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JP2004075701A - 制振材用ポリウレタンフォーム製造用ポリオール成分 - Google Patents

制振材用ポリウレタンフォーム製造用ポリオール成分 Download PDF

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JP2004075701A
JP2004075701A JP2002233462A JP2002233462A JP2004075701A JP 2004075701 A JP2004075701 A JP 2004075701A JP 2002233462 A JP2002233462 A JP 2002233462A JP 2002233462 A JP2002233462 A JP 2002233462A JP 2004075701 A JP2004075701 A JP 2004075701A
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polyol
polyurethane foam
mass
vibration
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JP2002233462A
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Inventor
Takahiro Ishida
石田 崇裕
Yuichi Maekawa
前川 雄一
Hiromichi Nakaminami
中南 寛道
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Abstract

【課題】密度が小さく、制振性能に優れた制振材用ポリウレタンフォーム製造用ポリオール成分を得る。
【解決手段】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ポリマーポリオール(A)および/またはポリオール(B)からなり、(a)および/または(B)中に、下記ポリオール(a1)および(a2)を特定質量比で含有する制振材用ポリウレタンフォーム製造用ポリオール成分。
(a1):平均官能基数が2〜4であり、水酸基価が15〜50mg/KOHであり、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。
(a2):平均官能基数が6〜10であり、水酸基価が15〜50mg/KOHであり、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。
【選択図】 なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は制振材用ポリウレタンフォームとそれを得るためのポリオール成分に関する。さらに詳しくは、自動車などの車両に好適な制振材用ポリウレタンフォームとその原料のポリオール成分に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、無機化合物を含有しない軽量化された制振材用ポリウレタンフォームとしては、特定の2種以上のポリオールからなるポリオール成分を用いる方法が知られている(例えば特開平11−116654号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のポリオール成分から得られるポリウレタンフォームでは、さらに軽量化するために密度を小さくすると、制振性能が不十分となるという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点を解決するべく鋭意検討した結果、特定のポリオール成分を用いることにより解決できることを見出し本発明に到達した。
【0005】
すなわち本発明は、下記(I)〜(IV)である。
(I) 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ポリマーポリオール(A)および/またはポリオール(B)からなり、(a)および/または(B)中に、下記ポリオール(a1)および(a2)を含有し、(a)と(B)の合計質量に基づく(a1)、(a2)の含有率(質量%)が(a1):(a2)=(55〜85):(15〜45)である制振材用ポリウレタンフォーム製造用ポリオール成分。
(a1):平均官能基数が2〜4であり、水酸基価が15〜50mg/KOHであり、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。
(a2):平均官能基数が6〜10であり、水酸基価が15〜50mg/KOHであり、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。
(II) 上記のポリオール成分とポリイソシアネート成分(C)とを、発泡剤(D)、触媒(E)および整泡剤(F)の存在下に反応させてなる制振材用ポリウレタンフォーム。
(III) コア密度が20kg/m 〜39kg/m であり、周波数0〜1000Hzの範囲における最小振動伝達率が−20dB以下である制振材用ポリウレタンフォーム。
(IV) 上記(II)または(III) のポリウレタンフォームからなる制振材。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明におけるポリオール(a)および(B)は、少なくとも2個(好ましくは2〜10個)の水酸基を含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、リン酸等の活性水素化合物の、炭素数2〜8またはそれ以上のアルキレンオキシド(以下AOと記す)付加物が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
【0007】
