CN103703045A

CN103703045A - 聚氨酯泡沫体

Info

Publication number: CN103703045A
Application number: CN201280036825.8A
Authority: CN
Inventors: 小柳津诚司
Original assignee: Inoac Corp; Rogers Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp; Rogers Inoac Corp
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: TWI525120B; WO2013015245A1; KR101605378B1; EP2738193A1; TW201313767A; CN103703045B; KR20140041798A; US20140193631A1; JPWO2013015245A1; EP2738193B1; JP5905464B2; US9624336B2; EP2738193A4

Abstract

本发明提供一种聚氨酯泡沫体1，其通过机械发泡法从含有多元醇、异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂和泡沫形成用气体的聚氨酯原料获得，其中，所述多元醇含有在25℃下的粘度为2,000mPa·s以下的蓖麻油基多元醇、和聚醚基多元醇；相对于100重量份所述多元醇，以20～80重量份的量包含所述蓖麻油基多元醇；相对于100重量份所述多元醇，以20～80重量份的量包含所述聚醚基多元醇；并且，所述聚氨酯泡沫体的表观密度为100～700kg/m³，且在100℃下的压缩残余应变为20%以下。所述聚氨酯泡沫体可优选用作热源周边区域中的密封材料。

Description

聚氨酯泡沫体

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡沫体。

背景技术

常规地，将聚硅氧烷泡沫体或橡胶海绵用作热源部周边如电动车辆的电池周边或电子控制部周边的密封材料，或者用于太阳能电池的密封部。

然而，包含聚硅氧烷泡沫体的密封材料难以形成为厚度小于0.8mm。因此，包含聚硅氧烷泡沫体的密封材料具有大厚度，并且不能用于需要薄密封材料的区域中。此外，原料成本高，并且产品不能以低价提供。

另一方面，橡胶海绵具有大压缩残余应变，并且因此具有低的长期密封性能。另外，存在由橡胶海绵产生的含硫气体腐蚀电子衬底的可能性。

此外，提出了将通过机械发泡法获得的聚氨酯泡沫体用作密封材料(专利文献1和2)。

机械发泡法为，首先，作为聚氨酯原料，将泡沫形成用气体压缩并混入含有多元醇、异氰酸酯、泡沫稳定剂和催化剂的原料中。将聚氨酯原料从奥克斯混合器(oaks mixer)或具有锥形尖端的喷嘴排出以形成聚氨酯泡沫体。在排出聚氨酯原料时之前被压缩的泡沫形成用气体膨胀并且形成气泡，并且多元醇与异氰酸酯在这种状态下反应而使聚氨酯原料固化，从而形成聚氨酯泡沫体。

通过机械发泡法制造的聚氨酯泡沫体被形成为适用作为密封材料的薄片状态。聚氨酯泡沫体本身比聚硅氧烷泡沫体廉价，并且另外与橡胶海绵相比具有良好的压缩残余应变。

然而，通过机械发泡法制造的常规聚氨酯泡沫体可以用作密封材料的环境温度是约70℃～约80℃，并且在高于所述温度的温度下压缩残余应变大。因此，难以将常规聚氨酯泡沫体长期用作热源周边区域中的密封材料。

作为提高聚氨酯泡沫体的耐热性的方法，已知(1)增加分子间交联密度的方法和(2)使用具备具有高凝聚性的官能团如酯基或苯基的化合物的方法。

然而，在(1)的方法中，当分子间交联密度增加时，聚氨酯泡沫体的硬度变高，从而降低撕裂强度，结果，这种聚氨酯泡沫体不适合用作密封材料。另一方面，在(2)的方法中，在具备具有高凝聚性的官能团如酯基或苯基的化合物在室温下是固体或蜡状的许多情况下，并且即使所述化合物在室温下是液体，许多化合物的原料也具有高粘度。因此，在将所述化合物以大量添加到聚氨酯原料中的情况下，在机械发泡法中存在在聚氨酯泡沫体中产生缺陷如空隙(也称为针孔)的可能性。此外，即使在(1)和(2)中的任一者中，所获得的聚氨酯泡沫体也可能具有高硬度，结果，这种聚氨酯泡沫体作为密封材料是不实用的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-214895号公报

专利文献2：日本2005-227392号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明具有如下目的：提供一种适合用作热源周边区域如电动车辆的电池周边中的密封材料的聚氨酯泡沫体。

解决问题的手段

可以解决以上问题的本发明的聚氨酯泡沫体是如下聚氨酯泡沫体，其通过机械发泡法从含有多元醇、异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂和泡沫形成用气体的聚氨酯原料获得，其中，

