JP2010247532A - Polyurethane foam laminate and method for manufacturing the same, and gasket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリウレタンフォーム積層体及びその製造方法並びにガスケットに関する。更に詳しくは、本発明は、特定の難燃剤を含み、難燃剤がブリードアウトすることがなく、柔軟であり、且つ、傷が付き難く、外観性に優れるポリウレタンフォーム層と、樹脂フィルム層とを備え、難燃性に優れるポリウレタンフォーム積層体及びその製造方法、並びに、このポリウレタンフォーム積層体を用いてなり、難燃性及びシール性に優れるガスケットに関する。 The present invention relates to a polyurethane foam laminate, a method for producing the same, and a gasket. More specifically, the present invention includes a polyurethane foam layer containing a specific flame retardant, the flame retardant does not bleed out, is flexible, hardly scratched, and has excellent appearance, and a resin film layer. The present invention relates to a polyurethane foam laminate having excellent flame retardancy, a method for producing the same, and a gasket comprising the polyurethane foam laminate and having excellent flame retardancy and sealability.
従来、携帯電話機等の携帯通信機器、デジタルカメラ、カーナビゲーション等の電子機器では、内部への水分及び塵埃等の侵入を抑えるため、筐体の周縁部等にガスケットが配設されている。また、特に高温雰囲気等の過酷な環境下で用いられる電子機器及び精密機器等、並びに発熱性の高い電子機器及び精密機器等では、UL94に規定される難燃基準であるHBF規格に合格する難燃性を有している必要がある。このような難燃性を付与するため、(1)有機臭素化合物、有機塩素化合物等のハロゲン系難燃剤、(2)三酸化アンチモン、(3)有機リン系化合物、(4)金属水酸化物(例えば、特許文献1参照。)等の各種の難燃剤を配合した樹脂フォームを用いたガスケットが提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in electronic devices such as mobile communication devices such as mobile phones, digital cameras, and car navigation systems, gaskets are disposed on the peripheral edge of a housing in order to suppress the intrusion of moisture and dust into the inside. In particular, electronic devices and precision devices used in harsh environments such as high-temperature atmospheres, as well as highly heat-generating electronic devices and precision devices, are difficult to pass the HBF standard, which is a flame retardant standard prescribed in UL94. It must be flammable. In order to impart such flame retardancy, (1) halogenated flame retardants such as organic bromine compounds and organic chlorine compounds, (2) antimony trioxide, (3) organophosphorus compounds, (4) metal hydroxides (For example, refer patent document 1) The gasket using the resin foam which mix | blended various flame retardants, such as is proposed.
しかし、上記の各種の難燃剤には、それぞれ以下のような問題点がある。
(1)ハロゲン系難燃剤は、燃焼時、環境負荷の大きいハロゲン化物が発生するため好ましくない。
(2)三酸化アンチモンは、環境負荷が大きく、且つ有害であることが確認されており好ましくない。
(3)有機リン系化合物は液状であることが多く、大量に配合するとフォーム物性が低下する、ブリードアウトして筐体等に移行するという問題が懸念される。また、樹脂フィルムと樹脂フォームとを一体化してなるガスケットでは、例えば、UL94に規定される難燃試験において、基材である樹脂フィルムが収縮し、試験片がフォーム側にカールすることを抑えることができず、結果としてHBF規格に合格しないという問題がある。
(4)水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属化合物は、前記のような環境負荷及び人体に対する影響等は殆どなく、安全なガスケットとすることができるが、例えば、HBF規格に合格する難燃性を有するガスケットとするためには、樹脂フォームに大量に配合する必要がある。しかし、メカニカルフロス法では、フォーム原料に粉粒体を配合すると増粘に繋がり、特に密度の低い樹脂フォームの製造時には増粘が顕著になり、メカニカルフロス法による樹脂フォームが本来有する微細セル構造の形成が困難であり、フォームの表面が荒れる、所謂、セル荒れが発生する等の問題がある。
However, the various flame retardants described above have the following problems.
(1) A halogen-based flame retardant is not preferable because a halide having a large environmental load is generated during combustion.
(2) Antimony trioxide is not preferable because it has been confirmed to have a large environmental burden and is harmful.
(3) Organophosphorus compounds are often in a liquid state, and there is a concern that foam physical properties deteriorate when blended in a large amount, and that they bleed out and migrate to a housing or the like. In the case of a gasket formed by integrating a resin film and a resin foam, for example, in a flame retardant test prescribed in UL94, the resin film as a base material is prevented from shrinking and curling the test piece to the foam side. As a result, there is a problem that the HBF standard is not passed.
(4) Metallic compounds such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide have little impact on the environment and the human body as described above, and can be used as a safe gasket. For example, flame retardants that pass HBF standards In order to obtain a gasket having a property, it is necessary to mix it in a large amount with a resin foam. However, in the mechanical floss method, the addition of powder to the foam material leads to thickening, especially when producing low-density resin foam, the thickening becomes significant, and the fine cell structure inherent in the resin foam by the mechanical floss method is inherent. There is a problem that formation is difficult, the surface of the foam is rough, and so-called cell roughening occurs.
特許文献1には、特定の密度を有し、難燃剤である金属水酸化物をポリオール100重量部に対して25〜50重量部混合した難燃性シール材が開示されている。この特許文献1には、低密度であると、空気との接触面積が大きくなり、難燃性が低下すると説明されている。また、この難燃性シール材では、金属水酸化物が50重量部を越えると硬くなったり、脆性が発現したりしてシール性に問題が発生すると説明されており、多量の金属水酸化物を配合したときの問題点が記載されている。更に、この問題に対処する方法として、整泡剤の希釈媒体としてポリオールを用いることで、整泡剤をポリウレタンの分子内に取り込んでしまい、難燃化の阻害要因となる整泡剤の揮発を防止する方法が記載されている。 Patent Document 1 discloses a flame retardant sealing material having a specific density and 25 to 50 parts by weight of a metal hydroxide that is a flame retardant mixed with 100 parts by weight of a polyol. In Patent Document 1, it is described that when the density is low, the contact area with air is increased, and the flame retardancy is reduced. Further, in this flame-retardant sealing material, it has been described that when the metal hydroxide exceeds 50 parts by weight, it becomes hard or brittleness is exhibited, causing a problem in sealing properties. The problem when blended is described. Furthermore, as a method of dealing with this problem, by using a polyol as a dilution medium for the foam stabilizer, the foam stabilizer is taken into the polyurethane molecule, and volatilization of the foam stabilizer, which is an impediment to flame retardancy, is achieved. A method to prevent is described.
また、特許文献2には、基材フィルムと、この基材フィルム上に形成されたポリウレタン発泡体層とを備える物品が開示されており、この物品として、携帯電話機等のディスプレイなどに用いられるシール部材が例示されている。更に、ポリウレタン泡混合物に任意の添加剤を添加してもよいと記載されており、添加物として難燃剤が例示されている。 Patent Document 2 discloses an article including a base film and a polyurethane foam layer formed on the base film, and a seal used for a display such as a mobile phone as the article. The member is illustrated. Furthermore, it is described that an arbitrary additive may be added to the polyurethane foam mixture, and a flame retardant is exemplified as the additive.
本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、難燃剤がブリードアウトすることがなく、柔軟であり、且つ、傷が付き難く、外観性に優れるポリウレタンフォーム層と、樹脂フィルム層とを備え、難燃性に優れるポリウレタンフォーム積層体及びその製造方法、並びに、このポリウレタンフォーム積層体を用いてなり、難燃性及びシール性に優れるガスケットに関する。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and the polyurethane foam layer and the resin film are excellent in appearance without causing the flame retardant to bleed out, being flexible and hardly scratched. The present invention relates to a polyurethane foam laminate having a layer and excellent in flame retardancy, a method for producing the same, and a gasket comprising the polyurethane foam laminate and excellent in flame retardancy and sealability.
本発明は以下のとおりである。
1.ポリイソシアネート、ポリオール及び難燃剤を含有するフォーム原料と、気体とを混合して、気液混合物を生成させ、その後、該気液混合物を樹脂フィルム上に供給し、次いで、該気液混合物を加熱し、該フォーム原料を反応させて得られた、該樹脂フィルムからなる樹脂フィルム層と、生成したポリウレタンフォームからなるフォーム層とを有するポリウレタンフォーム積層体において、
上記フォーム原料に含まれる上記難燃剤は、金属水酸化物粉末と、液状難燃剤とを含み、上記ポリオールを100質量部とした場合に、該金属水酸化物粉末は20〜60質量部であり、該液状難燃剤は5〜20質量部であって、且つ、
上記フォーム層の密度が100〜280kg/m3であることを特徴とするポリウレタンフォーム積層体。
2.上記液状難燃剤がリン系難燃剤である上記1に記載のポリウレタンフォーム積層体。
3.上記金属水酸化物粉末の平均粒径が10〜100μmである上記1又は2に記載のポリウレタンフォーム積層体。
4.上記樹脂フィルム層がポリエチレンテレフタレートを含み、該樹脂フィルム層の厚さが25〜125μmである上記1乃至3のいずれかに記載のポリウレタンフォーム積層体。
5.上記フォーム層の平均セル径が50〜300μmである上記1乃至4のいずれかに記載のポリウレタンフォーム積層体。
6.上記フォーム層が、上記樹脂フィルム層に積層された面とは反対側の面にスキン層を有する上記1乃至5のいずれかに記載のポリウレタンフォーム積層体。
7.40%圧縮したときの荷重が0.002〜0.02MPaである上記1乃至6のいずれかに記載のポリウレタンフォーム積層体。
8.温度70℃で、50%圧縮したときの圧縮残留歪が10.0%以下である上記1乃至7のいずれかに記載のポリウレタンフォーム積層体。
9.ポリイソシアネート、ポリオール及び難燃剤を含有するフォーム原料と、気体とを混合して、気液混合物を生成させ、その後、該気液混合物を樹脂フィルム上に供給し、次いで、該気液混合物を加熱し、該フォーム原料を反応させて、該樹脂フィルムからなる樹脂フィルム層と、該フォーム原料の反応硬化により生成したポリウレタンフォームからなるフォーム層とを有するポリウレタンフォーム積層体を製造する方法において、
上記フォーム原料に含まれる上記難燃剤は、金属水酸化物粉末と、液状難燃剤とを含み、上記ポリオールを100質量部とした場合に、該金属水酸化物粉末は20〜60質量部であり、該液状難燃剤は5〜20質量部であって、且つ、
上記フォーム層の密度が100〜280kg/m3であることを特徴とするポリウレタンフォーム積層体の製造方法。
10.上記1乃至8のうちのいずれか1項に記載のポリウレタンフォーム積層体を用いてなることを特徴とするガスケット。
11.厚さが0.4〜1.5mmである上記10に記載のガスケット。
The present invention is as follows.