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(〈〉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。
【0008】
上記多価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。
【0009】
上記アミンとしては、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、トリ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。
【0010】
ポリカルボン酸としては、コハク酸およびアジピン酸などの炭素数4〜18の脂肪族ポリカルボン酸;フタル酸、テレフタル酸およびトリメリット酸等の炭素数8〜18の芳香族ポリカルボン酸などが挙げられる。
これらの活性水素化合物は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。
【0011】
炭素数2〜8またはそれ以上のAOとしては、エチレンオキシド(以下EOと記す。)、プロピレンオキシド(以下POと記す。)、1,2−、1,3−、1,4−または2,3−ブチレンオキシド、スチレンオキシド、ならびにこれらの2種以上の併用(ブロック及び/又はランダム付加)が挙げられる。
【0012】
前記のポリオール(a1)としては、上記の活性水素化合物の、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。
活性水素化合物としては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、ブロック付加でもランダム付加でもよいが、好ましくはブロック付加〔とくにPO−EOの順序(チップド)〕である。
【0013】
(a1)の1分子あたりの平均官能基数は2〜4である。下限は好ましくは2.5、さらに好ましくは2.7であり、上限は好ましくは3.5、さらに好ましくは3.3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種以上の活性水素化合物のAO付加物を用いて、その平均官能基数が2〜4となればよい(以下の平均官能基数についても同様)。水酸基価は15〜50(mgKOH/g、以下の水酸基価も同様)である。下限は好ましくは25、さらに好ましくは30であり、上限は好ましくは45、さらに好ましくは40である。オキシエチレン単位(以下EO単位と略記する。)の含有量は10〜30質量%(以下質量%は、単に%と記す。)である。下限は好ましくは11%、さらに好ましくは12%であり、上限は好ましくは25%、さらに好ましくは20%である。
(a1)の平均官能基数が2未満だとフォームの硬さが不足し、4を超えると伸び物性が悪化する。水酸基価が15未満だと圧縮永久歪みが悪化し、50を超えると伸び物性が低下する。EO単位の含量が10%未満だと硬化時間が長くなりキュア性が悪化し、30%を超えると独立気泡となり、収縮が激しくフォームの脱型が困難となる。
【0014】
ポリオール(a2)としては、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、リン酸等の活性水素化合物のAO付加物が挙げられ、2種以上を併用してもよい。活性水素化合物としては、具体的には前記のものが挙げられ、2種以上併用してもよい。活性水素化合物としては、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の併用である。EOおよびPOの付加方法としてはブロック付加でもランダム付加でもよいが、好ましくはブロック付加〔とくにPO−EOの順序(チップド)〕である。
【0015】
(a2)の1分子あたりの平均官能基数は6〜10である。下限は好ましくは7、さらに好ましくは7.5であり、上限は好ましくは9、さらに好ましくは8.5である。水酸基価は15〜50である。下限は好ましくは20、さらに好ましくは25であり、上限は好ましくは40、さらに好ましくは30である。EO単位の含有量は10〜30%である。下限は好ましくは13%、さらに好ましくは15%であり、上限は好ましくは25%、さらに好ましくは22%である。
(a2)の平均官能基数が6未満だと圧縮永久歪みが低下し、10を超えると伸び物性が低下する。水酸基価が15未満だと圧縮永久歪みが悪化し、50を超えると伸び物性が低下する。EO単位の含量が10%未満だと硬化時間が長くなりキュア性が悪化し、30%を超えると独立気泡となり、収縮が激しくフォームの脱型が困難となる。
【0016】
また、ポリオール成分中には、上記以外のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなどの他のポリオールを併用してもよい。他のポリオールとしてはポリエーテルポリオールが好ましく、例えば、多価アルコール、多価フェノール、またはアミンのアルキレンオキシド付加物であって、(a1)、(a2)以外のものが挙げられる。
多価アルコール、多価フェノール、アミンの具体例としては、前記のものが挙げられ、2種類以上併用してもよい。AOとしては前記のものが挙げられる。好ましくはEOおよび/またはPOである。
他のポリオ−ルの1分子当たりの平均官能基数は、好ましくは2〜10、さらに好ましくは3〜8であり、水酸基価は、好ましくは20〜1000、さらに好ましくは30〜190である。
【0017】
本発明におけるポリマーポリオール(A)は、ポリオール(a)中でビニルモノマー(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)、(a2)から選ばれる少なくとも1種のポリオール中で、ラジカル重合開始剤の存在下、ビニルモノマー(b)を重合させ、安定分散したものが挙げられる。分散安定性が良好なことから、(a1)中で(b)を重合させたものが好ましい。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種以上を併用してもよい。
