JPS6322819A - アスフアルト配合ポリウレタンフオ−ムの製造方法 - 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Ｊ 本発明は、シール材、防音防振材料等に好適に用いられ
るアスファルト配合ポリウレタンフォームの新規な製造
方法に関する。

盗」じｌ【４ 車両、土木用のシール材、車両や一般産業用の防音防振
材料として、従来よりアスファルト配合ポリウレタンフ
ォームが使用されている。

このアスファルト配合ポリウレタンフォームの製造方法
としては、 ■　連続気泡を有する軟質ポリウレタンフォームに対し
、アスファルトを溶融して含浸する方法。

アスファルト水性エマルジョンを含浸し乾燥する方法、
更には溶剤に溶解したアスファルト溶液を含浸し乾燥す
る方法（以下、「含浸法」と呼ぶ）、■　エチレンオキ
サイド含有率１５％以上の親水性ポリエーテルポリオー
ルを有機イソシアネートと反応させてウレタンプレポリ
マーを得、これとアスファルトの水性エマルジョンとを
反応発泡させる方法（以下、「発泡法Ａ」と呼ぶ）、■
　ポリブタジェンポリオール等のアスファルトと相溶す
るポリオールにあらかじめアスファルトを相溶ブレンド
し、これに有機イソシアネートやその他の成分を混合し
て発泡させる方法（以下、「発泡法Ｂ」と呼ぶ）、 等が従来より知られている。

これらの製造方法によれば、いずれもアスファルトによ
る止水性や防音防振性を備えたアスファルト配合ポリウ
レタンフォームを得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の製造方法のうち■の含浸法は、あ
らかじめ発泡させたフオームにアスファルトを含浸して
加工するため１発泡法に比べて製造工程が２工程となり
、製造コストが割高になる上、含浸により付着したアス
ファルトが高温時に溶は出し、べた付きや汚染等が生じ
るという問題点があった。

また、■の発泡法Ａはポリウレタンフォームを製造する
ときにあらかじめアスファルトの水性エマルジョンを別
途準備しておく必要があり、フオーム製造に手間を要す
る。しかも、アスファルトの水性エマルジョンを用いる
ことから、同一のプレポリマーを使用してポリウレタン
フォームの密度を自由にコントロールすることが困難で
あり、得られるフオームを多様化させ難いという面で不
利である。更には、ポリエーテルポリオール発泡時のア
スファルトの水性エマルジョンとの相溶性の面から、エ
チレンオキサイド含有率１５％以上という親水性のポリ
エーテルポリオールを用いなければならず、使用できる
ポリオール類が限定されるとともに、得られるフオーム
が水と接触した時に膨潤し１寸法安定性に欠けるという
欠点があった・ また、■の発泡法Ｂは、特殊なポリオールを使用するた
め、出来上がったフオームが高価なものとなり、アスフ
ァルト複合化の利点である低価格化の目的が達せられず
、実用性がなかった。

また、汎用ポリウレタンフォームにアスファルトを複合
したアスファルト配合ポリウレタンフォームを発泡法に
より製造する試みも従来より種々提案されているが、汎
用ポリウレタンフォームの主原料であるポリオキシアル
キレンポリオールとアスファルトとは互に相溶せず１分
離してしまうことから、現実的には成功した例は殆どな
いものであった。

この点に鑑み、本出願人は、先にアスファルトが有機イ
ソシアネートと相溶することに着目し、ポリオキシアル
キレンポリオールと有機イソシアネートとをあらかじめ
反応させてプレポリマーとし、このプレポリマーにアス
ファルトを溶解ブレンドし、これに水及び架橋剤を混合
反応させて発泡させるという製造方法を提案した（特開
昭６１−９１２１３号）。

しかし、この方法は、プレポリマーとアスファルトとの
ブレンド物の粘度がアスファルトの配合量の増加に伴っ
て上昇するため、溶解し得るアスファルト量に限度があ
り、また、プレポリマーとアスファルトとのブレンド物
が経時で増粘し、発泡が不安定になるという問題があっ
た。

このため、アスファルトをより多くしかも安定に配合し
得、シール材や防音防振材料として好適に使用されるア
スファルト配合ポリウレタンフォームを簡単に生産効率
良く製造することができる新しい製造方法の開発が要望
されていた。

本発明は、上記要望に応えるためになされたもので、シ
ール材、防音防振材料等としての性能に優れたアスファ
ルト配合ポリウレタンフォームを簡単に生産効率良く製
造する新規な方法を提供することを目的とする。

