车辆用阻燃性隔音材料的制作方法

本公开涉及隔音性以及阻燃性优异的车辆用阻燃性隔音材料。

背景技术：

1、在机动车等车辆中，为了降低向车外、车室泄漏的噪声而实施各种对策。例如，在车辆的发动机室中，为了实现来自作为噪声源的发动机的辐射声的降低，在发动机的周围配置有发动机罩、侧罩、油盘罩等隔音罩。另外，在发动机和与其接近地配置的部件等之间也配置有缓冲材料的情况较多。这些隔音罩、缓冲材料使用轻量且振动吸收性高的聚氨基甲酸酯泡沫等发泡体，但在发动机室这样的使用环境下，对该发泡体除了要求隔音性以外还要求高阻燃性。

2、例如专利文献1中记载了一种聚氨基甲酸酯泡沫，其包含异氰酸酯反应性成分与异氰酸酯成分的反应产物，该异氰酸酯反应性成分包含聚醚多元醇以及膨胀性石墨，该异氰酸酯成分包含含有异氰酸酯的化合物以及非反应性磷化合物，该聚氨基甲酸酯泡沫具有ul94标准的v-0等级的阻燃性。另外，在专利文献2中记载了一种具有膨胀石墨和无机化合物的水合物的车辆用聚氨基甲酸酯发泡体。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特表2016-510837号公报

6、专利文献2：日本特开2008-138032号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、专利文献1中记载的聚氨基甲酸酯泡沫具有膨胀性石墨(膨胀石墨)和非反应性磷化合物作为阻燃剂。如果为了提高阻燃性而增加粉末状的膨胀石墨的配合量，则聚氨基甲酸酯泡沫变硬，变形追随性降低。其结果是，隔音性降低。通过并用非反应性磷化合物作为阻燃剂，也能够减少膨胀石墨的配合量。但是，由于非反应性磷化合物为液体(专利文献1的段落[0024])，因此如果配合该非反应性磷化合物，则存在聚氨基甲酸酯泡沫变得过软的隐患。进一步地，本发明的发明人在进行了研究后，还确认到难以形成封闭表皮层。这样的聚氨基甲酸酯泡沫不适于要求形状保持性、外观设计性的发动机罩等的用途。

3、专利文献2中记载的聚氨基甲酸酯泡沫具有作为阻燃剂的膨胀石墨和作为防着色剂的无机化合物的水合物。不仅膨胀石墨是粉体，无机化合物的水合物也是粉体(专利文献2的段落[0039])。若使用粉体，则制造设备容易磨损，而且还需要进行消除堵塞等维护，因此存在生产性降低的隐患。另外，若粉体的配合量变多，则如上所述，聚氨基甲酸酯泡沫变硬，变形追随性降低，在此基础上，也难以轻量化。因此，在配合粉体的情况下，优选尽可能少量。在专利文献2的实施例中记载了具有膨胀石墨以及无机化合物的水合物的聚氨基甲酸酯泡沫具有符合以美国联邦机动车安全标准(fmvss302)为依据的水平燃烧试验的等级的低燃烧性，但不清楚是否具有ul94标准的v-0等级的阻燃性。在专利文献2的段落[0036]中记载了可以配合磷系阻燃剂作为阻燃剂，但如前所述，若配合液体，则存在软化而形状保持性、外观设计性降低的隐患。

4、这样，在专利文献1、2中记载了具有膨胀石墨的聚氨基甲酸酯泡沫，但对于膨胀石墨、原料的异氰酸酯成分等还有研究的余地，为了作为车辆用阻燃性隔音材料使用，要求在确保隔音性的同时进一步提高阻燃性。本公开是鉴于这样的实际情况而完成的，其问题在于提供隔音性以及阻燃性优异的车辆用阻燃性隔音材料。

5、用于解决问题的手段

6、为了解决上述问题，本公开的车辆用阻燃性隔音材料是具备对氨基甲酸酯树脂组合物进行发泡成形而得到的聚氨基甲酸酯泡沫的车辆用阻燃性隔音材料，其特征在于，该氨基甲酸酯树脂组合物具有(a)异氰酸酯成分、(b)多元醇成分和(c)膨胀石墨，(a)异氰酸酯成分具有2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物、和该混合物中的至少一方的选自碳二亚胺改性体以及脲酮亚胺改性体中的一种以上的改性体，在将该氨基甲酸酯树脂组合物的整体设为100质量％的情况下，该改性体的含有比例为5.0质量％以上且8.8质量％以下，(b)多元醇成分以聚醚多元醇作为主成分，(c)膨胀石墨的膨胀开始温度为170℃以上且200℃以下，250℃下的膨胀倍率为10倍以上，在将该氨基甲酸酯树脂组合物的整体设为100质量％的情况下，该膨胀石墨的含有比例为8质量％以上且20质量％以下，该聚氨基甲酸酯泡沫的断裂伸长率为70％以上，在常态、以及150℃下168小时的热老化后的任一情况下，均具有ul94标准的v-0等级的阻燃性。

