JP2014047274A - ポリウレタンフォーム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリウレタンフォームにおいて、ポリオール100質量部中、重量平均分子量300〜1500、水酸基価100〜600mgKOH/gの低分子量ポリオールが50〜90質量部、重量平均分子量2000〜7000、水酸基価15〜90mgKOH/gの高分子量ポリオールが10〜50質量部であり、イソシアネートがトリレンジイソシアネート、イソシアネートインデックスが85〜110であり、難燃剤は、ポリオール100質量部に対してメラミン樹脂粉体が5〜40質量部含まれ、液体難燃剤が10質量部以下からなり、ポリウレタンフォームの見掛け密度が50〜100kg/m3である。
【選択図】 なし
Description
しかし、ポリウレタンフォームは、高比重になると燃焼性が悪化傾向となり、燃焼試験時に燃焼時間と燃焼距離が増大し、UL−94 HF−1に合格するのが難しくなる。
また、ポリウレタンフォームにおいて、熱伝導率を大きくすることと表面抵抗率を大きくすることは、相反する特性であり、その両立が難しかった。
また、本発明のポリウレタンフォームは、難燃剤をポリオール100質量部に対してメラミン樹脂粉体5〜40質量部含み、液体難燃剤については10質量部以下(0〜10質量部)とし、かつイソシアネートインデックスを85〜110としたことにより、表面抵抗率を大きくすることができる。
さらに本発明のポリウレタンフォームは、重量平均分子量300〜1500、水酸基価100〜600mgKOH/gの低分子量ポリオールを、ポリオール100質量部中50〜90質量部含み、かつポリオール100質量部に対して難燃剤としてメラミン樹脂粉体を5〜40質量部含むため、制振性を良好にすることができる。
ポリオールには、重量平均分子量300〜1500、水酸基価100〜600mgKOH/gの低分子量ポリオールと、重量平均分子量2000〜7000、水酸基価15〜90mgKOH/gの高分子量ポリオールとが併用される。前記低分子量ポリオールと高分子量ポリオールは、何れも1種類(単一)に限られず、前記範囲の重量平均分子量及び水酸基価からなる2種類以上(複数)のポリオールを使用してもよい。
粉体難燃剤は、本発明ではメラミン樹脂粉体が必須とされる。メラミン樹脂粉体は、平均粒径が小さいほどポリウレタンフォーム中におけるメラミン樹脂粉体の分布が均一になって難燃効果が高まるため、平均粒径1〜100μmのものが好ましく、より好ましくは扱い易さや入手容易性等の観点から平均粒径10〜60μmのものである。前記メラミン樹脂粉体の量は、ポリオール100質量部に対して5〜40質量部が好ましい。メラミン樹脂粉体の量が少なすぎるとメラミン樹脂粉体による難燃効果が得難くなると共に表面抵抗率が小さくなり、かつ制振性も低下するようになる。一方、メラミン樹脂粉体の量が多すぎるとポリウレタンフォームの発泡バランスが崩れて良好なフォームが得難くなる。なお、メラミン樹脂粉体をポリオール100質量部に対して5〜40質量部と共に、リン系、ポリリン酸アンモニウム等の他の粉体難燃剤を、ポリオール100質量部に対して3〜20質量部程度添加してもよい。ただし、粉体難燃剤の総添加量は、ポリオール100質量部に対して、40質量部以下とすることが望ましい。
整泡剤としては、ポリウレタンフォームに用いられるものであれば使用することができる。例えば、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。特に難燃性を良好にするために、硬質用シリコーン整泡剤やHR用シリコーン整泡剤を使用することが望ましい。硬質用シリコーン整泡剤やHR用シリコーン整泡剤は、軟質スラブ用シリコーン整泡剤に比べ、重量平均分子量が小さく、動粘度も小さくなるので、ドリップしやすく、難燃性を良好にできると考えられる。硬質用シリコーン整泡剤やHR用シリコーン整泡剤の動粘度(JIS Z8803:2011に準拠)は、一般に700mm2/s(25℃)以下であり、軟質スラブ用シリコーン整泡剤の動粘度(JIS Z8803:2011に準拠)は、一般に700mm2/s(25℃)より大きい。したがって、上記理由から動粘度が700mm2/s(25℃)以下の整泡剤を用いるのが好ましく、特に500mm2/s(25℃)以下の整泡剤が好ましい。また、整泡剤の量は、ポリオール100質量部に対して0.5〜1.5質量部が好ましい。
本発明のポリウレタンフォームは、発熱するハードディスクの放熱を促すために、熱伝導率(ASTM C−177準拠)の好ましい範囲が0.05W/(m・K)以上であり、より好ましくは0.06W/(m・K)以上である。
また、本発明のポリウレタンフォームは、絶縁性を良好とするため、表面抵抗率の好ましい範囲が2.9×1011Ω/sq以上であり、より好ましくは1.0×1012Ω/sq以上である。
さらに、本発明のポリウレタンフォームは、制振性を良好とするため、粘弾性の好ましい範囲が、ピーク温度0℃以上でtanδが0.50以上であり、より好ましくはピーク温度5℃以上でtanδが0.55以上である。tanδは、損失係数を表し、貯蔵剪断弾性率(G′)と損失剪断弾性率(G″)の比、G″/G′であり、材料の変形時に材料がどの程度エネルギーを吸収するかを示している。一般的には、tanδの値が大きい程、制振性が良いといえる。
・ポリオール1:ポリエーテルポリオール、Mw400、水酸基価420mgKOH/g、官能基数3、品番;GP−400、三洋化成工業株式会社
・ポリオール2:ポリエーテルポリオール、Mw700、水酸基価240mgKOH/g、官能基数3、品番;アデカG−700、株式会社ADEKA
・ポリオール3:ポリエーテルポリオール、Mw1500、水酸基価112mgKOH/g、官能基数3、品番;サンニックスGP−1500、三洋化成工業株式会社