所述多元醇含有在25℃下的粘度为2,000mPa·s以下的蓖麻油基多元醇、和聚醚基多元醇，

相对于100重量份所述多元醇，以20～80重量份的量包含所述蓖麻油基多元醇，

相对于100重量份所述多元醇，以20～80重量份的量包含所述聚醚基多元醇，并且

所述聚氨酯泡沫体的表观密度为100～700kg/m³，且在100℃下的压缩残余应变为20%以下。

本发明的聚氨酯泡沫体优选为，相对于100重量份所述多元醇，所述多元醇包含20～80重量份所述聚醚基多元醇，在所述聚醚基多元醇中作为聚氧化烯中氧亚乙基单元的比率的环氧乙烷比率为50摩尔%以上，并且

相对于100重量份所述多元醇，所述环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇、和所述蓖麻油基多元醇的总量为50～100重量份。

本发明的聚氨酯泡沫体优选为，

相对于100重量份所述多元醇，以40～70重量份的量包含所述蓖麻油基多元醇，并且

相对于100重量份所述多元醇，以30～60重量份的量包含所述环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇。

所述聚氨酯泡沫体的厚度优选为0.1mm～15mm。

所述聚氨酯泡沫体的25%压缩载荷优选为0.02MPa～0.40MPa。

所述聚氨酯泡沫体的平均泡孔直径优选为50μm～300μm。

所述聚氨酯泡沫体在100℃下的压缩残余应变优选为10%以下。

所述聚氨酯泡沫体在110℃下的压缩残余应变优选为10%以下。

发明效果

根据本发明的聚氨酯泡沫体，因为在100℃下的压缩残余应变为20%以下，所以在高温下的压缩残余应变小。因此，本发明可以提供一种适合用作热源周边区域中的密封材料的聚氨酯泡沫体。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的聚氨酯泡沫体的透视图。

图2是示出本发明的聚氨酯泡沫体的制造设备的一个实例的图。.

图3是示出其他实例的制造设备的图。

图4的(A)是示出使用用于防尘性试验中的板状夹具时的状态的侧视图，并且(B)是其平面图。

图5是用于防尘性试验中的圆筒状容器的透视图。

具体实施方式

对本发明的实施方式进行描述。图1中所示的本发明的聚氨酯泡沫体1通过机械发泡法从聚氨酯原料获得。

聚氨酯原料含有多元醇、异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂和泡沫形成用气体。

多元醇含有在25℃下的粘度(根据JIS Z8803:2011)为2,000mPa·s以下的蓖麻油基多元醇、和聚醚基多元醇。相对于100重量份多元醇，以20～80重量份的量包含蓖麻油基多元醇。相对于100重量份多元醇，以20～80重量份的量包含聚醚基多元醇。

在使用在25℃下的粘度高于2,000mPa·s的蓖麻油基多元醇的情况下，聚氨酯原料的粘度变得太高，并且聚氨酯原料不能良好混合。结果，在聚氨酯泡沫体中产生空隙，并且聚氨酯泡沫体的密封性能变差。

在相对于100重量份多元醇以少于20重量份的量包含蓖麻油基多元醇的情况下，不能充分降低聚氨酯泡沫体在100℃下的压缩残余应变。另一方面，在相对于100重量份多元醇以多于80重量份的量包含蓖麻油基多元醇的情况下，即使聚氨酯泡沫体的密度低，聚氨酯泡沫体也变得太硬，并且在用作密封材料的情况下的压缩胶粘性变差。

从提高耐水解性的观点来看，多元醇含有聚醚基多元醇。在相对于100重量份多元醇以少于20重量份的量包含聚醚基多元醇的情况下，水解性质变差，并且不能充分降低在高湿度下的压缩残余应变。另一方面，在以多于80重量份的量包含聚醚基多元醇的情况下，蓖麻油基多元醇的量不足，并且不能充分降低聚氨酯泡沫体在100℃下的压缩残余应变。

蓖麻油基多元醇的实例包括蓖麻油、蓖麻油与多元醇的反应产物、和蓖麻油脂肪酸与多元醇的酯化反应产物。与蓖麻油或蓖麻油脂肪酸反应的多元醇的实例包括二元醇如乙二醇、二乙二醇和丙二醇；和三元以上的多元醇如甘油、三羟甲基丙烷、己三醇和山梨糖醇。

所用的蓖麻油基多元醇在25℃下的粘度(根据JIS Z8803:2011)为2,000mPa·s以下。蓖麻油基多元醇更优选具有2～3个官能团，以及500～1,000的数均分子量(或者115～225mg KOH/g的羟基值)。

可以使用的聚醚基多元醇的实例包括用于聚氨酯的聚醚多元醇，诸如通过向多元醇如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、山梨糖醇或蔗糖中添加环氧烷如环氧乙烷或环氧丙烷而获得的聚醚多元醇。