５　占を　　するための手　　び作 即ち、本発明者らは、ポリウレタンフォームにアスファ
ルトを簡単にかつ安定に混合する方法について鋭意研究
を重ねた結果、上述したように石油系アスファルトは一
般的なウレタンフオーム原料であるポリオキシアルキレ
ンポリオールと相溶せず、分離してしまうため、ポリオ
ール中にアスファルトを混合して発泡することはできず
、また。

アスファルトは有機イソシアネートとは相溶するためイ
ソシアネート中に溶解発泡することはできるが、ポリオ
キシアルキレンポリオールの量に対し使用する有機イソ
シアネートは量的に少なく、このため溶解し得るアスフ
ァルト量も最終的なウレタンフオーム樹脂量に対して少
なくなり、シール材、防音防振材料として適したフオー
ムを作り得ないものであるが、ポリオキシアルキレンポ
リオール、有機イソシアネート、水、触媒、整泡剤等の
ポリウレタンフォーム製造原料を発泡機の攪拌混合室内
に導入してこれら原料を混合し、発泡させてポリウレタ
ンフォームを製造するときに。

この発泡機の攪拌混合室内にあらかじめ加熱溶融したア
スファルトを導入することにより、上述のポリウレタン
フォーム製造原料とアスファルトとが強制的に攪拌、混
和され、ポリウレタンフォーム製造原料とアスファルト
とが分離することなく相溶し、これを発泡させることに
より、ポリウレタンフォーム中にアスファルトが均質に
混合された高品質のアスファルト配合ポリウレタンフォ
ームが得られると共に、アスファルトを多量に配合して
も混合物の粘度が上昇したり、経時で増粘して発泡が不
安定になることもなく、−膜物性、音振特性等にすぐれ
、シール材、防音防振材料に適したアスファルト配合ポ
リウレタンフォームを簡単に生産効率良く製造できるこ
とを知見し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、ポリオキシアルキレンポリオールと
有機イソシアネートとを各々単一成分として又はプレポ
リマーとして含むポリウレタンフォーム発泡原料を発泡
機の攪拌混合室内に導入すると共に、あらかじめ加熱溶
融したアスファルトを該発泡機の攪拌混合室内に導入し
、これらポリウレタンフォーム発泡原料と加熱溶融した
アスファルトとを混合した後、これを発泡させることを
特徴とするアスファルト配合ポリウレタンフォームの製
造方法を提供する。

以下、本発明につきに更に詳述する。

本発明のアスファルト配合ポリウレタンフォームの製造
方法は、ポリウレタンフォーム製造原料としてポリオキ
シアルキレンポリオール、有機イソシアネート、更には
水、触媒、整泡剤等を使用する。

ここで、本発明に用いられるポリオキシアルキレンポリ
オールとしては１通常のポリウレタンフォームの製造に
用いられるポリオキシアルキレンポリオールを使用し得
、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リストール等の多価アルコールにエチレンオキサイド、
プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のフルキ
レンオキサイドを単独で又は二種以上を併用して付加重
合したものなどが例示される。なお、これらポリオキシ
アルキレンポリオールは、一種を単独で使用しても二種
以上を併用して配合してもよい、　また、本発明に使用
される有機イソシアネートは、特に制限されないが、２
個以上のイソシアネート基を同一分子中に含有する脂肪
族及び芳香族系ポリイソシアネート単量体混合物及びそ
れらの変性物等が好ましい。具体的には、脂肪族イソシ
アネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジ
イソシアネート等があり、芳香族イソシアネートとして
は、トリレンジイソシアネート（２，４−及び／又は２
，６−異性体）、ジフェニルメタンジイソシアネート、
ナフタレンジイソシアネート、アニリンとホルムアルデ
ヒドとの低重縮合物とホスゲンとの反応によって得られ
る多価ポリイソシアネート等が挙げられる。これらのポ
リイソシアネートのうちでは、トリレンジイソシアネー
トの異性体比、即ち２，４一体と２．６一体との混合比
（重量比）が８０：２０ないし６５　：　３５のものが
一般に有用性が高いと共に、廉価で入手し易いため、好
ましく用いられる。

なお、これら有機イソシアネートは、その一種を単独で
使用しても二種以上を併用してもよい。

ここで、上述のポリオキシアルキレンポリオールと有機
イソシアネートは、各々単一成分として配合してもよい
が、必要に応じあらかじめポリオキシアルキレンポリオ
ールと有機イソシアネートとを反応させてプレポリマー
とし、このプレポリマーを他の成分と配合してもよい。

