリオール(A2)とを含有するのがさらに好ましい。
(A)中の(b)の重合体の含量は、好ましくは25%以下、さらに好ましくは1〜20%である。25%以下であるとキュアー性が良好であり、1%以上であるとであるとフォ−ムの硬さが不足することがない。
【0029】
本発明で用いられるポリイソシアネート成分(B)としては、通常ポリウレタンフォームに使用されているものが使用できる。このようなイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、これらの変性物(例えば、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレタン基、ウレア基、ビューレット基、イソシヌアレート基、またはオキサゾリドン基含有変成物など)、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0030】
芳香族ポリイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く;以下のイソシアネートも同様)6〜16の芳香族ジイソシアネート、炭素数6〜20の芳香族トリイソシアネートおよびこれらのイソシアネートの粗製物などが挙げられる。具体例としては、1,3−および1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(粗製MDI)、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜10の脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサ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が挙げられる。
【0031】
脂環式ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜16の脂環式ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数8〜12の芳香脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
変性ポリイソシアネートの具体例としては、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、ショ糖変性TDI、ひまし油変性MDIなどが挙げられる。
これらのうちで好ましいものは、芳香族ポリイソシアネートおよびその変成物であり、さらに好ましくは、MDI、粗製MDI、TDI、粗製TDI、およびこれらのウレタン基含有変性物から選ばれた1種以上であり、とくに好ましくは、MDIとTDIの併用である。
【0032】
発泡剤(C)としては、水を用いるのが好ましい。(C)に水のみを単独で用いる場合、水の使用量は、ポリオール成分(A)100質量部(以下質量部は、単に部と記す。)当たり、好ましくは0.2〜20部、さらに好ましくは2〜7部である。他の発泡剤と併用する場合の水の使用量は、好ましくは0.1〜10部である。
その他必要により水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素、液化炭酸ガス等が用いられる。
【0033】
水素原子含有ハロゲン化炭化水素の具体例としては、HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)タイプのもの(例えばHCFC−123、HCFC−141b、HCFC−22およびHCFC−142b);HFC(ハイドロフルオロカーボン)タイプのもの(例えばHFC−134a、HFC−152a、HFC−356mff、HFC−236ea、HFC−245ca、HFC−245faおよびHFC−365mfc)などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、HCFC−141b、HFC−134a、HFC−356mff、HFC−236ea、HFC−245ca、HFC−245fa、HFC−365mfcおよびこれらの2種以上の混合物である。
水素原子含有ハロゲン化炭化水素を用いる場合の使用量は、(A)100部あたり、好ましくは50部以下、さらに好ましくは5〜45部である。
【0034】
低沸点炭化水素は、通常沸点が−5〜70℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンおよびこれらの混合物が挙げられる。
低沸点炭化水素を用いる場合の使用量は、(A)100部あたり、好ましくは40部以下、さらに好ましくは5〜30部である。
また、液化炭酸ガスを用いる場合の使用量は、(A)100部あたり、好ましくは30部以下、さらに好ましくは25部以下である。
【0035】