聚醚基多元醇优选具有2～4个官能团，以及2,000～4,000的数均分子量。聚醚基多元醇为，作为聚氧化烯中氧亚乙基单元的比率的环氧乙烷比率(下文中有时简称为“EO比率”)优选为50摩尔%以上，更优选60摩尔%以上，并且特别地为70摩尔%以上。环氧乙烷比率的上限为100摩尔%以下，并且更优选为90摩尔%以下。当环氧乙烷比率为50摩尔%以上(更优选60摩尔%以上，特别地为70摩尔%以上)时，可以进一步提高聚氨酯泡沫体的耐热性。聚醚基多元醇可以以两种以上的混合物形式使用。换句话说，可以说，环氧乙烷比率为环氧烷加合物中环氧乙烷加合物的比率。本文中所用的耐热性是指在高温环境下的压缩残余应变难以增加的程度。

特别地，多元醇优选为，相对于100重量份多元醇，以20～80重量份的量包含环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇，并且相对于100重量份多元醇，环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇、和蓖麻油基多元醇的总量为50～100重量份。此外，优选的是，相对于100重量份多元醇，以40～70重量份的量包含蓖麻油基多元醇，并且相对于100重量份多元醇，以30～60重量份的量包含环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇。这可以提高聚氨酯泡沫体的耐热性。

除了蓖麻油基多元醇和聚醚基多元醇以外，多元醇还可以含有聚碳酸酯基多元醇。

聚碳酸酯基多元醇的实例包括通过多元醇如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇或己二醇与碳酸二烷基酯、碳酸亚烷基酯或碳酸二苯酯之间的脱醇反应而获得的产物。

在上述多元醇中，聚碳酸酯基多元醇特别优选为在60℃下的粘度(根据JIS Z8803:2011)为1,500mPa·s以下的多元醇。此外，聚碳酸酯基多元醇更优选具有2～3个官能团，以及500～1,000的数均分子量(或者112～224mg KOH/g的羟基值)。

除了蓖麻油基多元醇和聚醚基多元醇以外，多元醇还可以含有聚酯基多元醇。

聚酯基多元醇的实例包括通过低分子量多元醇如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、双甘油、山梨糖醇或蔗糖与琥珀酸、己二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、琥珀酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐等之间的缩合获得的产物。聚酯基多元醇的实例还包括作为分类为内酯的己内酯或甲基戊内酯的开环缩合物的多元醇。

异氰酸酯可以是芳香族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯中的任一种，并且可以是在一个分子中具有两个异氰酸酯基的双官能异氰酸酯或在一个分子中具有三个以上异氰酸酯基的三官能以上的异氰酸酯。所述异氰酸酯可以单独使用或以其两种以上的混合物形式使用。

双官能异氰酸酯的实例包括芳香族异氰酸酯如2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-联苯二异氰酸酯或3,3'-二甲氧基-4,4'-联苯二异氰酸酯；脂环族异氰酸酯如环己烷-1,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯或甲基环己烷二异氰酸酯；和脂肪族异氰酸酯如丁烷-1,4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚异丙基二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯或赖氨酸异氰酸酯。

三官能以上的异氰酸酯的实例包括1-甲基苯-2,4,6-三异氰酸酯、1,3,5-三甲基苯-2,4,6-三异氰酸酯、联苯-2,4,4'-三异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4,4'-三异氰酸酯、甲基二苯基甲烷-4,6,4'-三异氰酸酯、4,4'-二甲基二苯基甲烷-2,2',5,5'-四异氰酸酯、三苯基甲烷-4,4',4''-三异氰酸酯和聚亚甲基聚苯基异氰酸酯(聚合MDI)。

所述异氰酸酯分别不限于一种，并且可以是一种以上。例如，可以组合使用一种脂肪族异氰酸酯和两种芳香族异氰酸酯。异氰酸酯指数优选为100～110。在异氰酸酯指数在此范围之外的情况下，聚氨酯泡沫体的压缩残余应变增加。异氰酸酯指数是通过使相对于聚氨酯原料中含有的一摩尔活性氢基，异氰酸酯基的摩尔数乘以百倍而获得的值。

泡沫稳定剂优选是非离子表面活性剂如聚二甲基硅氧烷或聚氧化烯。当将所述非离子表面活性剂用作泡沫稳定剂时，泡沫形成用气体可以形成适用于聚氨酯泡沫体的泡沫结构。相对于100重量份多元醇，泡沫稳定剂的量优选为3～8重量份。

