JP5007096B2 - 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 - Google Patents
高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5007096B2 JP5007096B2 JP2006294770A JP2006294770A JP5007096B2 JP 5007096 B2 JP5007096 B2 JP 5007096B2 JP 2006294770 A JP2006294770 A JP 2006294770A JP 2006294770 A JP2006294770 A JP 2006294770A JP 5007096 B2 JP5007096 B2 JP 5007096B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyurethane foam
- foam
- frequency
- polyols
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims description 124
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims description 124
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 61
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 60
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 58
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 50
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 43
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 36
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 35
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 25
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 25
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 23
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 17
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 14
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 13
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 16
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 16
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 3
- FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC=C1CN=C=O FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 2
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical group 0.000 description 2
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 2
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 2
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 2
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 1,5-Naphthalene diisocyanate Chemical compound C1=CC=C2C(N=C=O)=CC=CC2=C1N=C=O SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEJPOEGPNIVDMK-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-2,2-bis(bromomethyl)propan-1-ol Chemical compound OCC(CBr)(CBr)CBr QEJPOEGPNIVDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000628997 Flos Species 0.000 description 1
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 Chemical compound N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N [cyclohexyl(diisocyanato)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1C(N=C=O)(N=C=O)C1CCCCC1 KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- HQUQLFOMPYWACS-UHFFFAOYSA-N tris(2-chloroethyl) phosphate Chemical compound ClCCOP(=O)(OCCCl)OCCCl HQUQLFOMPYWACS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHTMGDWCCPGGET-UHFFFAOYSA-N tris(3,3-dichloropropyl) phosphate Chemical compound ClC(Cl)CCOP(=O)(OCCC(Cl)Cl)OCCC(Cl)Cl XHTMGDWCCPGGET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N urea-1-carboxylic acid Chemical compound NC(=O)NC(O)=O AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
