KR101307632B1

KR101307632B1 - 연질 폴리우레탄 폼, 그 제조 방법 및 자동차용 시트

Info

Publication number: KR101307632B1
Application number: KR1020087002847A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 사사키; 시게오 하타노
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2013-09-12
Also published as: TW200728338A; US20080085945A1; EP1911783A1; EP1911783A4; TWI382996B; JPWO2007018129A1; JP5526476B2; KR20080039402A; CN101238163A; CN101238163B; WO2007018129A1

Abstract

양호한 진동 특성을 갖는 것과 함께, 우수한 흡음 특성을 갖는 연질 폴리우레탄 폼, 그 제조 방법 및 자동차용 시트를 제공한다.

폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 정포제, 발포제 및 우레탄화 촉매의 존재하에서 반응시켜 연질 폴리우레탄폼을 얻는 제조 방법에 있어서, 폴리올 화합물로서, 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 옥시알킬렌기를 갖고, 불포화도가 0.04meq/g 미만인 폴리옥시알킬렌폴리올 (A) 와, 개시제에 에틸렌옥사이드와 탄소수 3 이상의 알킬렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 얻어진 폴리옥시알킬렌폴리올 (B) 와, 폴리머 분산 폴리올 (C) 를 함유하는 폴리올 화합물을 사용한다.

Description

연질 폴리우레탄 폼, 그 제조 방법 및 자동차용 시트{FLEXIBLE POLYURETHANE FOAM, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND AUTOMOTIVE SHEET}

본 발명은 연질 폴리우레탄 폼, 그 제조 방법 및 자동차용 시트에 관한 것이다.

최근, 자동차의 상품력 향상의 일환으로서, 승차감의 향상 및 차 실내 소음의 저감화가 요구되고 있다. 승차감의 향상에 대해서는, 자동차용 시트의 반발 탄성률 및 진동 특성의 개량이 유효하다고 말해지고 있다. 차 실내 소음의 저감화에 대해서는, 엔진음, 로드 노이즈, 방풍음 등의 소음을, 대쉬 인슐레이터 등의 방음 부품에 의해 경감시키는 방법이 일반적이다.

(1) 승차감의 향상에 대해서는, 특허 문헌 1 에, 특정한 반발 탄성을 갖는, 진동 특성이 우수한 연질 폼의 제조 방법이 제안되고 있다.

(2) 차 실내 소음의 저감화에 대해서는, 특허 문헌 2 에, 특정한 통기성 및 경도를 갖는, 방음 특성을 개량한 연질 폼 및 그 제조 방법이 제안되고 있다.

(3) 또, 특허 문헌 3 에, 경량이고 방음성이 우수한 연질 폼의 제조 방법이 제안되고 있다.

그러나, 차 실내 소음의 저감화를 목적으로, 상기 (2) 또는 (3) 에 제안된 연질 폼으로 이루어지는 방음 부품을 장착하면, (i) 차량 질량의 증가를 초래하여, 연비 저감이라는 환경 대책에 반하는, (ⅱ) 부품 점수가 증가하기 때문에, 코스트가 상승하는, (ⅲ) 설계의 자유도가 감소하는 등의 문제가 발생한다.

특허 문헌 1 : 국제공개특허 제2001/79323호 팜플렛

특허 문헌 2 : 일본 특허공보 평7-59389호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평5-209036호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

이들의 문제점을 해결하기 위하여, 기존의 내장 부품, 예를 들어 시트 쿠션에 흡음 효과를 가질 수 있으면, 부품 점수, 질량을 늘리지 않고 차 실내 소음을 저감시킬 수 있는 것으로 생각된다. 그러나, 종래의 시트 쿠션용의 연질 폴리우레탄 폼을 설계할 때, 주로 승차감의 향상을 위한 진동 특성이 고려되고, 차 실내 소음의 저감을 위한 흡음 성능은 고려되고 있지 않았다. 진동 특성이 개량되어 승차감이 향상된 시트 쿠션에 높은 흡음 특성을 부여할 수 있으면, 환경면, 코스트면의 쌍방에서 유용하다고 생각된다.

이에, 본 발명의 목적은, 양호한 진동 특성을 갖는 것과 함께, 500Hz ∼ 4 kHz 의 폭넓은 주파수대에 걸쳐서 우수한 흡음 특성을 갖는 연질 폴리우레탄 폼, 그 제조 방법 및 자동차용 시트를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼, 그 제조 방법은, 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을, 정포제 (整泡劑), 발포제, 및 우레탄화 촉매의 존재하에서 반응시켜 연질 폴리우레탄 폼을 얻는 제조 방법에 있어서, 상기 폴리올 화합물로서, 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 이용하여 개시제에 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진, 옥시알킬렌기를 갖고, 불포화도가 0.04 meq/g 미만인 폴리옥시알킬렌폴리올 (A) 와, 알칼리 금속 화합물 촉매를 사용하여 개시제에 에틸렌옥사이드와 탄소수 3 이상의 알킬렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 얻어진 폴리옥시알킬렌폴리올 (B) 와, 폴리머 분산 폴리올 (C) 를 함유하는 폴리올 화합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 폴리올 (A) 는, 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진, 옥시에틸렌 말단 구조를 갖고, 전체 옥시에틸렌기의 양이 폴리올 (A) (100 질량％) 중 10 ∼ 30 질량％ 이며, 관능기 수가 2 ∼ 6 이며, 수산기 값이 15 ∼ 56mgKOH/g 인 폴리올 (A1), 또는 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시키며, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 옥시에틸렌 말단 구조를 갖고, 전체 옥시에틸렌기의 양이 폴리올 (A) (100 질량％) 중 10 ∼ 30 질량％ 이며, 랜덤부의 옥시에틸렌기의 양이 폴리올 (A) (100 질량％) 중 10 질량％ 이하이고, 관능기 수가 2 ∼ 6 이며, 수산기 값이 15 ∼ 56mgKOH/g 인 폴리올 (A2) 인 것이 바람직하다.