作为催化剂，将用于聚氨酯泡沫体的胺基催化剂和金属催化剂(有机金属化合物基催化剂)单独使用或以其混合物形式使用。胺基催化剂的实例包括单胺化合物、二胺化合物、三胺化合物、多胺化合物、环状胺化合物、醇胺化合物和醚胺化合物。它们可以以一种使用或以两种以上的混合物形式使用。金属催化剂的实例包括有机锡化合物、有机铋化合物、有机铅化合物和有机锌化合物。它们可以以一种或两种以上使用。相对于100重量份多元醇，催化剂的量优选为0.05～0.5重量份。

泡沫形成用气体优选是不会不利地影响多元醇与多异氰酸酯之间的反应的气体，例如干燥空气或惰性气体如氮。泡沫形成用气体优选以使得聚氨酯原料中的混合比例为31～91体积%的量包含在聚氨酯原料中。泡沫形成用气体的混合比例是指相对于100体积份除泡沫形成用气体之外的聚氨酯原料，泡沫形成用气体的体积%。

必要时，可以向聚氨酯原料中添加交联剂、发泡助剂、填料等。交联剂的实例包括具有2～4个可以与异氰酸酯基反应的含活性氢的基团的数均分子量为50～800的低分子化合物。用作交联剂的低分子化合物的实例包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺和季戊四醇。它们可以以一种使用或以两种以上组合使用。作为交联剂，特别优选1,4-丁二醇或乙二醇。

在不添加交联剂的情况下，交联密度变低，从而导致聚氨酯泡沫体的耐热性降低。因此，期望添加交联剂。考虑到与硬度的平衡，相对于100重量份多元醇，交联剂的添加量优选为5～15重量份。

在进一步降低聚氨酯泡沫体的表观密度的情况下添加发泡助剂，并且优选的发泡助剂包括水。相对于100重量份多元醇，作为发泡助剂的水的添加量优选为0.4～2.5重量份。填料的实例包括作为聚氨酯原料的粘度调节剂的金属氢氧化物、着色剂和抗静电剂。

本发明的聚氨酯泡沫体在100℃下的压缩残余应变为20%以下。压缩残余应变通过在JIS K6400-4:2004方法A(70℃)中将温度变为100℃并且进行50%压缩而获得。所述值在100℃下更优选为10%以下，并且此外在110℃下为20%以下，并且特别地在110℃下为10%以下。因此，本发明的聚氨酯泡沫体为，在比较高温如100℃或110℃下的压缩残余应变小。因此，聚氨酯泡沫体即使在高温下也可以维持良好的密封性能，并且可以优选地用作热源周边区域中的密封材料。

此外，本发明的聚氨酯泡沫体的表观密度优选为100～700kg/m³。表观密度是基于JIS K7222:2005测量的值。当表观密度落于所述范围内时，可以使聚氨酯泡沫体具有适用于密封材料的硬度，并且用作密封材料时的胶粘性变得良好，从而增加密封性能。

本发明的聚氨酯泡沫体优选被形成为具有0.1mm～15mm的厚度。当聚氨酯泡沫体具有这样的厚度时，聚氨酯泡沫体可以用作用于狭窄空间中的密封材料，并且这是优选的。

本发明的聚氨酯泡沫体的25%压缩载荷优选为0.02MPa～0.40MPa。25%压缩载荷是指当在JIS K6254:1993的试验条件下以1mm/分钟的速度进行直径为50mm的样品的25%压缩时产生的压缩应力。由此，聚氨酯泡沫体的弹性变形得到改进，并且在将聚氨酯泡沫体用作密封材料的情况下，密封时的胶粘性变高。

本发明的聚氨酯泡沫体的平均泡孔直径优选为50μm～300μm。平均泡孔直径可以如下计算。关于在通过扫描电子显微镜以200倍放大倍率观察泡沫层的横截面时直接接触25mm直线的泡孔，将泡孔直径的累计总数除以泡孔的数目。由此，可以进一步提高聚氨酯泡沫体的密封性能。

本发明的聚氨酯泡沫体通过机械发泡法制造。

图2中所示的制造装置10是本发明的聚氨酯泡沫体的制造装置的一个实例。制造装置10包含用于混合原料以获得聚氨酯原料M的混合部31，包含其上卷绕有基材14、用于通过未示出的驱动源供给基材14的供给辊33、和产品回收辊34的辊机构32，用于供给基材14上的聚氨酯原料M的排出喷嘴，用于控制基材14上的聚氨酯原料M的厚度的包含刮刀等的厚度控制手段以及用于加热基材14上的聚氨酯原料M的加热手段38如加热器。

通过机械发泡法使用制造装置10制造聚氨酯泡沫体的方法为，首先，将在混合部31中混合的聚氨酯原料M从排出喷嘴35排出在从供给辊33供给的包含PET膜、离型纸等的基材14上。

