JPH051128A - 硬質ウレタンフオーム形成材料 - Google Patents
硬質ウレタンフオーム形成材料Info
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- JPH051128A JPH051128A JP3183039A JP18303991A JPH051128A JP H051128 A JPH051128 A JP H051128A JP 3183039 A JP3183039 A JP 3183039A JP 18303991 A JP18303991 A JP 18303991A JP H051128 A JPH051128 A JP H051128A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水発泡性の硬質ウレタンフォーム形成材料の
配合を最適化することにより、高反応性で発泡圧が低
く、更には独泡率が高くて、セルが均一なフォームを形
成し得るフォーム形成材料を得る。 【構成】 ポリオール成分として、水酸基価:100〜
1000、分子量:200〜1000のポリエーテル系
ポリオールと共に、ヒマシ油を併用し、且つ前者の10
0重量部に対して後者を20重量部を越えない割合で配
合すると共に、該ポリオール成分の100重量部に対し
て、発泡剤としての水を0.5〜5重量部、所定の整泡
剤を0.1〜5重量部、硬化優先触媒と泡化優先触媒と
が重量で1/1〜8/1の比率からなる混合触媒を3〜
12重量部の割合で、それぞれ配合せしめ、更に、NC
Oインデックスが80〜130となる範囲で、ポリイソ
シアネート成分を配合せしめた。
配合を最適化することにより、高反応性で発泡圧が低
く、更には独泡率が高くて、セルが均一なフォームを形
成し得るフォーム形成材料を得る。 【構成】 ポリオール成分として、水酸基価:100〜
1000、分子量:200〜1000のポリエーテル系
ポリオールと共に、ヒマシ油を併用し、且つ前者の10
0重量部に対して後者を20重量部を越えない割合で配
合すると共に、該ポリオール成分の100重量部に対し
て、発泡剤としての水を0.5〜5重量部、所定の整泡
剤を0.1〜5重量部、硬化優先触媒と泡化優先触媒と
が重量で1/1〜8/1の比率からなる混合触媒を3〜
12重量部の割合で、それぞれ配合せしめ、更に、NC
Oインデックスが80〜130となる範囲で、ポリイソ
シアネート成分を配合せしめた。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は、硬質ウレタンフォーム形成材料
に係り、特に、自動車のボディ骨格やサブフレーム等の
中空構造の鋼板構造材の充填用に適した、水発泡性のフ
ォーム形成材料に関する。
に係り、特に、自動車のボディ骨格やサブフレーム等の
中空構造の鋼板構造材の充填用に適した、水発泡性のフ
ォーム形成材料に関する。
【0002】
【背景技術】自動車のボディピラー、ロッカー、クロス
メンバー、サイドメンバー等の各種骨格部材や、フロン
トサスペンションメンバー、センターメンバー、リヤサ
スペンションメンバー等の各種サブフレームは、鋼板構
造材として中空構造を有しているが、その内部に発泡ゴ
ムや硬質ウレタンフォームを充填することによって、有
効な遮音効果や制振効果が得られることが、従来から知
られている。そして、それらの鋼板構造材に、硬質ウレ
タンフォームを充填する場合には、通常、現場施工式の
発泡機を用いて、ポリオール成分、ポリイソシアネート
成分、発泡剤、触媒等を混合せしめ、注入操作及び発泡
操作を行なっているが、反応性を高めるために、発泡剤
の一部にはフロンが使用されている。
メンバー、サイドメンバー等の各種骨格部材や、フロン
トサスペンションメンバー、センターメンバー、リヤサ
スペンションメンバー等の各種サブフレームは、鋼板構
造材として中空構造を有しているが、その内部に発泡ゴ
ムや硬質ウレタンフォームを充填することによって、有
効な遮音効果や制振効果が得られることが、従来から知
られている。そして、それらの鋼板構造材に、硬質ウレ
タンフォームを充填する場合には、通常、現場施工式の
発泡機を用いて、ポリオール成分、ポリイソシアネート
成分、発泡剤、触媒等を混合せしめ、注入操作及び発泡
操作を行なっているが、反応性を高めるために、発泡剤
の一部にはフロンが使用されている。
【0003】然るに、近年の環境問題から、フロンの不
使用が前提となってきており、そのために、発泡剤とし
て水を用いてウレタンフォームを形成することが検討さ
れてきている。しかしながら、水発泡は、一般に、
(a)反応速度が遅いために注入時に液漏れが発生し易
く、また発泡圧が高いために発泡時にも液漏れが発生し
易い、(b)フォームの収縮率が大きい、(c)独立気
泡が形成され難く、またセルの大きさが揃わずに、セル
が不均一となる等の問題を有している。従って、また、
水発泡で得られるウレタンフォームは、セルの独泡率が
低いことから吸水し易く、鋼板の錆が促進され易くな
り、またフォームの圧縮弾性率が低くなることから、遮
音効果や制振効果が不十分となる問題を内在していた。
使用が前提となってきており、そのために、発泡剤とし
て水を用いてウレタンフォームを形成することが検討さ
れてきている。しかしながら、水発泡は、一般に、
(a)反応速度が遅いために注入時に液漏れが発生し易
く、また発泡圧が高いために発泡時にも液漏れが発生し
易い、(b)フォームの収縮率が大きい、(c)独立気
泡が形成され難く、またセルの大きさが揃わずに、セル
が不均一となる等の問題を有している。従って、また、
水発泡で得られるウレタンフォームは、セルの独泡率が
低いことから吸水し易く、鋼板の錆が促進され易くな
り、またフォームの圧縮弾性率が低くなることから、遮
音効果や制振効果が不十分となる問題を内在していた。
【0004】
【解決課題】このような事情を背景として、本発明は為
されたものであって、その解決課題とするところは、水