1. A foam raw material containing a polyisocyanate, a polyol and a flame retardant is mixed with a gas to form a gas-liquid mixture. Then, the gas-liquid mixture is supplied onto a resin film, and then the gas-liquid mixture is heated. In the polyurethane foam laminate having a resin film layer made of the resin film and a foam layer made of the produced polyurethane foam, obtained by reacting the foam raw material,
The flame retardant contained in the foam raw material includes a metal hydroxide powder and a liquid flame retardant, and when the polyol is 100 parts by mass, the metal hydroxide powder is 20 to 60 parts by mass. The liquid flame retardant is 5 to 20 parts by mass, and
A polyurethane foam laminate, wherein the foam layer has a density of 100 to 280 kg / m 3 .
2. 2. The polyurethane foam laminate according to 1 above, wherein the liquid flame retardant is a phosphorus flame retardant.
3. 3. The polyurethane foam laminate according to 1 or 2 above, wherein the metal hydroxide powder has an average particle size of 10 to 100 μm.
4). 4. The polyurethane foam laminate according to any one of 1 to 3, wherein the resin film layer contains polyethylene terephthalate, and the thickness of the resin film layer is 25 to 125 μm.
5). The polyurethane foam laminate according to any one of 1 to 4 above, wherein the foam layer has an average cell diameter of 50 to 300 µm.
6). 6. The polyurethane foam laminate according to any one of 1 to 5, wherein the foam layer has a skin layer on a surface opposite to a surface laminated on the resin film layer.
7. The polyurethane foam laminate according to any one of 1 to 6 above, wherein the load when compressed by 40% is 0.002 to 0.02 MPa.
8). 8. The polyurethane foam laminate according to any one of 1 to 7 above, wherein the compression residual strain when compressed by 50% at a temperature of 70 ° C. is 10.0% or less.
9. A foam raw material containing a polyisocyanate, a polyol and a flame retardant is mixed with a gas to form a gas-liquid mixture. Then, the gas-liquid mixture is supplied onto a resin film, and then the gas-liquid mixture is heated. And reacting the foam raw material to produce a polyurethane foam laminate having a resin film layer comprising the resin film and a foam layer comprising a polyurethane foam produced by reaction curing of the foam raw material.
The flame retardant contained in the foam raw material includes a metal hydroxide powder and a liquid flame retardant, and when the polyol is 100 parts by mass, the metal hydroxide powder is 20 to 60 parts by mass. The liquid flame retardant is 5 to 20 parts by mass, and
The method for producing a polyurethane foam laminate, wherein the foam layer has a density of 100 to 280 kg / m 3 .
10. 9. A gasket comprising the polyurethane foam laminate according to any one of 1 to 8 above.
11. 11. The gasket according to 10 above, wherein the thickness is 0.4 to 1.5 mm.
本発明のポリウレタンフォーム積層体によれば、難燃剤として、それぞれ所定量の金属水酸化物粉末と、液状難燃剤とを含有するため、難燃剤がブリードアウトすることがなく、柔軟であり、且つ、傷が付き難く、外観性に優れるフォーム層と、樹脂フィルム層とを備える。そして、全体として、柔軟性に優れ、高温雰囲気等の苛酷な環境下で使用される機器、発熱性を有する機器等に配設される、難燃性に優れたガスケット等のシール材として好適である。
上記液状難燃剤がリン系難燃剤である場合には、このリン系難燃剤と金属水酸化物粉末との組み合わせにより、難燃剤がフォーム層の表面にブリードアウトすることがなく、所定の密度を有し且つ柔軟なフォーム層を備え、難燃性に優れる。
上記樹脂フィルム層がポリエチレンテレフタレートを含み、該樹脂フィルム層の厚さが25〜125μmである場合には、ポリウレタンフォーム積層体は、形状安定性に優れる。そして、このポリウレタンフォーム積層体を、ガスケットとして用いると、機器の筐体等を構成する2つの部材の周縁部における封止を、完全なものとすることができる。即ち、上記周縁部と、上記樹脂フィルム層との密着性に優れる。
上記フォーム層の平均セル径が50〜300μmである場合には、フォーム層における圧縮残留歪が小さく、ガスケットとして用いたときに、長期にわたって優れたシール性等が得られる。
また、上記フォーム層が、樹脂フィルム層に積層された面とは反対側の面にスキン層を有する場合には、機器の筐体等を構成する2つの部材の周縁部における封止を、完全なものとすることができる。即ち、樹脂フィルム層側における密着性と同様に、フォーム層側も上記周縁部に密着させることができるので、携帯電話機等の筐体等のガスケット等として用いたときに、より優れたシール性等が得られる。
本発明のポリウレタンフォーム積層体における40%圧縮時荷重が、0.002〜0.02MPaである場合には、十分に柔軟である。そして、このポリウレタンフォーム積層体に対して、打ち抜き型により打ち抜く等の加工により、携帯電話機等の筐体等のガスケット等を作製する際に、フォーム層が傷付いたり、加工部の周縁等において欠けたりすることがない。また、本発明のポリウレタンフォーム積層体を、ガスケット等として用いたときに、優れたシール性等が得られる。
また、本発明のポリウレタンフォーム積層体において、温度70℃、50%圧縮時の圧縮残留歪が10.0%以下である場合には、携帯電話機等の筐体等のガスケット等として、特に高温等の苛酷な環境下で用いたときに、優れたシール性等が、より長期にわたって維持される。
上記フォーム層の平均セル径が50〜300μmである場合には、圧縮残留歪が小さい等の優れた物性を有するポリウレタンフォーム積層体とすることができる。
According to the polyurethane foam laminate of the present invention, as the flame retardant, each contains a predetermined amount of metal hydroxide powder and a liquid flame retardant, the flame retardant does not bleed out, is flexible, and It is provided with a foam layer that is hardly scratched and has excellent appearance, and a resin film layer. As a whole, it is excellent in flexibility and suitable as a sealing material such as a gasket having excellent flame retardancy, which is disposed in a device used in a severe environment such as a high-temperature atmosphere, a device having heat generation properties, etc. is there.
When the liquid flame retardant is a phosphorus flame retardant, the combination of the phosphorus flame retardant and the metal hydroxide powder prevents the flame retardant from bleeding out on the surface of the foam layer, and a predetermined density is obtained. It has a flexible foam layer and has excellent flame retardancy.
When the said resin film layer contains a polyethylene terephthalate and the thickness of this resin film layer is 25-125 micrometers, a polyurethane foam laminated body is excellent in shape stability. And when this polyurethane foam laminated body is used as a gasket, the sealing in the peripheral part of the two members which comprise the housing | casing etc. of an apparatus can be made perfect. That is, the adhesion between the peripheral edge and the resin film layer is excellent.
When the average cell diameter of the foam layer is 50 to 300 μm, the compressive residual strain in the foam layer is small, and excellent sealability and the like can be obtained over a long period of time when used as a gasket.
In addition, when the foam layer has a skin layer on the surface opposite to the surface laminated on the resin film layer, the sealing at the peripheral portions of the two members constituting the housing of the device is completely performed. Can be. That is, as with the adhesiveness on the resin film layer side, the foam layer side can also be closely attached to the peripheral portion, so that when used as a gasket for a casing of a mobile phone or the like, a better sealing property or the like Is obtained.
When the 40% compression load in the polyurethane foam laminate of the present invention is 0.002 to 0.02 MPa, it is sufficiently flexible. And when manufacturing gaskets for casings of cellular phones, etc. by processing such as punching with a punching die for this polyurethane foam laminate, the foam layer is damaged or chipped at the periphery of the processed part, etc. There is nothing to do. In addition, when the polyurethane foam laminate of the present invention is used as a gasket or the like, excellent sealing properties and the like can be obtained.
In the polyurethane foam laminate of the present invention, when the compression residual strain at 50 ° C. and 50% compression is 10.0% or less, it is particularly high temperature as a gasket or the like for a casing of a mobile phone or the like. When used in such a severe environment, excellent sealing properties and the like are maintained over a longer period of time.
When the average cell diameter of the foam layer is 50 to 300 μm, a polyurethane foam laminate having excellent physical properties such as a small compressive residual strain can be obtained.
本発明のポリウレタンフォーム積層体の製造方法によれば、難燃剤がブリードアウトすることがなく、セル荒れを生じることがなく、良好な外観を有するフォーム層と、樹脂フィルム層とを備え、難燃性に優れるポリウレタンフォーム積層体を製造することができる。
また、水又は発泡剤を用いて製造された密度が同程度の通常の軟質スラブポリウレタンフォームと比べて、フォーム層の平均セル径を小さくすることができる。
上記フォーム原料に含まれる金属水酸化物粉末の平均粒径が10〜100μmである場合には、フォーム原料及び気液混合物が過度に増粘せず、取扱いが容易である。また、このフォーム原料と、気体とを用いて、気液混合物を生成させる際に、両者の混合が容易であり、金属水酸化物粉末の沈降を抑制しつつ、均質な気液混合物を効率よく調製することができる。
上記樹脂フィルムがポリエチレンテレフタレートを含む場合には、この樹脂フィルムが十分な強度、耐熱性等を有するため、気液混合物の加熱の際には、容易に伸長することもなく、フォーム層及び樹脂フィルム層の密着性に優れたポリウレタンフォーム積層体を安定して製造することができる。
According to the method for producing a polyurethane foam laminate of the present invention, the flame retardant does not bleed out, does not cause cell roughening, has a foam layer having a good appearance, and a resin film layer, and is flame retardant. A polyurethane foam laminate having excellent properties can be produced.
Moreover, the average cell diameter of a foam layer can be made small compared with the normal soft slab polyurethane foam with the same density manufactured using water or a foaming agent.
When the average particle diameter of the metal hydroxide powder contained in the foam raw material is 10 to 100 μm, the foam raw material and the gas-liquid mixture do not excessively thicken and are easy to handle. In addition, when forming a gas-liquid mixture using this foam raw material and gas, the mixing of both is easy, and the homogeneous gas-liquid mixture is efficiently produced while suppressing sedimentation of the metal hydroxide powder. Can be prepared.
When the resin film contains polyethylene terephthalate, the resin film has sufficient strength, heat resistance, etc., and therefore, when the gas-liquid mixture is heated, the foam layer and the resin film are not easily stretched. A polyurethane foam laminate having excellent layer adhesion can be produced stably.
本発明のガスケットによれば、難燃性、柔軟性及びシール性に優れ、フォーム層に傷が付き難く、携帯電話機等の筐体部材の間等に配設する際の作業も容易である。また、携帯電話機等は、薄型化の傾向にあり、従来のガスケットを用いて、機器を完成させると、筐体部材が反ってしまうことがある。しかし、本発明のガスケットを用いると、反りが発生することがなく、優れたシール性を有する機器が得られる。
また、ガスケットの厚さが0.4〜1.5mmである場合には、携帯電話機等の小型機器における筐体部材の間等に配設する際の作業が容易である。また、その配設に際して、ガスケットを過度に圧縮する必要もない。そのため、優れたシール性等が、長期にわたって維持される。
According to the gasket of the present invention, it is excellent in flame retardancy, flexibility, and sealing properties, the foam layer is hardly damaged, and the work when disposed between housing members such as a cellular phone is easy. In addition, mobile phones and the like tend to be thin, and when a device is completed using a conventional gasket, the housing member may be warped. However, when the gasket of the present invention is used, warpage does not occur and an apparatus having excellent sealing properties can be obtained.