接着，使用厚度控制手段36将排出在基材14上的聚氨酯原料M的厚度控制为给定厚度。随后，用加热手段38对聚氨酯原料M进行加热以使原料M反应并固化。将包含在其上形成有聚氨酯泡沫体1的基材14的层压体20卷绕在产品回收辊34上。其后，将层压体20切割成给定尺寸和形状，并且剥离基材14以获得目标聚氨酯泡沫体1。

在图中所示的实例中，示出用于回收层压体20的产品回收辊34，但本发明不限于此。例如，其可以被构成为使得将聚氨酯泡沫体1和基材14从层压体20剥离，通过聚氨酯泡沫体回收辊回收聚氨酯泡沫体1，并且通过基材回收辊回收基材14。

此外，其可以如图3中所示构成。图3示出了根据修改例的制造装置10A。制造装置10A在排出喷嘴35与产品回收辊34之间具有表面保护机构41。表面保护机构41包含表面保护膜供给辊42和表面保护膜回收辊43。表面保护膜供给辊42通过未示出的驱动源供给表面保护膜16如PET膜。符号40是包含辊的厚度控制手段，并且控制基材14与表面保护膜16之间的聚氨酯原料M的厚度。

当使用制造装置10A时，将表面保护膜16层压在供给在基材14上的聚氨酯原料M的上表面上。这可以以如下状态制造聚氨酯泡沫体：聚氨酯原料M夹在基材14与表面保护膜16之间。此外，可以将表面保护膜16从层压体剥离并回收。

制造装置10A的修改例可以构成为使得尽管未示出，但将基材回收辊设置在产品回收辊34的下侧，将基材14从所述聚氨酯泡沫体1剥离并回收，并且仅将聚氨酯泡沫体1卷绕在产品回收辊34上以回收其。

实施例

使用图2中所示的制造装置10，由具有表1和2中所示的配方的聚氨酯原料M制造实施例1～15的聚氨酯泡沫体1。在这种情况下，将厚度为25～125μm的PET膜用作基材14，并且通过加热手段38将聚氨酯原料加热到120～200℃。以0.1NL/分钟的流量将作为泡沫形成用气体的氮供给到混合部31中并且与聚氨酯原料混合，以便实现表1和2中的混合比例(体积%)。辊机构32中的基材14的供给速度是5m/分钟。

为了比较，由具有表3中所示的配方的聚氨酯原料获得比较例1～10的聚氨酯泡沫体。比较例1～7为，以与实施例1～14相同的制造方法制造聚氨酯泡沫体，但聚氨酯原料的配方不同。比较例8～10为，不使用泡沫形成用气体，并且通过如下获得聚氨酯泡沫体：将已经添加有水作为发泡剂的聚氨酯原料排出在包含PET膜的基材上，并且对所述原料进行加热以通过化学发泡法发泡。

(表1～3的原料)

蓖麻油基多元醇1：由伊藤制油株式会社制造，商品名“H-30”，粘度(25℃)：690mPa·s(粘度(60℃)：85mPa·s)，官能团数目：2.7，数均分子量：950(羟基值：160mg KOH/g)

蓖麻油基多元醇2：由伊藤制油株式会社制造，商品名“AC-005”，粘度(25℃)：1,150mPa·s(粘度(60℃)：125mPa·s)，官能团数目：2，数均分子量：550(羟基值：204mg KOH/g)

蓖麻油基多元醇3：由伊藤制油株式会社制造，商品名“AC-006”，粘度(25℃)：3,000mPa·s(粘度(60℃)：200mPa·s)，官能团数目：2，数均分子量：630(羟基值：178mg KOH/g)

聚醚基多元醇A：由三洋化成工业株式会社制造，商品名“GP-3000”，粘度(25℃)：500mPa·s，官能团数目：3，数均分子量：3,000，EO比率：0摩尔%

聚醚基多元醇B：由三洋化成工业株式会社制造，商品名“FA-103”，粘度(25℃)：730mPa·s，官能团数目：3，数均分子量：3,300，EO比率：70摩尔%

聚醚基多元醇C：由三洋化成工业株式会社制造，商品名“GL-3000”，粘度(25℃)：510mPa·s，官能团数目：3，数均分子量：3,000，EO比率：20摩尔%

聚酯基多元醇：由可乐丽株式会社(Kuraray Co.,Ltd.)制造，商品名“P-510”，粘度(25℃)：540mPa·s，官能团数目：2，数均分子量：500(羟基值：224mg KOH/g)