【0019】
(b)としては、芳香族炭化水素単量体(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、クロルスチレン等が挙げられる。
(b2)としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられる。
(b3)としては、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)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜30)エステル類;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)等が挙げられる。
【0020】
その他のビニル単量体(b4)としては、ビニル基含有カルボン酸およびその誘導体〔(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド等〕、脂肪族もしくは脂環式炭化水素単量体〔エチレン、プロピレン、ノルボルネン等〕、フッ素含有ビニル単量体〔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〕、上記以外の窒素含有ビニル単量体〔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〕およびビニル変性シリコン等が挙げられる。
【0021】
これらの中では、(b1)および(b2)が好ましく、スチレンおよび/またはアクリロニトリルがさらに好ましい。
これらの質量比率は、要求されるポリウレタンの物性に応じて変えることができ、特に限定されないが、一例を示すと次の通りである。
(b1):通常0〜100%、好ましくは0〜80%
(b2):通常0〜100%、好ましくは20〜100%
(b3):通常0〜50%、好ましくは0〜20%
(b4):通常0〜10%、好ましくは0〜5%
なお、(b)の少なくとも一部(好ましくは0.05%〜1%)として、多官能(好ましくは2〜8官能)ビニル基含有モノマー〔ジビニルベンゼン、エチレンジ(メタ)アクリレート等〕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。
(A)中の(b)の重合体の含量は、好ましくは3〜50%、さらに好ましくは5〜45%である。
【0022】
本発明のポリオール成分では、(a)と(B)の合計質量に基づく(a1)、(a2)の含有率(%)が、(a1):(a2)=(55〜85):(15〜45)である。(a1)の下限は、好ましくは60、さらに好ましくは65であり、上限は、好ましくは80、さらに好ましくは75である。〔すなわち、(a2)の下限は、好ましくは20、さらに好ましくは25であり、上限は、好ましくは40、さらに好ましくは35である。〕
これら以外の他のポリオールは、ポリオール成分中、好ましくは5%以下、さらに好ましくは1%以下である。
(a2)の含有率が15%未満だと制振性能が低下する。また、45%を超えると制振性能が低下すると共に伸び物性が悪化する。
【0023】
本発明において、ポリオール成分中の重合体の含量は、20%以下が好ましい。上限は好ましくは15%、さらに好ましくは10%であり、下限は好ましくは0.1%、さらに好ましくは1%である。
【0024】
本発明におけるポリイソシアネート成分(C)は、ポリウレタンフォームの製造に通常用いられるものであれば特に限定されないが、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)(C1)を主成分とするイソシアネートを用いるのが好ましい。(C)中の(C1)の含有量は好ましくは50%以上であり、さらに好ましくは、下限は70%、上限は95%である。TDIの量が50%以上であると、フォームの成形性や伸び物性が良好になる。
【0025】
本発明で(C1)と共に併用してもよい有機ポリイソシアネート(C2)としては、従来から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、TDI以外の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、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、またはオキサゾリドン基含有変性物など)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0026】
上記芳香族ポリイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素数を除く、以下のイソシアネートについても同様。)6〜16の芳香族ジイソシアネート、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、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)、ポリメチレンポレフェニレンポリイソシアネート(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2〜18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。
【0027】
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8〜16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MDI、ショ糖変性TDI、ひまし油変性MDIなどが挙げられる。
【0028】