In addition, when the thickness of the gasket is 0.4 to 1.5 mm, the work for disposing between the casing members in a small device such as a mobile phone is easy. In addition, it is not necessary to compress the gasket excessively when it is disposed. Therefore, excellent sealing properties and the like are maintained over a long period.
11;オークスミキサ、12;ロールコーター、13;加熱炉、2;ポリウレタンフォーム積層体、21;フォーム層、21a;気液混合物、21b;未硬化層、22;樹脂フィルム層、22a樹脂フィルム、3;離型紙又は離型処理がなされた樹脂フィルム、101;ガスケット、101;フォーム層、102;樹脂フィルム層。 11; Oaks mixer, 12; Roll coater, 13; Heating furnace, 2; Polyurethane foam laminate, 21; Foam layer, 21a; Gas-liquid mixture, 21b; Uncured layer, 22; Resin film layer, 22a resin film, 3 A release paper or a release-treated resin film, 101; a gasket, 101; a foam layer, 102; a resin film layer.
以下、本発明を詳しく説明する。
1.ポリウレタンフォーム積層体及びその製造方法
本発明のポリウレタンフォーム積層体は、ポリイソシアネート、ポリオール及び難燃剤を含有するフォーム原料と、気体とを混合し、気液混合物を生成させ、その後、得られた気液混合物を樹脂フィルム上に供給し、次いで、この気液混合物を加熱し、フォーム原料を反応させて得られた、樹脂フィルムからなる樹脂フィルム層と、生成したポリウレタンフォームからなるフォーム層とを有する積層体である。そして、上記フォーム原料に含まれる難燃剤は、金属水酸化物及び液状難燃剤を含み、その含有量は、ポリオールを100質量部とした場合に、それぞれ、20〜60質量部及び5〜20質量部である。また、形成されるフォーム層の密度は100〜280kg/m3である。
The present invention will be described in detail below.
1. Polyurethane foam laminate and method for producing the same The polyurethane foam laminate of the present invention is obtained by mixing a foam raw material containing a polyisocyanate, a polyol and a flame retardant with a gas to form a gas-liquid mixture. A liquid mixture is supplied onto a resin film, and then the gas-liquid mixture is heated to have a resin film layer made of a resin film obtained by reacting a foam raw material and a foam layer made of a produced polyurethane foam. It is a laminate. And the flame retardant contained in the said foam raw material contains a metal hydroxide and a liquid flame retardant, The content is 20-60 mass parts and 5-20 mass, respectively, when a polyol is 100 mass parts. Part. Moreover, the density of the foam layer to be formed is 100 to 280 kg / m 3 .
1−1.フォーム原料
上記フォーム原料は、ポリイソシアネート、ポリオール及び難燃剤を含有する組成物であり、必要に応じて、後述する他の成分を含む。
上記ポリイソシアネートは、特に限定されず、従来、ポリウレタンフォームの製造に用いられるポリイソシアネートを用いることができる。このポリイソシアネートとしては、通常、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗MDI、トリレンジイソシアネート等が用いられる。これらの他、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、パラフェニ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、2,4,4−トリメチルヘキサメチレ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、m−キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化MDI、イソホロンジイソシアネート等の芳香族系又は脂肪族系のポリイソシアネート、プレポリマー型のポリイソシアネート等を用いることもできる。上記ポリイソシアネートは、2種以上を併用することもあるが、1種のみを用いることが多い。
ポリイソシアネートは、イソシアネートインデックスが、好ましくは0.8〜1.2、特に好ましくは0.9〜1.1となるように配合される。
1-1. Foam raw material The foam raw material is a composition containing a polyisocyanate, a polyol, and a flame retardant, and includes other components described later as necessary.
The said polyisocyanate is not specifically limited, The polyisocyanate conventionally used for manufacture of a polyurethane foam can be used. As this polyisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI, tolylene diisocyanate and the like are usually used. In addition to these, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 4,4′- Aromatic or aliphatic polyisocyanates such as dicyclohexylmethane diisocyanate, m-xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hydrogenated MDI, and isophorone diisocyanate, prepolymer type polyisocyanate, and the like can also be used. Although the said polyisocyanate may use 2 or more types together, often only 1 type is used.
The polyisocyanate is blended so that the isocyanate index is preferably 0.8 to 1.2, particularly preferably 0.9 to 1.1.
上記ポリオールは、特に限定されず、従来、ポリウレタンフォームの製造に用いられるポリオールを用いることができる。このポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを共重合させたポリエーテルエステルポリオール等を用いることができる。また、十分な引張強度等を有するフォーム層とすること等を目的として、ポリマーポリオールを併用することもできる。このポリマーポリオールは、例えば、ポリエーテルポリオールにアクリロニトリル、スチレン、メチルメタクリレート等のエチレン性不飽和化合物を、固形分換算で、好ましくは10〜40質量%、より好ましくは15〜30質量%、グラフト重合させたポリオールである。
上記ポリオールの平均分子量は、好ましくは400〜5000、より好ましくは800〜4000である。
上記ポリオールは、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。
The said polyol is not specifically limited, The polyol conventionally used for manufacture of a polyurethane foam can be used. As this polyol, polyether polyol, polyester polyol, polyether ester polyol obtained by copolymerizing polyether polyol and polyester polyol, and the like can be used. In addition, a polymer polyol can be used in combination for the purpose of forming a foam layer having sufficient tensile strength and the like. This polymer polyol is, for example, a polyether polyol containing an ethylenically unsaturated compound such as acrylonitrile, styrene, or methyl methacrylate in terms of solid content, preferably 10 to 40% by mass, more preferably 15 to 30% by mass, and graft polymerization. Polyol.
The average molecular weight of the polyol is preferably 400 to 5000, more preferably 800 to 4000.
The said polyol may be used only 1 type and can also use 2 or more types together.
上記難燃剤としては、金属水酸化物粉末と、液状難燃剤とを併用する。
上記金属水酸化物粉末としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等からなる粉末が挙げられる。金属水酸化物粉末は、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。これらのうちでは、ヒドロキシル基を3個有し、分解点が200℃程度と低い水酸化アルミニウムの粉末が好ましい。この水酸化アルミニウム粉末を用いると、液状難燃剤との併用により、特に優れた難燃性を付与することができる。
更に、金属水酸化物粉末の平均粒径は、好ましくは10〜100μm、特に好ましくは25〜75μmである。金属水酸化物粉末の平均粒径が10〜100μmであると、フォーム原料及び気液混合物が過度に増粘せず、取扱いが容易である。また、このフォーム原料と、気体とを用いて、気液混合物を生成させるときに、両者の混合が容易であり、金属水酸化物粉末の沈降を抑制しつつ、均質な気液混合物を効率よく調製することができる。尚、上記平均粒径は、粒度分布測定装置により測定された値である。
As the flame retardant, a metal hydroxide powder and a liquid flame retardant are used in combination.
As said metal hydroxide powder, the powder which consists of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc. is mentioned. Only one metal hydroxide powder may be used, or two or more metal hydroxide powders may be used in combination. Of these, aluminum hydroxide powder having three hydroxyl groups and a decomposition point as low as about 200 ° C. is preferable. When this aluminum hydroxide powder is used, particularly excellent flame retardancy can be imparted by the combined use with a liquid flame retardant.
Furthermore, the average particle diameter of the metal hydroxide powder is preferably 10 to 100 μm, particularly preferably 25 to 75 μm. When the average particle diameter of the metal hydroxide powder is 10 to 100 μm, the foam raw material and the gas-liquid mixture do not excessively thicken and are easy to handle. In addition, when forming a gas-liquid mixture using this foam raw material and gas, the mixing of both is easy, and the homogeneous gas-liquid mixture is efficiently produced while suppressing sedimentation of the metal hydroxide powder. Can be prepared. The average particle size is a value measured by a particle size distribution measuring device.
また、上記液状難燃剤は、特に限定されないが、好ましくは、25℃で液体の難燃剤である。この液状難燃剤を用いると、フォーム原料の粘度を低下させることができる。そして、フォーム原料及び気体の混合効率が向上し、均質な気液混合物とすることができる。その結果、難燃剤の分散性に優れた、均質なフォーム層を形成することができる。
上記液状難燃剤としては、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子を含有するハロゲン含有難燃剤と、ハロゲンを含有しないハロゲン非含有難燃剤とがある。環境負荷の観点から、ハロゲン非含有難燃剤が好ましい。ハロゲン非含有難燃剤としては、リン系難燃剤が好ましく、このリン系難燃剤としては、リン酸エステル系難燃剤、ポリリン酸系難燃剤等の有機リン化合物が挙げられる。これらのうち、リン酸エステル系難燃剤が好ましい。尚、これらの有機リン化合物は、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The liquid flame retardant is not particularly limited, but is preferably a liquid flame retardant at 25 ° C. When this liquid flame retardant is used, the viscosity of the foam raw material can be reduced. And the mixing efficiency of foam raw material and gas improves, and it can be set as a homogeneous gas-liquid mixture. As a result, a homogeneous foam layer having excellent flame retardant dispersibility can be formed.
Examples of the liquid flame retardant include a halogen-containing flame retardant containing a halogen atom such as a chlorine atom and a bromine atom, and a halogen-free flame retardant containing no halogen. From the viewpoint of environmental burden, a halogen-free flame retardant is preferred. The halogen-free flame retardant is preferably a phosphorus-based flame retardant, and examples of the phosphorus-based flame retardant include organic phosphorus compounds such as phosphate ester-based flame retardants and polyphosphoric acid-based flame retardants. Of these, phosphate ester flame retardants are preferred. These organophosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.
リン酸エステル系難燃剤としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリイソブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、クレジルジ2,6−キシレニルホスフェート等が挙げられる。 Phosphate ester flame retardants include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, triisobutyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, cresyl di-2,6-xylenyl phosphate Etc.
上記2種の難燃剤を、特定の含有量としたフォーム原料を用いることにより、難燃性に優れたフォーム層を備えるポリウレタンフォーム積層体とすることができる。
上記フォーム原料に含まれる金属水酸化物粉末の含有量は、ポリオールを100質量部とした場合に、20〜60質量部であり、好ましくは30〜60質量部、特に好ましくは30〜50質量部である。金属水酸化物粉末の含有量が20〜60質量部であると、フォーム原料及び気液混合物が過度に増粘しないため、セル荒れ等の抑制されたフォーム層を形成することができる。この金属水酸化物粉末の含有量は、通常、ポリウレタンフォーム積層体の圧縮時荷重及び圧縮残留歪等の物性を勘案しながら、設定される。
By using a foam raw material having a specific content of the above two kinds of flame retardants, a polyurethane foam laminate having a foam layer excellent in flame retardancy can be obtained.
The content of the metal hydroxide powder contained in the foam raw material is 20 to 60 parts by mass, preferably 30 to 60 parts by mass, particularly preferably 30 to 50 parts by mass, when the polyol is 100 parts by mass. It is. When the content of the metal hydroxide powder is 20 to 60 parts by mass, the foam raw material and the gas-liquid mixture are not excessively thickened, so that a foam layer in which cell roughness is suppressed can be formed. The content of the metal hydroxide powder is usually set in consideration of physical properties such as a compression load and compression residual strain of the polyurethane foam laminate.