聚碳酸酯基多元醇1：由可乐丽株式会社制造，商品名“C-590”，粘度(60℃)：170mPa·s，官能团数目：2，数均分子量：500(羟基值：224mg KOH/g)

聚碳酸酯基多元醇2：由可乐丽株式会社制造，商品名“C-1090”，粘度(60℃)：1,800mPa·s，官能团数目：2，数均分子量：1,000(羟基值：112mg KOH/g)

交联剂：1,4-丁二醇

金属催化剂：由城北化学工业株式会社制造，商品名“MRH110”，辛酸锡

泡沫稳定剂：由迈图株式会社(Momentive)制造，商品名“L-5614”，非离子表面活性剂

金属氢氧化物：由昭和电工株式会社制造，商品名“HIGILITEH-10”，氢氧化铝

泡沫形成用气体：氮

异氰酸酯：由日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名“CORONATE1130”，NCO%：31%，粗制MDI

因此，获得实施例1～15和比较例1～10的聚氨酯泡沫体。测量所述聚氨酯泡沫体的厚度、表观密度、25%压缩载荷、压缩残余应变、防尘性和平均泡孔直径。在下文中详细描述25%压缩载荷、压缩残余应变和防尘性的测量方法。将测量结果示于表1～3中。综合评价为，当压缩残余应变(100℃)为20%以下且防尘性试验结果是ο时，将其限定为ο(合格)。可以说，由于压缩残余应变小且防尘性高，因此密封性能良好。

25%压缩载荷是在JIS K6254:1993的试验条件下以1mm/分钟的速度对直径为50mm的样品进行25%压缩时的压缩应力。

通过如下获得压缩残余应变：在JIS K6400-4:2004方法A(70℃)的试验条件下在厚度方向上对样品进行50%压缩，使样品在给定温度(80℃、100℃和110℃的各温度)下放置22小时，在常温下释放压缩应力，在30分钟之后测量样品的厚度，并且通过下式计算。

压缩残余应变(%)=[(压缩之前的厚度-释放之后的厚度)/压缩之前的厚度]×100

如下进行防尘性试验。图4的(A)是示出使用用于防尘性试验中的板状夹具时的状态的侧视图，并且(B)是其平面图。图5是用于防尘性试验中的圆筒状容器的透视图。

将如图4的(B)中所示的形成为外框尺寸50mm²、内框尺寸45mm²和框宽度2.5mm的框架形状的样品S夹在图4的(A)中所示的两个板状夹具51与52之间，并且设定为在样品S的厚度方向上进行25%压缩。通过厚度为160μm的无纺布基材丙烯酸类双面胶粘带57将样品S的一个表面粘合到一个板状夹具51。在板状夹具51与52之间设置弹簧53，并且将板状夹具51与52用螺栓54和螺母55固定。

将其间设置有样品S的板状夹具51和52与1kg粉末一起放置在内径为250mm且在轴63方向上的长度为340mm的圆筒状容器61中。粉末是粒径为4～10μm的滑石粉末。将圆筒状容器61以60rpm绕轴63旋转10分钟。目视确认粉末是否进入到从圆筒状容器61取出的样品S的内侧。当确认粉末不存在于样品S的内侧时，将其评价为ο，并且当确认粉末存在于样品S的内侧时，将其评价为×。

如表1和2的测量结果中所示，实施例1～15都显示在80℃、100℃和110℃下的压缩残余应变为20%以下的良好耐热性。此外，其中将聚氧化烯中氧亚乙基单元的比率(EO比率)为50摩尔%以上的聚醚多元醇B(EO比率：70摩尔%)用作聚醚基多元醇，并且另外相对于100重量份多元醇，EO比率为50摩尔%以上的聚醚多元醇、和蓖麻油基多元醇的总量为50～100重量份的实施例3、4和6为，在80℃、100℃和110℃下的各压缩残余应变与其他实施例相比是小的，并且耐热性非常高。此外，实施例3、4和6为，因为相对于100重量份多元醇以40～70重量份的量包含蓖麻油基多元醇并且相对于100重量份多元醇以30～60重量份的量包含环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇，所以耐热性非常高。

