JPH0284420A - 内装材芯材用ポリウレタンフォーム及びこれを用いた内装材用積層体 - Google Patents

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、軽量で吸音性、低温成形性、及び自己保持性
に優れたポリウレタンフォーム及びこのポリウレタンフ
ォームを芯材とした積層体に関する。

〔従来の技術〕

近年、居住性の充実と合理化を目的として各種内装材の
機能の充実が計られている。天井材についても、吸音性
、成形性、外観の充実のため従来のダンボール、グラス
ウール、ポリエチレンフォ−ム、或いはポリスチレンフ
オーム等の素材に替って、吸音特性の良い連通気泡構造
を持つポリウレタンフォームを芯材とした構造の成形物
が使用される様になってきている。

これらの製品は、（１）ゲラスマットや表面材を敷設し
た金型にポリウレタンフォームの発泡性材料を注ぎ、型
の中で発泡、硬化及び成形を同時に行なう方法。（２）
軟質の多孔性材料に硬化性樹脂原料を含浸させ、加熱に
よって補強材と多孔性物質との接着と多孔性物質の硬化
を同時に行なうと共に、同時に／又はその後に加熱して
圧縮成形する方法。

或いは（３）予め製造されたフオームをシート状に加工
した後に接着剤で補強材と接着し、同時に／又はその後
に加熱成形する方法等が提案されているが、例えば上記
（１）の方法では発泡体が独立気泡になり易く、かつ重
くなる。（２）の方法では製造プロセスが複雑になり原
料の安定性保持のため厳密な工程管理が必要になる。又
、（３）の方法では英国特許第１５２７２９０号及び同
第２０２８７１４号に見られる如くフオームの成形のた
めに比較的高温を要し、エネルギーコストや耐熱性のた
め使用できる表面材に制限があるなどという問題点があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上に述べた従来の技術の問題点を解決し、軽量
で吸音性、成形性、及び自己保持性に優れたポリウレタ
ンフォーム及びこれを芯材とする建築用材料特に自動車
天井材用積層体に関するものであり、さらに詳しくは、
芯材用の特定のポリウレタンフォームのシートと補強材
、必要に応し表面材等を接着剤で接合し、同時に／又は
、接合の後に加圧成形する建築材料用複合積層体であっ
て従来の製品の問題点を解決したものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者らは芯材用ポリウレタンフォームの処方を検討
し、か（して得られた特定のポリウレタンフォームを芯
材とした、特に内装材用に適した積層体に関する。すな
わち本発明は次の通りである。

（１）　　（ａ）官能基数２〜４のポリエーテルポリオ
ール中で、エチレン性不飽和単量体を重合して得たポリ
マー分散ポリオールと官能基数２〜４のポリオールから
なる活性水素化合物混合物で、そのＯＨ価が２０〜５０
　ｍｇＫＯＨ／　ｇのポリオール、（ｂ）官能基数３以
上、０１ｉ価が４００〜８００　　ｍｇＫＯＨ／　ｇの
ポリオール及び（ｃ）官能基数２以上、分子量２００以
下の活性水素化合物を（ａ）　：　（ｂ）　：　（ｃ）
＝　５０〜９０　：　１０〜５０　：　０．３〜１０（
重量比）の割合で含むポリオール、水、整泡剤、触媒及
び必要に応じてハロゲン化アルカン系発泡剤を混合した
成分にポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートを
３０重量パーセント以上含むポリイソシアネート成分を
加えてなる密度２０〜３５ｋｇ／ｍ３、圧縮強度０．３
０〜０．９０ｋｇ／ｃｍ”　、独立気泡率４〜１２％の
吸音特性、低温成形性及び自己保持性に優れた連通気泡
性の内装材芯材用ポリウレタンフォーム。

（２）　　（１）項記載のポリウレタンフォームの製造
方法。

（３）　　（１）項記載のポリウレタンフォームを芯材
とし、補強材及び必要に応じて有機又は無機の布状また
はフィルム状の表面材を該芯材の１面以上に接着剤にて
接着してなる内装材用積層体。

本発明の特定のポリウレタンフォームの製造に当たり、
（８１群の中のポリマー分散ポリオールは例えば特公昭
４４−８２３０号、特公昭５２−３４３９号等公知の方
法によって行われる。（ａ）のポリマー分散ポリオール
の製造に使用する官能基数２〜４のポリオールとしては
、水、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール
、トリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、１．３
−ブタンジオール、１４−ブタンジオール、グリセリン
、トリメチロールプロパン、ペンクエリスリトール、モ
ノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、α−メチルグルコシド、エチレンジアミン
、トリレンジアミン等の活性水素化合物の単独又は２種
以上の混合物にプロピレンオキサイド、エチレンオキサ
イド等のアルキレンオキサイドを単独又は２種以上付加
したものが用いられる。