請求項1に係る高周波融着用のポリウレタン発泡体においては、発泡剤として水をポリオール類100質量部当たり4.5〜6.0質量部用いると共に、補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり5.3〜7.0質量部併用して発泡が行われる。この発泡は、水と液化炭酸ガスにより十分に促進され、かつ調整される。そのため、発泡体の見掛け密度が12〜20kg/m3という低密度のポリウレタン発泡体が得られ、高周波融着が容易になる。従って、ポリウレタン発泡体は、高周波融着により短時間で接着でき、良好な接着強度を発揮することができる。
本実施形態における高周波融着用のポリウレタン発泡体(以下、ポリウレタン発泡体又は単に発泡体ともいう)は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有するポリウレタン発泡体の原料を反応及び発泡させて得られ、高周波融着可能なものである。この場合、発泡剤は水であってその含有量がポリオール類100質量部当たり4.5〜6.0質量部であり、補助発泡剤は液化炭酸ガスであってその含有量がポリオール類100質量部当たり5.3〜7.0質量部に設定される。そして、得られるポリウレタン発泡体は、JIS K 7222:1999に準拠して測定される見掛け密度が12〜20kg/m3である。そして、ポリウレタン発泡体は、例えば熱可塑性樹脂に対して電力100W、周波数28kHzの高周波による融着時間が0.8〜1.7秒である。
(ポリオール類)
ポリオール類としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が用いられる。それらのうち、ポリエーテルポリオールは、発泡体に連続気泡構造を形成することができ、通気性が良く、吸音性を向上させることができる点で好ましい。さらに、ポリエーテルポリオールは、ポリイソシアネート類との反応性に優れ、ポリエステルポリオールのように加水分解をしないという利点をも有している。ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、多価アルコールにプロピレンオキシドとエチレンオキシドとを付加重合させた重合体よりなるポリエーテルポリオール、それらの変性体等が用いられる。多価アルコールとしては、グリセリン、ジプロピレングリコール等が挙げられる。ポリエーテルポリオールとして具体的には、グリセリンにプロピレンオキシドを付加重合させ、さらにエチレンオキシドを付加重合させたトリオール、ジプロピレングリコールにプロピレンオキシドを付加重合させ、さらにエチレンオキシドを付加重合させたジオール等が挙げられる。
(ポリイソシアネート類)
前記ポリオール類と反応させるポリイソシアネート類はイソシアネート基を複数個有する化合物であって、具体的にはトリレンジイソシアネート(TDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、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)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、これらの変性物等が用いられる。ポリイソシアネート類のイソシアネート指数(イソシアネートインデックス)は100以下又は100を越えてもよいが、通常80〜130程度であり、80〜110であることが好ましい。イソシアネート指数が80未満の場合、得られる発泡体が柔らかくなり過ぎて、圧縮残留ひずみ等の機械的物性が低下する。一方、130を越える場合、発泡体の製造時に発熱が大きくなり、発泡体が着色する傾向を示す。ここで、イソシアネート指数は、ポリオール類、発泡剤としての水等のもつ活性水素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を百分率で表したものである。従って、イソシアネート指数が100を越えるということは、ポリイソシアネート類がポリオール類等より過剰であることを意味する。
(発泡剤)
発泡剤はポリウレタン樹脂を発泡させてポリウレタン発泡体とするためのもので、水が用いられる。水は、泡化反応の反応性が高く、取扱いが容易である。発泡剤が水の場合には、ポリウレタン発泡体の見掛け密度を12〜20kg/m3にするため、その含有量はポリオール類100質量部当たり4.5〜6.0質量部に設定される。水の含有量が4.5質量部未満の場合、泡化反応による発泡が不足し、発泡体の見掛け密度が20kg/m3を越え、高周波による接着性に欠ける。その一方、6.0質量部を越える場合には、発泡体の見掛け密度が12kg/m3を下回り、発泡体の溶融が過剰となって所望の接着力が得られず、また発泡体の反応及び発泡時に温度が上昇し、発泡体内部のやけ(スコーチ)が発生しやすく、その温度を低下させることが難しくなる。
(補助発泡剤)
補助発泡剤は、発泡剤による発泡を補助し、発泡体の密度を調整するためのものである。この補助発泡剤としては、液化炭酸ガスが用いられる。液化炭酸ガスは、ポリオール類及びポリイソシアネート類に対して非反応性であり、塩化メチレン等の有機溶剤と異なり、発泡体を溶解しないため、樹脂化反応などの反応を阻害せず、反応を円滑に進行させることができる。そして、得られる発泡体の通気性を良くし、硬度を下げ、強度や圧縮残留ひずみ等の機械的物性を良好にすることができる。
−R−NCO+R′OH → −R−NH−CO−O−R′ ・・・(1)
また、ポリイソシアネート類と水との反応による泡化反応は次の反応式(2)に従って進行する。