另一方面，比较例1和2为，因为蓖麻油基多元醇的添加量为0或非常少，所以压缩残余应变在80℃下为20%以下，但在100℃和110℃下超过20%，并且耐热性低。

比较例3为，因为蓖麻油基多元醇的粘度高，所以在制造聚氨酯泡沫体时产生空隙，并且防尘性变差。

比较例4为，因为不含有蓖麻油基多元醇，所以作为其他多元醇的聚碳酸酯基多元醇的粘度非常高，并且搅拌混合变得不充分，耐热性降低，并且防尘性变差。

比较例5为，因为蓖麻油基多元醇的添加量大，所以聚氨酯原料的粘度增加，并且在制造聚氨酯泡沫体时产生空隙，且防尘性变差。

比较例6为，因为聚氨酯泡沫体的表观密度太低，所以硬度降低，泡孔***糙，并且防尘性变差。

比较例7为，因为聚氨酯泡沫体的表观密度太高，所以硬度增加，压缩时的胶粘性受损，并且防尘性变差。

比较例8～10为，因为使用化学发泡法而非机械发泡法，所以泡孔***糙，并且防尘性变差。

使得使用蓖麻油基多元醇的实施例3的聚氨酯泡沫体、不使用蓖麻油基多元醇的比较例1的聚氨酯泡沫体、聚醚多元醇的添加量少于20重量份的比较例11的聚氨酯泡沫体、聚硅氧烷泡沫体和橡胶海绵在120℃的环境下或在70℃和湿度95%RH的环境下放置给定时间，然后测量各压缩残余应变(50%压缩，100℃×22小时)。比较例11为，在实施例4的配方中，将聚醚多元醇B的添加量从22重量份变为18重量份，并且将聚酯多元醇的添加量从56重量份变为60重量份。除了这些以外，以与实施例4相同的方式制备聚氨酯泡沫体。

表4示出在120℃的环境下放置之后的压缩残余应变的测量结果，并且表5示出在70℃和湿度95%RH的环境下放置之后的压缩残余应变的测量结果。表4和5中的“时间”是各环境下的放置时间。

表4

表5

如表4和5中所示，使用蓖麻油基多元醇的实施例3的聚氨酯泡沫体在高温下的压缩残余应变小于不使用蓖麻油基多元醇或橡胶海绵的比较例1的聚氨酯的压缩残余应变。此外，确认了，使用蓖麻油基多元醇的聚氨酯泡沫体在高温下的压缩残余应变与聚硅氧烷泡沫体的压缩残余应变等价。

与仅使用聚醚基多元醇而不使用蓖麻油基多元醇的比较例1相比，聚醚多元醇的添加量少于20重量份的比较例10的压缩残余应变更小。然而，在75℃和95%RH下放置672小时以上之后的压缩残余应变大于20%，并且特别地，不能充分降低在高湿度下的压缩残余应变。

因此，本发明的聚氨酯泡沫体即使在高温下也具有小的压缩残余应变，并且因此即使在高温环境下也显示优异的密封性能。因此，作为热源周边区域中的密封材料，本发明的聚氨酯泡沫体是优选的。此外，本发明的聚氨酯泡沫体与聚硅氧烷泡沫体相比是廉价的，并且在高温环境下具有与聚硅氧烷泡沫体等价的小压缩残余应变。因此，从耐热性的观点来看，可以使用本发明的聚氨酯泡沫体代替通常用作用于高温环境的密封材料的聚硅氧烷泡沫体，并且这使得可以降低成本。

本发明的聚氨酯泡沫体优选用于以下应用中。

<电动车辆中的电池单元之间的缓冲材料>

安装在电动车辆中的电池单元在发电和充电时经历膨胀和收缩。因此，在电池单元之间设置恒定空间。所述空间具有缓冲材料，使得当对电池施加冲击时，诸如在事故的情况下，单元不破裂。另一方面，电池中的单元温度增加到约80℃的最大值。因此，缓冲材料需要对这种温度以上具有耐热性。此外，缓冲材料起减震器的作用。因此，需要具有柔软性和低压缩残余应变性能的材料。

具有所述性能的材料一般是聚硅氧烷泡沫体，但聚硅氧烷泡沫体与其他发泡材料相比非常昂贵。用于一个车辆中的缓冲材料的量是大的。因此，为了降低电池的成本，期望切换成廉价的材料。本发明的聚氨酯泡沫体与聚硅氧烷泡沫体相比是廉价的，并且在80～110℃的温度下的压缩残余应变非常小。因此，本发明的聚氨酯泡沫体可以优选用作电动车辆的电池单元之间的缓冲材料。

<电动车辆中的电池组的缓冲材料>

安装在电动车辆中的电池组的缓冲材料需要具有小的压缩残余应变。聚硅氧烷泡沫体具有小的压缩残余应变，但含有大量低分子硅氧烷。二氧化硅有时由于低分子硅氧烷而从聚硅氧烷泡沫体析出。在将硅氧烷泡沫体用作电池组的缓冲材料的情况下，安装在电池组中的电子衬底上的接触点因二氧化硅的析出而被污染，并且电特性可能变差。因此，聚硅氧烷泡沫体不适合用于电池组的缓冲材料。因此，一般将聚氨酯泡沫体用作电池组的缓冲材料。然而，聚氨酯泡沫体具有大的压缩残余应变。