該ポリマー分散ポリオールの製造に使用するエチレン性
不飽和単量体の例は、アクリロニトリル、スチレン、メ
チルメタアクリレート等であり、これらの１種以上の混
合物を用いる。

上記ポリマー分散ポリオールの製造に使用するポリオー
ルと該ポリマー分散ポリオールに混合するポリオールは
同種のものでも異種のものでもよく、又、混合する割合
はポリマー分散ポリオール中のポリマーの量によって異
なるが、全ポリオール中のポリマー分散ポリオールは通
常、３５〜４５重量％が好ましい。

このポリマー分散ポリオールを使用することによりフオ
ームが連通気泡性構造となる。ポリマー分散ポリオール
を配合しなければ独立気泡が多くなり、種々の不都合が
生ずる。

（８１群に属するポリオールは（ａ）　：　（ｂ）　：
　（ｃ）　＝　５０〜９０：１０〜５０：０．３〜１０
の重量比（以下同じ）において５０〜９０重量部であり
、好ましくは６０〜８５重量部である。

５０重量部未満では得られるフオームが硬く、かつ独立
気泡率が高くなる。尚、フオーム生成後の収縮や成形時
の亀裂発生、或いは成形時の型再現性の低下、さらには
吸音特性の低下等の問題が発生する。

又９０重量部を超えた量ではフオームが軟らかく、得ら
れる積層体の自己保持性（曲げ強度）が悪くなる。

ら）群に属するポリオールは、前述の（ａ）　：　（ｂ
）　：　（ｃ）の重量比において、１０〜５０重量部で
あり、好ましくは１２〜４０重量部である。

１０重量部未満ではフオームが軟らかく積層体の自己保
持性が悪く、５０重量部を超えた量では、フオームが硬
く、かつ独立気泡率が高くなり、積層体の製造の際に、
フオームの割れが発生するなどの不都合が生じる。

（ｂ）群に屈するポリオールの例は、グリセリン、ペン
タエリスリトール、１，２．６−ヘキサンドリオール、
モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、ペンタエリスリトール、α−メチルグル
コシド、エチレンジアミン、トリレンジアミン、４，４
”−ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン
、ソルビトール、シュークロース、などの活性水素化合
物の単独又は２種以上の混合物にプロピレンオキサイド
、エチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを単
独又は２種以上付加して０！１価４００〜８００とした
ポリオールである。

（ｃ）群に属する活性水素化合物は、前述の（ａ）　：
　（ｂ）：（ｃ）の重量比において、０．３〜１０重量
部であり、好ましくは０．５〜５重量部である。０．３
重量部未満では、フオーム生成時崩壊するなどの不都合
があり、フオームが得られたとしても、本発明の用途に
は不適当な軟らかいものとなる。１０重量部を超えた量
では独立気泡が多く、フオーム生成後、室温にもどると
ともに収縮する現象が起きる等の不都合な現象が起きる
。

（ｃ）群の活性水素化合物の例は、エチレングリコール
、プロピレングリコール、アニリン等のアルキレンオキ
シド付加物、モノエタノールアミン、ジェタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、エ
チレンジアミン、トリレンジアミンなどである。これら
の化合物は１種又は２種以上混合して使用する。

発泡剤としては水のほかに、フッ素化炭化水素、低沸点
塩素化炭化水素、低沸点炭化水素などが用いられる。通
常、水、及び必要に応じてフッ素化炭化水素類が水と併
用される。水の使用量はポリオール１００重量部当たり
、３〜７重量部である。

整泡剤はポリシロキサン共重合体であって、日本ユニカ
ー社製のＬ−３５５０、Ｌ−３６００、Ｌ−３６０１、
し−５４１０、Ｌ−５４２０など、トーレシリコーン社
製のＳｌ＋−１９０，５１１−１９４，５１１−２００
など、又信越化学社製のＦ−１２２、Ｆ−３０５などが
ある。

その使用量はポリオール混合物１００重量部当たり０．
３〜１．５重量部である。

触媒にはトリエチレンジアミン、テトラメチルへキサメ
チレンジアミン、ジメチルジクロロヘキシルアミン、ジ
メチルエタノールアミン等の第二級アミン類、オクタン
酸錫やジブチル錫ジラウレート等の錫化合物が使用され
る。その使用量は通常ポリオール混合物１００重量部当
たり０．１〜３．０重量部である。

ポリイソシアネート成分中、ポリフェニルポリメチレン
ポリイソシアネートの量が３０重量％未満では、積層体
の芯材に求められる適度な硬度が得られず、場合によっ
てはフオーム生成時に崩壊などの現象が発生する場合が
ある。好ましいのは５０重量％以上である。