また、上記フォーム原料に含まれる液状難燃剤の含有量は、ポリオールを100質量部とした場合に、5〜20質量部であり、好ましくは7〜18質量部、特に好ましくは10〜15質量部である。液状難燃剤の含有量が5〜20質量部であると、フォーム原料及び気液混合物の増粘が十分に抑えられ、液状難燃剤がブリードアウトすることのないフォーム層を形成することができる。また、難燃性及び柔軟性等も高く維持することができる。この液状難燃剤の含有量は、通常、ポリウレタンフォーム積層体の圧縮時荷重及び圧縮残留歪等の物性を勘案しながら、設定される。 Further, the content of the liquid flame retardant contained in the foam raw material is 5 to 20 parts by mass, preferably 7 to 18 parts by mass, particularly preferably 10 to 15 parts by mass, when the polyol is 100 parts by mass. It is. When the content of the liquid flame retardant is 5 to 20 parts by mass, thickening of the foam raw material and the gas-liquid mixture is sufficiently suppressed, and a foam layer in which the liquid flame retardant does not bleed out can be formed. In addition, flame retardancy and flexibility can be maintained high. The content of the liquid flame retardant is usually set in consideration of physical properties such as a compression load and a compression residual strain of the polyurethane foam laminate.
上記フォーム原料には、ポリイソシアネート、ポリオール及び難燃剤の他、触媒、整泡剤、架橋剤等が含有される。 In addition to polyisocyanate, polyol and flame retardant, the foam raw material contains a catalyst, a foam stabilizer, a crosslinking agent and the like.
上記触媒としては、スタナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート等の有機錫化合物、オクチル酸亜鉛等の有機亜鉛化合物、ニッケルアセチルアセトエート、ニッケルジアセチルアセトエート等の有機ニッケル化合物、鉄アセチルアセトエート等の有機鉄化合物、酢酸ナトリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のアルコキシド、フェノキシド等の金属触媒、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリンジメチルアミノメチルフェノール、イミダゾール、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン等の3級アミン系触媒、有機酸塩等が挙げられる。これらのうち、有機錫化合物が好ましい。尚、触媒は、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。
上記フォーム原料に含まれる触媒の含有量は、その種類、フォーム層の形成条件等にもよるが、ポリオールを100質量部とした場合に、好ましくは0.05〜2.0質量部、特に好ましくは0.05〜1.0質量部である。
Examples of the catalyst include organic tin compounds such as stannous octoate, dibutyltin diacetate and dibutyltin dilaurate, organic zinc compounds such as zinc octylate, organic nickel compounds such as nickel acetylacetoate and nickel diacetylacetoate, iron acetylacetate Organic iron compounds such as ate, alkali metal or alkaline earth metal alkoxides such as sodium acetate, metal catalysts such as phenoxide, triethylamine, triethylenediamine, N-methylmorpholine dimethylaminomethylphenol, imidazole, 1,8-diazabicyclo [5 4.0] tertiary amine catalysts such as undecene, organic acid salts and the like. Of these, organotin compounds are preferred. In addition, only 1 type may be used for a catalyst and it can also use 2 or more types together.
The content of the catalyst contained in the foam raw material depends on the type, the formation conditions of the foam layer, and the like, but preferably 0.05 to 2.0 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass of the polyol. Is 0.05 to 1.0 part by mass.
上記整泡剤としては、通常、シリコーン系整泡剤が用いられる。このシリコーン系整泡剤としては、ジメチルシロキサン系化合物、ポリエーテルジメチルシロキサン系化合物、フェニルメチルシロキサン系化合物等が挙げられる。これらは、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。また、これらの化合物は、有機官能基を有する化合物であってもよい。本発明においては、ポリエーテルジメチルシロキサン系化合物が好ましく、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体が特に好ましく用いられる。
上記フォーム原料に含まれる整泡剤の含有量は、その種類、所望のフォーム物性等にもよるが、ポリオールを100質量部とした場合に、好ましくは2.0〜10質量部、特に好ましくは3.0〜8.0質量部である。
As the foam stabilizer, a silicone foam stabilizer is usually used. Examples of the silicone foam stabilizer include dimethylsiloxane compounds, polyether dimethylsiloxane compounds, and phenylmethylsiloxane compounds. These may be used alone or in combination of two or more. These compounds may be compounds having an organic functional group. In the present invention, a polyether dimethylsiloxane compound is preferable, and a block copolymer of dimethylpolysiloxane and polyether is particularly preferably used.
The content of the foam stabilizer contained in the foam raw material depends on its kind, desired foam physical properties, etc., but when the polyol is 100 parts by mass, preferably 2.0 to 10 parts by mass, particularly preferably 3.0 to 8.0 parts by mass.
上記架橋剤としては、エチレングリコール、トリメチロールプロパン等を開始剤として、ε−カプロラクトンで鎖延長したエステル系オリゴマー、分子量400〜700程度の3官能ポリエーテルポリオール等の分子量の高い架橋剤や、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の短鎖ジオール系の架橋剤が挙げられる。高分子量の架橋剤を用いた場合、より硬度の低いフォームとすることができる。また、短鎖ジオール系の架橋剤を用いた場合、ハードセグメントの割合が高くなる傾向があるため、この点を考慮して配合量を設定することが好ましい。架橋剤は、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。
上記フォーム原料に含まれる架橋剤の含有量は、その種類、所望のフォーム物性等にもよるが、ポリオールを100質量部とした場合に、好ましくは1.0〜10質量部、特に好ましくは2.0〜5.0質量部である。
Examples of the cross-linking agent include high-molecular-weight cross-linking agents such as ethylene glycol, trimethylolpropane and the like, an ester oligomer chain-extended with ε-caprolactone, a trifunctional polyether polyol having a molecular weight of about 400 to 700, and ethylene. Examples include short-chain diol-based crosslinking agents such as glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, and trimethylolpropane. When a high molecular weight crosslinking agent is used, the foam can be made to have a lower hardness. In addition, when a short-chain diol-based cross-linking agent is used, the proportion of hard segments tends to increase. Therefore, it is preferable to set the blending amount in consideration of this point. Only one type of crosslinking agent may be used, or two or more types may be used in combination.
The content of the crosslinking agent contained in the foam raw material depends on the type and desired physical properties of the foam, but preferably 1.0 to 10 parts by mass, particularly preferably 2 when the polyol is 100 parts by mass. 0.0 to 5.0 parts by mass.
上記フォーム原料には、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機及び無機充填剤、着色剤等の、ポリウレタンフォームの製造において一般に用いられる添加剤を適量配合することができる。 An appropriate amount of additives generally used in the production of polyurethane foams such as ultraviolet absorbers, antioxidants, organic and inorganic fillers, and colorants can be blended with the foam raw material as necessary.
1−2.ポリウレタンフォーム積層体の製造方法
本発明のポリウレタンフォーム積層体の製造用原料は、上記構成を有するフォーム原料及び気体を含む気液混合物、並びに、樹脂フィルムである。
上記フォーム原料と混合される気体は、特に限定されず、窒素ガス、不活性ガス、乾燥空気等を用いることができる。これらのうち、窒素ガスが好ましい。
1-2. Method for Producing Polyurethane Foam Laminate The raw material for producing the polyurethane foam laminate of the present invention is a foam raw material having the above-described configuration, a gas-liquid mixture containing gas, and a resin film.
The gas mixed with the foam raw material is not particularly limited, and nitrogen gas, inert gas, dry air, or the like can be used. Of these, nitrogen gas is preferred.
本発明では、上記フォーム原料と、気体とを、混合機11を用いて、攪拌等して、気液混合物21aとする。その後、この気液混合物21aを樹脂フィルム22a上に塗布するように供給し、次いで、流延する気液混合物21aの表面に、その上方側から、離型紙(又は離型用処理がなされた樹脂フィルム)3を供給する。そして、この積層状態のまま、ロールコーター12等を通過させることにより、気液混合物21aからなる未硬化層21bの厚さを調整する。尚、離型紙3の使用の有無は、問わないが、この離型紙3を用いると、未硬化層21bの厚さの調整が容易であり、熱処理後に得られるフォーム層21の表面(離型紙3側)にスキン層を形成することができる。これらの工程により、未硬化層21bの一面側(下面)に樹脂フィルム22a(樹脂フィルム層22となる。)を有し、他面側(上面)に離型紙3が積層された3層型の積層物を得る。
その後、この積層物を、熱処理装置により加熱する。これにより、フォーム原料を反応させ、未硬化層21bを硬化させてフォーム層21が形成されたポリウレタンフォーム積層体2を得ることができる。このポリウレタンフォーム積層体2において、フォーム層21及び樹脂フィルム層22は、強固に接合されている。得られたポリウレタンフォーム積層体2は、3層構造のまま、紙管等に巻き取ってロール体としてもよいし、図1に示すように、離型紙3を剥離した後、2層型積層体として巻き取ってロール体としてもよい。また、製造ライン上で所定の大きさに切断し、シートとすることもできる。次いで、このシートを積み重ね、これを梱包してもよい。この場合も、3層のまま積み重ねてよいし、2層型積層体として積み重ねてもよい。
In this invention, the said foam raw material and gas are stirred using the
Thereafter, the laminate is heated by a heat treatment apparatus. Thereby, the foam raw material can be made to react, the
以下、ポリウレタンフォーム積層体の製造方法を、具体的に説明する。
上記のように、ポリウレタンフォーム積層体の製造用原料は、フォーム原料及び気体を用いて得られた気液混合物21a、並びに、樹脂フィルム22aである。
上記フォーム原料の調製方法は、特に限定されないが、好ましくは、ポリイソシアネートと、ポリイソシアネートを含まず、ポリオール、難燃剤、触媒等を含有する混合物(以下、「第1混合物」という。)とを混合する方法である。尚、必要に応じて配合される添加剤は、通常、第1混合物に含まれる。
Hereinafter, the manufacturing method of a polyurethane foam laminated body is demonstrated concretely.
As described above, the raw materials for producing the polyurethane foam laminate are the gas-
The method for preparing the foam raw material is not particularly limited, but preferably a polyisocyanate and a mixture containing no polyol, flame retardant, catalyst, etc. (hereinafter referred to as “first mixture”). It is a method of mixing. In addition, the additive mix | blended as needed is normally contained in a 1st mixture.
上記気液混合物21aの調製方法は、特に限定されず、フォーム原料及び気体の体積割合が、両者の合計100体積%としたときに、それぞれ、好ましくは5〜30体積%及び70〜95体積%、より好ましくは8〜25体積%及び75〜92体積%となるように、フォーム原料及び気体が混合される。この混合割合により、上記特定の密度を有するフォーム層の形成に好適な気液混合物21aを調製することができる。また、フォーム原料と気体との混合に用いる混合機11は、特に限定されないが、好ましくは、オークスミキサ、ホバートミキサ等が用いられる。これらの混合機11により、フォーム原料と気体とを均一に混合することができ、泡化の制御が容易であり、泡化された気液混合物21aを、より均質なものとして生成させることができる。
尚、フォーム原料及び気体を混合する方法は、好ましくは、混合用のチャンバー等に、予め、収容されたフォーム原料に、気体を吹き込む方法、及び、このチャンバーに、フォーム原料及び気体を同時に供給する方法である。これらの場合、フォーム原料は、このチャンバーに、ポリイソシアネートと、上記第1混合物とを、別々に、供給してもよい。
The preparation method of the gas-
The method of mixing the foam raw material and gas is preferably a method of blowing gas into the foam raw material previously stored in a mixing chamber or the like, and simultaneously supplying the foam raw material and gas into this chamber. Is the method. In these cases, the foam raw material may separately supply the polyisocyanate and the first mixture to the chamber.