発泡性の硬質ウレタンフォームの配合を最適化すること
によって、フロン発泡性のウレタンフォーム並みに高反
応で、且つ発泡圧が低く、更には、均一で独泡率の高い
セルを形成し得て、形成されるフォームの収縮率が小さ
いといった、優れた特性を兼ね備えた硬質ウレタンフォ
ーム形成材料を提供することにある。
されたものであって、その解決課題とするところは、水
発泡性の硬質ウレタンフォームの配合を最適化すること
によって、フロン発泡性のウレタンフォーム並みに高反
応で、且つ発泡圧が低く、更には、均一で独泡率の高い
セルを形成し得て、形成されるフォームの収縮率が小さ
いといった、優れた特性を兼ね備えた硬質ウレタンフォ
ーム形成材料を提供することにある。
【0005】
【解決手段】そして、上記の如き課題を解決するため
に、本発明にあっては、ポリオール成分として、水酸基
価:100〜1000、分子量:200〜1000のポ
リエーテル系ポリオールと共に、ヒマシ油を併用し、且
つ前者の100重量部に対して後者を20重量部を越え
ない割合で配合すると共に、該ポリオール成分の100
重量部に対して、発泡剤としての水を0.5〜5重量
部、所定の整泡剤を0.1〜5重量部、硬化優先触媒と
泡化優先触媒とが重量で1/1〜8/1の比率からなる
混合触媒を3〜12重量部の割合で、それぞれ配合せし
め、更に、NCOインデックスが80〜130となる範
囲で、ポリイソシアネート成分を配合せしめてなること
を特徴とする硬質ウレタンフォーム形成材料を、その要
旨とするものである。
に、本発明にあっては、ポリオール成分として、水酸基
価:100〜1000、分子量:200〜1000のポ
リエーテル系ポリオールと共に、ヒマシ油を併用し、且
つ前者の100重量部に対して後者を20重量部を越え
ない割合で配合すると共に、該ポリオール成分の100
重量部に対して、発泡剤としての水を0.5〜5重量
部、所定の整泡剤を0.1〜5重量部、硬化優先触媒と
泡化優先触媒とが重量で1/1〜8/1の比率からなる
混合触媒を3〜12重量部の割合で、それぞれ配合せし
め、更に、NCOインデックスが80〜130となる範
囲で、ポリイソシアネート成分を配合せしめてなること
を特徴とする硬質ウレタンフォーム形成材料を、その要
旨とするものである。
【0006】
【発明の効果】このようなフォーム形成材料は、配合が
最適化されていることによって、発泡剤に水のみを使用
しながら、フロン発泡の場合と同等の高反応性を示し
て、注入時の液漏れが効果的に防止され得、且つ発泡圧
が低いことから、発泡時の液漏れも良好に防止され得
る。それ故、環境への悪影響を回避しつつ、良好な作業
性を達成することができるのである。そして、形成され
るフォームの質も高く、セルが細かく均一なことから、
フォームの圧縮弾性率(発泡方向)が高くなり、優れた
骨格充填効果(遮音、制振)を得ることができる。ま
た、フォームの独泡率が高いことから、フォームの吸水
が効果的に防止され得、鋼板の錆が良好に防止される。
更に、形成されるフォームの収縮率が低いことから、変
形等の問題も効果的に低減され得るのである。
最適化されていることによって、発泡剤に水のみを使用
しながら、フロン発泡の場合と同等の高反応性を示し
て、注入時の液漏れが効果的に防止され得、且つ発泡圧
が低いことから、発泡時の液漏れも良好に防止され得
る。それ故、環境への悪影響を回避しつつ、良好な作業
性を達成することができるのである。そして、形成され
るフォームの質も高く、セルが細かく均一なことから、
フォームの圧縮弾性率(発泡方向)が高くなり、優れた
骨格充填効果(遮音、制振)を得ることができる。ま
た、フォームの独泡率が高いことから、フォームの吸水
が効果的に防止され得、鋼板の錆が良好に防止される。
更に、形成されるフォームの収縮率が低いことから、変
形等の問題も効果的に低減され得るのである。
【0007】
【具体的構成】ところで、本発明では、ポリオール成分
として、ポリエーテル系ポリオールと共に、ヒマシ油が
併用される。このヒマシ油を配合する目的は、セルの均
一性を得ると共に、フォームの収縮率を低減させること
にあるが、その配合量は、ポリエーテル系ポリオールの
100重量部に対して、20重量部を越えない割合とさ
れることとなる。ヒマシ油の配合量が20重量部を越え
ると、高反応性が妨げられてしまい、施工時の液漏れが
多くなるからであり、好ましくは、5〜10重量部であ
る。
として、ポリエーテル系ポリオールと共に、ヒマシ油が
併用される。このヒマシ油を配合する目的は、セルの均
一性を得ると共に、フォームの収縮率を低減させること
にあるが、その配合量は、ポリエーテル系ポリオールの
100重量部に対して、20重量部を越えない割合とさ
れることとなる。ヒマシ油の配合量が20重量部を越え
ると、高反応性が妨げられてしまい、施工時の液漏れが
多くなるからであり、好ましくは、5〜10重量部であ
る。
【0008】一方、ポリエーテル系ポリオールは、よく
知られているように、2個以上の活性水素をもつ活性水
素原子含有化合物(開始剤)とアルキレンオキサイドを
反応させて得られるが、本発明では、特に水酸基価が1
00〜1000、分子量が200〜1000のものを選
択して、フォームの均一性を図るのである。また、通
常、かかるポリエーテル系ポリオールの官能基数は2〜
8が好ましく、より好ましくは3〜6のものが使用され
ることとなる。
知られているように、2個以上の活性水素をもつ活性水
素原子含有化合物(開始剤)とアルキレンオキサイドを
反応させて得られるが、本発明では、特に水酸基価が1
00〜1000、分子量が200〜1000のものを選
択して、フォームの均一性を図るのである。また、通
常、かかるポリエーテル系ポリオールの官能基数は2〜
8が好ましく、より好ましくは3〜6のものが使用され
ることとなる。
【0009】そして、そのようなポリエーテル系ポリオ