또, 상기 폴리올 (B) 은, 개시제에 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 얻어지고, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 질량비 (에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드) 가 50/50 ∼ 95/5 이고, 관능기 수가 2 ∼ 6 이며, 수산기 값이 22 ∼ 120mgKOH/g 인 것이 바람직하다.

또, 상기 폴리머 미립자 (C') 는, 폴리올 (C'') 중에서 모노머를 중합시켜 얻어지는 폴리머 분산 폴리올 (C) 중에 분산하는 미립자인 것이 바람직하다.

게다가 폴리올 (A) 의 함유량이, 폴리올 (A), (B), (C) 의 합계 100 질량％중 5 ∼ 80 질량％ 이고, 폴리올 (B) 의 함유량이, 폴리올 (A), (B), (C) 의 합계 100 질량％ 중 0.5 ∼ 15 질량％ 이며, 폴리올 (C) 의 함유량이, 폴리올 (A), (B), (C) 의 합계 100 질량％ 중 20 ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법으로 얻어진 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 자동차용 시트는, 본 발명의 연질 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 시트 쿠션을 구비하는 것을 특징으로 한다.

발명의 효과

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법에 의하면, 양호한 진동 특성을 갖는 것과 함께, 500Hz ∼ 4kHz 의 폭넓은 주파수대에 걸쳐서 우수한 흡음 특성을 갖는 연질 폴리우레탄 폼을 얻을 수 있다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 양호한 진동 특성을 갖는 것과 함께, 500Hz ∼ 4kHz 의 폭넓은 주파수대에 걸쳐서 우수한 흡음 특성을 갖는다.

본 발명의 자동차용 시트는, 양호한 진동 특성 및 흡음 특성을 갖고, 부품 점수, 차량 질량을 늘리지 않고 차 실내 소음을 저감시킬 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을, 정포제, 발포제, 및 우레탄화 촉매의 존재하에서 반응시켜 얻어지는 것이다.

이하, 각 원료에 대해서 설명한다.

(폴리올 (A))

폴리옥시알킬렌폴리올 (A) (이하, 폴리올 (A) 라고 기재한다.) 는, 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 옥시알킬렌기를 갖고, 불포화도가 0.04meq/g 미만인 폴리올이다.

폴리올 (A) 의 불포화도를 0.04meq/g 미만으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 통기성이 작아져, 진동 특성 및 저주파측의 흡음 특성이 양호해진다.

폴리올 (A) 는, 분자의 적어도 일부에 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 옥시알킬렌기를 갖는다. 그 옥시알킬렌기를 갖는 것에 의해, 불포화도를 0.04meq/g 미만으로 할 수 있고, 통기성을 작게 하여, 진동 특성 및 저주파측의 흡음 특성을 좋게 할 수 있다.

복합 금속 시안화물 착물 촉매로서는, 예를 들어, 일본 특허공보 소46-27250호에 기재된 것을 들 수 있다. 복합 금속 시안화물 착물 촉매로서는, 높은 중합 활성을 갖는 점에서, 아연헥사시아노코발테이트를 주성분으로 하는 착물이 바람직하고, 그 에테르 및/또는 알콜 착물이 보다 바람직하다.

상기 에테르로서는, 에틸렌글리콜디메틸에테르 (그라임), 디에틸렌글리콜디메틸에테르 (디그라임), 에틸렌글리콜모노-tert-부틸에테르 (METB), 에틸렌글리콜모노-tert-펜틸에테르 (METP), 디에틸렌글리콜모노-tert-부틸에테르 (DETB), 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 (TPME) 등을 들 수 있다. 이들 중, 제조시에 착물을 취급하기 쉬운 점에서, METB 가 특히 바람직하다.

상기 알콜로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, tert-부틸알콜 등을 들 수 있다. 이들 중, 고활성 촉매가 얻어지는 점에서, tert-부틸알콜이 특히 바람직하다.

폴리올 (A) 로서는, 불포화도를 0.04meq/g 미만으로 하기 위해서, 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (A1), 또는 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키며, 이어서 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 사용하여 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (A2) 이 바람직하다.

분자 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시키는 경우의 중합 촉매로서는, 수산화 칼륨, 칼륨메톡사이드 등의 칼륨 화합물, 세슘 금속, 수산화 세슘, 탄산 세슘, 세슘메톡사이드 등의 세슘 화합물 등의 알칼리 금속 화합물 촉매 ; 포스파제늄 화합물 촉매 등을 들 수 있다.

폴리올 (A1), (A2) 에 있어서의 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (A) (100 질량％) 중 10 ∼ 30 질량％ 이고, 바람직하게는 10 ∼ 25 질량％ 이다. 전체 옥시에틸렌기의 양을 10 질량％ 이상으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 초기 강도가 높아진다. 전체 옥시에틸렌기의 양을 30 질량％ 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 독립 기포가 적어져, 연질 폴리우레탄 폼이 수축되기 어려워진다.

폴리올 (A2) 에 있어서의 랜덤부의 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (A) (100 질량％) 중 10 질량％ 이하이고, 바람직하게는 9 질량％ 이하이다. 랜덤부의 옥시에틸렌기의 양을 10 질량％ 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 독립 기포가 적어져, 연질 폴리우레탄 폼이 수축되기 어려워진다. 랜덤부의 옥시에틸렌기의 양의 하한은, 바람직하게는 1 질량％ 이다.