さらに、反応式(2)で生成したアミン化合物(−R−NH2)がポリイソシアネート類と反応し、ウレア(尿素)結合を生成する反応は、次の反応式(3)に従って進行する。
加えて、ウレア結合がイソシアネート基と反応(ビューレット反応)し、或いはウレタン結合がイソシアネート基と反応(アロファネート反応)して架橋(硬化)が進行する。
(整泡剤)
整泡剤は、発泡剤によって行われる発泡を円滑に進行させるために必要に応じて用いられる。そのような整泡剤としては、軟質ポリウレタン発泡体を製造する際に通常使用されるものを用いることができる。整泡剤として具体的には、シリコーン化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、ポリエーテルシロキサン、フェノール系化合物等が用いられる。この整泡剤の含有量は、ポリオール類100質量部当たり0.5〜3.0質量部であることが好ましい。この含有量が0.5質量部より少ない場合、発泡体原料の発泡時における整泡作用が十分に発現されず、良好な発泡体を得ることが難しくなる。一方、3.0質量部より多い場合、整泡作用が強く働き、セルの連通性が低下する傾向を示す。
(触媒)
触媒は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、発泡剤としての水とポリイソシアネート類との泡化反応などを促進するためのものであり、具体的には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、オクチル酸スズ(スズオクトエート)、ジブチルスズジラウレート等の有機金属化合物(金属触媒)、酢酸塩、アルカリ金属アルコラート等が用いられる。
(その他の原料成分)
ポリウレタン発泡体の原料にはその他必要に応じて、架橋剤、難燃剤、充填剤、安定剤、着色剤、可塑剤等が常法に従って配合される。架橋剤としては、例えばエチレングリコール、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等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアミン類、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノアルコール類などが挙げられる。難燃剤としては、トリス−ジクロロプロピルホスフェート、トリス−クロロエチルホスフェート、ジブロモネオペンチルアルコール、トリブロモネオペンチルアルコール等が挙げられる。
(ポリウレタン発泡体の製造)
前記ポリウレタン発泡体の原料を常法に従って反応及び発泡させることによりポリウレタン発泡体が製造される。ポリウレタン発泡体を製造する場合には、ポリオール類とポリイソシアネート類とを直接反応させるワンショット法或はポリオール類とポリイソシアネート類とを事前に反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得、それにポリオール類を反応させるプレポリマー法のいずれも採用される。また、常温大気圧下に反応及び発泡させるスラブ発泡法及び成形型内にポリウレタン発泡体の原料(反応混合液)を注入、型締めして型内で反応及び発泡させるモールド発泡法のいずれの方法であってもよい。
(ポリウレタン発泡体)
このようにして得られるポリウレタン発泡体は、通常軟質ポリウレタン発泡体である。ここで、軟質ポリウレタン発泡体は、軽量で、一般にセル(気泡)が連通する連続気泡構造を有し、柔軟性があり、かつ復元性を有するものをいう。従って、軟質ポリウレタン発泡体は、吸音性、クッション性、衝撃吸収性、高弾性、低反発弾性等の特性を発揮することができる。また、ポリウレタン発泡体は、JIS K 7222:1999に準拠して測定される見掛け密度が12〜20kg/m3である。この見掛け密度が12kg/m3未満の場合、発泡体が低密度になり過ぎて、発泡体に高周波振動を与えたとき、発泡体が過度に溶融し、熱可塑性樹脂に対する接着ができなくなる。その一方、見掛け密度が20kg/m3を越える場合、発泡体の溶融が不足して熱可塑性樹脂に対する接着が行われなくなる。また、ポリウレタン発泡体は、JIS A 1405に準拠して測定される垂直入射吸音率が75%以上のものである。
(高周波融着)
上述した高周波融着用のポリウレタン発泡体を用いることにより、ポリウレタン発泡体と熱可塑性樹脂とを、高周波振動を加える高周波融着によって速やかに、かつ良好に接着することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などが用いられる。ポリウレタン発泡体と熱可塑性樹脂との接合部位に高周波電圧を印加することにより、発泡体及び熱可塑性樹脂が振動発熱して溶融し、この溶融によりポリウレタン発泡体と熱可塑性樹脂とが融着されるものと考えられる。ここで、高周波融着は、超音波融着を含む概念である。
(吸音部材)
吸音部材は、上記のポリウレタン発泡体を熱可塑性樹脂製の基材に積層し、ポリウレタン発泡体と基材との接合面が高周波融着されて接着されている。この場合、熱可塑性樹脂はその融点がポリウレタン発泡体の分解温度より低いものであることが好ましい。軟質ポリウレタン発泡体の分解温度は、例えば175℃である。一方、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンは融点160℃、ポリエチレンは融点80〜110℃、ポリスチレンは融点100℃である。熱可塑性樹脂はその融点がポリウレタン発泡体の分解温度より低いものであることにより、高周波融着時に熱可塑性樹脂が溶融しやすく、ポリウレタン発泡体との接合面における接着力を高めることができる。ポリウレタン発泡体は、前述のように高周波融着性を有しているため、高周波融着時には溶融し、基材との接合面における接着力を発揮することができる。
(作用)