ールを与える開始剤としては、例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、ジ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、ソルビトール、ペンタエリスリトール、シ
ョ糖等の多価アルコール類や、ハイドロキノン、ピロガ
ロール、ビスフェノールA等の多価フェノール類を挙げ
ることができる。更には、各種のアミン類を使用するこ
とができ、例えば、脂肪族アミン類としては、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のアルカノールアミ
ン;C1 〜C20のアルキルアミン;エチレンジアミン、
プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のC2
〜C6 のアルキレンジアミン;ジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミン
が使用され得る。また、芳香族アミン類としては、アニ
リン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、キシレ
ンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテル
ジアミン等が挙げられ、更に脂環族アミン類としては、
イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン等を挙
げることができる。なお、これらの開始剤は、2種類以
上を組み合わせて使用することができ、2価以上の多価
アルコール類と多価フェノール類の組合せは好適であ
る。
ールを与える開始剤としては、例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、ジ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、ソルビトール、ペンタエリスリトール、シ
ョ糖等の多価アルコール類や、ハイドロキノン、ピロガ
ロール、ビスフェノールA等の多価フェノール類を挙げ
ることができる。更には、各種のアミン類を使用するこ
とができ、例えば、脂肪族アミン類としては、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のアルカノールアミ
ン;C1 〜C20のアルキルアミン;エチレンジアミン、
プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のC2
〜C6 のアルキレンジアミン;ジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミン
が使用され得る。また、芳香族アミン類としては、アニ
リン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、キシレ
ンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテル
ジアミン等が挙げられ、更に脂環族アミン類としては、
イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン等を挙
げることができる。なお、これらの開始剤は、2種類以
上を組み合わせて使用することができ、2価以上の多価
アルコール類と多価フェノール類の組合せは好適であ
る。
【0010】また、かかる開始剤に付加するアルキレン
オキサイドとしては、プロピレンオキサイド、エチレン
オキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン
等を挙げることができ、それらの中の2種以上を併用し
ても良く、併用する場合には、ランダム付加でもブロッ
ク付加でも良い。特に、プロピレンオキサイド、エチレ
ンオキサイド、又はそれらの併用が好ましい。
オキサイドとしては、プロピレンオキサイド、エチレン
オキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン
等を挙げることができ、それらの中の2種以上を併用し
ても良く、併用する場合には、ランダム付加でもブロッ
ク付加でも良い。特に、プロピレンオキサイド、エチレ
ンオキサイド、又はそれらの併用が好ましい。
【0011】なお、アミン類を開始剤としたポリエーテ
ル系ポリオールを使用すると、セルが大きく且つ不均一
になり易く、また発泡圧が高くなって液漏れが生じ易く
なることから、そのようなポリエーテル系ポリオールを
使用する場合には、その配合量は、ポリエーテル系ポリ
オールの全体を100重量部とした場合に、その中の0
〜50重量部、好ましくは0〜20重量部とすることが
望ましい。
ル系ポリオールを使用すると、セルが大きく且つ不均一
になり易く、また発泡圧が高くなって液漏れが生じ易く
なることから、そのようなポリエーテル系ポリオールを
使用する場合には、その配合量は、ポリエーテル系ポリ
オールの全体を100重量部とした場合に、その中の0
〜50重量部、好ましくは0〜20重量部とすることが
望ましい。
【0012】そして、かかるポリエーテル系ポリオール
と前記ヒマシ油を組み合わせてなるポリオール成分に対
して、通常、好ましいフォームが得られるように、NC
Oインデックスが80〜130となる範囲で、所定のポ
リイソシアネート成分が配合されるのである。より好ま
しくは、NCOインデックスは90〜120の範囲とさ
れる。このポリイソシアネート成分の種類は特に限定さ
れるものではなく、例えば、2,4−TDI、2,6−
TDI、粗製TDI、2,4′−MDI、2,6′−M
DI、粗製MDI、PAPI等の芳香族ポリイソシアネ
ートや、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポ
リイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂
環式ポリイソシアネートが使用され得る。更には、これ
ら各種ポリイソシアネートのウレタン、カルボジイミ
ド、アロファネート、ウレア、ビュレット、二量体、三
量体、イソシアヌレート、変性体、及び各種ポリイソシ
アネートと活性水素化合物とのプレポリマー等の各種の
ものが使用され得る。中でも、芳香族ポリイソシアネー
ト及びその変性体、並びにそれらと活性水素化合物との
プレポリマーが好ましく選択される。
と前記ヒマシ油を組み合わせてなるポリオール成分に対
して、通常、好ましいフォームが得られるように、NC
Oインデックスが80〜130となる範囲で、所定のポ
リイソシアネート成分が配合されるのである。より好ま
しくは、NCOインデックスは90〜120の範囲とさ
れる。このポリイソシアネート成分の種類は特に限定さ
れるものではなく、例えば、2,4−TDI、2,6−
TDI、粗製TDI、2,4′−MDI、2,6′−M
DI、粗製MDI、PAPI等の芳香族ポリイソシアネ
ートや、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポ
リイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂
環式ポリイソシアネートが使用され得る。更には、これ
ら各種ポリイソシアネートのウレタン、カルボジイミ
ド、アロファネート、ウレア、ビュレット、二量体、三
量体、イソシアヌレート、変性体、及び各種ポリイソシ
アネートと活性水素化合物とのプレポリマー等の各種の
ものが使用され得る。中でも、芳香族ポリイソシアネー
ト及びその変性体、並びにそれらと活性水素化合物との
プレポリマーが好ましく選択される。
【0013】また、整泡剤は、形成されるフォームの独
泡率を80%程度以上に高めるために、本発明では必須
成分とされるものであり、ポリオール成分の100重量
部に対して、0.1〜5重量部の割合で配合される。
0.1重量部未満では、整泡性が不足し、5重量部を越
えると効果が飽和するばかりでなく、フォームの収縮量
が大きくなるからである。好ましくは0.5〜3重量部
の割合で配合される。本発明では、硬質ウレタンフォー
ム用の市販の各種整泡剤を使用して差し支えなく、例え
ば、日本ユニカー株式会社から提供されている、SZ−
1645、L−5340、L−5420や、トーレダウ
コーニングシリコーン株式会社製のSF−2933、S
H−193、SH−295、SH−192等のシリコー
ン系の整泡剤を好適に使用することができる。
泡率を80%程度以上に高めるために、本発明では必須
成分とされるものであり、ポリオール成分の100重量
部に対して、0.1〜5重量部の割合で配合される。
0.1重量部未満では、整泡性が不足し、5重量部を越
えると効果が飽和するばかりでなく、フォームの収縮量
が大きくなるからである。好ましくは0.5〜3重量部
の割合で配合される。本発明では、硬質ウレタンフォー
ム用の市販の各種整泡剤を使用して差し支えなく、例え
ば、日本ユニカー株式会社から提供されている、SZ−
1645、L−5340、L−5420や、トーレダウ
コーニングシリコーン株式会社製のSF−2933、S
H−193、SH−295、SH−192等のシリコー
ン系の整泡剤を好適に使用することができる。
【0014】さらに、触媒には、硬化優先触媒と泡化優
先触媒(強触媒)とを混合した混合触媒を使用する。硬
化優先触媒としては、トリエチレンジアミン(TEDA
33%品)、N,N,N′,N′−テトラメチルヘキサ
メチレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチル
プロピレンジアミン等が挙げられ、中でもTEDA33
%品が好適である。また、泡化優先触媒としては、N,
N,N′,N″,N″−ペンタメチルジエチレントリア
ミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル等を
挙げることができるが、中でも前者が好ましい。
先触媒(強触媒)とを混合した混合触媒を使用する。硬
化優先触媒としては、トリエチレンジアミン(TEDA
33%品)、N,N,N′,N′−テトラメチルヘキサ
メチレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチル
プロピレンジアミン等が挙げられ、中でもTEDA33
%品が好適である。また、泡化優先触媒としては、N,
N,N′,N″,N″−ペンタメチルジエチレントリア
ミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル等を
挙げることができるが、中でも前者が好ましい。
【0015】そして、これら硬化優先触媒と泡化優先触
媒とを重量比で1/1〜8/1の比率で混合してなる混
合触媒を、前記ポリオール成分の100重量部に対し
て、3〜12重量部の割合で配合せしめるのである。こ
の混合触媒の配合量が3重量部未満では、硬化反応が遅
くなり、液漏れが生じるのであり、また12重量部を越
えると、硬化反応が速過ぎて、発泡が不十分なうちに硬
化し、ウレタンが割れたり、甚だしい場合には反応熱に
より自己発火を起こすからである。また、両触媒の比率
が1/1を割ると(硬化優先触媒の使用量が少な過ぎる
と)、硬化し難くなって液漏れが著しくなるのであり、
一方8/1を越えると(硬化優先触媒の使用量が多過ぎ
ると)、ウレタンの割れや自己発火が生じるのである。
媒とを重量比で1/1〜8/1の比率で混合してなる混
合触媒を、前記ポリオール成分の100重量部に対し
て、3〜12重量部の割合で配合せしめるのである。こ
の混合触媒の配合量が3重量部未満では、硬化反応が遅
くなり、液漏れが生じるのであり、また12重量部を越
えると、硬化反応が速過ぎて、発泡が不十分なうちに硬
化し、ウレタンが割れたり、甚だしい場合には反応熱に
より自己発火を起こすからである。また、両触媒の比率
が1/1を割ると(硬化優先触媒の使用量が少な過ぎる