・ポリオール4:ポリエーテルポリオール、Mw600、水酸基価187mgKOH/g、官能基数2、品番;PEG−600、三洋化成工業株式会社
・ポリオール5:ポリエーテルポリオール、Mw1000、水酸基価115mgKOH/g、官能基数2、品番;テスラック2467、日立化成ポリマー株式会社
・ポリオール6:ポリエーテルポリオール、Mw1000、水酸基価112mgKOH/g、官能基数2、品番;D−1000、三井化学ポリウレタン株式会社
[高分子量ポリオール]
・ポリオール7:ポリエーテルポリオール、Mw2000、水酸基価56mgKOH/g、官能基数2、品番;サンニックスPP−2000、三洋化成工業株式会社
・ポリオール8:ポリエーテルポリオール、Mw2500、水酸基価45mgKOH/g、官能基数2、品番;プルロニックL−62、株式会社ADEKA
・ポリオール9:ポリエーテルポリオール、Mw3000、水酸基価56mgKOH/g、官能基数3、品番;サンニックスGP−3000、三洋化成工業株式会社
・ポリオール10:ポリエーテルポリオール、Mw6000、水酸基価37mgKOH/g、官能基数4、品番;No.36、三洋化成工業株式会社
・ポリオール11:ポリエーテルポリオール、Mw6000、水酸基価28mgKOH/g、官能基数3、品番;サンニックスFA−909、三洋化成工業株式会社
・触媒1:反応型アミン触媒、品番;カオーライザーNo.25、花王株式会社
・触媒2:添加型アミン触媒、品番;DABCO 33LV、エアープロダクツジャパン株式会社
・触媒3:金属触媒(スズ触媒)、品番;MRH−110、城北化学株式会社
・整泡剤1:シリコーン整泡剤、硬質用シリコーン整泡剤、動粘度400mm2/s(25℃)、品番;SF−2938F、東レ・ダウコーニング株式会社
・整泡剤2:シリコーン整泡剤、HR用シリコーン整泡剤、動粘度210mm2/s(25℃)、品番;SF−2962、東レ・ダウコーニング株式会社
・整泡剤3:シリコーン整泡剤、硬質用シリコーン整泡剤、動粘度350mm2/s(25℃)、品番;SH−193、東レ・ダウコーニング株式会社
・整泡剤4:シリコーン整泡剤、軟質スラブ用シリコーン整泡剤、動粘度920mm2/s(25℃)、品番;SZ−1136、東レ・ダウコーニング株式会社
・難燃剤1:メラミン樹脂粉体、品番;メラミン、三井化学株式会社
・難燃剤2:リン系難燃剤、品番;BDPO、日華化学株式会社
・難燃剤3:ポリ燐酸アンモニウム、品番;エクソリットAP−422、クラリアントジャパン株式会社
[液体難燃剤]
・難燃剤4:縮合リン酸エステル系難燃剤、品番;DAIGUARD−880、大八化学工業株式会社
・難燃剤5:縮合リン酸エステル系難燃剤、品番;CR−733S、大八化学工業株式会社
・イソシアネート1:トリレンジイソシアネート(TDI)、2−4TDI/2−6TDI=65/35、品番;T−65、日本ポリウレタン工業株式会社
・イソシアネート2:ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、品番;ルプラネート200B、BASF社
熱伝導率は、元厚みに対し、70%に圧縮した試験片について85℃条件下で熱伝導率を熱伝導率測定装置(HOLOMETRIX MODEL TCFGM GUARDED HOT PLATE INSTRUMENT:SNGHP−3にて測定した。
表面抵抗率は、測定装置ADVANTEST R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE
METERを用いて、JIS K6911:1995に従って測定した。
粘弾性は、動的粘弾性測定装置ARES−RDAを用いて測定した。
また、実施例52は、実施例30、実施例50及び実施例51とは異なる軟質スラブ用シリコーン整泡剤(動粘度920mm2/s(25℃))を使用した例である。実施例52は、難燃性が厚み4mmにおいてHF−1不合格となり、実施例30、50、51と比較すると低下したが、その他の測定項目はより好ましい結果(範囲)であった。
比較例16は、実施例30(イソシアネートインデックス100)の配合において、イソシアネートインデックスを本発明の範囲を超える値にした例である。比較例16は、発泡後にポリウレタンフォームのシュリンク(収縮)が大きく、良好な発泡体が得られなかったため、見掛け密度等の測定を行うことができなかった。
比較例18は、実施例30(イソシアネートインデックス100)の配合において発泡剤(水)の量を減らして見掛け密度を本発明の範囲を超える値にした例である。比較例18は、難燃性が、厚み1mm及び4mmの何れにおいてもHF−1不合格になった。
Claims (1)
- ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤及び難燃剤を含むポリウレタンフォーム原料から得られるポリウレタンフォームにおいて、
前記ポリオールは、重量平均分子量300〜1500、水酸基価100〜600mgKOH/gの低分子量ポリオールと、重量平均分子量2000〜7000、水酸基価15〜90mgKOH/gの高分子量ポリオールとよりなり、
前記ポリオール100質量部中、前記低分子量ポリオールは50〜90質量部、前記高分子量ポリオールは10〜50質量部であり、
前記イソシアネートはトリレンジイソシアネートからなり、イソシアネートインデックスは85〜110であり、
前記難燃剤は、前記ポリオール100質量部に対してメラミン樹脂粉体が5〜40質量部含まれ、液体難燃剤が10質量部以下であり、
前記ポリウレタンフォームの見掛け密度が50〜100kg/m3であることを特徴とするポリウレタンフォーム。
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