なお、有機イソシアネートの配合量は、ポリオキシアル
キレンポリオール１００重量部に対し、通常２０〜８０
重量部とすることができる。

更に、ポリウレタンフォーム製造原料として配合される
水は、有機イソシアネートと反応して二酸化炭素を発生
し、発泡剤として作用するものであり、その配合量は最
終的なフオームの密度をどの程度に設定するかにより種
々選択されるが、−般的にはポリオキシアルキレンポリ
オール１００重量部に対し１〜５重量部が好ましい。こ
の場合。

発泡剤として水以外にフレオン等の揮発性溶剤等を補助
的に配合し、効果を高めることができる。

また、ポリウレタンフォーム製造原料として用いられる
触媒及び整泡剤は、種々選択されるが、触媒としては各
種アミン、錫系等の触媒が、整泡剤としてはシリコーン
系界面活性剤等が好適に使用され、これら触媒及び整泡
剤を配合することで、良好なポリウレタンフォームを得
ることができる。

ここで、触媒及び整泡剤の配合量は別に限定されないが
、ポリオキシアルキレンポリオール１００重量部に対し
て触媒は０．１〜１重量部、整泡剤は５〜２０重量部重
合することが好ましい。

なお、ポリウレタンフォーム製造原料としては、上述し
た成分以外に、必要に応じ、炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、カオリン、クレー、タルク等のフィラーを添加す
ることができ、またエチレングリコール、プロピレング
リコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の多
官能架橋剤を添加して１発泡の安定性や最終的なフオー
ムの硬度をコントロールすることができる。

本発明の製造方法においては、上述のポリウレタンフォ
ーム製造原料と、あらかじめ加熱溶融したアスファルト
とを発泡機の攪拌混合室内にそれぞれ導入し、これらを
混合した後１発泡させるものである。

ここで、本発明に用いられるアスファルトとしては、フ
オームの使用目的等に応じ種々選択され、例えばアスフ
ァルト基原油を蒸留した残留物として得られるストレー
トアスファルト、これに加熱空気を送入して酸化重合さ
せたプローンアスファルトなどや、これらの各種アスフ
ァルトに溶剤を入れて粘度を低くしたいわゆるカットバ
ックアスファルトを使用することができる。なお、これ
らのアスファルトの針入度は高い方が取り扱い易いため
、針入度６０以上のものを用いるのが好ましい。アスフ
ァルトの針入度が低すぎると、流動性を得るために高温
加熱する必要があり１発泡させる際に反応をコントロー
ルするのが困難になる場合が生じる。

これらアスファルトの配合量は、ポリオキシアルキレン
ポリオール１００重量部に対して５〜２００重量部とす
ることができ、本発明では多量のアスファルトを配合す
ることができるが、特に伸び率等の一般物性にすぐれた
フオームを得る点からは８０〜１２０重量部の配合量と
することが好ましい。

ここで、アスファルトはあらかじめ加熱溶融して発泡機
の攪拌混合室内に導入するものであり、このアスファル
ト溶融供給時の温度は使用するアスファルトの針入度、
軟化点により種々異なり。

特に限定されるものではないが、アスファルト溶融供給
時にアスファルトが充分流動性を持ち、またフオーム生
成時の化学反応のバランスを保つ点から、１００〜１２
０℃が好ましい。

本発明の製造方法は、上述の如くポリウレタンフォーム
の製造原料を発泡機の攪拌混合室内に導入して混合し、
発泡させる際に、あらかじめ加熱溶融したアスファルト
をこの発泡機の攪拌混合室内に導入し、これらポリウレ
タンフォーム製造原料とアスファルトとを該混合室内で
強制的に攪拌、混和して発泡させるものであり、このよ
うにアスファルトを加熱溶融し１発泡機の攪拌混合室内
に導入することにより、ポリウレタンフォーム製造原料
とアスファルトとが機械的に強制攪拌されて混合され、
これらが分離することなく容易に相溶すると共に、多量
のアスファルトを配合しても粘度が上昇したり、経時で
増粘して発泡が不安定になることもなく、すぐれた品質
のアスファルト配合ポリウレタンフォームを得ることが
できるものである。

又皿五羞米 以上説明したように１本発明の製造方法によれば、ポリ
ウレタンフォーム製造原料とアスファルトとが分離する
ことなく相溶し、更にアスファルトを多量に配合するこ
とができるので、−膜物性。

