JPS61235416A - 感温性を改良した制振性フオ−ム - Google Patents

感温性を改良した制振性フオ−ム

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JPS61235416A
JPS61235416A JP60076963A JP7696385A JPS61235416A JP S61235416 A JPS61235416 A JP S61235416A JP 60076963 A JP60076963 A JP 60076963A JP 7696385 A JP7696385 A JP 7696385A JP S61235416 A JPS61235416 A JP S61235416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
parts
polyol
molecular weight
foam
Prior art date
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Pending
Application number
JP60076963A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayoshi Ishino
石野 卓由
Shizuo Yamazaki
山崎 静男
Masahiko Fuyumuro
昌彦 冬室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Achilles Corp
Original Assignee
Achilles Corp
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Publication date
Application filed by Achilles Corp filed Critical Achilles Corp
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Publication of JPS61235416A publication Critical patent/JPS61235416A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温度変化による物性変化が小さく、使用温度範
囲の広い、吸音性能と割振性能を兼ね備えたポリウレタ
ンフォームに関する。
〔従来の技術〕
従来、ポリウレタンフォームは連通微細セル構造を有す
るため、優れた多孔質型吸音材料として自動車や事務機
器などの機器や建築物などに広範に利用されている。
一般に、自動車や工場の機械類、事務機器などの騒音は
、音源から空気伝達されるだけでなく、自動車のボデー
や機器の覆いなどが機械的に加振され、そこから音が放
射されている。そのため、これらの騒音防止には吸音材
にて吸音することだけでなく、吸音材自体でボデーや覆
いなどを制振することが必要である。しかしながら、従
来吸音材として用いられているポリウレタンフォームは
振動エネルギー吸収能が小さく、ダンピング性能が低い
ため、上記のような機械振動にともなう騒音を低減させ
る材料としては不十分であった。
制振材料としては各種のゴム状物質、熱可塑性樹脂など
に例えば雲母、カーボンブラック、炭酸カルシウムなど
の充てん剤を添加したものがあるが、コストが高く、そ
して重く、また、制振性能は発揮されたとしても吸音性
能を有しているものではなかった。また、ポリウレタン
7t−ムに上記のような充てん剤を添加し、密度を大き
くして遮音性能を向上させる対策がとられているが、こ
の場合であってもコストの上昇及び物性の低下を招き、
満足できるものではなかった。そのため、吸音性能と制
振性能を兼ね備えた防音材料として、吸音材料と制振材
料を組み合わせた複合体、例えばポリウレタンフォーム
を後処理し、それにアスファルトを含浸させたフオーム
やポリウレタンフォームの原料にアスファルトを添加し
、一体発泡させたフオームなどの粘性特性の大きい、粘
弾性発泡体が用いられている現状であった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のようにアスファルト系フオームは吸音性能と制振
性能を兼ね備えているが、低温では著しく硬くなり、ま
た、温度の上昇によって軟らかくなシ、引張シ強度、伸
びなどの機械的強度が低下し、それKともなって割振性
能が低下するため、使用できる温度範囲が狭いという問
題点を有している。更Kまた、アスファルト系フオーム
は熱圧縮成形等の加工時、アスファルトによって加工装
置が汚染されるという問題点も有している。また、車両
等に用いる防音材料としては軽量であることが望ましい
が、上記アスファルト系フオームや充てん剤を添加した
各種ゴム、樹脂などは密度が大きく重いという問題点が
ある。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、温度変化
による物性変化が小さく、使用温度範囲の広い、軽量な
吸音性能と制振性能を兼ね備えたポリウレタンフォーム
を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の感温性を改良した制振性フオームは、有機ポリ
イソシアネートとポリオールとを発泡剤、触媒、整泡剤
、他の添加剤の存在下にワンショット法により重合発泡
させてポリウレタンフォームを製造するに際し、 1)ポリオール成分として、官能基数が2又は3で、平
均水酸基価が150ないし250の2種以上の混合ポリ
オキシアルキレンポリオールであって、全ポリオール1