これらの他のポリイソシアネート(C2)として好ましいものは、芳香族ポリイソシアネートおよびその変性物であり、さらに好ましくは、MDI、粗製TDI、粗製MDI、ショ糖変性TDI、ウレタン変性MDIおよびカルボジイミド変性MDIであり、とくに好ましくは、粗製MDIおよびウレタン変性MDIである。
【0029】
本発明における発泡剤(D)としては、通常水を使用する。
水の使用量は、ポリオール成分100質量部(以下質量部は単に部と略記する。)に対して、1.5〜7部が好ましい。下限は好ましくは2部であり、上限はさらに好ましくは6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。
【0030】
水素原子含有ハロゲン化炭化水素の具体例として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)等が挙げられる。
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、および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、ポリオール成分100部当たり、好ましくは50部以下、さらに好ましくは5〜45部である。
【0031】
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、ポリオール成分100部当たり、好ましくは30部以下、さらに好ましくは25部以下である。
【0032】
本発明における触媒(E)としては、ウレタン化反応を促進する通常の触媒はすべて使用でき、例として、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エ−テル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルジプロパノールアミン、トリエタノールアミン等の三級アミンおよびそのカルボン酸塩;酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート等のカルボン酸金属塩等の有機金属化合物;が挙げられる。
触媒の使用量は、ポリオール成分100部に対して、好ましくは0.05〜10部、さらに好ましくは0.1〜8部である。
【0033】
本発明における整泡剤(F)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、東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」、東レダウコーニングシリコーン(株)製の「SF−2972」、「SF−2965」、「SRX−274C」等〕等のシリコーン整泡剤が挙げられる。整泡剤の使用量は、ポリオール成分100部に対して、好ましくは0.2〜3部、さらに好ましくは0.5〜2部である。
【0034】
本発明のポリウレタンフォームは、必要により、以下に述べるような他の補助成分を用い、その存在下で反応させて得られるものでもよい。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等)、老化防止剤(トリアゾール系、ベンゾフェノン系等)、抗酸化剤(ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系等)、接着剤(変性ポリカプロラクトンポリオール等)等の公知の補助成分が挙げられる。ポリオール成分100部に対するこれらの補助成分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。接着剤は好ましくは5部以下、さらに好ましくは0.5〜3部である。
【0035】
本発明において、ポリウレタンフォームの製造に際してのイソシアネート指数(INDEX)〔(NCO基/活性水素原子含有基)の当量比×100〕は、好ましくは65〜130、さらに好ましくは70〜110、とくに好ましくは75〜90である。イソシアネート指数が65以上であるとフォームの圧縮永久ひずみ率が良好であり、130以下であるとフォームのキュア時間を短縮できる。
【0036】
本発明のポリオール成分を用いることにより、従来得られなかった、20〜39kg/m の低いコア密度を有するフォームであっても、周波数0〜1000Hzの範囲での最小振動伝達率が−20dB以下の、制振性能に優れた制振材用ポリウレタンフォームを得ることができる。
コア密度の下限は、好ましくは25kg/m 、さらに好ましくは30kg/m であり、上限は、好ましくは38kg/m である。最小振動伝達率は、好ましくは−25dB以下、さらに好ましくは−30〜−50dBまたはそれ以下である。コア密度が上記範囲内であると、良好な引き裂き強度と、優れた制振性能を有するフォームが得られる。
ここで、コア密度は、JIS K 6400(1997年版)に記載の方法による。また、最小振動伝達率は、加振周波数0〜1000Hz、加振レベル0.1〜0.2G、加振振幅0.2〜0.3mmの条件で、加振源のアルミ板にフォーム(大きさ20cm×20cm、厚さ2cm)、塩化ビニル樹脂マット(大きさ20cm×20cm、厚さ3mm)の順に乗せ、アルミ板と塩化ビニル樹脂マットの加速度の変位量から振動伝達率を求め、その上記周波数の範囲での最小値を言う。
【0037】
本発明の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、発泡剤(D)、触媒(E)、整泡剤(F)、および必要により他の補助成分を所定量混合する。ついで、ポリウレタン低圧もしくは高圧注入発泡機または攪拌機を使用して、この混合物とポリイソシアネート成分とを急速混合する。得られた混合液(発泡原液)を、必要により表皮材をセットした密閉型もしくは開放型のモールド(金属製または樹脂製)に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型してポリウレタンフォームを得る。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。