上記気液混合物を用いたフォーム層は、好ましくはメカニカルフロス法により形成される。この方法によれば、使用する気液混合物の体積、及び、得られるポリウレタンフォームの体積を、ほぼ同一とすることができる。従って、ポリウレタンフォームの密度は、気液混合物の組成、即ち、上記フォーム原料に対する気体の導入量により調整することができる。
フォームの密度を所定の値とするために、気液混合物の形成に用いる気体の混合量は、以下のようにして決定することができる。
まず、所定質量のフォーム原料に含まれる各成分の密度(真比重)の加重平均を求め、これを、フォーム原料全体の密度(ρ)とする。そして、用いるフォーム原料の質量を上記密度(ρ)で除することにより、フォーム原料の総体積を算出する。
次に、フォーム原料の総体積と、目標とするフォームの密度(目標密度)とから、フォーム原料に導入する気体の体積量を求めることができる。これを実際の製造に利用し、所望の密度を有するポリウレタンフォーム層とすることができる。
The foam layer using the gas-liquid mixture is preferably formed by a mechanical floss method. According to this method, the volume of the gas-liquid mixture to be used and the volume of the resulting polyurethane foam can be made substantially the same. Therefore, the density of the polyurethane foam can be adjusted by the composition of the gas-liquid mixture, that is, the amount of gas introduced into the foam raw material.
In order to set the density of the foam to a predetermined value, the amount of gas used for forming the gas-liquid mixture can be determined as follows.
First, a weighted average of the density (true specific gravity) of each component contained in a foam material having a predetermined mass is obtained, and this is defined as the density (ρ) of the entire foam material. Then, the total volume of the foam raw material is calculated by dividing the mass of the foam raw material to be used by the density (ρ).
Next, the volume amount of the gas introduced into the foam material can be obtained from the total volume of the foam material and the target density of the foam (target density). This can be used for actual production to form a polyurethane foam layer having a desired density.
上記樹脂フィルム22aは、フォーム層形成時の変形、変質等を引き起こすものでなければ、特に限定されない。また、フォーム層を支持するための支持材としての引張強度、引裂強度、耐熱性等を有するものが好ましい。この樹脂フィルム22aとしては、通常、合成樹脂製のフィルムが用いられる。合成樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらのうち、強度、耐熱性等の観点で、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリアミド樹脂が好ましい。また、これらの樹脂を含む樹脂フィルムを有する本発明のポリウレタンフォーム積層体を、2つの部材を封止するガスケットとして用いた場合に、優れた密着性及びシール性を得ることができる。本発明において、上記樹脂フィルム22aは、ポリエステル樹脂がより好ましく、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
The
上記樹脂フィルム22aの厚さ(ポリウレタンフォーム積層体を構成する樹脂フィルム層22の厚さである。)も特に限定されない。好ましい厚さは25μm以上であり、より好ましくは25〜125μm、更に好ましくは25〜100μm、特に好ましくは30〜70μmである。この厚さが25μm以上であると、図1に示すような、連続的な製造を進める場合に、フォーム層11の成形方向への引張応力にも十分に耐え、ポリウレタンフォーム積層体の安定な製造が可能となる。また、上記樹脂フィルム22aがポリエチレンテレフタレートであり、且つ、その厚さが25〜125μmであると、形状安定性に優れる。更に、この構成のポリウレタンフォーム積層体を、ガスケットとして用いると、過度に剛直になることがなく、携帯電話機等の筐体部材間に介在させるときの作業が容易であり、優れたシール性等が得られる。
The thickness of the
上記気液混合物21aは、上記樹脂フィルム22aの表面に供給され、その後、流延する気液混合物21aの表面に、その上方側から、離型紙3が供給され、積層物とする。次いで、この3層型の積層物を、所定の温度に設定された熱処理装置13により加熱し、未硬化層21bに含まれるフォーム原料を反応させて、フォーム層21を形成する。
上記3層型積層物の加熱方法は、特に限定されず、熱処理装置13の種類等により、適宜、選択される。
The gas-
The method for heating the three-layer laminate is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type of the
加熱温度は、未硬化層21bに含まれるフォーム原料を硬化させるために、ポリオール及びポリイソシアネートの種類等に応じて、適宜、選択される。この加熱温度は、好ましくは120℃〜200℃、好ましくは140℃〜180℃、特に好ましくは150℃〜170℃である。
また、加熱時間は、好ましくは1〜10分間、より好ましくは1〜5分間である。
The heating temperature is appropriately selected according to the types of polyol and polyisocyanate in order to cure the foam raw material contained in the
The heating time is preferably 1 to 10 minutes, more preferably 1 to 5 minutes.
上記熱処理装置13としては、加熱炉、遠赤外線照射装置等が挙げられる。加熱炉を用いる場合には、装置内に固定された熱源を利用して、3層型積層物を静止又は移動させつつ、熱処理することができる。このとき、熱風を供給してもよい。尚、ポリウレタンフォーム積層体を連続的に製造する場合には、3層型積層物を、加熱炉の中で移動させつつ、加熱することが好ましい。
上記3層型積層物に対する加熱は、樹脂フィルム側及び離型紙側、のいずれか一方の側、又は、両側から行うことができる。本発明においては、その全体を均一に加熱し、より均質なフォーム層21を効率よく形成するために、3層型積層物の両側から加熱することが好ましい。
Examples of the
Heating of the three-layer laminate can be performed from either one or both sides of the resin film side and the release paper side. In the present invention, it is preferable to heat from both sides of the three-layer laminate in order to uniformly heat the whole and efficiently form a more
本発明のポリウレタンフォーム積層体の製造方法を、図1に示す製造システムとした場合には、気液混合物21aの調製、気液混合物21aの樹脂フィルム22a上への供給、及び、未硬化層21bの上面への離型紙等の供給、ロールコーター等による厚さ調整、並びに、3層型積層物の加熱を、連続的に進めて、ポリウレタンフォーム積層体を連続的に製造することができる。即ち、混合機11で調製された気液混合物21aは、連続的に送出され、移動する樹脂フィルム22a上に、所定の供給速度で連続的に供給され、流延する気液混合物21aの表面には、離型紙3が樹脂フィルム22aと同じ速度で供給され、ロールコーター12により厚さが調整される。その後、3層型積層物は、ロールコーター12に近接して配置された熱処理装置13、例えば、加熱炉に導入される。加熱炉を用いる場合、通常、3層型積層物を、その一方の開口部から導入し、樹脂フィルム22aと同じ又はそれに近い移動速度で、加熱炉内を移動させ、他方の開口部から導出させればよい。これにより、離型紙3を有するポリウレタンフォーム積層体が製造される。この後、必要に応じて、離型紙3を取り除いて、フォーム層21及び樹脂フィルム層22とからなるポリウレタンフォーム積層体とすることができる。
When the manufacturing method of the polyurethane foam laminate of the present invention is the manufacturing system shown in FIG. 1, the preparation of the gas-
尚、本発明のポリウレタンフォーム積層体の製造方法においては、樹脂フィルム層22の両面にフォーム層21を形成することができる。その方法としては、フォーム層21を片面ずつ形成する方法、及び、樹脂フィルム22aの両面に未硬化層21bを形成した後、同時に加熱して、同時にフォーム層21を形成する方法である。
In addition, in the manufacturing method of the polyurethane foam laminated body of this invention, the
本発明のポリウレタンフォーム積層体は、上記のように、フォーム原料に、水及び発泡剤を配合しない、メカニカルフロス法により製造することができる。また、フォーム原料に、水及び/又は発泡剤を配合する、所謂、ケミカルフロス法により製造することもできる。この場合、水としては、イオン交換水、水道水、蒸留水等を用いることができる。水の使用量は、特に限定されないが、ポリオールを100質量部とした場合に、通常、0.1〜0.5質量部、特に好ましくは0.2〜0.4質量部である。更に、発泡剤は、特に限定されず、炭化水素、代替フロン等を用いることができる。この発泡剤の使用量もまた、特に限定されない。このように、メカニカルフロス法に代えて、水及び/又は発泡剤が配合されたフォーム原料を用いるケミカルフロス法である場合も、気液混合物の起泡状態が安定して維持され、セル荒れ等を生じることもなく、所望の密度及び厚さを有するフォーム層を容易に形成することができる。その結果、優れた物性を備えるフォーム層を備えるポリウレタンフォーム積層体とすることができる。 As described above, the polyurethane foam laminate of the present invention can be produced by a mechanical floss method in which water and a foaming agent are not blended with the foam raw material. Moreover, it can also manufacture by what is called a chemical floss method which mix | blends water and / or a foaming agent with foam raw material. In this case, as water, ion exchange water, tap water, distilled water, or the like can be used. Although the usage-amount of water is not specifically limited, When a polyol is 100 mass parts, it is 0.1-0.5 mass part normally, Most preferably, it is 0.2-0.4 mass part. Furthermore, a foaming agent is not specifically limited, A hydrocarbon, a substitute chlorofluorocarbon, etc. can be used. The amount of the foaming agent used is not particularly limited. Thus, in place of the mechanical froth method, the foaming state of the gas-liquid mixture is stably maintained even in the case of the chemical floss method using the foam raw material in which water and / or a foaming agent is blended, and the cell roughening, etc. Thus, a foam layer having a desired density and thickness can be easily formed. As a result, it can be set as the polyurethane foam laminated body provided with the foam layer provided with the outstanding physical property.
1−3.ポリウレタンフォーム積層体の物性
本発明のポリウレタンフォーム積層体は、上記の方法により製造された、フォーム層21及び樹脂フィルム層22の接合物である。上記フォーム層の密度は、100〜280kg/m3であり、好ましくは120〜260kg/m3、特に好ましくは150〜240kg/m3である。
上記フォーム層の密度は、積層体の質量から樹脂フィルム層の質量を差し引いた質量を、フォーム層の体積で除して算出することができる。尚、フォーム層の体積は、次のようにして算出することができる。即ち、積層体を、例えば、長方形に切り出して、試験片を作製し、この試験片の縦横の寸法をノギス等で測定する。そして、試験片の全厚さをダイヤル厚さ計等で測定した後、樹脂フィルム層の厚さを差し引くことでフォーム層の厚さを得る。そして、上記縦横の寸法と、フォーム層の厚さとからフォーム層の体積が算出される。
1-3. Physical Properties of Polyurethane Foam Laminate The polyurethane foam laminate of the present invention is a joined product of the
The density of the foam layer can be calculated by dividing the mass obtained by subtracting the mass of the resin film layer from the mass of the laminate by the volume of the foam layer. The volume of the foam layer can be calculated as follows. That is, the laminate is cut into, for example, a rectangle to produce a test piece, and the vertical and horizontal dimensions of the test piece are measured with a caliper or the like. And after measuring the total thickness of a test piece with a dial thickness meter etc., the thickness of a foam layer is obtained by subtracting the thickness of a resin film layer. Then, the volume of the foam layer is calculated from the vertical and horizontal dimensions and the thickness of the foam layer.