上記ポリイソシアネート中のＮＧＯと（ａ）、［有］）
、（ｃ）及び水の中の活性水素量とのモル比（ＮＣＯ／
活性水素のモル比）は、０．９０〜１．２０が好ましい
。このモル比が１．２０を超えた値ではフオームが硬く
もろくなり、成形加工時に割れが生じたりする。又、０
゜９０未満ではフオームに充分な硬度が賦与されない。

本発明のポリウレタンフォームは、上記ポリオールの混
合物とポリイソシアネートの他に、上述の通り発泡剤、
触媒、整泡剤を用いるが、更に必要に応じて難燃剤、充
填材、酸化防止剤、防カビ剤、着色剤等が使用される。

ポリウレタンのフオーム化に当たっては原料の混合は、
攪拌子が回転しているチャンバーに一定の速度で原料を
送り込みつ＼混合攪拌する低圧発泡法、或いは高圧にし
た原料を衝突させることにより混合する高圧発泡法が利
用でき、小規模には原料を１個の容器に秤取した後、高
速で回転する攪拌機で混合する所謂ハンドミックス法で
も製造することができる。

本発明の積層体は上記の方法で製造されたポリウレタン
フォームをシート状に加工し、ガラス繊維等の補強材と
有機又は無機の布状またはフィルム状の表面材を接着剤
により接着することにより製造される。

ポリウレタンフォームの厚さは、通常１０〜５０ｍｍで
ある。

補強材には、ガラス等の短繊維或いは長繊維をそのまま
、又はマット状や布状に加工した物が使用される。

必要により使用する表面材には、を機或いは無機の礒物
、不織布、フィルム等が使用される。

補強材、表面材の厚さは通常１〜３陥、又、通常ポリウ
レタンフォーム芯材の１面乃至対面の２面に接着するが
、必要により他の面にも接着する。

接着剤には、溶剤型或いはエマルジョン型で、かつ熱硬
化型或いは熱可塑型のいずれも使用できるが、成形雰囲
気、表面材の耐熱性、製品の使用雰囲気等からエマルジ
ョン型の熱硬化型が好ましい。

ポリウレタンフォームと補強材及び表面材との接着と加
圧成形は、接着材の種類によっては常温での加工も可能
であるが、通常加熱下で行なう。

加工温度は接着剤の種類により異なるがウレタンフオー
ム、表面材等の変質を避けるためには高温でない方が良
い。本発明で使用するポリウレタンフォームでは通常６
０’Ｃ−１２０’Ｃで成形加工が可能である。又、圧縮
時間は通常２〜５分である。

ポリウレタンフォームの表面に噴霧器、刷毛、或いはロ
ールで接着剤を塗布する。接着剤はフオームと補強材、
及び表面材の接着が充分に行なわれる量を塗布する。

ポリウレタンフォームに接着剤を塗布し、補強材と必要
に応じて表面材を積層した後、加熱圧縮する口止により
積層体が得られる。この際、所望の形状を持った金型を
用いればその形状を積層体に転写し、賦与することもで
きる。

〔実　施　例〕

以下本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説
明する。

実施例１ ポリオール（ａ−２）　４０重量部、ポリオール（ａ−
３）３０重量部、ポリオール（ｂ−１）　３０重量部、
ポリオール（ｃ−ＩＨ，０重量部、ポリオール（ｃ−２
）　２重量部からなるポリオール混合物に水５重量部、
整泡剤（日本ユニカー社製Ｌ−３６００）　０．５重量
部、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’テトラメチルへキサメチレンジ
アミン（ＴＭＩＩＤＡと略す。）０．５重量部を加えて
撹拌した混合物１０９重量部とイソシアネートＡｌ３７
．３重量部を毎分４０００回転の攪拌器で１０秒間混合
し、縦横各２０ｃｍのダンボール箱に注いだ。約１５秒
で混合液は発泡を始め、約２分３０秒後に発泡は停止し
た。−昼夜放置後、得られたフオームの緒特性を測定し
たところ第１表に示した通りであった。

実施例２ 実施例１で得たフオームを厚さ１０ｍｍに裁断し、その
両面に固形分５０％のアクリルエマルジョン系接着剤を
、ロールで合計３００ｇ／ｍ２塗布し、長さ５０ｎ＋ｍ
のガラス繊維を片面に１００ｇ／ｍ”づつ、更に厚さ１
ｍｍで７０ｇ／ｍ”のポリエステル繊維製不織布を両面
に１枚づつ重ね、　１１０°Ｃに加熱した、一部に凹凸
模様の有る二枚のアルミ板に８　ｍｍのスペーサーとと
もに挟んだ。２分後に取り出して冷却し、凹凸模様を正
確に写し取った積層体を得た。