表皮材を用いると、表皮材が一体成形されたポリウレタンフォームを得ることができるが、発泡前に型にセットする表皮材としては、エチレンプロピレンジエンモノマー重合物(EPDM)、ポリオレフィン(オレフィンの炭素数2〜8、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン)、およびポリ塩化ビニルなどが挙げられる。表皮材の厚みは、1〜10mmが好ましい。
【0038】
【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。なお、実施例および比較例中においても、部および%は、とくに断りのないかぎり、それぞれ質量部および質量%を示す。
【0039】
実施例および比較例におけるポリウレタンフォーム原料は次の通りである。
(1)ポリオールa1−1:グリセリンにPOを付加し次いでEOを付加させて得られた、数平均分子量4700、水酸基価35.8、EO単位含量16%のチップドポリオール。
(2)ポリオールa1−2:ペンタエリスリトールにPOを付加し次いでEOを付加させて得られた、数平均分子量7000、水酸基価32.1、EO単位含量12%のチップドポリオール。
(3)重合体ポリオールA−1:グリセリンにPOを付加し次いでEOを付加させて得られた、数平均分子量5000、水酸基価33.7、EO単位含量14%のチップドポリオール(a1−3)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%)。
(4)ポリオールa2−1:ショ糖にPOを付加し次いでEOを付加させて得られた、数平均分子量16000、水酸基価28.1、EO単位含量20%のチップドポリオール
【0040】
(5)触媒E−1:トリエチレンジアミンのジプロピレングリコール溶液〔東ソー(株)製TEDA−L33〕
(6)触媒E−2:テトラメチルエチレンジアミン〔日本乳化剤(株)製TMED〕
(7)触媒E−3:N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン〔サンアプロ(株)製U−CAT 1000〕
(8)触媒E−4:トリエタノールアミン〔日本触媒(株)製〕
【0041】
(9)整泡剤F−1:整泡剤〔日本ユニカー(株)製L−5309〕
(10)整泡剤F−2:整泡剤〔東レダウコーニングシリコーン(株)製SRX−274C〕
(11)イソシアネートC−1:TDI/粗製MDI=80/20(%)混合物〔日本ポリウレタン工業(株)製C−1021〕NCO%=44.8
【0042】
実施例1〜2および比較例1〜2
高圧発泡機(PEC社製MiniRIM機)を用いて、表1に示すP成分とI成分を25℃に温調した後、衝突混合させ、60℃に温調した200×200×50mmの密閉モールドに注入し成形した。
各フォームの物性値の測定結果を表1に示す。
表1において、ポリウレタンフォームのコア密度、伸び、および硬さ(25%ILD)は、JIS K 6400(1997年版)に準じて測定した。最小振動伝達率は、加振周波数0〜1000Hz、加振レベル0.1〜0.2G、加振振幅0.2〜0.3mmの条件で、加振源のアルミ板にフォーム(大きさ20cm×20cm、厚さ2cm)、塩化ビニル樹脂マット(大きさ20cm×20cm、厚さ3mm)の順に乗せ、アルミ板と塩化ビニル樹脂マットの加速度の変位量から求めた振動伝達率の、上記周波数の範囲での最小の値を採った。
【0043】
【表1】
Figure 2004075701
【0044】
以上の結果から、本発明の実施例1〜2のフォームは、比較例1〜2のフォームに比べ、制振性能に優れていることがわかる。
【0045】
【発明の効果】
本発明の制振材用ポリウレタンフォームは、従来のものに比べて、低密度であっても非常に良好な制振性能を有することから、車両用制振材として著しい有用性を発揮する。

Claims (7)

  1. 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ポリマーポリオール(A)および/またはポリオール(B)からなり、(a)および/または(B)中に、下記ポリオール(a1)および(a2)を含有し、(a)と(B)の合計質量に基づく(a1)、(a2)の含有率(質量%)が(a1):(a2)=(55〜85):(15〜45)である制振材用ポリウレタンフォーム製造用ポリオール成分。
    (a1):平均官能基数が2〜4であり、水酸基価が15〜50mg/KOHであり、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。
    (a2):平均官能基数が6〜10であり、水酸基価が15〜50mg/KOHであり、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。
  2. (A)が(a1)中で(b)を重合させて得られるポリマーポリオールである請求項1記載のポリオール成分。
  3. 請求項1または2記載のポリオール成分とポリイソシアネート成分(C)とを、発泡剤(D)、触媒(E)および整泡剤(F)の存在下に反応させてなる制振材用ポリウレタンフォーム。
  4. (C)が、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(C1)と必要により他の有機ポリイソシアネート(C2)からなり、(C1)の含有率が50質量%以上である請求項3記載の制振材用ポリウレタンフォーム。
  5. コア密度が20kg/m 〜39kg/m であり、周波数0〜1000Hzの範囲における最小振動伝達率が−20dB以下である制振材用ポリウレタンフォーム。
  6. 表皮材が一体成形されてなる請求項3〜5のいずれか記載の制振材用ポリウレタンフォーム。
  7. 請求項3〜6のいずれか記載のポリウレタンフォームからなる制振材。
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