개시제로서는, 분자 중의 활성 수소수가 2 ∼ 6 인 화합물이 바람직하다. 예를 들어, 물 ; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디글리세린, meso-에리트리톨, 메틸글루코시드, 글루코오스, 소르비톨 등의 다가 알콜류 ; 비스 페놀 A 등의 페놀류 ; 페놀 수지, 노볼락 수지 등의 축합계 화합물류 등을 들 수 있다. 이들 중, 활성 수소수가 2 ∼ 4 인 다가 알콜류가 바람직하다. 이들 개시제는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 활성 수소수가 7 이상인, 자당 등의 화합물을 병용해도 된다. 또, 상기 화합물, 또는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 피페라딘, 디아미노디페닐메탄, 모노에탄올아민 등의 아민류에, 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시킨 화합물을 개시제로 해도 된다.

폴리올 (A) 의 관능기 수 (개시제의 활성 수소수) 는, 2 ∼ 6 이 바람직하고, 2 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 관능기 수를 2 이상으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼이 적당한 경도를 가져, 압축 잔류 변형이 양호해진다. 관능기 수를 6 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼이 지나치게 딱딱해지지 않아, 신장 등의 기계적 물성이 양호해진다.

폴리올 (A) 의 수산기 값은, 15 ∼ 56mgKOH/g 가 바람직하고, 15 ∼ 40mgKOH/g 가 보다 바람직하며, 15 ∼ 30mgKOH/g 가 더욱 바람직하다. 수산기 값을 15mgKOH/g 이상으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 탄성이 양호해진다. 수산기 값을 56mgKOH/g 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 유연성이 양호해져, 진동 특성 및 흡음 특성이 향상된다.

(폴리올 (B))

폴리옥시알킬렌폴리올 (B) (이하, 폴리올 (B) 라고 기재한다.) 는, 알칼리 금속 화합물 촉매를 사용하여 개시제에 에틸렌옥사이드와 탄소수 3 이상의 알킬렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 얻어진 폴리올이다.

탄소수 3 이상의 알킬렌옥사이드로서는, 에틸렌옥사이드와 혼합하기 쉬운 점에서, 프로필렌옥사이드가 바람직하다.

에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 질량비 (에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드) 는, 50/50 ∼ 95/5 가 바람직하고, 70/30 ∼ 90/10 이 보다 바람직하다. 에틸렌옥사이드의 비율을 50 질량％ 이상으로 함으로써, 독립 기포율이 지나치게 높아지지 않아, 양호한 연통 폼이 얻어지고, 양호한 진동 특성 및 흡음 특성이 얻어진다. 에틸렌옥사이드의 비율을 95 질량％ 이하로 함으로써, 그밖의 폴리올과의 상용성이 양호해져, 폴리올이 분리되지 않고, 또 셀이 거칠어지지 않아, 우량품이 얻어진다.

중합 촉매로서는, 예를 들어, 수산화 칼륨, 칼륨메톡사이드 등의 칼륨 화합물, 세슘 금속, 수산화 세슘, 탄산 세슘, 세슘 메톡사이드 등의 세슘 화합물 등의 알칼리 금속 화합물 촉매를 들 수 있고, 수산화 칼륨이 바람직하다.

개시제로서는, 분자 중의 활성 수소수가 2 ∼ 6 인 화합물이 바람직하고, 2 ∼ 5 인 화합물이 보다 바람직하다. 예를 들어, 물 ; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디글리세린, meso-에리트리톨, 메틸글루코시드, 글루코오스, 소르비톨 등의 다가 알콜류를 들 수 있다. 이들은 단독으로 가져도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다. 또한, 폴리올 (B) 의 개시제로서는, 다가 알콜류에 프로필렌옥사이드를 선택적으로 개환 부가 중합시킨 폴리올은 사용하지 않는다.

폴리올 (B) 의 관능기 수 (개시제의 활성 수소수) 는, 2 ∼ 6 이 바람직하고, 2 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 관능기 수를 2 이상으로 함으로써, 기포가 작아져, 진동 특성 및 흡음 특성이 양호해진다. 관능기 수를 6 이하로 함으로써, 독립 기포율이 낮아져, 양호한 연질 폴리우레탄 폼이 얻어진다.

폴리올 (B) 의 수산기 값은 22 ∼ 120mgKOH/g 가 바람직하고, 30 ∼ 80mgKOH/g 가 보다 바람직하다. 수산기 값을 22mgKOH/g 이상으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 탄성이 양호해진다. 수산기 값을 120mgKOH/g 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 유연성이 양호해져, 진동 특성 및 흡음 특성이 향상된다.

(폴리올 (C))

본 발명에 있어서는, 폴리옥시알킬렌폴리올매트릭스 중에 폴리머 미립자 (C') 가 안정적으로 분산되어 있는 폴리머 분산 폴리올 (C) (이하, 폴리올 (C) 이라고도 기재한다.) 이 사용된다. 폴리올 (C) 로서는, 공지된 방법으로 제조된 것을 들 수 있다.

폴리머 미립자 (C') 로서는, 아크릴로니트릴, 스티렌, 메타크릴산 에스테르, 아크릴산 에스테르 등의 비닐 모노머의 호모폴리머, 코폴리머 등의 부가 중합체계 폴리머로 이루어지는 미립자 ; 폴리에스테르, 폴리우레아, 폴리우레탄, 멜라민 수지 등의 축중합계 폴리머로 이루어지는 미립자를 들 수 있다.

폴리머 미립자 (C') 를 제조하는 방법으로서는, 공지된 방법을 들 수 있고, 폴리올 중에서 모노머를 중합시켜 폴리머 미립자를 제조하는 방법이 바람직하다.

폴리올 중에 분산시킨 폴리머 미립자 (C') 로서는, 폴리올 (A) 중에서 모노머를 중합시켜 얻어진 폴리머 미립자 (C') 이어도 되고, 폴리올 (B) 중에서 모노머를 중합시켜 얻어진 폴리머 미립자 (C') 이어도 되며, 폴리올 (A), 폴리올 (B) 이외의 폴리올 중에서 모노머를 중합시켜 얻어진 폴리머 미립자 (C') 이어도 된다. 본 발명에 있어서의 폴리머 미립자 (C') 로서는, 폴리올 (A), 폴리올 (B) 외의 폴리올 중에서 중합시켜 얻어진 폴리머 미립자 (C') 를 사용하는 것이 바람직하다.