00重量部中に、少なくとも第1成分として平均分子量
が3000ないしる000の高分子量ポリオールを80
ないし30重量部、第2成分として平均分子量が550
ないし500の低分子量ポリオール20ないし70重量
部含むポリオールを使用し、II)  整泡剤として、
一般式: で表わされ、式中、Rが平均分子量160口ないし20
00で、末端基がメトキシ基でキャップされたエチレン
オキシド75重量部とプロピレンオキシド25重量部と
からなるランダム共重合体を表わし、mが4ないし8の
整数を表わし、セしてn+mが45ないし53の整数を
表わすジメチルシロキサンとオキシアルキルシロキサン
とのランダム共重合体■と、式中、Rが平均分子量20
0ないしSOOで、末端基がメトキシ基でキャップされ
たエチレンオキシド75重量部とプロピレンオキシド2
51景部とからなるランダム共重合体を表わし、mが1
1ないし22の整数を表わし、そしてn+fflが15
ないし23の整数を表わすジメチルシロキサンとオキシ
アルキルシロキサンのランダム共重合体■の混合物; を使用することによって得られたことを特徴とする。
〔作用〕
本発明に用いるポリオールは官能基数が2ないし5で、
2種以上のポリオキシアルキレンポリオールからなる混
合ポリオールで、その平均水酸基価が150未満である
と得られたポリウレタンフォームは圧縮された後徐々に
元に戻るような制振性能のために好ましい特性を示さず
、反発弾性の大きい衝撃吸収性能の劣るフオームとなる
。一方、平均水酸基価が250を超えると硬いフオーム
となり、十分な衝撃吸収能が得られない。そのため割振
性フオームを得るためKは平均水酸基価は150ないし
250であることが好ましい。ポリオールの分子量は、
第1成分として使用する高分子量ポリオールが平均分子
量3000未満であると、得られるフオームは一10℃
糧変の低温では著しく硬くなり、軟質又は半硬質7オー
ムの性質を示さず、そして温度が上昇するとそれにとも
なって軟らかくなり、引張り強さ、伸びなどの機械的強
度が著しく低下する。
一方、平均分子量が6000を超えると、第2成分であ
る低分子量ポリオールとの組み合わせに大きく影響され
るが、圧縮後徐々に戻るようなフオーム特性を得ようと
しても、反発弾性の大きいフオームとなってしまうか、
又は圧縮後の戻りの悪いフオームとなってしまう。また
、発泡制御が難しく、ワンシ1ット法では満足なフオー
ムが得られない。また、第2成分として使用する低分子
量ポリオールが平均分子量550未満であると、得られ
る7オームは圧縮後徐々に戻るような特性を示さず、反
発弾性が大きい7オームとなるか、又は圧縮後元に戻ら
ない7オームとなる。一方、平均分子量が500を超え
た場合、第1成分である高分子量ポリオールとの組み合
わせによっては圧縮後徐々に戻るような特性を有するフ
オームの製造が可能であるが、第1成分である高分子量
ポリオールの分子量が3000未満の場合と同様に低温
時著しく硬く、温度上昇にともなう硬さの低下及び引張
り強さ、伸びなどの機械的強度の低下が著しい7オーム
となる。そのため、第1成分として使用する高分子量ポ
リオールの平均分子量が3000ないし6000、第2
成分として使用する低分子量ポリオールの平均分子量が
350ないし500であることが好ましい。また、第1
成分の高分子量ポリオール及び第2成分の低分子量ポリ
オールは、全ポリオール100重量部に対して、それぞ
れ80ないし30重量部及び20ないし70重量部使用
することが好ましく、この使用割合からはずれると温度
依存性が少なく、好ましい物性を有するフオームを得る
ことができない。
使用することができるこの種のポリオキシアルキレンポ
リオールとしては、2ないし3個の活性水素含有化合物
にエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオ
キシドなどを単独付加又は2種以上をランダム若しくは
ブロック付加した構造を有するもので、第1成分である
高分子量ポリオールは平均分子量が3000ないし60
00、第2成分である低分子量ポリオールは平均分°子
量が350ないし500の化合物を挙げることができる
。上記の2ないし3個の活性水素含有化合物としては、
水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパンなどを挙げることができる。
整泡剤として、一般式: で表わされ、式中、Rが平均分子量1600ないし20
00で、末端基がメトキシ基でキャップされたエチレン
オキシド75重量部とプロピレンオキシド25重量部と
からなるランダム共重合体を表わし、mが4ないし8の
整数を表わし、セしてn+rnが43ないし53の整数
を表わすジメチルシロキサンとオキシアルキルシロキサ
ンとのランダム共重合体Iと、式中、Rが平均分子量2
00ないし500で、末端基がメトキシ基でキャップさ
れたエチレンオキシド75重量部とプロピレンオキシド
25重骨部とからなるランダム共重合体を表わし、mが
11ないし22の整数を表わし、そしてn+fflが1
3ないし23の整数を表わすジメチルシロキサンとオキ
シアルキルシロキサンのランダム共重合体■の混合物を
使用すると収縮及び底荒れのない連通気泡構造をもつ、
正常なフオームの発泡が可能となる。
このような整泡剤の例としては信越シリコーン■F−1
14などが挙げられる。
本発明に使用するイソシアネートは、特に限定されず、
ポリウレタンフオームの製造のために一般に使用されて
いるインシアネート、例えばトリレンジインシアネート
の2.4−異性体若しくは2.6−異性体又はそれらの
混合物、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、又はナフタレンジイソシアネ
ートなどが使用できる。発泡制御の点からトリレンジイ
ソシアネートの2,4−異性体と2゜6−異性体の65
:55混合物が好ましい。NGO10H比は特に限定し
ないが圧縮後の戻夛特性及び発泡特性などを考慮すると
190ないし1.15が好ましい。
発泡剤は水又はフロン−11、メチレフロリドなどの低
沸点ハロゲン化炭化水素を単独使用又は併用できる。
アミン触媒は41!iFK限定されず、ポリウレタンフ
ォームの製造に一般に用いられているものを使用できる
。更に、必要により難燃剤、充てん剤、顔料などを添加
してもよい。
〔実施例〕
以下、実施例並びに比較例にて本発明の詳細な説明する
表IK示す配合に基づき、ポリウレタンフォームを製造
した。
得られたポリウレタンフォームについて密度及び反発弾
性を測定し、それらの結果を表中に併記する。なお、反
発弾性はJISK6401に基づいて測定した。
密度は実施例1〜5が5 ′5.4〜54.8 Kp/
m’、比較例1〜5が3!L1〜35.5Kq/Tns
と同程度である。反発弾性は実施例1〜5が18〜19
%、比較例2及び3が15及び14チとほぼ同程度であ
るが、比較例1は35%と大きい値を示した。
また、得られたそれぞれのポリウレタンフォームの引張
り強さ、伸び、25%ILD及びヒステシスロスを、測
定温度を一10℃、25℃、50℃及び80℃に変えて
測定した。なお、25%ILDは圧縮−荷重曲線より読
み取った25チ圧縮時の荷重を表す。引張υ強さ、伸び
はJ I S K6402に基づいて測定した。結果を
表2に示す。
表2かられかるように引張シ強さは、25℃では実施例
1〜5が1.45〜1.68 KLIA11!、比較例
2及び5が1.75及び1.65 Kp/dと同程度で
十分な強さであるが、温度の上昇した80℃では比較例
2及び5が(L19及びα20 Ky/CTIIに著し
く低下するが実施例1〜3はα80〜1.10 Kp/
mとそれほど低下しない。2541LDは比較例2及び
5は一10℃で3810及U 59 aOKp/314
Crd、80℃でa8及びa9Ky1514ctdと非
常に変化が大きいが、実施例1〜3は一10℃テ85〜
155Kq/314Ctd、 80℃?32〜45.0
に9151 acmと比較的変化が小さい。また、ヒス
テリシスロスは割振性能のためには大きいことが好まし
く、25℃では実施例8&2〜881 %、比較例2及
び3け94.5及び90.5チと同程度であるが80℃
に温度が上昇すると比較例2及び3が55.3及び46
.8%と低下してしまう。しかし、実施例1〜5け8α
5〜8五ozとほとんど低下せず温度の影響を受けない
。なお、比較例1は各項目について温度の影響をあまり
受けないが、反発弾性が大きいなどKより割振性能が不
十分である。
〔発明の効果〕
以上の結果から明らかなように1本発明のポリウレタン
フォームは上記したように、ポリオールと整泡剤の配合
により、温度による物性変化が小さく、使用温度範囲の
広い、吸音性能と制振性能を兼ね備えた優れた割振性フ
オームである。しかも、比較的軽く、車両等への用途と
してはエネルギーの節約にもなシ好ましいものである。
更に、アスファルトを使用していないため熱圧縮成形加
工時アスファルトによシ加工装置が汚染されるという間
頌もない。
更にまた、本発明のポリウレタンフォームは特別な製造
装置を必要とせず、従来のポリウレタンフt−ム製造装
置によりワンショット法ニより製造できるので量産も可
能であり、安い製造コストで生産でき、また、スクラッ
プの還元使用が可能であるため、資源の有効利用が図れ
る等多くの利点を併有する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 有機ポリイソシアネートとポリオールとを発泡剤、触媒
    、整泡剤、他の添加剤の存在下にワンショット法により
    重合発泡させてポリウレタンフォームを製造するに際し
    、 i)ポリオール成分として、官能基数が2又は3で、平
    均水酸基価が150ないし250の2種以上の混合ポリ
    オキシアルキレンポリオールであって、全ポリオール1
    00重量部中に、少なくとも第1成分として平均分子量
    が3000ないし6000の高分子量ポリオールを80
    ないし30重量部、第2成分として平均分子量が350
    ないし500の低分子量ポリオールを20ないし70重
    量部含むポリオールを使用し;ii)整泡剤として、一
    般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされ、式中、Rが平均分子量1600ないし20
    00で、末端基がメトキシ基でキャップされたエチレン
    オキシド75重量部とプロピレンオキシド25重量部と
    からなるランダム共重合体を表わし、mが4ないし8の
    整数を表わし、そしてn+mが43ないし53の整数を
    表わすジメチルシロキサンとオキシアルキルシロキサン
    とのランダム共重合体Iと、式中、Rが平均分子量20
    0ないし500で、末端基がメトキシ基でキャップされ
    たエチレンオキシド75重量部とプロピレンオキシド2
    5重量部とからなるランダム共重合体を表わし、mが1
    1ないし22の整数を表わし、そしてn+mが13ない
    し23の整数を表わすジメチルシロキサンとオキシアル
    キルシロキサンのランダム共重合体IIの混合物; を使用することによって得られたことを特徴とする感温
    性を改良した制振性フォーム。
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