従来、難燃剤として、金属水酸化物粉末のみを配合し、密度が、例えば、280kg/m3以下の、低密度のフォーム層を形成した場合には、セル荒れ等が生じてしまい、実用に供することができるポリウレタンフォーム積層体とすることができなかった。しかしながら、本発明の製造方法によれば、金属水酸化物及び液状難燃剤を併用することにより、上記特定の密度を有し、セル荒れ等の不具合が抑制された、柔軟なフォーム層とすることができ、且つ、難燃性に優れたポリウレタンフォーム積層体とすることができる。
また、フォーム層を形成しているポリウレタン樹脂部には、難燃剤として、金属水酸化物粉末及び液状難燃剤が含まれているが、これらは、ブリードアウトすることなく、保持されている。また、後述する用途等において、圧縮等の負荷を受けた場合にも、同様である。金属水酸化物粉末及び液状難燃剤の含有量は、ポリウレタン100質量部に対して、それぞれ、好ましくは20〜60質量部及び5〜20質量部、より好ましくは20〜40質量部及び5〜10質量部である。
Conventionally, when only a metal hydroxide powder is blended as a flame retardant and a low-density foam layer having a density of, for example, 280 kg / m 3 or less is formed, cell roughness or the like occurs, which is practical. A polyurethane foam laminate that could be provided could not be obtained. However, according to the production method of the present invention, by using a metal hydroxide and a liquid flame retardant together, a flexible foam layer having the above-mentioned specific density and suppressing defects such as cell roughness is obtained. And a polyurethane foam laminate having excellent flame retardancy.
Moreover, although the metal hydroxide powder and the liquid flame retardant are contained as a flame retardant in the polyurethane resin part forming the foam layer, these are held without bleeding out. The same applies to a case where a load such as compression is applied in an application described later. The content of the metal hydroxide powder and the liquid flame retardant is preferably 20 to 60 parts by mass and 5 to 20 parts by mass, more preferably 20 to 40 parts by mass and 5 to 10 parts, respectively, with respect to 100 parts by mass of the polyurethane. Part by mass.
上記本発明の方法により製造されたポリウレタンフォーム積層体においては、従来、公知の化学発泡法により製造された軟質スラブポリウレタンフォームと比べて、セル径の小さいフォーム層を備えることができる。即ち、上記フォーム層における平均セル径は、好ましくは50〜350μm、特に好ましくは50〜250μmである。フォーム層のセル径が上記範囲にあると、圧縮残留歪が小さい等の優れた物性を有するポリウレタンフォーム積層体とすることができる。圧縮残留歪の小さいポリウレタンフォーム積層体を、2つの部材を封止するガスケットとして用いたときに、ポリウレタンフォーム積層体における樹脂フィルム層側表面及びフォーム層側表面の両方を、2つの部材に十分に密着させることができ、優れたシール性等を得ることができる。
上記平均セル径は、フォーム層の断面を、走査型電子顕微鏡により倍率200倍で観察し、セル径の合計を、セルの個数で除して算出することができる。
The polyurethane foam laminate produced by the above-described method of the present invention can be provided with a foam layer having a small cell diameter as compared with a soft slab polyurethane foam produced by a known chemical foaming method. That is, the average cell diameter in the foam layer is preferably 50 to 350 μm, particularly preferably 50 to 250 μm. When the cell diameter of the foam layer is in the above range, a polyurethane foam laminate having excellent physical properties such as a small compressive residual strain can be obtained. When a polyurethane foam laminate with a small compressive residual strain is used as a gasket for sealing two members, both the resin film layer side surface and the foam layer side surface of the polyurethane foam laminate are sufficient for the two members. It can be adhered, and excellent sealing properties and the like can be obtained.
The average cell diameter can be calculated by observing the cross section of the foam layer with a scanning electron microscope at a magnification of 200 times, and dividing the total cell diameter by the number of cells.
上記フォーム層の厚さは、目的、用途等により、適宜、選択されるが、通常、0.4〜1.5mmである。
また、本発明のポリウレタンフォーム積層体の厚さは、特に限定されないが、通常、0.5〜1.8mm、特に好ましくは0.5〜1.0mmである。
本発明のポリウレタンフォーム積層体は、上記のように、樹脂フィルム層の両面にフォーム層を備える積層体とすることができる。この場合、2つのフォーム層における、密度、平均セル径及び厚さは、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
The thickness of the foam layer is appropriately selected depending on the purpose, application, etc., but is usually 0.4 to 1.5 mm.
The thickness of the polyurethane foam laminate of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.5 to 1.8 mm, particularly preferably 0.5 to 1.0 mm.
As described above, the polyurethane foam laminate of the present invention can be a laminate comprising foam layers on both sides of the resin film layer. In this case, the density, average cell diameter, and thickness in the two foam layers may be the same or different.
また、本発明のポリウレタンフォーム積層体におけるフォーム層の露出面(樹脂フィルム層に積層された面とは反対側の面)には、スキン層が形成されていることが好ましい。このスキン層を有するポリウレタンフォーム積層体を、ガスケットとして用いる場合には、機器の筐体等を構成する2つの部材の周縁部における封止を、完全なものとすることができる。上記スキン層は、フォーム層の断面を電子顕微鏡等で観察することにより確認することができる。 Moreover, it is preferable that the skin layer is formed in the exposed surface (surface on the opposite side to the surface laminated | stacked on the resin film layer) of the foam layer in the polyurethane foam laminated body of this invention. When the polyurethane foam laminate having this skin layer is used as a gasket, the sealing at the peripheral edge portions of the two members constituting the casing of the device can be made complete. The skin layer can be confirmed by observing the cross section of the foam layer with an electron microscope or the like.
本発明のポリウレタンフォーム積層体の40%圧縮時荷重は、好ましくは0.002〜0.02MPa、特に好ましくは0.005〜0.015MPaである。この40%圧縮時荷重は、JIS K 6254に準拠して測定された40%CLDである。
また、ポリウレタンフォーム積層体において、温度70℃で、50%圧縮させたときの圧縮残留歪は、好ましくは10.0%以下、特に好ましくは6.0%以下である。尚、下限は、通常、0.3%である。この圧縮残留歪は、JIS K 6401に準拠して測定することができる。
The 40% compression load of the polyurethane foam laminate of the present invention is preferably 0.002 to 0.02 MPa, particularly preferably 0.005 to 0.015 MPa. This 40% compression load is 40% CLD measured according to JIS K 6254.
Further, in the polyurethane foam laminate, the compression residual strain when compressed 50% at a temperature of 70 ° C. is preferably 10.0% or less, particularly preferably 6.0% or less. The lower limit is usually 0.3%. This compressive residual strain can be measured according to JIS K 6401.
2.ポリウレタンフォーム積層体の用途
本発明のポリウレタンフォーム積層体は、ガスケット等の用途において有用なポリウレタンフォーム積層体である。
本発明のガスケットは、目的、用途等による形状とすることができる。例えば、図2に示すガスケット100は、本発明のポリウレタンフォーム積層体を加工して得られたものであり、樹脂フィルム層102と、この樹脂フィルム層102の表面に接合されたフォーム層101とを備える環状のガスケットであり、フォーム層101の表面(図2では上面)に、好ましくはスキン層を有している。このように、ガスケット100の一面側が樹脂フィルム層102により構成され、他面側にスキン層を有するフォーム層101が形成されたガスケット100を、機器の筐体等を構成する2つの部材の周縁部における封止に用いた場合には、2つの部材の間から、塵埃が侵入することを抑制することができる。即ち、ガスケット100の両面側(フォーム層101の側、及び、樹脂フィルム層102の側)において十分に防止される。
本発明のガスケットの形状は、図2に示すような、本体部分より大きな開口部を有するものに限定されるものではなく、例えば、所定形状のシート(ポリウレタンフォーム積層体)に対して、小面積の開口部を有するものであってもよい。
2. Use of polyurethane foam laminate The polyurethane foam laminate of the present invention is a polyurethane foam laminate useful in applications such as gaskets.
The gasket of the present invention can be shaped according to the purpose, application and the like. For example, the
The shape of the gasket of the present invention is not limited to the one having an opening larger than the main body portion as shown in FIG. 2. For example, the gasket has a small area with respect to a sheet (polyurethane foam laminate) having a predetermined shape. The opening may be provided.
上記ガスケットの厚さは、特に限定されないが、通常、0.4〜1.5mm、特に好ましくは1.0〜1.5mmである。ガスケットの厚さが0.4〜1.5mmであると、ポリウレタンフォーム積層体の柔軟性を生かしつつ、優れたシール性が得られる。 Although the thickness of the said gasket is not specifically limited, Usually, it is 0.4-1.5 mm, Most preferably, it is 1.0-1.5 mm. When the gasket thickness is 0.4 to 1.5 mm, excellent sealing properties can be obtained while taking advantage of the flexibility of the polyurethane foam laminate.
図2に示すような環状構造を有するガスケット100を得る方法は、特に限定されず、打ち抜き型を用いて打ち抜く方法、裁断機により連続的に切り出す方法等が挙げられる。これらのうち、打ち抜き法が好ましい。また、上記のように、フォーム層101は低密度であり、且つ柔軟性に優れるため、打ち抜き等の際に、フォーム層101が傷付いたり、加工部における周縁等において欠けたりすることがない。
The method for obtaining the
本発明のガスケットは、電子機器の筐体部材間に介在させて用いることができる。この電子機器は、特に限定されず、携帯電話機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯型コンピュータ、携帯型音楽機器、携帯型ゲーム機、ナビゲーション装置等の携帯型電子機器等が挙げられる。これらの電子機器のうちでは、特に多くの人が所有し、且つ外出時に持ち歩くことが多く、衣服等の繊維と接触し易い携帯電話機に、本発明のガスケットを使用することが好ましい。 The gasket of the present invention can be used by interposing it between casing members of electronic equipment. The electronic device is not particularly limited, and examples thereof include portable electronic devices such as a mobile phone, a digital camera, a digital video camera, a portable computer, a portable music device, a portable game machine, and a navigation device. Among these electronic devices, it is preferable to use the gasket of the present invention for a mobile phone that is owned by many people and is often carried around when going out and is easily in contact with fibers such as clothes.