폴리머 미립자 (C') 의 함유량은, 폴리올 (A), (B), 폴리머 미립자 (C') 의 합계 100 질량％ 중 0.3 ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 55 질량％ 인 것이 보다 바람직하다. 폴리올 (C') 의 함유량을 0.3 질량％ 이상으로 함으로써, 독립 기포율이 낮아져, 양호한 연질 폴리우레탄 폼이 얻어진다. 폴리올 (C') 의 함유량을 80 질량％ 이하로 함으로써, 기포가 작아져, 진동 특성 및 흡음 특성이 양호해진다. 또, 연질 폴리우레탄 폼을 제조할 때의 폴리올시스템 액을 적당한 점도로 할 수 있다.

폴리올 (C) 를 제조할 때에 베이스로 하는 폴리옥시알킬렌폴리올로서는, 특별히 한정되지 않지만, 알칼리 금속 화합물 촉매 (바람직하게는 수산화 칼륨 촉매 또는 수산화 세슘 촉매) 를 사용하여, 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 중합시켜 얻어진 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (C'') 이 바람직하다.

폴리올 (C'') 의 관능기 수 (개시제의 활성 수소수) 는, 2 ∼ 6 이 바람직하고, 2 ∼ 5 가 보다 바람직하다. 관능기 수를 2 이상으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼이 적당한 경도를 가져, 압축 잔류 변형이 양호해진다. 관능기 수를 6 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼이 지나치게 딱딱해 지지 않고, 신장 등의 기계 물성이 양호해진다.

폴리올 (C'') 의 수산기 값은 15 ∼ 120mgKOH/g 가 바람직하고, 25 ∼ 85 mgKOH/g 가 보다 바람직하다. 수산기 값을 15mgKOH/g 이상으로 함으로써, 발포 거동의 안정성이 양호해진다. 수산기 값을 120mgKOH/g 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 유연성이 양호해져, 진동 특성 및 흡음 특성이 향상된다.

폴리머 미립자 (C') 의 존재에 의해, 폴리올 (C) 전체의 수산기 값은, 통상적으로, 매트릭스의 폴리올의 수산기 값보다 저하된다. 폴리머 미립자 (C') 의 함유량은, 폴리올 (C) (100 질량％) 중 50 질량％ 이하가 바람직하고, 1 질량％ 이상이 바람직하며, 10 ∼ 40 질량％ 가 보다 바람직하다.

(폴리올 화합물)

본 발명에 있어서의 폴리올 화합물은, 폴리올 (A) 과, 폴리올 (B) 과, 폴리올 (C) 를 함유한다.

폴리올 (A) 의 함유량은, 폴리올 (A), (B), (C) 의 합계 100 질량％ 중 5 ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 60 질량％ 가 보다 바람직하다. 폴리올 (A) 의 함유량을 80 질량％ 이하로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 독립 기포가 적어져, 연질 폴리우레탄 폼이 수축되기 어려워진다. 폴리올 (A) 의 함유량을 5 질량％ 이상으로 함으로써, 양호한 진동 특성 및 흡음 특성이 얻어진다.

폴리올 (B) 의 함유량은, 폴리올 (A), (B), (C) 의 합계 100 질량％ 중 0.5 ∼ 15 질량％ 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 13 질량％ 가 보다 바람직하다. 폴리올 (B) 의 함유량을 0.5 질량％ 이상으로 함으로써, 독립 기포율이 낮아져, 양호한 연질 폴리우레탄 폼을 얻을 수 있다. 폴리올 (B) 의 함유량을 15 질량％ 이하로 함으로써, 기포가 작아져, 진동 특성 및 흡음 특성이 양호해진다.

폴리올 (C) 의 함유량은, 폴리올 (A), (B), (C) 의 합계 100 질량％ 중 20 ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 75 질량％ 인 것이 보다 바람직하다. 폴리올 (C) 의 함유량을 20 질량％ 이상으로 함으로써, 독립 기포율이 낮아져, 양호한 연질 폴리우레탄 폼을 얻을 수 있다. 폴리올 (C) 의 함유량을 80 질량％ 이하로 함으로써, 기포가 작아져, 진동 특성 및 흡음 특성이 양호해진다.

폴리올 화합물은 폴리올 (A), (B), (C) 이외에, 그밖에 폴리올을 함유하고 있어도 된다.

그밖의 폴리올로서는, 개시제에 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시킨 폴리옥시알킬렌폴리올을 들 수 있다.

개시제로서는, 상기 폴리올 (A) 과 동일한 개시제, 즉 분자 중의 활성 수소수가 2 ∼ 6 인 화합물이 바람직하다.

중합 촉매로서는, 예를 들어, 수산화 칼륨, 칼륨메톡사이드 등의 칼륨 화합물, 세슘 금속, 수산화 세슘, 탄산 세슘, 세슘 메톡사이드 등의 세슘 화합물 등의 알칼리 금속 화합물 촉매 ; 포스파제늄 화합물 촉매 등을 들 수 있다. 이들 중, 알칼리 금속 화합물 촉매가 바람직하고, 수산화 칼륨 및 칼륨메톡사이드가 경제적으로도 우위이므로, 특히 바람직하다.

그밖의 폴리올의 수산기 값은, 15 ∼ 120mgKOH/g 가 바람직하고, 20 ∼ 90mgKOH/g 가 보다 바람직하다.

그밖의 폴리올은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

그밖의 폴리올의 함유량은, 폴리올 화합물 (100 질량％) 중 0 ∼ 50 질량％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 50 질량％ 가 보다 바람직하다.

(가교제)

본 발명에 있어서는, 가교제를 사용해도 된다.