積層体の物性は第１表に併記した通りであった。

実施例３〜７ ポリオールの種類、及び発泡剤の量を変えて実施例１と
同様に操作してフオームを作り、次いで実施例２と同様
にして積層体を得た。

原料の配合処方、及び得られたフオーム、積層体の性状
は第１表に示した通りであった。

比較例１〜３ ポリオールの種類を変えて実施例１及び実施例２と同様
の操作によってフオーム、及び積層体の製造を試みた。

得られたフオーム、及びそれを用いた積層体の物性は第
１表の通りであった。

イソシアネートＡ ポリオール（ａ ポリオール（ａ ポリオール（ａ ポリオール（ｂ ：ポリフェニルポリメチレンボ リイソシアネートを６０重星％ 含有する所謂ポリメリンクＭｌ） ■ ＝グリセリンにプロピレンオキ サイドとエチレンオキサイド を付加してなる水酸基価３４ｍｇ ＫＯＩＩ／　ｇのポリエーテルポリオ ール。

：ポリオール（ａ−１）の中でアク リロニトリルとメチレンを重 合することにより得られる０１１ 価２８ｍｇＫＯＩＩ／ｇのポリオール。

：プロピレングリコールにプロ ピレンオキサイドとエチレン オキサイドを付加してなる水 酸基価２８ｍｇＫＯＨ／　ｇのポリエーテルポリオール
。

；グリセリンにプロピレンオキ サイドを付加してなる水酸基 価５６０ｍｇＫＯＨ／　ｇのポリエーテルポリオール。

ポリオール（ｂ−２）　　：エチレンジアミンにプロピ
レンオキサイドを付加してなる 水酸基価７５０ｍｇＫＯＨ／　ｇのポリエーテルポリオ
ール。

ポリオール（ｂ−３）　　：ショ糖とグリセリンの混合
物にプロピレンオキサイドを付 加してなる水酸基価４５０ｍｇＫＯ ＩＩ／ｇのポリエーテルポリオ− ル。

ポリオール（ｃ−１）　　’ジェタノールアミン。

ポリオール（ｃ−２）　　：　トリエタノールアミン。

ポリオール（ｄ）：プロピレングリコールにプロピレン
オキサイドを付加して 水酸基価１６０ｍｇＫＯ１（／　ｇとしたポリエーテル
ポリオール。

ＴＭＩＩＤＡ　　　　　：　Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テト
ラメチルへキサメチレンジアミン。

フロン−１１ニトリクロロモノフルオロメタン。

〔発明の効果〕

本発明によれば、芯材として適当な軽量で連続気泡構造
のポリウレタンフォームが得られ、このポリウレタンフ
ォームを芯材とした積層体は、表面材等の微妙な風合を
損なうことなく、成形が極めて容易である。

又、得られた積層体は適度な強度を持ち、自己保持性に
優れており、自動車を始めとする車両、或いは各種建築
物等の天井材等の内装材として優れている。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）官能基数２〜４のポリエーテルポリオール
   中で、エチレン性不飽和単量体を重合して得たポリマー
   分散ポリオールと官能基数２〜４のポリオールからなる
   活性水素化合物混合物で、そのＯＨ価が２０〜５０ｍｇ
   ＫＯＨ／ｇのポリオール、 （ｂ）官能基数３以上、ＯＨ価が４００〜８００ｍｇＫ
   ＯＨ／ｇのポリオール及び （ｃ）官能基数２以上、分子量２００以下の活性水素化
   合物を（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝５０〜９０：１０〜５
   ０：０．３〜１０（重量比）の割合で含むポリオール、
   水、整泡剤、触媒及び必要に応じてハロゲン化アルカン
   系発泡剤を混合した成分にポリフェニルポリメチレンポ
   リイソシアネートを３０重量パーセント以上含むポリイ
   ソシアネート成分を加えてなる密度２０〜３５ｋｇ／ｍ
   ＾３、圧縮強度０．３０〜０．９０ｋｇ／ｃｍ＾２、独
   立気泡率４〜１２％の吸音特性、低温成形性及び自己保
   持性に優れた連通気泡性の内装材芯材用ポリウレタンフ
   ォーム。
2. （２）請求項１記載のポリウレタンフォームの製造方法
   。
3. （３）請求項１記載のポリウレタンフォームを芯材とし
   、補強材及び必要に応じて有機又は無機の布状またはフ
   ィルム状の表面材を該芯材の１面以上に接着剤にて接着
   してなる内装材用積層体。