7、发明效果

8、在本公开的车辆用阻燃性隔音材料中，通过将作为原料使用的异氰酸酯成分设为特定的成分，对膨胀石墨的特性进行限定而将含量最优化为较少量的范围，从而实现聚氨基甲酸酯泡沫的隔音性和阻燃性的兼顾。关于聚氨基甲酸酯泡沫的阻燃性，实施ul94标准的垂直燃烧试验来判定。在ul94标准的垂直燃烧试验中，在全部满足以下五个基准的情况下，判定为v-0等级。(1)在两次的火焰接触的任一次中，试样的燃烧均不会长于10秒。(2)对五个试样进行的各为两次的火焰接触的合计燃烧时间不超过50秒。(3)没有燃烧至固定用夹具的位置的试样。(4)没有使放置于试样的下方的棉着火的、使燃烧的颗粒滴下的试样。(5)第二次火焰接触后，试样的红热不会持续长于30秒。构成本公开的车辆用阻燃性隔音材料的聚氨基甲酸酯泡沫(以下适当称为“本公开的聚氨基甲酸酯泡沫”)不仅在常态、即与制造后的状态相同的状态下，而且在150℃下保持168小时后的热老化后的状态下，也具有ul94标准的v-0等级的优异的阻燃性。

9、作为(a)的异氰酸酯成分，使用2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物、以及该混合物中的至少一方的选自碳二亚胺改性体以及脲酮亚胺改性体中的一种以上的改性体。以下适当地将二苯基甲烷二异氰酸酯称为“mdi”，将2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯称为“2,4’-mdi”，将4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯称为“4,4’-mdi”。通过使用混合物和改性体这两者，能够提高聚氨基甲酸酯泡沫的阻燃性。即，改性体不易热分解，因此在加热时分子不易被切断，可抑制可燃性气体的产生。由此，不仅在常态下，即使在热老化后，阻燃性也提高。为了发挥由改性体带来的阻燃性提高效果，在将氨基甲酸酯树脂组合物的整体设为100质量％的情况下，将改性体的含有比例设为5.0质量％以上。相反，若改性体的含有比例过多，则难以形成聚氨基甲酸酯泡沫。因此，在将氨基甲酸酯树脂组合物的整体设为100质量％的情况下，将改性体的含有比例设为8.8质量％以下。

10、改性体通过两个mdi的nco基彼此缩合的碳二亚胺化反应、进而在所生成的碳二亚胺化物(碳二亚胺改性体)上进一步加成一分子的mdi的脲酮亚胺化反应来制造。作为mdi的碳二亚胺化反应的二次反应，化学平衡反应性地也生成脲酮亚胺化物(脲酮亚胺改性体)。一般而言，认为通过碳化二亚胺化反应的进行，反应产物中的大部分为脲酮亚胺改性体。在本说明书中，为了使改性体中包含全部的通过2,4’-mdi以及4,4’-mdi中的任一者或两者的碳二亚胺化反应而得到的产物，而称为“选自碳二亚胺改性体以及脲酮亚胺改性体中的一种以上的改性体”。这也可以表述为“碳二亚胺改性体和/或脲酮亚胺改性体”。碳二亚胺改性体、脲酮亚胺改性体可以通过公知的方法、例如使用有机磷酸酯等催化剂使单一成分的mdi、包含异构体的多种成分的mdi反应而得到。

11、(c)的膨胀石墨是在鳞片状的石墨的层间插入有通过加热而产生气体的物质。膨胀石墨在被加热时由于从层间物质产生的气体而使层间扩展膨胀。而且，形成相对于热、化学品而稳定的固相，该固相成为隔热层，妨碍热的移动，由此带来阻燃效果。作为膨胀石墨，使用膨胀开始温度为170℃以上且200℃以下、且250℃下的膨胀倍率为10倍以上的膨胀石墨。由于膨胀开始温度为170℃以上且200℃以下，因此即使在150℃进行热老化也不会开始膨胀。如上所述，由于在加热时分子不易被切断，因此本公开的聚氨基甲酸酯泡沫的热分解温度高，例如为超过250℃的程度。因此，若250℃下的膨胀倍率为10倍以上，则更容易发挥阻燃效果。为了充分发挥阻燃效果，在将氨基甲酸酯树脂组合物的整体设为100质量％的情况下，将膨胀石墨的含有比例设为8质量％以上。另外，若考虑到聚氨基甲酸酯泡沫的硬度、伸长率、轻量化等，则优选膨胀石墨的含量尽可能少。因此，在将氨基甲酸酯树脂组合物的整体设为100质量％的情况下，将膨胀石墨的含有比例设为20质量％以下。由此，能够实现断裂伸长率为70％以上的聚氨基甲酸酯泡沫。其结果是，本公开的聚氨基甲酸酯泡沫对基于振动的变形追随性良好，隔音性优异。

12、如以上说明的那样，根据本公开的车辆用阻燃性隔音材料，即使提高聚氨基甲酸酯泡沫的阻燃性，也能够避免隔音性的降低。另外，聚氨基甲酸酯泡沫的成形性也很良好，还能够应用于要求形状保持性、外观设计性的用途。