音振特性等にすぐれ、シール材、防音防振材料に適した
アスファルト配合ポリウレタンフォームを簡単に製造効
率良く製造することができる。

以下、実施例と比較例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない
。

〔実施例１〕 第１成分としてグリセリンを出発原料としてプロピレン
オキサイドを付加することによって得られた分子量３０
００．３官能のポリオール、第２成分としてイソシアネ
ート、第３成分として水、アミン触媒、架橋剤及びシリ
コーン系界面活性剤、第４成分としてジオクチルフォス
フェート（ＤＯＰ）で希釈した錫系触媒を用い、これら
を第１表に示す配合比で定量的に発泡機の攪拌混合室に
導入すると共に、この発泡機攪拌混合室に、第５成分と
して上記第１成分と第２成分の総和量と同量のストレー
トアスファルト（針入度６０〜８０）を１００℃に加熱
溶融したものを別ストリームで導入し、これら成分を混
合し、吐呂した。この吐出した混合液は５秒後にクリー
ム状となり、以後発泡し、２分後にこの発泡が完了して
、アスファルト配合軟質ポリウレタンフォームが生成し
た。

このアスファルト配合ポリウレタンフォームの一般物性
は第２表に示す通りであり、良好な品質を有していた。

第１表 第　　２　　表 率フラジール型通気性試験機を使用。

〔比較例１〕 実施例１と同様のグリセリンを出発原料としてプロピレ
ンオキサイドを付加した分子量３．０００．３官能のポ
リオール１００重量部に対し加熱溶融したストレートア
スファルト（針入度１５０〜２００）１００重量部を溶
かし込むことを試みた。しかし、両成分は相溶せず、分
離ゲル化して発泡しなかった。

また、ポリオールの出発原料をエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、トリメチロールプロパンに変えた
り、プロピレンオキサイドの代わりにエチレンオキサイ
ドを付加させたり、ポリオールの分子量を２，０００〜
７，０００に変えて同様の方法を試みたが、やはり発泡
しなかった。

〔実施例２〕 実施例１と同様の成分を用い、プレポリマー法によりア
スファルト配合ポリウレタンフォームを得た。即ち、第
１成分と第２成分とをあらかじめ反応させて末端基がＮ
ＣＯのプレポリマーを作成した後、これを発泡機攪拌混
合室に送入した。次いで、第３成分、第４成分と第５成
分である加熱溶融したアスファルトを実施例１と同様の
方法で発泡機攪拌混合室に送入し、これら成分を混合し
。

発泡させた。

ここで得られたアスファルト配合ポリウレタンフォーム
は実施例１のアスファルトフオームより通気性が低いも
のであったが、実施例１と同様に良好な物性を示した。

〔比較例２〕 実施例２と同様にして作成したプレポリマーに第５成分
のアスファルトを加熱溶融して溶かし込み、これに第３
成分と第４成分を実施例１と同様に混合し、発泡させ、
アスファルト配合ポリウレタンフォームを得た。

このアスファルト配合ポリウレタンフォームは良好な物
性であったが、４０℃で２４時間放置すると、増粘（粘
度２０，０００センチポイズ以上）して使用不可能とな
った。

〔実施例３〕 実施例２と同様のプレポリマー１００重量部にフィラー
として硫酸バリウム８０重量部を加え。

以下実施例２と同様の方法でアスファルト配合ポリウレ
タンフォームを得た。

得られたアスファルト配合ポリウレタンフォームの音振
特性を下記条件のメカニカルインピーダンス法で測定し
たところ１図面に示す通り、このアスファルト配合ポリ
ウレタンフォームは防音。

防振性にすぐれていた。

メカニカルインピーダンス法 インピーダンスヘッドを用いたビームの中点指示 温　　　　度：　２０℃ フオーム厚：１０ｍ 鉄板厚：０．８ｗｍ

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明方法によって作られたアスファルト配合
ポリウレタンフォームの一例の音振特性を示すグラフで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリオキシアルキレンポリオールと有機イソシアネ
   ートとを各々単一成分として又はプレポリマーとして含
   むポリウレタンフォーム発泡原料を発泡機の攪拌混合室
   内に導入すると共に、あらかじめ加熱溶融したアスファ
   ルトを該発泡機の攪拌混合室内に導入し、これらポリウ
   レタンフォーム発泡原料と加熱溶融したアスファルトと
   を混合した後、これを発泡させることを特徴とするアス
   ファルト配合ポリウレタンフォームの製造方法。