가교제로서는, 수산기, 1 급 아미노기, 2 급 아미노기 등의 활성 수소를 2 개 이상 갖는 화합물이 바람직하다.

가교제의 수 평균 분자량은, 2000 미만이 바람직하고, 1500 이하가 보다 바람직하며, 1000 이하가 특히 바람직하다.

가교제의 사용량은, 폴리올 화합물 100 질량부에 대해서, 0 ∼ 10 질량부가 바람직하고, 1 ∼ 8 질량부가 보다 바람직하다.

가교제로서는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디글리세린, 덱스트로스, 소르비톨, 수크로오스 등의 지방족 알콜류 ; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 비스페놀A, 에틸렌디아민, 3,5-디에틸-2,4(또는 2,6)-디아미노톨루엔 (DETDA), 2-클로로-p-페닐렌디아민 (CPA), 3,5-비스(메틸티오)-2,4(또는 2,6)-디아미노톨루엔, 1-트리플루오로메틸-3,5-디아미노벤젠, 1-트리플루오로메틸-4-클로르-3,5-디아미노벤젠, 2,4-톨루엔디아민, 2,6-톨루엔디아민, 비스(3,5-디메틸-4-아미노페닐)메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 에틸렌디아민, m-자일리렌디아민, 1,4-디아미노헥산, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 이소포론디아민 등의 화합물 ; 이들 화합물에 비교적 소량의 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어지는 화합물을 들 수 있다. 가교제는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

(폴리이소시아네이트 화합물)

폴리이소시아네이트 화합물로서는, 톨릴렌디이소시아네이트 (TDI), 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트 (크루드 MDI), 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 통상적으로, 톨릴렌디이소시아네이트/폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트 ＝ 80/20 (질량비) 의 혼합물이 사용된다.

폴리이소시아네이트 화합물의 사용량은, 이소시아네이트인덱스에서 80 ∼ 120 이 바람직하고, 85 ∼ 115 가 보다 바람직하다. 이소시아네이트인덱스는, 폴리올, 가교제, 물 등의 모든 활성 수소수의 합계에 대한 이소시아네이트기의 수 100 배로 표시되는 수치이다.

(발포제)

발포제로서는, 물, 불활성 가스 등을 들 수 있다. 발포제는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

발포제의 사용량은 물만을 사용하는 경우, 폴리올 화합물 100 질량부에 대해서 10 질량부 이하가 바람직하고, 0.1 ∼ 8 질량부가 특히 바람직하다. 그밖의 발포제의 사용량은, 발포 배율 등의 요구에 따라 적절하게 조정하면 된다.

(정포제)

정포제로서는 실리콘계 정포제, 함불소 화합물계 정포제 등을 들 수 있다. 이들 중, 양호한 기포를 형성하기 위해서, 정포력이 강한 실리콘계 정포제가 바람직하다.

실리콘계 정포제로서는, 연질 폴리우레탄 폼용 실리콘계 정포제가 바람직하고, 콜드 큐어용 실리콘계 정포제가 특히 바람직하다.

실리콘계 정포제로서는, 예를 들어, 토레 다우코닝사 제조의 SRX274C, SF2961, SF2962, SF2964, SF2965, SF2969 ; GE토시바 실리콘사 제조의 L5305, L5307, L5309 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

정포제의 사용량은, 폴리올 화합물 100 질량부에 대해서 0.1 질량부 이상, 2 질량부 미만이 바람직하고, 0.2 ∼ 1.5 질량부가 보다 바람직하다. 정포제의 사용량을 0.1 질량부 이상으로 함으로써, 셀 지름이 작아져, 셀 거침이 일어나기 어려워진다. 정포제의 사용량을 2 질량부 미만으로 함으로써, 얻어지는 연질 폴리우레탄 폼의 독포성 (獨泡性) 이 저하되어, 환기성이 양호해져, 그 결과, 고주파 영역의 흡음 성능이 향상된다.

(우레탄화 촉매)

우레탄화 촉매로서는, 종래 공지된 촉매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리에틸렌디아민, 비스-((2-디메틸아미노)에틸)에테르의 디프로필렌글리콜 용액, 모르폴린류 등의 지방족 아민류 ; 옥탄산 주석, 디부틸 주석 디라우레이트 등의 유기 주석 화합물 등을 들 수 있다. 우레탄화 촉매는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 조합하여 사용해도 된다.

우레탄화 촉매의 사용량은, 폴리올 화합물 100 질량부에 대해서 1.0 질량부 이하가 바람직하고, 0.05 ∼ 1.0 질량부가 특히 바람직하다.

(그 외)

본 발명에 있어서는, 상기 서술한 우레탄화 촉매, 발포제, 정포제, 가교제 이외에 원하는 첨가물을 사용해도 된다. 첨가제로서는, 탄산 칼슘, 황산 바륨 등의 충전제 ; 유화제 ; 산화 방지제, 자외선 흡수제 등의 노화 방지제 ; 난연제, 가소제, 착색제, 항곰팡이제, 파포제, 분산제, 변색 방지제 등을 들 수 있다.

(연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법)

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 상기 서술한 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 발포제, 정포제 및 우레탄화 촉매의 존재하에서 반응시켜 제조된다.

연질 폴리우레탄 폼의 성형 방법으로서는, 저압 발포기 또는 고압 발포기를 사용하여 반응성 혼합물을 직접 금형에 주입하는 반응 사출 성형법이 바람직하다. 본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 콜드 큐어법, 핫 큐어법 중 어느 방법에 의해서도 제조할 수 있다. 이들 중, 콜드 큐어법이 바람직하다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 제조 조건으로서는, 연질 폴리우레탄 폼을 제조 가능한 조건이면 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 폴리이소시아네이트 화합물을 제외한 전체 원료의 혼합물 (이하, 폴리올 시스템이라고 기재한다.) 과, 폴리이소시아네이트 화합물을 각각 15 ∼ 40℃ 로 조정한다. 이어서 폴리올 시스템에 폴리이소시아네이트 화합물을 소정량 첨가하여, 고속 믹서 등으로 2 ∼ 15 초간 교반 혼합한 후, 즉시 30 ∼ 80℃ 로 가온한 용기에 밀폐시켜 4 ∼ 20 분간 큐어하는 것에 의해 연질 폴리우레탄 폼이 얻어진다.