さて、本実施形態の作用について説明すると、高周波融着用のポリウレタン発泡体は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有するポリウレタン発泡体の原料を反応及び発泡させることにより得られる。この際、発泡剤として水をポリオール類100質量部当たり4.5〜6.0質量部、補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり5.3〜7.0質量部用いることにより十分な発泡が行われ、発泡が所望の程度に調整される。そのため、得られる発泡体は、見掛け密度が12〜20kg/m3という低密度に形成される。従って、高周波融着によりポリウレタン発泡体を熱可塑性樹脂に接着する場合、例えば超音波溶着装置によりポリウレタン発泡体と熱可塑性樹脂との接合界面に高周波振動を与えると、その高周波振動によって熱可塑性樹脂が振動発熱して溶融し、そこにポリウレタン発泡体が食い込んで接着される(アンカー効果)。それと同時に、ポリウレタン発泡体も振動発熱して溶融し、熱可塑性樹脂と溶融一体化され、接着される。その結果、ポリウレタン発泡体と熱可塑性樹脂との界面で高分子鎖間が結合され、強固な接着力が発現されるものと推測される。
(実施形態の効果のまとめ)
・ 本実施形態における高周波融着用のポリウレタン発泡体においては、発泡剤として水をポリオール類100質量部当たり4.5〜6.0質量部用い、かつ補助発泡剤として液化炭酸ガスをポリオール類100質量部当たり5.3〜7.0質量部用いる。このため、発泡体の見掛け密度が12〜20kg/m3という低密度のポリウレタン発泡体が得られる。従って、熱可塑性樹脂に対するポリウレタン発泡体の接着は、電力100W、周波数28kHzの高周波による融着時間が例えば0.8〜1.7秒という短い時間で行われる。よって、熱可塑性樹脂に対するポリウレタン発泡体の接着を高周波融着により短時間で行うことができると共に、優れた接着強度を発揮することができる。さらに、発泡体は連続気泡構造を有する軟質ポリウレタン発泡体であるため、吸音性に優れると共に、軟質ポリウレタン発泡体の見掛け密度が12〜20kg/m3という低密度であることから、軽量化を図ることができる。従って、係る発泡体は自動車内装部品などとして有用である。
・ 吸音部材は、上記高周波融着用のポリウレタン発泡体を熱可塑性樹脂製の基材に積層し、ポリウレタン発泡体と基材との接合面が高周波融着され、接着されて構成される。このため、高周波融着によりポリウレタン発泡体を熱可塑性樹脂に短時間で接着できると共に、優れた接着強度を発揮することができる。
(実施例1〜8及び比較例1、2)
まず、各実施例及び比較例で用いたポリウレタン発泡体の原料を以下に示す。
ポリイソシアネートT−80:トリレンジイソシアネート(2,4-トリレンジイソシアネート80質量%と2,6-トリレンジイソシアネート20質量%との混合物)、日本ポリウレタン工業(株)製、T−80
ジメチルエタノールアミン:アミン触媒
金属触媒MRH110:ジブチルスズジラウレート、城北化学工業(株)製
整泡剤B8232:ポリエーテル変性ポリシロキサン、ゴールド・シュミット・ジャパン社製
そして、表1に示す配合割合(質量部)で各例におけるポリウレタン発泡体の原料を調製した。これらのポリウレタン発泡体の原料を縦、横及び深さが各500mmの発泡容器内に注入し、常温、大気圧下で発泡させた後、加熱炉を通過させて架橋(硬化)させることにより軟質ポリウレタン発泡体(軟質スラブ発泡体)を得た。
(測定方法)
見掛け密度(kg/m3):JIS K 7222:1999に準拠して測定した。
圧縮残留ひずみ(%):JIS K 6400−4:2004に準拠して測定した。
超音波融着時間(秒):厚さ10mmの軟質ポリウレタン発泡体(分解温度175℃)と厚さ5mmのポリプロピレン(融点160℃)の各サンプルを用意し、超音波溶着装置(超音波工業(株)製のミニウェルダーP128)を使用して下記に示す条件にて軟質ポリウレタン発泡体とポリプロピレンとの接着を実施し、融着時間(秒)を測定した。
(超音波融着の条件)
周波数:28kHz、振幅60〜70μm、電力(出力):100W、圧力:0.5MPa。
最高温度:発泡容器の中心部に熱電対を差込み、反応及び発泡時において上昇した最も高い温度(℃)を示した。
・ 前記ポリウレタン発泡体の原料に、減熱剤としての無機化合物の水和物を配合することもできる。係る無機化合物の水和物は、ポリウレタン発泡体の製造過程で加熱されたときに減熱(吸熱)作用を発現できる物質であり、加熱によって分解し、分解により水を生成する材料である。無機化合物の水和物として具体的には、硫酸カルシウム・2水和物(二水石膏)、硫酸マグネシウムの水和物等が用いられる。
・ 前記ポリウレタン発泡体の原料に、ポリウレタン発泡体を接着する熱可塑性樹脂の粒子を配合し、熱可塑性樹脂に対する接着性を向上させるように構成することも可能である。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
Claims (5)
- ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒、発泡剤及び補助発泡剤を含有するポリウレタン発泡体の原料を反応及び発泡させてなり、高周波融着可能なポリウレタン発泡体であって、
前記発泡剤は水であってその含有量がポリオール類100質量部当たり4.5〜6.0質量部であり、補助発泡剤は液化炭酸ガスであってその含有量がポリオール類100質量部当たり5.3〜7.0質量部であると共に、ポリウレタン発泡体の見掛け密度が12〜20kg/m3であることを特徴とする高周波融着用のポリウレタン発泡体。 - 前記ポリウレタン発泡体は、熱可塑性樹脂に対して電力100W、周波数28kHzの高周波による融着時間が0.8〜1.7秒であることを特徴とする請求項1に記載の高周波融着用のポリウレタン発泡体。
- 前記原料に含まれる化合物の活性水素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を百分率で表したイソシアネート指数が80〜110であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の高周波融着用のポリウレタン発泡体。