と)、硬化し難くなって液漏れが著しくなるのであり、
一方8/1を越えると(硬化優先触媒の使用量が多過ぎ
ると)、ウレタンの割れや自己発火が生じるのである。
【0016】なお、前記ポリオール成分中のポリエーテ
ル系ポリオールとして、開始剤に多価アルコールや多価
フェノールを用いたもののみを用いて、アミン類を開始
剤とするポリエーテル系ポリオールを用いない場合に
は、かかる混合触媒の配合量を、ポリオール成分の10
0重量部に対して、5〜10重量部とするのが望まし
く、より望ましくは7〜9重量部とする。
ル系ポリオールとして、開始剤に多価アルコールや多価
フェノールを用いたもののみを用いて、アミン類を開始
剤とするポリエーテル系ポリオールを用いない場合に
は、かかる混合触媒の配合量を、ポリオール成分の10
0重量部に対して、5〜10重量部とするのが望まし
く、より望ましくは7〜9重量部とする。
【0017】そして、本発明では、発泡剤として、水の
みを配合するのであり、その配合量は、通常、ポリオー
ル成分の100重量部に対して、0.5〜5重量部、好
ましくは0.8〜3重量部とされる。即ち、本発明のフ
ォーム形成材料は、水発泡性のものとして調製されるの
であるが、上述の如く、ポリオール成分、ポリイソシア
ネート成分、整泡剤、混合触媒のそれぞれが最適量で配
合せしめられていることによって、高反応性を有すると
共に、発泡圧が低く、しかも独泡率が高くてセルが均一
な高品質のフォームを形成し得るものである。そして、
本発明のフォーム形成材料は、発泡剤にフロンを使用し
ないことから、環境への悪影響がないといった優れた利
点を有しているのである。
みを配合するのであり、その配合量は、通常、ポリオー
ル成分の100重量部に対して、0.5〜5重量部、好
ましくは0.8〜3重量部とされる。即ち、本発明のフ
ォーム形成材料は、水発泡性のものとして調製されるの
であるが、上述の如く、ポリオール成分、ポリイソシア
ネート成分、整泡剤、混合触媒のそれぞれが最適量で配
合せしめられていることによって、高反応性を有すると
共に、発泡圧が低く、しかも独泡率が高くてセルが均一
な高品質のフォームを形成し得るものである。そして、
本発明のフォーム形成材料は、発泡剤にフロンを使用し
ないことから、環境への悪影響がないといった優れた利
点を有しているのである。
【0018】なお、形成されるフォームは、密度が0.
030〜0.25g/cm3 程度、独泡率が80%程度以
上、圧縮弾性率(発泡方向)が10 kgf/cm2 程度以上
であることが望ましく、従って、そのようなフォームが
得られるように、フォーム形成材料の配合を調整するこ
とが望ましい。形成されるフォームの独泡率を80%程
度以上とすることによって、フォームの吸水を防止し
て、鋼板の錆の発生を効果的に防止することができるか
らであり、また圧縮弾性率を10 kgf/cm2 程度以上と
することによって、骨格充填効果(遮音、制振、動的剛
性の向上)を有利に図ることができるからである。
030〜0.25g/cm3 程度、独泡率が80%程度以
上、圧縮弾性率(発泡方向)が10 kgf/cm2 程度以上
であることが望ましく、従って、そのようなフォームが
得られるように、フォーム形成材料の配合を調整するこ
とが望ましい。形成されるフォームの独泡率を80%程
度以上とすることによって、フォームの吸水を防止し
て、鋼板の錆の発生を効果的に防止することができるか
らであり、また圧縮弾性率を10 kgf/cm2 程度以上と
することによって、骨格充填効果(遮音、制振、動的剛
性の向上)を有利に図ることができるからである。
【0019】また、上記の必須成分以外にも、必要に応
じて、架橋剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、加水分解防止
剤等を適宜に加えても、何等差し支えない。例えば、架
橋剤は、主にフォームの剛性を高めるために使用され、
具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、ジ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等の多価アルコー
ル類や、アルカノールアミン、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等のアミン
類を使用することができ、これらは2種類以上を適宜に
組み合わせて使用することもできる。そして、かかる架
橋剤は、通常、ポリオール成分の100重量部に対し
て、0〜15重量部の割合で配合することとなる。但
し、アミン類を使用する場合には、反応時の硬化と泡化
のバランスが崩れ易くなり、独泡率の低下やセルの荒れ
を招いたり、更には反応熱による自己発火や、発泡圧に
よる樹脂割れ等を生じ易くなるため、その配合量は、5
重量部以下とすることが望ましい。
じて、架橋剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、加水分解防止
剤等を適宜に加えても、何等差し支えない。例えば、架
橋剤は、主にフォームの剛性を高めるために使用され、
具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、ジ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等の多価アルコー
ル類や、アルカノールアミン、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等のアミン
類を使用することができ、これらは2種類以上を適宜に
組み合わせて使用することもできる。そして、かかる架
橋剤は、通常、ポリオール成分の100重量部に対し
て、0〜15重量部の割合で配合することとなる。但
し、アミン類を使用する場合には、反応時の硬化と泡化
のバランスが崩れ易くなり、独泡率の低下やセルの荒れ
を招いたり、更には反応熱による自己発火や、発泡圧に
よる樹脂割れ等を生じ易くなるため、その配合量は、5
重量部以下とすることが望ましい。
【0020】さらに、可塑剤としては、DOP、DBP
等を使用することができるが、その配合量が多過ぎる
と、反応性が著しく低下することから、通常、ポリオー
ル成分の100重量部に対して、0〜50重量部の割合
で配合される。好ましくは20重量部以下である。ま
た、充填剤としては、例えば、カーボンブラックや炭酸
カルシウム、グラスバブルス等を、ポリオール成分の1
00重量部に対して、0〜20重量部、好ましくは0〜
10重量部程度の割合で配合することができる。
等を使用することができるが、その配合量が多過ぎる
と、反応性が著しく低下することから、通常、ポリオー
ル成分の100重量部に対して、0〜50重量部の割合
で配合される。好ましくは20重量部以下である。ま
た、充填剤としては、例えば、カーボンブラックや炭酸
カルシウム、グラスバブルス等を、ポリオール成分の1
00重量部に対して、0〜20重量部、好ましくは0〜
10重量部程度の割合で配合することができる。
【0021】かくして調製される硬質ウレタンフォーム
形成材料にあっては、常法に従って、混合操作及び成形
操作を実施することができ、高圧反応射出成形機や、エ
アーを強制的に混入することによって注入時の液漏れを
少なくするようにしたメカニカルフロス発泡機等を用い
て、所定の骨格部材に注入され、成形されることとな
る。その際、かかるフォーム形成材料は、高反応性を有
すると共に、発泡圧が低いことから、施工時の液漏れが
良好に防止され得るのであり、且つ均一なフォームが形
成されることから、優れた骨格充填効果を得ることがで
きるのである。更には、フォームの収縮が少ないため、
変形等の問題がなく、独泡率が高いことによって、鋼板
の錆が良好に防止され得るのである。
形成材料にあっては、常法に従って、混合操作及び成形
操作を実施することができ、高圧反応射出成形機や、エ
アーを強制的に混入することによって注入時の液漏れを
少なくするようにしたメカニカルフロス発泡機等を用い
て、所定の骨格部材に注入され、成形されることとな
る。その際、かかるフォーム形成材料は、高反応性を有
すると共に、発泡圧が低いことから、施工時の液漏れが
良好に防止され得るのであり、且つ均一なフォームが形
成されることから、優れた骨格充填効果を得ることがで
きるのである。更には、フォームの収縮が少ないため、
変形等の問題がなく、独泡率が高いことによって、鋼板
の錆が良好に防止され得るのである。
【0022】
【実施例】以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。
【0023】先ず、下記表1に示される配合組成に従っ
て、実施例として2種類、比較例として4種類の硬質ウ
レタンフォーム形成材料を調製した。そして、得られた
各フォーム形成材料を、自動車用サスペンションメンバ
ーの鋼板構造材内部に注入して、発泡させた。使用した
発泡機は、本体が、東邦機械株式会社製の高圧式NR−
230、ミキシングヘッドが、キャノン株式会社製のL
型FPL−14であり、液温(フォーム形成材料の温
度)を24〜25℃、吐出圧力を150kgf/cm2 に設定
して施工した。
て、実施例として2種類、比較例として4種類の硬質ウ
レタンフォーム形成材料を調製した。そして、得られた
各フォーム形成材料を、自動車用サスペンションメンバ
ーの鋼板構造材内部に注入して、発泡させた。使用した
発泡機は、本体が、東邦機械株式会社製の高圧式NR−
230、ミキシングヘッドが、キャノン株式会社製のL
型FPL−14であり、液温(フォーム形成材料の温
度)を24〜25℃、吐出圧力を150kgf/cm2 に設定
して施工した。
【0024】そして、かくして得られた各ウレタンフォ
ームについて、材料特性を調べ、その結果を下記表2に
示した。なお、比較例4については、内部破断が生じた
ために、測定不能であった。また、ハンマリングテスト
は、各フォーム形成材料をテスト用の鋼板中空構造材に
注入して発泡させたものについて実施し、曲げ方向及び
捩じり方向のそれぞれについて、共振点(fn )及び損
失係数(η)を測定し、括弧外には測定値を、括弧内に
は未充填品の測定値に対する比率を示した。
ームについて、材料特性を調べ、その結果を下記表2に
示した。なお、比較例4については、内部破断が生じた
ために、測定不能であった。また、ハンマリングテスト
は、各フォーム形成材料をテスト用の鋼板中空構造材に
注入して発泡させたものについて実施し、曲げ方向及び
捩じり方向のそれぞれについて、共振点(fn )及び損
失係数(η)を測定し、括弧外には測定値を、括弧内に
は未充填品の測定値に対する比率を示した。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】かかる表2の結果より明らかなように、実
施例1及び2の形成材料は、比較例1〜3の形成材料に
比較して、極めて反応性が高い。しかも、独泡率が高
く、比重や圧縮弾性率にも良好な結果が得られているこ
とから、反応時の硬化と泡化のバランスが良く、均一な
フォームが形成されていることが推察される。
施例1及び2の形成材料は、比較例1〜3の形成材料に
比較して、極めて反応性が高い。しかも、独泡率が高
く、比重や圧縮弾性率にも良好な結果が得られているこ
とから、反応時の硬化と泡化のバランスが良く、均一な
フォームが形成されていることが推察される。
【0028】また、実施例1、2及び比較例1〜3の各
フォーム形成材料を、自動車用サスペンションメンバー
の鋼板構造材内部に注入する際に、型温やサスペンショ
ンメンバーの傾斜角を調整して、注入時及び発泡時の液
漏れ状態を評価し、その結果を下記表3に示した。
フォーム形成材料を、自動車用サスペンションメンバー
の鋼板構造材内部に注入する際に、型温やサスペンショ
ンメンバーの傾斜角を調整して、注入時及び発泡時の液
漏れ状態を評価し、その結果を下記表3に示した。