(연질 폴리우레탄 폼)

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 두께는, 시트 쿠션에 사용하는 경우에는, 30㎜ 이상이 바람직하다. 두께를 30㎜ 이상으로 함으로써, 밑으로 가라앉는 느낌이 잘 발생하지 않는다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 코어 밀도는, 30 ∼ 80kg/㎥ 가 바람직하고, 40 ∼ 70kg/㎥ 가 보다 바람직하다. 코어 밀도를 80kg/㎥ 이하로 함으로써, 연질 폴리우레탄 폼의 질량이 커지지 않아, 최근의 자동차의 경량화에 적합하다. 코어 밀도를 30kg/㎥ 이상으로 함으로써, 진동 특성 및 방음 효과가 향상된다. 코어 밀도의 측정은, JIS K6400 (1997년판) 에 준거한 방법으로 실시한다. 코어 밀도의 측정에는, 연질 폴리우레탄 폼 중앙부로부터 스킨부 (단 부) 를 제거하고, 가로세로 100㎜, 높이 50㎜ 의 크기로 자른 것을 사용한다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 반발 탄성률은, 70％ 미만이 바람직하고, 65％ 이하가 보다 바람직하며, 60％ 이하가 더욱 바람직하다. 반발 탄성률을 70％ 미만으로 함으로써, 연질 폴리우레탄 폼의 에너지 감쇠성이 향상되어, 음향 특성이 양호해진다.

반발 탄성률의 측정은, JIS K6400 (1997년판) 에 준거한 방법으로 실시한다. 반발 탄성률의 측정에는, 코어 밀도와 동일한 샘플을 잘라 사용한다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 공진 배율은, 3.5 이하가 바람직하고, 3.0 이하가 보다 바람직하다. 공진 배율을 3.5 이하로 함으로써, 본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 진동 특성이 양호해진다. 공진 배율의 측정은, JASO B408-89에 준거한 방법으로 실시한다. 진동 특성 측정 조건은, 가압판으로서 철연판 (하중: 50kg) 을 사용하여, 가진 (加振) 전체 진폭을 5㎜ 로 하고, 측정 주파수를 1 ∼ 13Hz 로 한다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼의 흡음 특성은, 500Hz 에서 0.20 이상, 1kHz에서 0.50 이상, 2kHz 에서 0.80 이상, 4kHz 에서 0.60 이상인 것이 바람직하다. 흡음 특성의 측정은, JIS A1405 에 준거한 방법으로 실시한다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 쿠션, 가방 (등받이), 좌석 시트 등에 사용되고, 특히, 자동차, 철도 등의 차량용 시트의 시트 쿠션, 가방 (등받이) 으로서 바람직하며, 또한 자동차용 시트 쿠션에 최적이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

하기 사용 원료의 란에 있어서, 폴리올의 불포화도, 폴리올의 수산기 값, 및 폴리올의 점도는, JIS K1557 (1970년판) 에 준하여 측정했다.

〔사용 원료〕

(폴리올 (A))

폴리올 (A1) : 글리세린에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시킨 분자량 1000 의 폴리올을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 DMC (아연 헥사시아노코발테이트 - METB 착물 촉매) 를 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시켰다. 또한 중합 촉매로서 수산화 칼륨의 수용액을 사용하여 탈수 알코올레이트화시켜, 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (A1) 을 얻었다. 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (A1) (100 질량％) 중 16 질량％ 였다. 또, 수산기 값은 24mgKOH/g 이고, 관능기 수는 3 이며, 점도는 1600mPa·s 이고, 불포화도 0.020meq/g 였다.

폴리올 (A2) : 글리세린에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시킨 분자량 1000 의 폴리올을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 DMC (아연 헥사시아노코발테이트 - METB 착물 촉매) 를 사용하여 프로필렌옥사이드를 폴리올 (A2) (100 질량％) 의 21 질량％ 까지 개환 부가 중합시켰다. 이어서 프로필렌옥사이드와 에틸렌옥사이드를 질량비 90/10 의 비율에서 랜덤하게 개환 부가 중합시켰다. 또한 중합 촉매로서 수산화 칼륨의 수용액을 사용하여 탈수 알코올레이트화시켜, 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (A2) 를 얻었다. 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (A2) (100 질량％) 중 21 질량％ 였다. 랜덤부의 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (A2) (100 질량％) 중 5 질량％ 였다. 말단 옥시에틸렌블록사슬의 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (A2) (100 질량％) 중 15 질량％ 였다. 또, 수산기 값은 24mgKOH/g 이고, 관능기 수는 3 이며, 점도는 1650mPa·s 이고, 불포화도 0.016meq/g 였다.

(폴리올 (B))

폴리올 (B1) : 글리세린을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 질량비 80/20 의 비율에서 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 폴리올 (B1) 을 얻었다. 수산기 값은 48mgKOH/g 이고, 관능기 수는 3 이며, 점도는 900mPa·s 였다.

폴리올 (B2) : 디프로필렌글리콜을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 질량비 80/20 의 비율에서 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 폴리올 (B2) 를 얻었다. 수산기값은 55mgKOH/g 이고, 관능기 수는 2 이며, 점도는 450mPa·s 였다.

(폴리올 (C))

폴리올 (C1) : 후술한 폴리올 (D3) 중에서 아크릴로니트릴을 중합시켜, 고형분 농도 20 질량％ 의 폴리머 분산 폴리올 (폴리올 (C1)) 을 얻었다. 수산기 값은 19mgKOH/g 이고, 관능기 수는 3 이며, 점도는 5000mPa·s 였다.