与聚硅氧烷泡沫体相比，本发明的聚氨酯泡沫体含有非常少量的低分子量硅氧烷。此外，与常规聚氨酯泡沫体相比，聚氨酯泡沫体的压缩残余应变非常小。因此，当将本发明的聚氨酯泡沫体用作电动车辆的电池组的缓冲材料时，所述缓冲材料由于压缩残余应变小而具有充分的缓冲性能，并且另外，因为不析出二氧化硅，所以难以发生接触故障。因此，本发明的聚氨酯泡沫体可以优选用作电动车辆的电池组的缓冲材料。

<太阳能面板的缓冲材料>

因为太阳能面板在户外使用，所以用于太阳能面板中的缓冲材料需要具有防水性能、小的压缩残余应变和即使在高温环境下也小的压缩残余应变。具有所述性能的材料一般仅是聚硅氧烷泡沫体，但聚硅氧烷泡沫体与其他发泡材料相比非常昂贵。

然而，本发明的聚氨酯泡沫体与聚硅氧烷泡沫体相比是廉价的，在80～110℃下的压缩残余应变非常小，并且即使在高温环境下也不增加压缩残余应变。此外，防水性能高。因此，本发明的聚氨酯泡沫体可以优选用作太阳能面板的缓冲材料。

<医疗用监控器的缓冲材料>

医疗用监控器需要具有比民生用监控器更高的亮度，并且监控器中的温度达到最大约60℃。一般将聚氨酯泡沫体或聚烯烃泡沫体用作民生用监控器中的液晶玻璃与底盘框架之间的缓冲材料。然而，一般使用的常规聚氨酯泡沫体和聚烯烃泡沫体不具有充分的耐热性，并且期望具有更高耐热性和柔软性的材料。

本发明的聚氨酯泡沫体在80～110℃下的压缩残余应变非常小，并且此外具有25%压缩载荷为0.02～0.40MPa的柔软性。因此，本发明的聚氨酯泡沫体可以优选用作医疗用监控器的缓冲材料。

除了上述的电动车辆的电池单元之间的缓冲材料、电动车辆的电池组的缓冲材料、太阳能面板的缓冲材料和医疗用监控器的缓冲材料之外，本发明的聚氨酯泡沫体还可以优选用作电动车辆的电池单元之间的密封材料、电动车辆的电池组的密封材料、太阳能面板的密封材料和医疗用监控器的密封材料。

尽管已经参考特定实施方式详细描述了本发明，但对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离本发明的主旨和范围的情况下进行各种修改或改变。

本申请基于在2011年7月25日提交的日本专利申请2011-161650，所述日本专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

产业实用性

根据本发明的聚氨酯泡沫体，因为在100℃下的压缩残余应变为20%以下，所以在100℃下的压缩残余应变小。因此，本发明可以提供作为热源周边区域中的密封材料优选的聚氨酯泡沫体。

附图标记

1 聚氨酯泡沫体

10 制造装置

14 基材

20 层压体

31 混合部

33 供给辊

34 产品回收辊

35 排出喷嘴

36 厚度控制手段

38 加热手段

M 聚氨酯原料

Claims

1.一种聚氨酯泡沫体，其通过机械发泡法从含有多元醇、异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂和泡沫形成用气体的聚氨酯原料获得，其中，

2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫体，其中，

相对于100重量份所述多元醇，所述多元醇包含20～80重量份所述聚醚基多元醇，在所述聚醚基多元醇中作为聚氧化烯中氧亚乙基单元的比率的环氧乙烷比率为50摩尔%以上，并且

相对于100重量份所述多元醇，所述环氧乙烷比率为50摩尔%以上的聚醚基多元醇与所述蓖麻油基多元醇的总量为50～100重量份。

3.根据权利要求2所述的聚氨酯泡沫体，其中，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚氨酯泡沫体，其中，

所述聚氨酯泡沫体的厚度为0.1mm～15mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚氨酯泡沫体，其中，

所述聚氨酯泡沫体的25%压缩载荷为0.02MPa～0.40MPa。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的聚氨酯泡沫体，其中，

所述聚氨酯泡沫体的平均泡孔直径为50μm～300μm。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的聚氨酯泡沫体，其中，

所述聚氨酯泡沫体在100℃下的压缩残余应变为10%以下。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的聚氨酯泡沫体，其中，

所述聚氨酯泡沫体在110℃下的压缩残余应变为10%以下。

9.一种密封材料，其包含：

根据权利要求1～8中任一项所述的聚氨酯泡沫体。

10.一种缓冲材料，其包含：

根据权利要求1～8中任一项所述的聚氨酯泡沫体。