電子機器の筐体は、通常、対向する複数の筐体部材により構成されており、筐体部材間にはガスケットが介在しているが、近年、電子機器の小型化、高性能化に伴って、介在させるときの作業が容易であり、筐体部材にガスケットを嵌め込むための溝を必要とせず、且つ優れたシール性を有するガスケットが必要とされている。また、筐体部材が薄肉化されており、従来と同様に部材どうしを締結させた場合、筐体部材が反ってしまうことがあるため、十分な柔軟性を有するガスケットが必要とされている。このような状況下、本発明のガスケットは、低密度であり、且つ十分に柔軟であって、電子機器の小型化、特に薄型化に対応するという面でも有利である。 The housing of an electronic device is usually composed of a plurality of housing members facing each other, and a gasket is interposed between the housing members. However, in recent years, with downsizing and higher performance of electronic devices. There is a need for a gasket that is easy to interpose, does not require a groove for fitting the gasket into the housing member, and has excellent sealing properties. Further, since the casing member is thinned and the members are warped when the members are fastened as in the conventional case, a gasket having sufficient flexibility is required. Under such circumstances, the gasket of the present invention has a low density and is sufficiently flexible, and is advantageous in that it can cope with downsizing of electronic devices, in particular, reduction in thickness.
以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。尚、下記において、「部」は、特に断らない限り、質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In the following, “part” is based on mass unless otherwise specified.
ポリウレタンフォーム積層体の製造に用いた原料は、以下のとおりである。
(1)ポリエーテルポリオールA
三洋化成社製「GP−3000」(商品名)を用いた。
(2)ポリエーテルポリオールB
三洋化成社製「GP−600」(商品名)を用いた。
(3)触媒
城北化学社製スタナスオクトエートを用いた。
(4)整泡剤
モメンティヴ社製シリコーン系整泡剤「L−5617」(商品名)を用いた。この製品は、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体である。
(5)金属水酸化物粉末
昭和電工社製水酸化アルミニウム粉末「ハイジライト H−10」(商品名)を用いた。
(6)リン系難燃剤
大八化学工業社製脂肪族縮合リン酸エステル「DAIGUARD880」(商品名)を用いた。この製品は、25℃において淡黄色の透明液体である。
(7)ポリイソシアネート
日本ポリウレタン社製粗MDI「C−1130」(商品名)を用いた。イソシアネート基の含有量は31%である。
(8)樹脂フィルム
厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
The raw materials used for the production of the polyurethane foam laminate are as follows.
(1) Polyether polyol A
“GP-3000” (trade name) manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. was used.
(2) Polyether polyol B
“GP-600” (trade name) manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd. was used.
(3) Catalyst Stanas octoate manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd. was used.
(4) Foam stabilizer A silicone foam stabilizer “L-5617” (trade name) manufactured by Momentive was used. This product is a block copolymer of dimethylpolysiloxane and polyether.
(5) Metal hydroxide powder Aluminum hydroxide powder “Hijilite H-10” (trade name) manufactured by Showa Denko KK was used.
(6) Phosphorus flame retardant Aliphatic condensed phosphate ester “DAIGUARD880” (trade name) manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. was used. This product is a pale yellow transparent liquid at 25 ° C.
(7) Polyisocyanate Crude MDI “C-1130” (trade name) manufactured by Nippon Polyurethane was used. The isocyanate group content is 31%.
(8) Resin film A polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm was used.
実施例1〜4及び6〜15並びに比較例1〜7
ポリエーテルポリオール100部(ポリエーテルポリオールAとBとを90/10の質量比で用いた。)、触媒0.1部、整泡剤5部、並びに表1〜表4に記載の配合量の金属水酸化物粉末及びリン系難燃剤を、混合、攪拌し、第1混合物を調製した。
Examples 1-4 and 6-15 and Comparative Examples 1-7
100 parts of polyether polyol (polyether polyols A and B were used at a mass ratio of 90/10), 0.1 part of catalyst, 5 parts of foam stabilizer, and the amounts shown in Tables 1 to 4 The metal hydroxide powder and the phosphorus flame retardant were mixed and stirred to prepare a first mixture.
その後、この第1混合物と、イソシアネートインデックスが0.9〜1.1となる配合量のポリイソシアネートとを、オークスミキサに配設されたチャンバーに投入した。そして、同時に、表1〜表4に記載したフォーム層の目標密度となるように、表1〜表4に記載した、所定の体積割合となる量の窒素ガスを注入した。 Then, this 1st mixture and the polyisocyanate of the compounding quantity from which an isocyanate index becomes 0.9-1.1 were thrown into the chamber arrange | positioned at the Oaks mixer. And simultaneously, the nitrogen gas of the quantity used as the predetermined volume ratio described in Table 1-Table 4 was inject | poured so that it might become the target density of the foam layer described in Table 1-Table 4.
次いで、チャンバーにおいて、上記成分を撹拌、混合し、泡化された気液混合物を調製した。そして、この気液混合物を、5m/分の速度で送出されている樹脂フィルム上に供給し、流延する気液混合物の表面に、その上方側から、樹脂フィルムと同じ速度で離型紙を供給し、ロールコーターにより、所定厚さに調整し、気液混合物からなる未硬化層を形成した(図1参照)。
その後、樹脂フィルム、未硬化層及び離型紙からなる3層の積層物を、遠赤外線ヒータにより160℃に調温されている加熱炉に導入して加熱した(加熱炉の長さは5mであり、加熱時間は1分間となる。)。次いで、積層体から離型紙を剥離し、樹脂フィルムと、フォーム層とが接合されてなるポリウレタンフォーム積層体を紙管に巻き取った。ポリウレタンフォーム積層体の厚さは、ダイヤル厚み計により測定した(表1〜表4)。
Next, the above components were stirred and mixed in a chamber to prepare a foamed gas-liquid mixture. And this gas-liquid mixture is supplied on the resin film currently sent out at a speed of 5 m / min, and the release paper is supplied to the surface of the gas-liquid mixture to be cast from the upper side at the same speed as the resin film. And it adjusted to predetermined thickness with the roll coater, and formed the non-hardened layer which consists of a gas-liquid mixture (refer FIG. 1).
Thereafter, a three-layer laminate comprising a resin film, an uncured layer and a release paper was introduced into a heating furnace adjusted to 160 ° C. by a far infrared heater and heated (the length of the heating furnace was 5 m). The heating time is 1 minute.) Next, the release paper was peeled from the laminate, and the polyurethane foam laminate formed by joining the resin film and the foam layer was wound around a paper tube. The thickness of the polyurethane foam laminate was measured with a dial thickness meter (Tables 1 to 4).
実施例5
ポリエーテルポリオールとして、ポリエーテルポリオールAのみを100部用いた以外は、上記と同様にして、ポリウレタンフォーム積層体を得た(表1)。
Example 5
A polyurethane foam laminate was obtained in the same manner as above except that only 100 parts of polyether polyol A was used as the polyether polyol (Table 1).
上記のようにして製造したポリウレタンフォーム積層体から試験片を切り出し、フォーム層の密度、平均セル径、40%圧縮時荷重及び圧縮残留歪を測定し、フォーム層の外観、ブリードの有無、スクラッチの有無及び難燃性を評価した。その結果を表1〜表4に示す。
(1)フォーム層の密度
得られたポリウレタンフォーム積層体を、正方形状(50mm×50mm)に切り出して、試験片を作製し、この試験片の縦横の寸法をノギスで正確に測定した。そして、各表に示した積層体の厚さから、樹脂フィルムの厚さを差し引くことで、フォーム層の厚さを得た。その後、上記縦横の寸法と、フォーム層の厚さとを用いて、フォーム層の体積を算出する。次いで、試験片の質量から、樹脂フィルム層の質量を差し引いて得られた質量を、上記フォームの体積で除して、フォーム層の密度を得た。
(2)平均セル径
得られたポリウレタンフォーム積層体におけるフォーム層の断面を、走査型電子顕微鏡により倍率200倍で観察し、画像中の50個の発泡セルについて、大きさを測定した。そして、これらのセル径の合計を、セルの個数で除して、平均セル径を得た。
(3)40%圧縮時荷重
JIS K 6254に準拠して測定した。具体的には、ポリウレタンフォーム積層体に対して、打ち抜き加工を行い、直径50mmの円形試験片を得た。そして、この試験片と同径の圧縮治具を、試験片に同心円状に接触させ、圧縮試験機を使用し、温度23℃において、1mm/分の速度で40%圧縮させ(圧縮前の60%の厚さになる。)、そのときの荷重を測定した。得られた荷重から、40%圧縮時荷重(単位:MPa)を、下記式により算出した。
40%圧縮時荷重=[40%圧縮時の荷重(N)/試験片の面積(mm2)]
(4)圧縮残留歪
JIS K 6401に準拠して測定した。具体的には、ポリウレタンフォーム積層体に対して、打ち抜き加工を行い、50mm×50mmの試験片を得た。そして、この試験片を、圧縮試験機を使用し、温度70℃において、50%圧縮させ、このまま22時間放置した。その後、圧縮を開放して、23℃で30分間放置した後、試験片の厚さを測定した。圧縮試験の前後の厚さを用いて、圧縮残留歪を、下記式により算出した。
圧縮残留歪(%)=[(圧縮前の厚さ−開放後の厚さ)/圧縮前の厚さ]×100
(5)フォーム層の外観
ポリウレタンフォーム積層体のフォーム層の表面を、光学顕微鏡により観察し、10cm四方に存在する径(最大寸法)700μm以上の大径セルの個数を計数し、フォーム層の外観を評価した。表における「良好」は、大径セルが20個未満であることを、「セル荒れ」は、大径セルが20個以上観察されたことを、意味する。
(6)ブリードの有無
ポリウレタンフォーム積層体に対して、切削加工を行い、50mm×50mmの試験片を得た。そして、この試験片のフォーム層の表面に、銅箔(60mm×60mm×0.1mm)を載置した後、圧縮試験機を使用し、温度70℃において、50%圧縮して、このまま168時間放置した。次いで、圧縮を開放し、剥離した銅箔の表面(フォーム層との接触面)を目視により観察して、リン系難燃剤のブリード性を評価した。表における「無」は、銅箔表面に異物が観察されず、ブリードアウトしていないことを、「有」は、銅箔表面に異物が観察され、ブリードアウトしていることを、意味する。
(7)スクラッチの有無
ポリウレタンフォーム積層体に対して、切削加工を行い、直径50mmの円形の試験片を得た。そして、この試験片のフォーム層を上方に向けて、試験装置の円盤形の載置台の上面の中央部に載置した。その後、上方から直径50mmのステンレス鋼製の押圧体を試験片と同心円状になるように接触させ、押圧体に1.2kgの荷重を加えた。次いで、載置台を、試験片とともに43回転/分の速度で回転させ(試験片の外縁部の任意の位置に付された目印が回転に伴って移動する速度は50mm/分になる。)、10回転させた時点で回転を停止した。そして、試験片のフォーム層を目視で観察し、スクラッチ性を評価した。表における「○」は、フォーム層表面に傷が観察されなかったことを、「△」は、最大寸法5mm未満の傷が観察されたことを、「×」は、最大寸法5mm以上の傷が観察されたことを、意味する。
(8)難燃性
UL94に規定される難燃基準であるHBF規格に合格するか否かで難燃性を評価した。表における「○」は、HBF規格に合格したことを、「×」は、HBF規格に合格しなかったことを意味する。
A test piece was cut out from the polyurethane foam laminate produced as described above, and the density, average cell diameter, 40% compression load and compressive residual strain of the foam layer were measured, and the appearance of the foam layer, the presence or absence of bleed, Existence and flame retardancy were evaluated. The results are shown in Tables 1 to 4.