폴리올 (C2) : 글리세린과 펜타에리트리톨의 질량비 50 : 50 의 혼합물을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜, 수산기값이 28mgKOH/g 의 폴리올을 얻었다. 그 폴리올 중에서 아크릴로니트릴과 스티렌의 질량비 45/55 의 혼합물을 중합시켜, 고형분 농도 22 질량％ 의 폴리머 분산 폴리올 (폴리올 (C2)) 을 얻었다. 수산기 값은 22mgKOH/g 이고, 점도는 3700mPa·s 였다.

폴리올 (C3) : 글리세린을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 또한 말단에 에틸 렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올을 얻었다. 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (100 질량％) 중 15 질량％였다. 또, 관능기 수는 3 이고, 수산기 값은 34mgKOH/g 였다. 그 폴리올 중에서 아크릴로니트릴과 스티렌의 질량비 77.5/22.5 의 혼합물을 중합시켜, 고형분 농도 35 질량％ 의 폴리머 분산 폴리올 (폴리올 C3) 을 얻었다. 수산기 값은 24mgKOH/g 이고, 점도는 5000mPa·s 였다.

(그밖의 폴리올)

폴리올 (D1) : 펜타에리트리톨을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 또한 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (D1) 을 얻었다. 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (D1) (100 질량％) 중 13 질량％ 였다. 또, 수산기 값은 28mgKOH/g 이고, 관능기 수는 4이며, 점도는 1200mPa·s 이고, 불포화도는 0.06meq/g 였다.

폴리올 (D2) : 글리세린을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 또한 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (D2) 를 얻었다. 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (D2) (100 질량％) 중 15 질량％ 였다. 또, 수산기 값은 33mgKOH/g 이고, 관능기 수는 3 이며, 점도는 900mPa·s 이고, 불포화도는 0.07meq/g 였다.

폴리올 (D3) : 글리세린을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산 화 세슘을 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 또한 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 옥시에틸렌 말단 구조를 갖는 폴리올 (D3) 을 얻었다. 전체 옥시에틸렌기의 양은, 폴리올 (D3) (100 질량％) 중 16 질량％ 이고, 수산기 값은 24mgKOH/g 이며, 관능기 수는 3 이고, 점도는 1300mPa·s 이며, 불포화도는 0.04 meq/g 였다.

(가교제)

가교제 (E) : 디에탄올아민.

가교제 (F) : 글리세린.

가교제 (G) : 펜타에리트리톨과 디프로필렌글리콜을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진 폴리올의 혼합물이며, 수산기 값이 475mgKOH/g 이고, 점도가 1200mPa·s 인 폴리옥시에틸렌폴리올.

가교제 (H) : 소르비톨을 개시제로 하고, 그 개시제에 중합 촉매로서 수산화 칼륨을 사용하여 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 또한 말단에 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어지며, 또한 전체 옥시에틸렌기의 양이 폴리올 (100 질량％) 중 28 질량％ 이고, 수산기값이 450mgKOH/g 이며, 점도가 7900mPa·s 인 폴리옥시에틸렌폴리프로필렌폴리올.

(폴리이소시아네이트 화합물)

콜로네이트 1021 (TDl-80/크루드 MDI ＝ 80/20 (질량비), NCO 함량 (％) ＝ 44.8, 닛폰 폴리우레탄공업사 제조). 여기서, 「TDI-80」은, 2,4-TDI/2,6-TDI ＝ 80/20 (질량비) 의 혼합물을 의미한다.

(우레탄화 촉매)

수지화 촉매 : 트리에틸렌디아민의 디프로필렌글리콜 용액 (토소사 제조, 상품명: TEDA-L33).

발포 촉매 : 비스-((2-디메틸아미노)에틸)에테르의 디프로필렌글리콜 용액 (토소사 제조, 상품명 : 토요캬토 ET).

(정포제)

범용 콜드 큐어용 실리콘 정포제 : 토레 다우코닝사 제조, 상품명 : SF2962.

(발포제)

발포제로서는, 물을 사용했다.

〔예 1 ∼ 5〕

(연질 폴리우레탄 폼의 제조)

표 1 에 원재료의 배합 비율을 나타낸다. 또한, 표 1 에 나타내는 원재료의 배합량의 수치는 질량부를 나타낸다. 예 1 은 비교예이고, 예 2 ∼ 5 는 실시예이다.

폴리이소시아네이트 화합물을 제외한 원재료를 혼합하여, 폴리올 시스템을 조제했다. 그 폴리올 시스템을, 2 성분계 고압 발포기 (캐논사 제조, 헤드 : FLP18Ф-L형) 의 일방의 탱크에 충전하고, 액체의 온도를 25±2℃ 로 조정했다. 타방의 탱크에는 폴리이소시아네이트 화합물을 충전하고, 액체의 온도를 25±2℃ 로 조정했다. 이어서, 양 탱크의 원재료를 토출하고, 고압 혼합시켜 금형 내에 주입하고, 발포, 경화시키고, 6 분 경과 후에 탈형을 실시하여, 연질 폴리우레탄 폼을 얻었다.

원재료의 토출 조건은, 토출 압력을 15MPa, 토출량을 300g/초로 했다. 금형으로서는, 내 치수 400㎜ × 400㎜ × 100㎜ 인 것을 사용했다. 금형 온도는, 상하형 온도를 60℃±2℃ 로 했다.