本発明における触媒(D)としては、水酸基を有する3級アミン、例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメチルヘキサノールアミン、およびN,N−ジメチルアミノプロピルジプロパノールアミン;水酸基を有しない3級アミン、例えば、トリエチレンジアミン、ビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エーテル、およびN,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン;が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
これら(D)は、少なくとも1部として水酸基を有する3級アミンを含有するものであり、水酸基を有する3級アミン単独、または水酸基を有する3級アミンと水酸基を有しない3級アミン(とくにトリエチレンジアミン)の併用である。(D)として、水酸基を有する3級アミンと必要により水酸基を有しない3級アミンを用いる場合、3級アミン中の水酸基を有する3級アミンの使用割合は、20〜100%である。下限は、好ましくは30%、とくに好ましくは40%、最も好ましくは50%であり、上限は、好ましくは90%、とくに好ましくは80%、最も好ましくは70%である。
(D)の使用量は、ポリオール成分(A)100部に対して、好ましくは0.01〜6部、さらに好ましくは0.2〜5部である。
【0036】
本発明においては、必要により、整泡剤(E1)などの他の添加剤(E)を用い、その存在下で反応させたフォームであってもよい。
整泡剤(E1)としては、通常のポリウレタンフォームの製造に用いられるものはすべて使用でき、例として、ジメチルシロキサン系整泡剤[例えば、トーレダウコーニングシリコーン(株)製の「SRX−253」等]、ポリエーテル変性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「L−5309」、「SZ−1311」、トーレダウコーニングシリコーン(株)製の「SF−2972」、「SRX−274C」等]等のシリコーン整泡剤が挙げられる。
(E1)の使用量は、ポリオール成分(A)100部に対して、好ましくは5部以下、さらに好ましくは0.2〜3部である。
【0037】
また、着色剤(染料、顔料)、難燃剤(リン酸エステル類、ハロゲン化リン酸エステル類など)、老化防止剤(トリアゾール系、ベンゾフェノン系など)、抗酸化剤(ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系など)などの通常の他の添加剤(E)の存在下で反応させたフォームであってもよい。ポリオール成分(A)100部に対するこれらの添加剤の使用量に関しては、着色剤は、好ましくは1部以下である。難燃剤は、好ましくは5部以下、さらに好ましくは2部以下である。老化防止剤は、好ましくは1部以下、さらに好ましくは0.5部以下である。抗酸化剤は、好ましくは1部以下、さらに好ましくは0.01〜0.5部である。
【0038】
本発明の軟質ポリウレタンフォームを製造する際のイソシアネート指数[(NCO基/活性水素原子含有基)の当量比×100]は、好ましくは60〜100、さらに好ましくは65〜95、特に好ましくは70〜90である。イソシアネート指数が60以上の場合は液流れ性がよく、成形性が良好であり、100以下の場合はキュアー性が良好で、生産性が向上する。
【0039】
本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造法の一例を示せば、下記の通りである。まず、ポリオール成分(A)、発泡剤(C)、触媒(D)、および必要により整泡剤(E1)等の他の添加剤(E)を所定量混合する。次いで、ポリウレタン低圧もしくは高圧注入発泡機または撹拌機を使用して、この混合物と有機ポリイソシアネート(B)(好ましくはそれぞれの液温が20〜40℃)とを急速混合する。得られた混合液(発泡原液)を密閉型もしくは開放型のモールド(金属製または樹脂製、好ましくは15〜65℃)に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間(例えば0.5〜6分)硬化後、脱型してポリウレタンフォームを得る。密閉型モールドを用いる場合のパック率は1.0〜2.0倍が好ましい。また、スプレー発泡、連続発泡してもポリウレタンフォームを得ることができる。
【0042】
本第1発明の車両用遮吸音材用軟質ポリウレタンフォームにおいて、引張強さは、好ましくは100〜250kPa、さらに好ましくは115〜200kPaである。伸びは、好ましくは50〜200%、さらに好ましくは80〜140%である。引裂強さは、好ましくは4〜12N/cm、さらに好ましくは5〜10N/cmである。反発弾性は、20〜50%、好ましくは25〜40%である。
【0043】
本発明のポリウレタンフォームは、優れた遮吸音性能を有するため、車両用、とくに自動車用(例えば、エンジンルームと座席間)遮吸音材として好適に用いられる。