【0029】
【表3】
【0030】かかる表3の結果より明らかなように、比
較例1〜3の形成材料では、注入時若しくは発泡時にお
いて大量に液漏れが生じているのに対して、実施例1及
び2の形成材料では、注入時、発泡時共に、液漏れが良
好に防止されている。
較例1〜3の形成材料では、注入時若しくは発泡時にお
いて大量に液漏れが生じているのに対して、実施例1及
び2の形成材料では、注入時、発泡時共に、液漏れが良
好に防止されている。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】然るに、近年の環境問題から、フロンの不
使用が前提となってきており、そのために、発泡剤とし
て水を用いてウレタンフォームを形成することが検討さ
れてきている。しかしながら、水発泡は、一般に、
(a)発泡開始時間が遅いために注入時に液漏れが発生
し易く、これを改善しようとすると、反応が開始してか
らのゲル化が急激に起こるために、(b)複雑な鋼板構
造材への充填性が低下して、ボイドが発生すると共に、
内部の発泡圧が高くなるため、肉厚の薄い構造材では鋼
板が変形してしまう。また、(c)成形後のフォーム収
縮が大きいために内部歪も大きく、更には、(d)セル
のサイズが比較的大きく、しかも大きさが揃わずに不均
一である等の問題を有している。従って、水発泡ウレタ
ンフォームを、隙間が多く且つ複雑な構造を有する自動
車のサブフレーム等の鋼板構造材に対して、漏れずに、
しかも鋼板を変形させることなく充填することは難し
く、安定した遮音効果や制振、振動絶縁効果を発現する
ことが困難であるという問題を内在していた。
使用が前提となってきており、そのために、発泡剤とし
て水を用いてウレタンフォームを形成することが検討さ
れてきている。しかしながら、水発泡は、一般に、
(a)発泡開始時間が遅いために注入時に液漏れが発生
し易く、これを改善しようとすると、反応が開始してか
らのゲル化が急激に起こるために、(b)複雑な鋼板構
造材への充填性が低下して、ボイドが発生すると共に、
内部の発泡圧が高くなるため、肉厚の薄い構造材では鋼
板が変形してしまう。また、(c)成形後のフォーム収
縮が大きいために内部歪も大きく、更には、(d)セル
のサイズが比較的大きく、しかも大きさが揃わずに不均
一である等の問題を有している。従って、水発泡ウレタ
ンフォームを、隙間が多く且つ複雑な構造を有する自動
車のサブフレーム等の鋼板構造材に対して、漏れずに、
しかも鋼板を変形させることなく充填することは難し
く、安定した遮音効果や制振、振動絶縁効果を発現する
ことが困難であるという問題を内在していた。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【解決課題】このような事情を背景として、本発明は為
されたものであって、その解決課題とするところは、水
発泡性の硬質ウレタンフォームの配合を最適化すること
によって、フロン発泡性のウレタンフォーム並みに高反
応で、且つ発泡時の流動性が良好であり、比較的内部発
泡圧が低く、しかもセルが細かく均一であるといった、
優れた特性を兼ね備えた硬質ウレタンフォーム形成材料
を提供することにあり、以て鋼板構造材の隙間からの液
漏れや、鋼板の変形や、ボイドの発生等を防止しつつ、
複雑な形状の鋼板構造材にも良好に充填し得るようにす
ることにある。
されたものであって、その解決課題とするところは、水
発泡性の硬質ウレタンフォームの配合を最適化すること
によって、フロン発泡性のウレタンフォーム並みに高反
応で、且つ発泡時の流動性が良好であり、比較的内部発
泡圧が低く、しかもセルが細かく均一であるといった、
優れた特性を兼ね備えた硬質ウレタンフォーム形成材料
を提供することにあり、以て鋼板構造材の隙間からの液
漏れや、鋼板の変形や、ボイドの発生等を防止しつつ、
複雑な形状の鋼板構造材にも良好に充填し得るようにす
ることにある。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【発明の効果】このようなフォーム形成材料は、配合が
最適化されていることによって、発泡剤に水のみを使用
しながら、フロン発泡の場合と同等の高反応性を示し
て、注入時及び発泡時の液漏れが効果的に防止され得、
且つ発泡時の流動性が良好なことから、未充填部分を残
すことを防止したり、結果的に内部発泡圧が低くなるこ
とにより、発泡圧による鋼板の変形も防止され得る。そ
れ故、環境への悪影響を回避しつつ、良好な作業性を達
成することができるのである。そして、形成されるフォ
ームの質も高く、セルが細かく均一なことから、フォー
ムの圧縮弾性率の異方性が少なく(一般に発泡方向が最
も大きく、その垂直方向が最も小さい)、従って、異方
性の少ない優れた骨格充填効果(遮音、制振、振動絶
縁)を得ることができる。また、フォームの独泡率が高
いことから、フォームの吸水が効果的に防止され得、鋼
板の錆が良好に防止される。
最適化されていることによって、発泡剤に水のみを使用
しながら、フロン発泡の場合と同等の高反応性を示し
て、注入時及び発泡時の液漏れが効果的に防止され得、
且つ発泡時の流動性が良好なことから、未充填部分を残
すことを防止したり、結果的に内部発泡圧が低くなるこ
とにより、発泡圧による鋼板の変形も防止され得る。そ
れ故、環境への悪影響を回避しつつ、良好な作業性を達
成することができるのである。そして、形成されるフォ
ームの質も高く、セルが細かく均一なことから、フォー
ムの圧縮弾性率の異方性が少なく(一般に発泡方向が最
も大きく、その垂直方向が最も小さい)、従って、異方
性の少ない優れた骨格充填効果(遮音、制振、振動絶
縁)を得ることができる。また、フォームの独泡率が高
いことから、フォームの吸水が効果的に防止され得、鋼
板の錆が良好に防止される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】なお、形成されるフォームは、密度が0.
030〜0.25g/cm3 程度、独泡率が80%程度以
上、圧縮弾性率(発泡方向)が10 kgf/cm2 程度以上
であることが望ましく、従って、そのようなフォームが
得られるように、フォーム形成材料の配合を調整するこ
とが望ましい。形成されるフォームの独泡率を80%程
度以上とすることによって、フォームの吸水を防止し
て、鋼板の錆の発生を効果的に防止することができるか
らであり、また圧縮弾性率を10 kgf/cm2 程度以上と
することによって、骨格充填効果(遮音、制振、振動絶
縁)を有利に図ることができるからである。
030〜0.25g/cm3 程度、独泡率が80%程度以
上、圧縮弾性率(発泡方向)が10 kgf/cm2 程度以上
であることが望ましく、従って、そのようなフォームが
得られるように、フォーム形成材料の配合を調整するこ
とが望ましい。形成されるフォームの独泡率を80%程
度以上とすることによって、フォームの吸水を防止し
て、鋼板の錆の発生を効果的に防止することができるか
らであり、また圧縮弾性率を10 kgf/cm2 程度以上と
することによって、骨格充填効果(遮音、制振、振動絶
縁)を有利に図ることができるからである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】かくして調製される硬質ウレタンフォーム
形成材料にあっては、常法に従って、混合操作及び成形
操作を実施することができ、高圧反応射出成形機や、エ
アーを強制的に混入することによって注入時の液漏れを
少なくするようにしたメカニカルフロス発泡機等を用い
て、所定の骨格部材に注入され、成形されることとな
る。その際、かかるフォーム形成材料は、高反応性を有
することから、施工時の液漏れが良好に防止され得るの
であり、且つ発泡時の流動性が良いことから、複雑な形
状の骨格部材でもボイドが発生せず、またセルが細かく
均一なフォームが形成されることから、優れた骨格充填
効果を得ることができる。更には、独泡率が高いことに
よって、鋼板の錆が良好に防止され得るのである。
形成材料にあっては、常法に従って、混合操作及び成形
操作を実施することができ、高圧反応射出成形機や、エ
アーを強制的に混入することによって注入時の液漏れを
少なくするようにしたメカニカルフロス発泡機等を用い
て、所定の骨格部材に注入され、成形されることとな
る。その際、かかるフォーム形成材料は、高反応性を有
することから、施工時の液漏れが良好に防止され得るの
であり、且つ発泡時の流動性が良いことから、複雑な形
状の骨格部材でもボイドが発生せず、またセルが細かく
均一なフォームが形成されることから、優れた骨格充填
効果を得ることができる。更には、独泡率が高いことに
よって、鋼板の錆が良好に防止され得るのである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】
【表1】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 101:00) C08L 75:04
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 ポリオール成分として、水酸基価:10
0〜1000、分子量:200〜1000のポリエーテ
ル系ポリオールと共に、ヒマシ油を併用し、且つ前者の
100重量部に対して後者を20重量部を越えない割合
で配合すると共に、該ポリオール成分の100重量部に
対して、発泡剤としての水を0.5〜5重量部、所定の
整泡剤を0.1〜5重量部、硬化優先触媒と泡化優先触
媒とが重量で1/1〜8/1の比率からなる混合触媒を
3〜12重量部の割合で、それぞれ配合せしめ、更に、
NCOインデックスが80〜130となる範囲で、ポリ
イソシアネート成分を配合せしめてなることを特徴とす
る硬質ウレタンフォーム形成材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3183039A JP2652731B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 鋼板構造材充填用硬質ウレタンフォーム形成材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3183039A JP2652731B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 鋼板構造材充填用硬質ウレタンフォーム形成材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH051128A true JPH051128A (ja) | 1993-01-08 |
JP2652731B2 JP2652731B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=16128673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3183039A Expired - Fee Related JP2652731B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 鋼板構造材充填用硬質ウレタンフォーム形成材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2652731B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-06-26 JP JP3183039A patent/JP2652731B2/ja not_active Expired - Fee Related
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