(평가)

얻어진 연질 폴리우레탄 폼에 대해, 밀도, 폼 물성 (경도(25％ILD (Indentation Load Deflection : 부(負)하중 굴곡치)), 반발 탄성률), 통기성, 진동 특성, 흡음 특성을 평가했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

밀도, 경도 (25％ILD), 반발 탄성률, 통기성 : JIS K6400 (1997년도판) 에 준거하여 측정했다

진동 특성 : JASO B408-89 에 준거하여, 공진 진동수, 공진 배율, 6Hz 전달율을 측정했다. 측정 조건은, 가압판으로서 철연판 (하중 : 50kg) 을 사용하고, 가진 전진폭을 5㎜ 로 하며, 측정 주파수를 1 ∼ 13Hz 로 했다.

흡음 특성 : JIS A1405 에 준거하여 수직 입사 흡음 특성을 측정했다. 흡음 측정 장치로서는, 수직 입사 흡음 측정관 (Bruel ＆ Kjaer사 제조, 제품 번호 4206) 을 사용했다. 흡음 측정 샘플로서는, 0.5kHz, 1kHz 의 경우는 100㎜ 원형, 두께 25㎜ 의 것을 사용하고, 2kHz, 4kHz 의 경우에는, 29㎜ 원형, 두께 25㎜ 의 것을 사용했다.

표 1 의 결과로부터, 예 2 ∼ 5 는, 진동 특성과 함께 광범위한 흡음 특성이 향상되어 있는 것이 분명해졌다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 진동 특성에 대해서는, 특히 공진 배율이 낮다. 또, 흡음 특성은, 통상적으로, 저주파수 영역 (1kHz 이하) 에서는 질량에 의존하는 경향이 있지만, 본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 동등한 밀도이라도 흡음 특성이 높다 (예 1 과 예 2 의 비교). 또, 고주파수 영역 (1kHz 초과) 에서는 통기성이 높은 편이 유리한 것으로 되어 있지만, 진동 특성이 높으면 통기성이 낮음에도 불구하고, 흡음 특성은 좋은 경향이 있다 (예 1 과 예 2 ∼ 5 의 비교). 이상으로부터, 고진동 흡수 폼은, 음 에너지의 감쇠에도 효과가 있는 것을 알수있었다.

본 발명의 연질 폴리우레탄 폼은, 양호한 진동 흡수 특성과 저주파수 영역으로부터 고주파수 영역까지의 넓은 영역에서 양호한 흡음 특성을 갖는 것으로부터, 자동차 등의 차량용 시트의 시트 쿠션, 시트 백 (등받이) 으로서 유용하다.

또한, 2005 년 8 월 5 일에 출원된 일본 특허출원 2005-227632호의 명세서, 특허청구의 범위, 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입한다.

Claims

폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 정포제, 발포제, 및 우레탄화 촉매의 존재하에서 반응시켜 연질 폴리우레탄 폼을 얻는 제조 방법에 있어서,

상기 폴리올 화합물로서,

복합 금속 시안화물 착물 촉매를 이용하여 개시제에 알킬렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진, 옥시알킬렌기를 갖고, 불포화도가 0.04meq/g 미만인 폴리옥시알킬렌폴리올 (A) 와,

알칼리금속 화합물 촉매를 이용하여 개시제에 에틸렌 옥사이드와 프로필렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 얻어지고, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 질량비 (에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드) 가 50/50 ∼ 95/5 인 폴리옥시알킬렌폴리올 (B) 와,

폴리머 분산 폴리올 (C) 를 함유하는 폴리올 화합물을 이용하는 것을 특징으로 하는 연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 폴리올 (A) 가 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 이용하여 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진, 옥시에틸렌 말단 구조를 갖고, 전체 옥시 에틸렌기의 양이 폴리올 (A) (100 질량) 중 10 ∼ 30 질량％ 이며, 관능기 수가 2 ∼ 6 이며, 수산기가(價) 가 15 ∼ 56mgKOH/g 인 폴리올 (A1), 또는 복합 금속 시안화물 착물 촉매를 이용하 여 개시제에 프로필렌옥사이드를 개환 부가 중합시키고, 이어서 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시키며, 이어서 에틸렌옥사이드를 개환 부가 중합시켜 얻어진, 옥시에틸렌 말단 구조를 갖고, 전체 옥시에틸렌기의 양이 폴리올 (A) (100 질량) 중 10 ∼ 30 질량％ 이며, 랜덤부의 옥시에틸렌기의 양이 폴리올 (A) (100 질량) 중 10 질량％ 이하이고, 관능기 수가 2 ∼ 6 이며, 수산기가가 15 ∼ 56mgKOH/g 인 폴리올 (A2) 인 연질 폴리 우레탄폼의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 폴리올 (B) 가 알칼리금속 화합물 촉매를 이용하여 개시제에 에틸렌 옥사이드와 프로필렌옥사이드를 랜덤하게 개환 부가 중합시켜 얻어지고, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 질량비 (에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드) 가 50/50 ∼ 95/5 이고, 관능기 수가 2 ∼ 6 이며, 수산기 값이 22 ∼ 120mgKOH/g 인 연질 폴리 우레탄폼의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 폴리머 분산 폴리올 (C) 가 폴리옥시알킬렌폴리올 매트릭스 중에 폴리머 미립자 (C´) 가 분산되어 있는 분산체인 연질 폴리 우레탄폼의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

폴리올 (A) 의 함유량이 폴리올 (A), 폴리올 (B) 및 폴리올 (C) 의 합계 100 질량％ 중 5 ∼ 80 질량％ 이고,

폴리올 (B) 의 함유량이 폴리올 (A), 폴리올 (B) 및 폴리올 (C) 의 합계 100 질량％ 중 0.5 ∼ 15 질량％ 이며, 또한

폴리머 분산 폴리올 (C) 의 함유량이 폴리올 (A), (B) 및 (C) 의 합계 100 질량％ 중 20 ∼ 80 질량％ 인 연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 연질 폴리우레탄 폼의 제조 방법으로 얻어진 연질 폴리우레탄 폼.
제 6 항에 기재된 연질 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 시트 쿠션을 구비하는 자동차용 시트.