【0044】
【実施例】
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。
【0045】
実施例および比較例におけるポリウレタンフォ−ムの原料は次の通りである。
(1)ポリオールa1−1:グリセリンのPO・EOブロック付加物(水酸基価36、末端EO単位の含有量=16%)。
(2)ポリオールa1−2:グリセリンのPO・EOブロック付加物(水酸基価24、末端EO単位の含有量=14%)。
(3)ポリオールa2−1:ショ糖のPO・EOブロック付加物(水酸基価28、末端EO単位の含有量=20%)。
(4)重合体ポリオールA1−1:ポリオールa1−2中で、アクリロニトリルを重合させた重合体ポリオール(重合体含量20%)。
【0046】
(5)発泡剤C−1:水
(6)触媒D−1:トリエチレンジアミンの33%ジプロピレングリコール溶液〔東ソ−(株)製TEDA−L33〕
(7)触媒D−2:水酸基を有する3級アミン系触媒〔花王(株)製カオーライザーNo.25〕
(8)触媒D−3:水酸基を有する3級アミン系触媒〔東ソ−(株)製TOYOCAT HX−70〕
(9)触媒D−4:テトラメチルヘキサエチレンジアミン〔サンアプロ(株)製U.CAT1000〕
(10)触媒D−5:ビス(ジメチルアミノエチル)エ−テルのギ酸塩/ジプロピレングリコール=77/23〔東ソ−(株)製TOYOCAT ETF〕
(11)触媒D−6:ジメチルエタノールアミン〔日本乳化剤(株)製DMEA〕
(12)整泡剤E−1:東レダウコーニング・シリコーン(株)製「SRX−274C」
(13)整泡剤E−2:日本ユニカー(株)製「L−5309」
(14)有機ポリイソシアネ−トB−1:TDI/MDI=80/20(質量比)〔日本ポリウレタン工業(株)製CE−729〕、NCO%=44.6
【0047】
実施例1〜3および比較例1〜3
表1に示すP成分とI成分を25℃に温調した後、ハンドミキシングにて5000回転/分にて5秒間撹拌し、25℃に温調した200×200×50mmの密閉モ−ルドに注入し成形した。各フォ−ムの物性値の測定結果を表1に示す。
ポリウレタンフォームの物性の測定は、JIS K 6400(1997年版)の方法に基づいた。ただし、吸音率は、ASTM−E−1050に準じて測定した。
【0048】
【表1】
【0049】
【発明の効果】
本発明の軟質ポリウレタンフォームは、従来のポリウレタンフォームと比較して、軽量化ニーズに対応した遮吸音材として良好な性能を有するため、自動車用遮吸音材として有用である。
Claims (4)
- ポリオール成分(A)と有機ポリイソシアネート(B)とを、発泡剤(C)、触媒(D)、および必要により他の添加剤(E)の存在下に反応させてなる車両用遮吸音材用軟質ポリウレタンフォームにおいて、(A)が、ポリエーテルポリオール(a)中でビニルモノマー(b)を重合させて得られる重合体ポリオール(A1)および/またはポリエーテルポリオール(A2)からなり、(a)および/または(A2)中に、下記ポリエーテルポリオール(a1)および(a2)を含有し、(a)と(A2)の合計質量に基づいて、(a1)の含有量が50〜90%、(a2)の含有量が10〜50%であり、触媒(D)が水酸基を有する3級アミン単独、または水酸基を有する3級アミンと水酸基を有しない3級アミンの併用であって、3級アミン中の水酸基を有する3級アミンの使用割合が20〜100質量%であり、反発弾性が20〜50%であることを特徴とするポリウレタンフォーム。
ポリエーテルポリオール(a1):平均官能基数が2.5〜3.5、官能基数が2〜4であり、水酸基価が22〜50であり、末端オキシエチレン単位の含有量が10〜30質量%であり、内部オキシエチレン単位の含有量が0質量%であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。
ポリエーテルポリオール(a2):平均官能基数が7〜9、官能基数が6〜10であり、水酸基価が20〜40であり、末端オキシエチレン単位の含有量が10〜40質量%であり、内部オキシエチレン単位の含有量が0質量%であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール。 - (A)が(A1)と(A2)とを含有し、(a)が(a1)であり、(A2)が(a1)および(a2)である請求項1記載のポリウレタンフォーム。
- (a1)がグリセリンのプロピレンオキサイド・エチレンオキサイドブロック付加物であり、(a2)がショ糖のプロピレンオキサイド・エチレンオキサイドブロック付加物である請求項1または2記載のポリウレタンフォーム。
- 請求項1〜3のいずれか記載のポリウレタンフォームからなる車両用遮吸音材。
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