(1) Density of foam layer The obtained polyurethane foam laminate was cut into a square shape (50 mm x 50 mm) to prepare a test piece, and the vertical and horizontal dimensions of the test piece were accurately measured with a caliper. And the thickness of the foam layer was obtained by subtracting the thickness of the resin film from the thickness of the laminated body shown in each table. Thereafter, the volume of the foam layer is calculated using the vertical and horizontal dimensions and the thickness of the foam layer. Next, the mass obtained by subtracting the mass of the resin film layer from the mass of the test piece was divided by the volume of the foam to obtain the density of the foam layer.
(2) Average cell diameter The cross section of the foam layer in the obtained polyurethane foam laminate was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 200 times, and the size of 50 foamed cells in the image was measured. Then, the total of these cell diameters was divided by the number of cells to obtain an average cell diameter.
(3) Load at 40% compression Measured according to JIS K 6254. Specifically, the polyurethane foam laminate was punched to obtain a circular test piece having a diameter of 50 mm. Then, a compression jig having the same diameter as that of the test piece is brought into contact with the test piece concentrically, and is compressed by 40% at a speed of 1 mm / min at a temperature of 23 ° C. using a compression tester (60 before compression). %), And the load at that time was measured. From the obtained load, a 40% compression load (unit: MPa) was calculated by the following formula.
40% compression load = [40% compression load (N) / area of specimen (mm 2 )]
(4) Compressive residual strain Measured according to JIS K 6401. Specifically, the polyurethane foam laminate was punched to obtain a 50 mm × 50 mm test piece. Then, this test piece was compressed 50% at a temperature of 70 ° C. using a compression tester and left for 22 hours. Thereafter, the compression was released and the sample was allowed to stand at 23 ° C. for 30 minutes, and then the thickness of the test piece was measured. Using the thickness before and after the compression test, the compression residual strain was calculated by the following formula.
Compression residual strain (%) = [(Thickness before compression−Thickness after opening) / Thickness before compression] × 100
(5) Appearance of foam layer The surface of the foam layer of the polyurethane foam laminate is observed with an optical microscope, and the number of large-diameter cells having a diameter (maximum dimension) of 700 μm or more existing in a 10 cm square is counted. Evaluated. “Good” in the table means that there are less than 20 large-diameter cells, and “cell roughness” means that 20 or more large-diameter cells were observed.
(6) Presence / absence of bleed Cutting was performed on the polyurethane foam laminate to obtain a 50 mm × 50 mm test piece. Then, after placing a copper foil (60 mm × 60 mm × 0.1 mm) on the surface of the foam layer of this test piece, it was compressed by 50% at a temperature of 70 ° C. using a compression tester and kept for 168 hours. I left it alone. Next, the compression was released, and the surface of the peeled copper foil (contact surface with the foam layer) was visually observed to evaluate the bleeding property of the phosphorus-based flame retardant. “None” in the table means that no foreign matter is observed on the copper foil surface and bleed out, and “Yes” means that foreign matter is observed on the copper foil surface and bleed out.
(7) Presence / absence of scratch The polyurethane foam laminate was cut to obtain a circular test piece having a diameter of 50 mm. And it mounted in the center part of the upper surface of the disk-shaped mounting base of a testing apparatus with the foam layer of this test piece facing upwards. Thereafter, a pressing body made of stainless steel having a diameter of 50 mm was brought into contact with the test piece so as to be concentric with the test piece, and a load of 1.2 kg was applied to the pressing body. Next, the mounting table is rotated at a speed of 43 rotations / minute together with the test piece (the speed at which the mark attached to an arbitrary position on the outer edge of the test piece moves with the rotation is 50 mm / min). The rotation was stopped when 10 rotations were made. And the foam layer of the test piece was observed visually and scratch property was evaluated. “◯” in the table indicates that no scratches were observed on the surface of the foam layer, “Δ” indicates that scratches with a maximum dimension of less than 5 mm were observed, and “X” indicates scratches with a maximum dimension of 5 mm or more. It means that it was observed.
(8) Flame retardancy Flame retardancy was evaluated by whether or not it passed the HBF standard, which is a flame retardance standard defined in UL94. “◯” in the table means that the HBF standard was passed, and “x” means that the HBF standard was not passed.
表1〜表3から明らかなように、ポリオールの含有量に対して、所定量の金属水酸化物粉末とリン系難燃剤とを含有するフォーム原料を用いて形成された、所定の密度範囲のフォーム層を有する実施例1〜15のポリウレタンフォーム積層体では、40%圧縮時荷重が十分に小さく、且つ圧縮残留歪も小さいことが分かる。また、全ての実施例でフォーム層の外観は良好であり、リン系難燃剤のブリードアウトもなく優れている。更に、スクラッチの有無では、フォーム層の密度がより低い一部の実施例で少数のスクラッチが観察されるが、特に大きな問題ではなく、ガスケット等の用途で十分に使用し得るポリウレタンフォーム積層体であることが分かる。更に、全ての実施例でHBF規格に合格しており、優れた難燃性を有していることが分かる。 As is apparent from Tables 1 to 3, with respect to the polyol content, the foam raw material containing a predetermined amount of metal hydroxide powder and a phosphorus-based flame retardant is used in a predetermined density range. It can be seen that in the polyurethane foam laminates of Examples 1 to 15 having the foam layer, the 40% compression load is sufficiently small and the compression residual strain is also small. Further, in all the examples, the appearance of the foam layer is good, and it is excellent without bleeding out of the phosphorus-based flame retardant. In addition, in the presence or absence of scratches, a small number of scratches are observed in some examples where the density of the foam layer is lower, but this is not a major problem, and it is a polyurethane foam laminate that can be used satisfactorily in applications such as gaskets. I understand that there is. Furthermore, it turns out that it has passed the HBF standard in all the Examples and has the outstanding flame retardance.
一方、表4から明らかなように、フォーム層の密度が好ましい範囲内であっても、リン系難燃剤が含有されていない比較例1では、セル荒れ及びスクラッチが発生した。また、金属水酸化物粉末が含有されていない比較例2では、難燃性が不合格であった。また、金属水酸化物粉末が含有されていない比較例2及び比較例3では、圧縮残留歪が著しく大きくなった。更に、所定量の金属水酸化物粉末とリン系難燃剤とを含有しているものの、フォーム層の密度が低過ぎる比較例4及び比較例7では、セル荒れ及びスクラッチが発生した。また、比較例5及び比較例6では、物性面では特に問題はないが、フォーム層の密度が高過ぎたため、特にガスケットの用途において実用に供し得ないポリウレタンフォーム積層体である。 On the other hand, as can be seen from Table 4, even when the density of the foam layer was within the preferred range, cell roughness and scratches occurred in Comparative Example 1 containing no phosphorus flame retardant. Moreover, in the comparative example 2 in which the metal hydroxide powder is not contained, the flame retardancy was unacceptable. In Comparative Examples 2 and 3 in which the metal hydroxide powder was not contained, the compressive residual strain was remarkably increased. Furthermore, although containing a predetermined amount of metal hydroxide powder and phosphorus flame retardant, in Comparative Examples 4 and 7 where the density of the foam layer was too low, cell roughness and scratches occurred. In Comparative Example 5 and Comparative Example 6, there is no particular problem in terms of physical properties, but since the density of the foam layer is too high, it is a polyurethane foam laminate that cannot be put to practical use particularly in gasket applications.
尚、本発明は、上記具体的な実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、フォーム原料に0.2〜0.4部程度(ポリオールを100部とする。)の水を配合し、所謂、ケミカルフロス法によって同様のポリウレタンフォーム積層体を製造することもできる。 Note that the present invention is not limited to the above-described specific examples, and can be variously modified examples within the scope of the present invention according to the purpose and application. For example, the same polyurethane foam laminate can be produced by so-called chemical flossing method by blending the foam raw material with about 0.2 to 0.4 part of water (with 100 parts of polyol).
本発明は、水及び塵埃等の侵入を防止する必要のある各種の製品分野において利用することができる。また、近年、薄型化、小型化及び高性能化が著しく、優れた意匠性をも必要とされる各種の電子機器の分野においてより利用価値が高く、携帯電話機、デジタルカメラ、ナビゲーション装置等の多くの人が所有し、且つ持ち歩くことの多い電子機器、特に普及が著しく、常に持ち歩く携帯電話機では特に有用である。 The present invention can be used in various product fields where it is necessary to prevent water and dust from entering. In recent years, the thickness, size, and performance have been remarkably increased, and the utility value is higher in the fields of various electronic devices that also require excellent design. Many mobile phones, digital cameras, navigation devices, etc. It is particularly useful for electronic devices owned by many people and often carried around, especially mobile phones that are always carried around.
Claims (11)
上記フォーム原料に含まれる上記難燃剤は、金属水酸化物粉末と、液状難燃剤とを含み、上記ポリオールを100質量部とした場合に、該金属水酸化物粉末は20〜60質量部であり、該液状難燃剤は5〜20質量部であって、且つ、
上記フォーム層の密度が100〜280kg/m3であることを特徴とするポリウレタンフォーム積層体。 A foam raw material containing a polyisocyanate, a polyol and a flame retardant is mixed with a gas to form a gas-liquid mixture. Then, the gas-liquid mixture is supplied onto a resin film, and then the gas-liquid mixture is heated. In the polyurethane foam laminate having a resin film layer made of the resin film and a foam layer made of the produced polyurethane foam, obtained by reacting the foam raw material,
The flame retardant contained in the foam raw material includes a metal hydroxide powder and a liquid flame retardant, and when the polyol is 100 parts by mass, the metal hydroxide powder is 20 to 60 parts by mass. The liquid flame retardant is 5 to 20 parts by mass, and
A polyurethane foam laminate, wherein the foam layer has a density of 100 to 280 kg / m 3 .
上記フォーム原料に含まれる上記難燃剤は、金属水酸化物粉末と、液状難燃剤とを含み、上記ポリオールを100質量部とした場合に、該金属水酸化物粉末は20〜60質量部であり、該液状難燃剤は5〜20質量部であって、且つ、
上記フォーム層の密度が100〜280kg/m3であることを特徴とするポリウレタンフォーム積層体の製造方法。 A foam raw material containing a polyisocyanate, a polyol and a flame retardant is mixed with a gas to form a gas-liquid mixture. Then, the gas-liquid mixture is supplied onto a resin film, and then the gas-liquid mixture is heated. And reacting the foam raw material to produce a polyurethane foam laminate having a resin film layer comprising the resin film and a foam layer comprising a polyurethane foam produced by reaction curing of the foam raw material.
The flame retardant contained in the foam raw material includes a metal hydroxide powder and a liquid flame retardant, and when the polyol is 100 parts by mass, the metal hydroxide powder is 20 to 60 parts by mass. The liquid flame retardant is 5 to 20 parts by mass, and
The method for producing a polyurethane foam laminate, wherein the foam layer has a density of 100 to 280 kg / m 3 .
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