- 前記ポリオール類はポリエーテルポリオールであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の高周波融着用のポリウレタン発泡体。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の高周波融着用のポリウレタン発泡体を熱可塑性樹脂製の基材に積層し、ポリウレタン発泡体と基材との接合面が高周波融着されて接着されていることを特徴とする吸音部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006294770A JP5007096B2 (ja) | 2006-10-30 | 2006-10-30 | 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006294770A JP5007096B2 (ja) | 2006-10-30 | 2006-10-30 | 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008111044A JP2008111044A (ja) | 2008-05-15 |
JP5007096B2 true JP5007096B2 (ja) | 2012-08-22 |
Family
ID=39443748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006294770A Active JP5007096B2 (ja) | 2006-10-30 | 2006-10-30 | 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5007096B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5571414B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2014-08-13 | 株式会社イノアックコーポレーション | マットレス用ポリウレタンフォーム |
JP6730889B2 (ja) * | 2016-09-06 | 2020-07-29 | 株式会社イノアックコーポレーション | 車両用フロアサイレンサ、および車両用フロアサイレンサ製造方法 |
JP7227682B2 (ja) * | 2019-04-26 | 2023-02-22 | 株式会社イノアックコーポレーション | 吸音材 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4045103B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2008-02-13 | 三井化学ポリウレタン株式会社 | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 |
-
2006
- 2006-10-30 JP JP2006294770A patent/JP5007096B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008111044A (ja) | 2008-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5101092B2 (ja) | 車両用ポリウレタン発泡体 | |
JP5230987B2 (ja) | 表皮材一体発泡成形品用の軟質ポリウレタン発泡体 | |
JP2009520107A (ja) | 自動車のヘッドライナーの製造方法 | |
JP2014237320A (ja) | フォーム積層製品及びそれの製造方法 | |
JP2014054845A (ja) | フォーム積層体製品及びその製造方法 | |
JP5007097B2 (ja) | 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 | |
JP4410665B2 (ja) | 軟質ポリウレタン発泡体の製造方法 | |
US8097659B2 (en) | Flexible polyurethane foam and a method of producing the same | |
US8282147B2 (en) | Foam laminate product and process for production thereof | |
JP5007096B2 (ja) | 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びそれを用いた吸音部材 | |
JP4976753B2 (ja) | フレームラミネート用ポリウレタン発泡体 | |
JP2006342305A (ja) | 硬質ポリウレタン発泡体の製造方法 | |
JP4597775B2 (ja) | フレームラミネート用ポリウレタン発泡体及びその製造方法 | |
JP4896607B2 (ja) | 加熱プレス成形用の軟質ポリウレタン発泡体及びその製造方法 | |
JP4343758B2 (ja) | シート材 | |
JP4597567B2 (ja) | ポリウレタン発泡体及びその積層体 | |
JP2008087406A (ja) | 自動車における吸音内装材の製造方法 | |
JP4593232B2 (ja) | ポリウレタン発泡体及びその積層体 | |
JP4896617B2 (ja) | 高周波融着用のポリウレタン発泡体及びその製造方法 | |
JP4745671B2 (ja) | 連続気泡構造を有するポリウレタン発泡体の製造方法 | |
JP5005292B2 (ja) | 加熱プレス接着用のポリウレタン発泡体及びその製造方法並びに積層体 | |
CN104424931A (zh) | 打击乐器垫及打击乐器垫的制造方法 | |
JP2008138052A (ja) | 軟質ポリウレタン発泡体の製造方法 | |
JP2006131754A (ja) | 軟質ポリウレタン発泡体 | |
JP2008087405A (ja) | 自動車における吸音内装材の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090821 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120515 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120528 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5007096 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |