JP2000212242A - 硬質発泡合成樹脂の製造方法、および、ポリオ―ル組成物 - Google Patents

硬質発泡合成樹脂の製造方法、および、ポリオ―ル組成物

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JP2000212242A
JP2000212242A JP11012036A JP1203699A JP2000212242A JP 2000212242 A JP2000212242 A JP 2000212242A JP 11012036 A JP11012036 A JP 11012036A JP 1203699 A JP1203699 A JP 1203699A JP 2000212242 A JP2000212242 A JP 2000212242A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】注入流動発泡法による、良好な寸法安定性を有
する硬質発泡合成樹脂の製造方法の提供。 【解決手段】 ポリオール(V)が、下記ポリエーテル
ポリオール(X)、下記アミン系ポリオール(Y)、お
よび、ポリオール(V)中に安定に分散しているポリマ
ー微粒子を含有し、かつ、該ポリマー微粒子の含有量が
ポリオール(V)全重量中に0.01重量%以上である
ことを特徴とする、注入流動発泡法による硬質発泡合成
樹脂の製造方法。 ポリエーテルポリオール(X):水酸基価84mgKO
H/g以下であってかつオキシエチレン基含量40重量
%以上のポリエーテルポリオール。 アミン系ポリオール(Y):アミン化合物に環状エーテ
ルを付加して得られる水酸基価250〜900mgKO
H/gのポリエーテルポリオール。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬質ポリウレタン
フォーム、硬質ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォ
ーム、硬質ウレタン変性ポリウレアフォームなどの発泡
合成樹脂を注入流動発泡法によって製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリオールと整泡剤、触媒、発泡剤など
の添加剤を含むポリオール成分とポリイソシアネート成
分の少なくとも2成分からなる反応性原料混合物を、型
内に注入後型内を流動させることにより型内に該反応性
原料混合物を充填しながら、該反応性原料混合物を発泡
硬化させる注入流動発泡法により硬質発泡合成樹脂を製
造することは、広く行われている。この注入流動発泡法
とは、型枠内に反応性原料混合物を注入し反応を進行さ
せながら、同時に流動させて発泡硬化させることによ
り、型枠の末端(隅々)まで発泡合成樹脂を充填して成
形できる方法であり、複雑な形状の型枠や大きなサイズ
の型枠を用いる場合もある。
【0003】上記発泡合成樹脂を製造するための発泡剤
としては、種々の化合物が知られているが、主にはトリ
クロロフルオロメタン(CFC−11)、それとともに
水が使用されていた。さらにフロス法などで発泡を行う
場合には、これらとともにより低沸点の(常温常圧下で
気体の)ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)が
併用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来広く使用されてい
たCFC−11やCFC−12などの大気中できわめて
安定なクロロフルオロカーボンは、分解されないまま大
気層上空のオゾン層にまで達して、そこで紫外線などの
作用により分解され、その分解物がオゾン層を破壊する
のではないかと考えられるようになった。
【0005】そこで、分子中に水素原子を有することか
ら大気上空のオゾン層到達前に分解し、危険性が少ない
と考えられる、1,1−ジクロロ−2,2,2−トリフ
ルオロエタン(HCFC−123)や1,1−ジクロロ
−1−フルオロエタン(HCFC−141b)、クロロ
ジフルオロメタン(HCFC−22)等のヒドロクロロ
フルオロカーボンが発泡剤として提案され、使用が広ま
っている。さらに発泡剤として機能しうる沸点を有し、
オゾン層破壊のおそれのない化合物として、ヒドロフル
オロカーボンならびにペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタンおよびこれらの化合物の異性体などの炭化水素
がある。また、ポリイソシアネートとの反応で炭酸ガス
を生成する水も、生成する炭酸ガスがオゾン層破壊のお
それのないことから、上記発泡剤と併用したり、または
水単独で発泡剤として使用することが行われている。
【0006】これらの化合物は環境破壊の可能性が少な
い発泡剤として使用できるが、これらを発泡剤として使
用して得られる発泡合成樹脂は、従来のCFC−11使
用の発泡合成樹脂と比較すると、物性の低下がみられ、
特に、フォーム収縮による寸法安定性の劣化が顕著であ
る問題があった。密度を上げることにより、発泡合成樹
脂の性能の維持を図ることは可能であるが、その場合コ
ストアップが避けられない。
【0007】また、注入流動発泡法においては、型枠内
に樹脂の未充填部分が発生することを防ぐため、従来よ
り反応性原料は、高い流動性が重視される傾向にあっ
た。ところが流動性を満足する原料を用いて製造される
硬質発泡合成樹脂は、充分な樹脂強度が得られないとい
う欠点があり、成形した発泡合成樹脂の寸法安定性が充
分でないことが多かった。特に近年の発泡剤変更に伴
い、収縮による寸法安定性の劣化が著しくなり、このた
め、注入流動発泡法に適した、すなわち、流動性を有す
る反応性原料であって、しかも得られる樹脂の寸法安定
性をも満足する、反応性原料が求められていた。
【0008】さらに、近年住宅分野での高気密、高断熱
用途向けに注入流動発泡法による硬質発泡合成樹脂の使
用が増加傾向にある。その際のフォームの難燃性の点か
ら、硬質ポリウレタンフォームより難燃性の高い硬質ポ
リイソシアヌレートフォームが使用されることが多い
が、この場合、硬質ポリイソシアヌレートフォーム、特
に硬質ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォームのポ
リオール原料は、難燃性等の物性の点から芳香族ポリエ
ステルジオールを使用する場合が多いため、結果として
架橋密度が低下し、硬質ポリウレタンフォームよりもフ
ォーム収縮が起こりやすい傾向にあった。
【0009】一方、フォームの収縮を防止するためにポ
リマー分散ポリオールを高水酸基価のポリオールに添加
し、硬質ポリウレタンフォームを製造する方法が知られ
ている(特開昭57−25313)。
【0010】ポリマー分散ポリオールとは、ポリエーテ
ルポリオールやポリエステルポリオールなどのポリオー
ル中に、重合性不飽和基を有するモノマーの重合体であ
るポリマー微粒子が分散した化合物であり、従来から軟
質または半硬質のポリウレタンフォームの原料として使
用され、これらポリウレタン組成物の物性を向上させる
ために用いられてきた。ポリマー分散ポリオールを高水
酸基価のポリオールに添加し寸法安定性が良好な硬質ポ
リウレタンフォームを製造する前記技術においては、こ
のポリマー微粒子が何らかの作用を及ぼしていると考え
られる。
【0011】上記した従来のポリマー分散ポリオール
は、軟質または半硬質のポリウレタンフォームの原料と
して使用されている低水酸基価(50mgKOH/g以
下) のポリマー分散ポリオールである。したがって、従
来の低水酸基価のポリマー分散ポリオールは水酸基価の
高い硬質ポリウレタンフォーム用ポリオールとの相溶性
に乏しく、併用すると低水酸基価のポリオールやポリマ
ー微粒子が分離し、またはポリオール混合物が増粘する
ため、従来の低水酸基価のポリマー分散ポリオールを硬
質ポリウレタンフォーム用原料として使用することは困
難であった。
【0012】一般に、ポリオール中で重合性不飽和基を
有するモノマーを重合してポリマー分散ポリオールを合
成する際、ポリオールの水酸基価が高くなればなるほど
(ポリオールの分子量が低下するほど)ポリオールによ
る粒子安定化作用が減少し、重合時粒子が成長する過程
での粒子同士の凝集がきわめて起こりやすくなり凝集塊
が生成する。
【0013】特開平2−240125、特公平7−80
986には高水酸基価のポリマー分散ポリオールに関す
る記載があるが、ここで提案されている方法では、寸法
安定性の改良も不充分であり、ポリマー微粒子の分散安
定性も充分ではなかった。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、硬質発泡合成
樹脂用ポリオールとの相溶性に優れ分散安定性が良好で
しかも低粘度である、高水酸基価のポリマー分散ポリオ
ールを用いた、注入流動発泡法による硬質発泡合成樹脂
の製造方法を提供することを目的とする。本発明の製造
方法は、以上説明した注入流動発泡法における問題点を
解決するものであり、流動性に優れた反応性原料を用い
るのにかかわらず、得られる硬質発泡合成樹脂は寸法安
定性に優れるものである。
【0015】本発明はすなわち、下記の発明である。ポ
リオール(V)、整泡剤、触媒および発泡剤を含むポリ
オール成分とポリイソシアネート成分の少なくとも2成
分からなる反応性原料混合物を、型内に注入後型内を流
動させることにより型内に該反応性原料混合物を充填し
ながら、該反応性原料混合物を発泡硬化させる、注入流
動発泡法による硬質発泡合成樹脂の製造方法において、
ポリオール(V)が、下記ポリエーテルポリオール
(X)、下記アミン系ポリオール(Y)、および、ポリ
オール(V)中に安定に分散しているポリマー微粒子を
含有し、かつ、該ポリマー微粒子の含有量がポリオール
(V)全重量中に0.01重量%以上であることを特徴
とする、注入流動発泡法による硬質発泡合成樹脂の製造
方法。
【0016】ポリオール(V)、整泡剤、触媒および発
泡剤を必須成分とし、ポリイソシアネート化合物と反応
させて、注入流動発泡法により硬質発泡合成樹脂を製造
するためのポリオール組成物であって、ポリオール
(V)が、下記ポリエーテルポリオール(X)、下記ア
ミン系ポリオール(Y)、および、ポリオール(V)中
に安定に分散しているポリマー微粒子を含有し、かつ、
該ポリマー微粒子の含有量がポリオール(V)全重量中
に0.01重量%以上であることを特徴とする、ポリオ
ール組成物。
【0017】ポリエーテルポリオール(X):水酸基価
84mgKOH/g以下であってかつオキシエチレン基
含量40重量%以上のポリエーテルポリオール。 アミン系ポリオール(Y):アミン化合物に環状エーテ
ルを付加して得られる水酸基価250〜900mgKO
H/gのポリエーテルポリオール。
【0018】
【発明の実施の形態】[ポリオール]本発明において、
ポリオール(V)やポリマー分散ポリオール(A)の原
料として使用するポリオールについて説明する。
【0019】このようなポリオールとしては、ポリエー
テルポリオール、多価アルコール、ポリエステルポリオ
ール、末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマー等があ
る。
【0020】ポリエーテルポリオールとしては、例えば
多価アルコール、多価フェノール等のポリヒドロキシ化
合物やアミン類などの開始剤にアルキレンオキシドなど
の環状エーテルを付加して得られるポリエーテルポリオ
ールがある。
【0021】開始剤として具体的には下記の化合物およ
びその環状エーテル付加物、それらの2種以上の混合物
が挙げられる。
【0022】水、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、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペ
ンタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘ
キサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリ
トール、ジグリセリン、テトラメチロールシクロヘキサ
ン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、
ズルシトール、シュークロース等の多価アルコール。ビ
スフェノールA、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮
合物等の多価フェノール、フェノール類−アルカノール
アミン類−アルデヒド類のマンニッヒ反応により反応さ
せて得られる反応物、ピペラジン、アニリン、モノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノー
ルアミン、アンモニア、N−アミノメチルピペラジン、
N−(2−アミノエチル)ピペラジン、エチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ト
リレンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン等のアミン類。
【0023】本発明に使用する環状エーテルとしては環
内に1個の酸素原子を有する3〜6員環の環状エーテル
化合物があり、具体的には下記の化合物が挙げられる。
【0024】エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
イソブチレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、
2,3−ブチレンオキシド、トリメチルエチレンオキシ
ド、テトラメチルエチレンオキシド、ブタジエンモノオ
キシド、スチレンオキシド、α−メチルスチレンオキシ
ド、エピクロロヒドリン、エピフルオロヒドリン、エピ
ブロモヒドリン、グリシドール、ブチルグリシジルエー
テル、ヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジ
ルエーテル、2−クロロエチルグリシジルエーテル、ο
−クロロフェニルグリシジルエーテル、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテル、シクロヘキセンオキシド、ジヒドロナフ
タレンオキシド、3,4−エポキシ−1−ビニルシクロ
ヘキセン等の3員環状エーテル基を有する化合物;オキ
セタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の
4〜6員環状エーテル基を有する化合物。
【0025】好ましくは、3員環状エーテル基を1個有
する化合物(モノエポキシド)であり、特に好ましい環
状エーテルは、炭素数2〜4のアルキレンオキシドであ
るエチレンオキシド、プロピレンオキシド、イソブチレ
ンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチ
レンオキシドである。
【0026】これらの環状エーテルは2種以上併用で
き、その場合、それらを混合して反応させたり、順次反
応させたりできる。特に好ましい環状エーテルは炭素数
2〜4のアルキレンオキシド、特にプロピレンオキシ
ド、またはプロピレンオキシドとエチレンオキシドの組
み合わせである。
【0027】多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュ
ークロース、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、が挙げられる。
【0028】ポリエステルポリオールとしては、例えば
多価アルコールと多価カルボン酸との重縮合によって得
られるポリエステルポリオールがある。そのほか、ヒド
ロキシカルボン酸の重縮合、環状エステル(ラクトン)
の重合、ポリカルボン酸無水物への環状エーテルの重付
加、廃ポリエチレンテレフタレートのエステル交換反応
により得られるポリエステルポリオールなどがある。多
価アルコールとしては、ジオールが好ましく、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコールなどが挙げられる。多価
カルボン酸としてはジカルボン酸が好ましく、アジピン
酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル
酸などが挙げられる。環状エステルとしてはカプロラク
トンなどが挙げられる。
【0029】本発明においてはさらに、ポリオール類以
外の活性水素化合物を少量併用してもよい。併用しうる
活性水素化合物としては、ポリアミンや2個以上のフェ
ノール性水酸基を有する化合物(例えば、フェノール樹
脂初期縮合物)などが挙げられる。これらの使用量はポ
リオール類100重量部に対して、20重量部以下であ
ることが好ましく、10重量部以下であることが特に好
ましい。
【0030】ポリアミンとしてはエチレンジアミン、モ
ノエタノールアミン、トルエンジアミン、ジフェニルメ
タンジアミン等、がある。
【0031】2個以上のフェノール性水酸基を有する化
合物としては、フェノール類をアルカリ触媒の存在下で
過剰のホルムアルデヒドと縮合結合させたレゾール型初
期縮合物、このレゾール型初期縮合物を合成する際に非
水系で反応させたベンジリック型初期縮合物、過剰のフ
ェノール類を酸触媒の存在下でホルムアルデヒドと反応
させたノボラック型初期縮合物などがある。これらの初
期縮合物の分子量は、200〜10000程度のものが
好ましい。
【0032】[ポリオール(V)]本発明におけるポリ
オール(V)は、下記ポリエーテルポリオール(X)、
下記アミン系ポリオール(Y)、および、ポリオール
(V)中に安定に分散しているポリマー微粒子を含有
し、かつ、該ポリマー微粒子の含有量がポリオール
(V)全重量中に0.01重量%以上であるポリオール
である。
【0033】ポリエーテルポリオール(X):水酸基価
84mgKOH/g以下であってかつオキシエチレン基
含量40重量%以上のポリエーテルポリオール。 アミン系ポリオール(Y):アミン化合物に環状エーテ
ルを付加して得られる水酸基価250〜900mgKO
H/gのポリエーテルポリオール。
【0034】ポリオール(V)全重量に対してポリマー
微粒子は0.01重量%以上であることが必要である。
ポリマー微粒子の割合がこれより少ない場合、寸法安定
性に優れた硬質発泡合成樹脂は得られにくい。0.05
重量%以上であることが特に好ましい。また50重量%
以下であることが好ましく、30重量%以下であること
が特に好ましい。さらに好ましくは5重量%以下、最も
好ましくは2重量%未満である。
【0035】該ポリオール(V)の平均の水酸基価は1
00〜800mgKOH/gであることが好ましく、よ
り好ましい平均の水酸基価は100〜750mgKOH
/gである。
【0036】硬質合成樹脂として硬質ポリウレタンフォ
ームを製造する場合、該ポリオール(V)の平均の水酸
基価は200〜800mgKOH/gであることが好ま
しく、250〜750mgKOH/gであることが特に
好ましい。硬質合成樹脂として硬質ウレタン変性ポリイ
ソシアヌレートフォームを製造する場合、平均の水酸基
価は、100〜550mgKOH/gであることが好ま
しく、100〜450mgKOH/gであることが特に
好ましい。
【0037】ポリオール(V)は、下記ポリマー分散ポ
リオール(A)またはポリマー分散ポリオール(A)と
他のポリオールの混合物であることが好ましい。ポリマ
ー分散ポリオール(A)は単独で硬質発泡合成樹脂の原
料として使用できる。すなわちポリオール(V)の10
0重量%が上記ポリマー分散ポリオール(A)であって
もよいが、通常硬質発泡合成樹脂の原料として使用され
ているポリオールと混合して使用することが好ましい。
【0038】ポリマー分散ポリオール(A):平均の水
酸基価200〜800mgKOH/gのポリオール
(W)中に重合性不飽和基を有するモノマーを重合して
得られるポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散
ポリオールであり、該ポリオール(W)が、前記ポリエ
ーテルポリオール(X)5〜97重量%と前記アミン系
ポリオール(Y)3〜95重量%とからなるポリオール
混合物、または、前記ポリエーテルポリオール(X)5
〜97重量%と前記アミン系ポリオール(Y)3〜95
重量%と下記ポリオール(Z)0重量%超92重とから
なるポリオール混合物であるポリマー分散ポリオール。
【0039】ポリオール(Z):ポリエーテルポリオー
ル(X)、アミン系ポリオール(Y)以外のポリオー
ル。
【0040】[ポリオール(W)]ポリマー分散ポリオ
ール(A)において使用されるポリオール(W)は上述
ポリオールのうちの下記の特定ポリオールの組み合せで
ある。
【0041】すなわち、ポリオール(W)はポリエーテ
ルポリオール(X)5〜97重量%とアミン系ポリオー
ル(Y)3〜95重量%とからなるポリオール混合物、
または、ポリエーテルポリオール(X)5〜97重量%
とアミン系ポリオール(Y)3〜95重量%とポリオー
ル(Z)0重量%超92重量%以下とからなるポリオー
ル混合物である。
【0042】ポリオール(W)は、ポリエーテルポリオ
ール(X)5〜97重量%とアミン系ポリオール(Y)
3〜95重量%とポリオール(Z)0重量%超92重量
%以下とからなるポリオール混合物であることが好まし
い。
【0043】ポリオール(W)は、ポリエーテルポリオ
ール(X)10〜60重量%、アミン系ポリオール
(Y)5〜35重量%、および、ポリオール(Z)10
〜85重量%の混合物であることが特に好ましい。
【0044】ポリエーテルポリオール(X)25〜50
重量%、アミン系ポリオール(Y)8〜25重量%およ
びポリオール(Z)25〜67重量%の混合物であるこ
とが最も好ましい。
【0045】ポリオール(W)の平均の水酸基価は20
0〜800mgKOH/gであり、好ましくは250〜
750mgKOH/gである。ポリオール(W)の平均
の水酸基価がこの範囲より低い場合、製造したポリマー
分散ポリオールが高水酸基価の硬質発泡合成樹脂用ポリ
オールと相溶性に乏しく、併用するとポリオール(ポリ
マー微粒子)が分離または増粘するため、硬質発泡合成
樹脂用原料として使用することが困難になる。ポリマー
分散ポリオールの製造に用いられるポリオール(W)の
平均の水酸基価が高い場合、ポリマー微粒子が安定に分
散したポリマー分散ポリオールが得られにくい。
【0046】以下に、(X)、(Y)、(Z)について
説明する。 [ポリエーテルポリオール(X)]本発明におけるポリ
エーテルポリオール(X)は、上記「ポリオール」の項
で説明したポリエーテルポリオールのうち、官能基数が
3以上のものが好ましい。また、以下に説明するポリエ
ーテルポリオールであることが好ましい。
【0047】すなわち、開始剤として多価アルコールを
使用し、エチレンオキシドまたはエチレンオキシドと他
の環状エーテルを付加して得られるものが好ましい。多
価アルコールとしてはグリセリン、トリメチロールプロ
パン、1,2,6−ヘキサントリオール等の3価のアル
コールが好ましい。エチレンオキシドと併用する他の環
状エーテルとしてはプロピレンオキシド、イソブチレン
オキシド、1−ブチレンオキシド、2−ブチレンオキシ
ドが好ましく、プロピレンオキシドが特に好ましい。
【0048】ポリエーテルポリオール(X)は水酸基価
84mgKOH/g以下のポリエーテルポリオールであ
る。水酸基価が84mgKOH/gを超えた場合、ポリ
マー分散ポリオールにおける粒子の分散安定性が低下す
る。水酸基価67mgKOH/g以下のポリエーテルポ
リオールであることが好ましい。水酸基価60mgKO
H/g以下であることが特に好ましい。ポリエーテルポ
リオール(X)の水酸基価の下限は特にないが、5mg
KOH/g以上であることが好ましく、8mgKOH/
g以上であることがより好ましい。20mgKOH/g
以上であることが特に好ましく、30mgKOH/gで
あることが最も好ましい。
【0049】該ポリエーテルポリオール(X)におい
て、オキシエチレン基含量が40重量%以上であること
が必要である。オキシエチレン基含量がこれより低い場
合、ポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリ
オールが得られにくい。オキシエチレン基含量が50重
量%以上であることが特に好ましい。オキシエチレン基
含量が55重量%以上であることが最も好ましい。オキ
シエチレン基含量の上限は約100重量%が好ましく、
より好ましくは90重量%である。
【0050】ポリエーテルポリオール(X)の含量は、
ポリオール(W)のうち5重量%〜97重量%である。
ポリエーテルポリオール(X)の量が5重量%より低い
場合、分散性のよいポリマー分散ポリオールは得られに
くい。10〜60重量%であることが好ましく、25〜
50重量%であることが特に好ましい。
【0051】[アミン系ポリオール(Y)]アミン系ポ
リオール(Y)は上記「ポリオール」の項で説明したポ
リオールのうち、開始剤としてのアミン化合物に環状エ
ーテルを付加して得られる水酸基価250〜900mg
KOH/gのポリオールである。水酸基価300〜80
0mgKOH/gであることが好ましく、水酸基価35
0〜800mgKOH/gであることが特に好ましい。
【0052】アミン化合物としては、脂肪族アミン化合
物または飽和環状アミン化合物が好ましい。脂肪族アミ
ン化合物としてはエチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。飽和環状ア
ミン化合物としてはN−アミノメチルピペラジン、N−
(2−アミノエチル)ピペラジンなどが挙げられる。
【0053】アミン系ポリオール(Y)の含量は、ポリ
オール(W)のうち3〜95重量%である。アミン系ポ
リオール(Y)の含量が3重量%より低い場合、ポリマ
ー分散ポリオールを用いて製造した硬質発泡合成樹脂の
寸法安定性向上効果が低い。上限は35重量%であるこ
とが好ましい。35重量%より高いと低粘度で分散性の
よいポリマー分散ポリオールは得られにくい。アミン系
ポリオール(Y)の含量は5〜35重量%であることが
好ましく、8〜30重量%であることがさらに好まし
く、8〜25重量%であることが最も好ましい。
【0054】[ポリオール(Z)]ポリオール(W)
は、ポリエーテルポリオール(X)、アミン系ポリオー
ル(Y)以外に任意にその他のポリオール(Z)を含有
していてもよい。ポリオール(W)は、ポリエーテルポ
リオール(X)とアミン系ポリオール(Y)とポリオー
ル(Z)からなることが特に好ましい。
【0055】ポリオール(Z)としては、水酸基価20
0〜1000mgKOH/gのものが好ましく、水酸基
価400〜850mgKOH/gのものが特に好まし
い。
【0056】ポリオール(Z)としては、「ポリオー
ル」の項で説明したポリオールのうち、ポリエーテルポ
リオール(X)とアミン系ポリオール(Y)以外のポリ
オールを使用できる。
【0057】ポリオール(Z)を使用する場合、ポリオ
ール(W)におけるポリオール(Z)の含量は0重量%
超92重量%以下である。10〜85重量%であること
が好ましく、25〜67重量%であることが特に好まし
い。
【0058】[ポリマー分散ポリオール(A)の製造方
法]ポリオール(W)を用いてポリマー分散ポリオール
(A)を製造する方法は例えば2通り挙げられる。第1
の方法は必要に応じて溶媒の存在下、ポリオール(W)
中重合性不飽和基を有するモノマーを重合させ直接粒子
を析出させる方法であり、第2の方法は必要に応じて粒
子を安定化させるグラフト化剤の存在下、溶媒中で重合
性不飽和基を有するモノマーを重合させ粒子を析出させ
た後、ポリオール(W)と溶媒を置換して安定な分散体
を得る方法である。本発明ではどちらの方法も採用で
き、第1の方法が特に好ましい。
【0059】本発明に用いられる重合性不飽和基を有す
るモノマーとしては、通常重合性二重結合を1個有する
モノマーが使用されるが、これに限られない。
【0060】具体的なモノマーとしては、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリ
ル;アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのアルキル
エステル、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのア
クリル系モノマー;2,4−ジシアノブテン−1などの
シアノ基含有オレフィン系モノマー;スチレン、α−メ
チルスチレン、ハロゲン化スチレンなどのスチレン系モ
ノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボ
ン酸ビニルエステル系モノマー;イソプレン、ブタジエ
ン、その他のジエン系モノマー;マレイン酸ジエステ
ル、イタコン酸ジエステルなどの不飽和脂肪酸エステル
類;塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロ
ゲン化ビニル;塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、フッ
化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン;メチルビニ
ルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピルビニ
ルエーテルなどのアルキルビニルエーテル系モノマー;
およびこれら以外のオレフィン、ハロゲン化オレフィン
などがある。これらモノマーは2種以上併用して用いて
もよい。
【0061】好ましくはエチレン性不飽和ニトリル5〜
90重量%と他のモノマー10〜95重量%の組み合わ
せであり、エチレン性不飽和ニトリルとスチレン系モノ
マーの組み合わせ、エチレン性不飽和ニトリルとカルボ
ン酸ビニルエステルモノマーの組み合わせ、の場合が、
粘度が低くかつ分散性がよいポリマー分散ポリオールを
得るために好ましい。アクリロニトリルとスチレンの組
み合わせ、および、アクリロニトリルと酢酸ビニルの組
み合わせが最も好ましい。
【0062】アクリロニトリルとスチレンの組み合わせ
の場合、その割合はアクリロニトリル/スチレンが重量
比で90〜40/10〜60であることが好ましく、8
5〜60/15〜40が最も好ましい。
【0063】アクリロニトリルと酢酸ビニルの組み合わ
せの場合、その割合はアクリロニトリル/酢酸ビニルが
重量比で50〜10/50〜90重量%が好ましく、4
0〜15/60〜85が最も好ましい。
【0064】上記モノマーの使用量は特に限定されない
が、最終的に得られるポリマー分散ポリオールのポリマ
ー濃度が約1〜50重量%となる量であることが好まし
く、特に好ましくは2〜45重量%であり、最も好まし
くは5〜40重量%である。
【0065】重合性不飽和基を有するモノマーの重合
は、通常遊離基を生成して重合を開始させるタイプの重
合開始剤が用いられる。
【0066】具体的には例えば2,2’−アゾビスイソ
ブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2
−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,
4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル=2,2’−
アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ベンゾイルペ
ルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネー
ト、アセチルペルオキシド、t−ブチルペルオキシド、
過硫酸塩等がある。特にAIBN、2,2’−アゾビス
(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル=2,
2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)が好まし
い。
【0067】従来からポリマー分散ポリオールの製造方
法には、反応器にポリオールの一部を仕込み、撹拌下、
この反応器に残りのポリオール、重合性不飽和基を有す
るモノマー、重合開始剤等の混合物を徐々にフィードし
て重合を行う半回分法と、ポリオール、重合性不飽和基
を有するモノマー、重合開始剤等の混合物を撹拌下反応
器に連続的にフィードし、同時に生成したポリマー組成
物を連続的に反応器から排出する連続法があり、本発明
はこのどちらの方法でも製造できる。
【0068】半回分法や連続法では、重合反応は重合開
始剤の分解温度以上、通常は50〜150℃で行われる
ことが好ましく、80〜150℃で行われることがより
好ましく、100〜130℃で行われることが特に好ま
しい。
【0069】さらに、使用するモノマーがエチレン性不
飽和ニトリルおよびカルボン酸ビニルエステルモノマー
の組み合わせの場合、モノマー重合時における粒子同士
の凝集が起こりにくく、従来のポリマー分散ポリオール
では製造が困難であった、下記の回分法でも製造でき
る。
【0070】すなわち、反応器に、ポリオール(W)の
全量、重合性不飽和基を有するモノマーの全量、および
遊離基重合開始剤の全量を仕込んだ後昇温を開始し、反
応を行う回分法で製造できる。
【0071】回分法では、重合反応は重合開始剤の分解
温度以上、通常は50〜120℃で行われることが好ま
しく、55〜110℃で行われることがより好ましく、
60〜100℃で行われることが特に好ましい。
【0072】一般にポリマー濃度が高くなればなるほ
ど、モノマー重合時の粒子が成長する過程での粒子同士
の凝集が起こり凝集塊が生成しやすい。これを防ぐため
溶媒の存在下にポリマー分散ポリオールの製造を行うこ
ともできる。
【0073】溶媒としては、例えばメタノール、エタノ
ール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノ
ール、ベンジルアルコール等のアルコール類;ペンタ
ン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘキセン等の脂肪族炭
化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素;アセトン、メチルエチルケトン、アセトフェノ
ン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル
類;イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ベン
ジルエチルエーテル、1,1−ジエトキシエタン、アニ
ソール、メチル−t−ブチルエーテル等のエーテル類;
クロロベンゼン、クロロホルム、1,1−ジクロロエタ
ン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロ
トリフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素;ニトロベ
ンゼン等のニトロ化合物;アセトニトリル、ベンゾニト
リル等のニトリル類;トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルアニリン等
のアミン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチ
ルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド、ス
ルホラン等の硫黄化合物などがある。
【0074】本発明ではこれら溶媒を単独でまたは混合
して使用できる。重合性不飽和基を有するモノマーの重
合が終了した後、溶媒は除去される。溶媒除去は、通常
減圧加熱により行われる。しかし、常圧加熱または減圧
常温下に行うこともできる。この際、溶媒とともに未反
応モノマーも除去される。
【0075】上記のような製造方法でポリマー微粒子が
安定に分散したポリマー分散ポリオールが得られるが、
使用するモノマーによっては安定な分散体が得にくいこ
とがある。さらに粒子の分散安定性を良くするために、
安定化剤またはグラフト化剤として、ポリエーテル鎖や
ポリエステル鎖を有する化合物であって、分子内に二重
結合を有する重合性化合物を使用できる。
【0076】このような安定化剤またはグラフト化剤と
しては、開始剤としてビニル基、アリル基、イソプロペ
ニル基等の二重結合含有基を有する活性水素化合物にア
ルキレンオキシドを反応させて得られた高分子量のポリ
オールまたはモノオール;ポリエーテルポリオールに無
水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸
またはその酸無水物を反応させた後、必要に応じてプロ
ピレンオキシド、エチレンオキシド等のアルキレンオキ
シドを付加して得られた高分子量のポリオールまたはモ
ノオール;2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブテン
ジオール等の不飽和基含有アルコールと他のポリオール
とポリイソシアネートとの反応物;アリルグリシジルエ
ーテル等不飽和基含有エポキシ化合物とポリオールとの
反応物;などが挙げられる。これらの化合物は水酸基を
有することが好ましいがそれに限定されない。
【0077】ポリマー分散ポリオール(A)の水酸基価
は200〜800mgKOH/gであることが好まし
く、200〜750mgKOH/gであることがより好
ましく、250〜750mgKOH/gであることが特
に好ましい。ベースとして使用するポリオールに比較し
て、低くなるのが通常である。
【0078】以上により得られる本発明のポリマー分散
ポリオール(A)は静置状態で1ケ月間以上、さらに好
ましくは2ケ月間以上、特には3ケ月間以上分離を起す
ことがないものが好ましいが、これに限定されない。本
発明のポリマー分散ポリオールがこのように分散安定性
に優れる理由としては、重合性不飽和基を有するモノマ
ーを重合して得られるポリマー微粒子の大きさが微細か
つ均一であるためと推定できる。
【0079】[他のポリオール]ポリマー分散ポリオー
ル(A)以外のポリオールであってポリオール(V)と
して使用できるポリオールとしては、上記「ポリオー
ル」の項で説明したようなポリエーテルポリオール、ポ
リエステルポリオール、末端に水酸基を有する炭化水素
系ポリマー等が挙げられる。また、フェノール類、アル
カノールアミン類、アルデヒド類のマンニッヒ反応によ
り反応させて得られる反応物に環状エーテルを付加して
得られるポリエーテルポリオールなども使用できる。ま
た前記(W)、(X)、(Y)、(Z)も使用できる。
【0080】さらに、鎖延長剤、架橋剤と呼ばれる比較
的低分子量の化合物もポリオール(V)の一部として使
用できる。例えば多価アルコール、アルカノールアミ
ン、糖類、ポリアミン、モノアミン、多価フェノール類
など、またはこれらに少量のアルキレンオキシドを付加
して得られる低分子量のポリエーテルポリオールがあ
る。さらに、低分子量のポリエステル系ポリオールなど
も使用できる。
【0081】好ましくは、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリン
などの多価アルコール、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミンなどのアルカノールアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、4,4−ジアミノジフェニルメタンなどの
ポリアミン、および水酸基価が200mgKOH/g以
上のポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオ
ールが用いられる。
【0082】ポリオール(V)は、ポリマー分散ポリオ
ール(A)のみからなるか、または、ポリマー分散ポリ
オール(A)0.1重量%以上100重量%未満と他の
ポリオール0重量%超99.9重量%以下の混合物であ
ることが好ましい。後者が好ましく、0.3〜100重
量%と他のポリオール99.7〜0重量%の混合物であ
ることが特に好ましい。
【0083】また、硬質ウレタン変性ポリイソシアヌレ
ートフォームを製造する場合は、ポリエステルポリオー
ルを使用することが特に好ましい。ポリエステルポリオ
ールとしては、上記のポリエステルポリオールを使用す
ることができるが、多価アルコールと多価カルボン酸と
の重縮合によって得られるポリエステルポリオールが特
に好ましい。多価カルボン酸としてフタル酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸を使用す
るものが最も好ましい。ポリエステルポリオールの水酸
基価は100〜450mgKOH/gであることが好ま
しく、100〜350mgKOH/gであることが特に
好ましい。
【0084】ポリオール(V)中の該ポリエステルポリ
オールの割合は20〜99.9重量%であることが好ま
しく、50〜99.9重量%であることが好ましい。
【0085】該ポリエステルポリオールの割合が20〜
50重量%と比較的低い場合は、さらに、ビスフェノー
ルA、フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物等の多
価フェノールに環状エーテルを付加して得られるポリエ
ーテルポリオールや、フェノール類、アルカノールアミ
ン類、アルデヒド類のマンニッヒ反応により反応させて
得られる反応物に環状エーテルを付加して得られるポリ
エーテルポリオールを併用することが好ましい。
【0086】[製造方法]本発明は、ポリオール
(V)、整泡剤、触媒および発泡剤を含むポリオール成
分とポリイソシアネート成分の少なくとも2成分からな
る反応性原料混合物を、型内に注入後型内を流動させる
ことにより型内に該反応性原料混合物を充填しながら、
該反応性原料混合物を発泡硬化させる、注入流動発泡法
による硬質発泡合成樹脂を製造する方法であり、例え
ば、住宅向け建築材、冷凍倉庫、冷蔵倉庫、プレハブパ
ネル、保冷庫、電気冷蔵庫、ショーケース、業務用冷凍
庫、などの断熱壁用の硬質発泡合成樹脂を製造するのに
有用である。
【0087】硬質発泡合成樹脂としては、硬質ポリウレ
タンフォーム、硬質ウレタン変性イソシアヌレートフォ
ーム、硬質ウレタン変性ポリウレアフォームなどが挙げ
られる。
【0088】ポリイソシアネート化合物としては、イソ
シアネート基を平均して2個以上有する芳香族系、脂環
族系、または脂肪族系のポリイソシアネート、それら2
種類以上の混合物、およびそれらを変性して得られる変
性ポリイソシアネートがある。具体的には、例えば、ト
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(通
称:クルードMDI)、キシリレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネートなどのポリイソシアネートやそれらのプレポリ
マー型変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボ
ジイミド変性体などがある。
【0089】整泡剤としては、通常硬質発泡合成樹脂を
製造する際用いられるものが使用でき、シリコーン系整
泡剤や含フッ素化合物整泡剤などがある。
【0090】触媒としては、通常硬質発泡合成樹脂を製
造する際用いられるものが使用できる。トリエチレンジ
アミンなど第3級アミンなどのアミン系触媒、2−エチ
ルヘキサン酸鉛など有機鉛化合物や有機スズ化合物など
の有機金属化合物、4級アンモニウム塩触媒等が使用で
きる。また、硬質ウレタン変性ポリイソシアヌレートフ
ォームを製造する場合は、N,N’,N”−トリス(ジ
メチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジ
ン、酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム、4
級アンモニウム塩触媒等のイソシアヌレート変性化触媒
を使用できる。
【0091】本発明は発泡剤として水を使用することが
好ましい。水を使用する場合の使用量はポリオール類1
00重量部に対して10重量部以下が好ましい。また本
発明においては、発泡剤として水のみを使用してもよ
く、発泡剤として水と低沸点ハロゲン化炭化水素とを併
用してもよい。
【0092】水と併用できる低沸点ハロゲン化炭化水素
としては、特に限定しないがHCFC−123、HCF
C−141b、クロロジフルオロメタン(HCFC−2
2)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC
−134a)、1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン
(HCFC−142b)、1,1−ジクロロ−2,2,
3,3,3−ペンタフルオロプロパン(HCFC−22
5ca)、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペ
ンタフルオロプロパン(HCFC−225cb)、ペン
タフルオロエタン(HFC−125)、1,1,2−ト
リフルオロエタン(HFC−143)、1,1,1−ト
リフルオロエタン(HFC−143a)、1,1−ジフ
ルオロエタン(HFC−152a)、1,1,1,3,
3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、
1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン(HFC
−245ca)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフル
オロプロパン(HFC−236ea)、1,1,1,
4,4,4−ヘキサフルオロブタン(HFC−356m
ff)等が挙げられる。
【0093】その他にも塩化メチレン等のフッ素を含ま
ないハロゲン化炭化水素や、ブタン、シクロペンタン、
n−ペンタン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等炭素数
10以下の炭化水素、空気や窒素、炭酸ガス等の不活性
ガスも発泡剤として併用できる。
【0094】水以外の発泡剤の使用量は、ポリオール類
100重量部に対して1〜70重量部であることが好ま
しい。その他、例えば充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤
などを任意に使用できる。
【0095】[ポリオール組成物]本発明は、ポリオー
ル(V)、整泡剤、触媒および発泡剤を必須成分とし、
ポリイソシアネート化合物と反応させて、注入流動発泡
法により硬質発泡合成樹脂を製造するためのポリオール
組成物である。該ポリオール組成物は、ポリイソシアネ
ートと混合して反応させることにより硬質発泡合成樹脂
を製造するための原料であり、いわゆる「ポリオールシ
ステム」と呼ばれるものである。
【0096】上記ポリオール(V)自体は分散安定性に
優れる。そして、硬質発泡合成樹脂を製造するのに必要
な添加剤を加えたポリオール組成物も分散安定性に優れ
るものである。該ポリオール組成物は静置状態で1ケ月
間以上、さらに好ましくは2ケ月間以上、特には3ケ月
間以上分離を起すことがないことが好ましい。
【0097】[注入流動発泡法]本発明における硬質発
泡合成樹脂の製造方法は、高圧発泡装置、低圧発泡装置
等を使用して、種々の型内に樹脂原料を注入後、型内を
流動させることにより型を充填しながら、発泡硬化させ
て硬質発泡合成樹脂を製造する方法であり、寸法安定性
に優れた硬質発泡合成樹脂を製造できる。また、本発明
のポリオール組成物は分散安定性に優れるため、長期間
ポリオールを仮放置したとしても、問題なく使用できる
という効果を有する。
【0098】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されな
い。表中、ANはアクリロニトリル、Stはスチレン、
Vacは酢酸ビニル、MMAはメタクリル酸メチルを示
す。表中単位のない数字は重量部を表す。使用したポリ
オールは次のとおりである。
【0099】ポリオールa:シュークロースとグリセリ
ンの混合物にプロピレンオキシドを付加して得られる水
酸基価450mgKOH/g、平均官能基数4.7のポ
リエーテルポリオール。
【0100】ポリオールb:シュークロースと水の混合
物にプロピレンオキシドを付加して得られる水酸基価4
50mgKOH/g、平均官能基数5.3のポリエーテ
ルポリオール。
【0101】ポリオールc:エチレンジアミンにプロピ
レンオキシドを付加して得られる水酸基価760mgK
OH/g、平均官能基数4.0のポリエーテルポリオー
ル。
【0102】ポリオールd:トリレンジアミンにプロピ
レンオキシドを付加して得られる水酸基価350mgK
OH/g、平均官能基数4.0のポリエーテルポリオー
ル。
【0103】ポリオールe:グリセリンにプロピレンオ
キシドを付加して得られる水酸基価400mgKOH/
g、平均官能基数3.0のポリエーテルポリオール。 ポリオールf:プロピレングリコールにプロピレンオキ
シドを付加して得られる水酸基価450mgKOH/
g、平均官能基数2.0のポリエーテルポリオール。 ポリオールg:シュークロースとグリセリンの混合物に
プロピレンオキシドを付加して得られる水酸基価350
mgKOH/g、平均官能基数4.3のポリエーテルポ
リオール。
【0104】ポリオールh:トリレンジアミンにプロピ
レンオキシドおよびエチレンオキシドをランダムに付加
して得られる水酸基価350mgKOH/g、平均官能
基数4.0、オキシエチレン基含有量20重量%のポリ
エーテルポリオール。
【0105】ポリオールi:フタル酸基を持つ水酸基価
250mgKOH/g、平均官能基数2.0のポリエス
テルポリオール。
【0106】ポリオールj :トリレンジアミンにプロ
ピレンオキシド、およびエチレンオキシドをランダムに
付加して得られる水酸基価450mgKOH/g、平均
官能基数4.0、オキシエチレン基含有量20重量%の
ポリエーテルポリオール。
【0107】ポリオールk:ジプロピレングリコールに
プロピレンオキシドを付加して得られる水酸基価280
mgKOH/g、平均官能基数2.0のポリエーテルポ
リオール。
【0108】ポリオールl:グリセリンにプロピレンオ
キシドを付加して得られる水酸基価450mgKOH/
g、平均官能基数3.0のポリエーテルポリオール。
【0109】ポリオールm:グリセリンにプロピレンオ
キシドを付加して得られる水酸基価650mgKOH/
g、平均官能基数3.0のポリエーテルポリオール。
【0110】ポリオールn:グリセリンにプロピレンオ
キシドおよびエチレンオキシドをランダムに付加して得
られる水酸基価50mgKOH/g、平均官能基数3.
0、オキシエチレン基含有量25重量%のポリエーテル
ポリオール。
【0111】ポリオールo:グリセリンにプロピレンオ
キシドおよびエチレンオキシドをランダムに付加して得
られる水酸基価50mgKOH/g、平均官能基数3.
0、オキシエチレン基含有量55重量%のポリエーテル
ポリオール。
【0112】ポリオールp:グリセリンにプロピレンオ
キシドおよびエチレンオキシドをランダムに付加して得
られる水酸基価50mgKOH/g、平均官能基数3.
0、オキシエチレン基含有量75重量%のポリエーテル
ポリオール。
【0113】ポリオールq:エチレンジアミンにプロピ
レンオキシドを付加して得られる水酸基価500mgK
OH/g、平均官能基数4.0、のポリエーテルポリオ
ール。
【0114】ポリオールr:グリセリンにプロピレンオ
キシドとエチレンオキシドをこの順で付加して得られる
水酸基価56mgKOH/g、平均官能基数3.0、オ
キシエチレン基含有量10重量%のポリエーテルポリオ
ール。
【0115】(例1〜6)使用したポリマー分散ポリオ
ールの製造例を示す。
【0116】(ポリマー分散ポリオールA、B、D、
E、Fの製造)5L加圧反応槽に表1に示したポリオー
ルの混合物のうち70重量%を仕込み、120℃に保ち
ながら残りのポリオールの混合物、表1に示したモノマ
ーおよびAIBNの混合物を撹拌しながら4時間かけて
フィードし、全フィード終了後同温度下で約0.5時間
撹拌を続けた。すべての例においてモノマーの反応率は
90%以上を示した。反応終了後、未反応モノマーを1
20℃、0.1mmHgで2時間加熱減圧脱気にて除去
し、ポリマー分散ポリオールを製造した。
【0117】それぞれの水酸基価(単位:mgKOH/
g)、25℃における粘度(単位:cP)および分散安
定性を表1に示す。
【0118】本発明におけるポリオール(W)を使用せ
ずにポリマー分散ポリオールを製造したポリオールF
は、相分離を起こし、均一な分散体は得られず、粘度は
測定できなかった。
【0119】(ポリマー分散ポリオールCの製造)5L
加圧反応槽に表1に示したポリオール、モノマーおよび
AIBNを全て仕込んだ後、撹拌しながら昇温を開始
し、反応液を80℃に保ちながら10時間反応させた。
モノマーの反応率は80%以上を示した。反応終了後、
110℃、0.1mmHgで2時間加熱減圧脱気して未
反応モノマーを除去し、ポリマー分散ポリオールを製造
した。水酸基価(単位:mgKOH/g)、25℃にお
ける粘度(単位:cP)および分散安定性を表1に示
す。
【0120】[発泡評価1] (例7〜63:注入流動発泡法による硬質ポリウレタン
フォームの製造例)表2〜5に示したポリオール(また
は混合物)計100重量部、表2〜5に示した種類の発
泡剤を表に示した重量部、触媒としてテトラメチルヘキ
サメチレンジアミン(商品名:カオーライザーNo.
1、花王社製)、およびペンタメチルジエチレントリア
ミン(商品名:カオーライザーNo.3、花王社製)を
3:1の重量比率でゲルタイム約90秒になるように必
要量な重量部、シリコーン整泡剤(東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン社製、SH−193)1.5重量部、お
よび、難燃剤としてトリス(2−クロロプロピル)ホス
フェート(大八化学社製、TMCPP)を10重量部、
を調合し、ポリオール組成物を製造した。
【0121】使用した発泡剤は、水、発泡剤a:HCF
C−141b、発泡剤b:HCFC−22、発泡剤c:
HFC−134a、発泡剤d:HFC−245fa、発
泡剤e:シクロペンタン、発泡剤f:ノルマルペンタン
である。
【0122】調合したポリオール組成物に対し、ポリイ
ソシアネートとしてポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート(日本ポリウレタン社製、MR200)を表に示
すインデックス(表中、INDEX)で、液温20℃で
混合し、型温度40℃に調整された400×400×5
0mmのアルミニウム製のモールド内に投入し、その後
蓋で密閉し、発泡させて硬質ポリウレタンフォームを製
造した。また、上記原料液を、液温20℃にし、型温4
0℃に調整された1500×300×35mmのアルミニ
ウム製のモールド内に投入し、型枠内を流動させて発泡
硬化させることにより、流動性を評価した。
【0123】(例64〜110:注入流動発泡法による
硬質ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォームの製造
例)表6〜9に示したポリオール(または混合物)計1
00重量部、表に示した種類の発泡剤を表に示した重量
部、触媒として、N,N’,N”−トリス(ジメチルア
ミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン(商品
名:ポリキャット41、エアプロダクト社製)と2−エ
チルヘキサン酸カリウム溶液(カリウム15%、商品名
プキャット15G、日本化学産業製)を2:1の重量比
でゲルタイム約90秒になるように必要量な重量部、シ
リコーン整泡剤(東レ・ダウコーニング・シリコーン社
製、SH−193)1.5重量部、および、難燃剤とし
てTMCPPを20重量部、を調合して、ポリオール組
成物を製造した。使用した発泡剤は、例7〜63と同様
である。
【0124】調合したポリオール組成物に対し、ポリイ
ソシアネートとしてポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート(日本ポリウレタン社製、MR200)を表に示
すインデックス(表中、INDEX)で、液温20℃で
混合し、型温度40℃に調整された400×400×5
0mmのアルミニウム製のモールド内に投入し、その後
蓋で密閉し、発泡させて得られた硬質ウレタン変性ポリ
イソシアヌレートフォームを評価した。
【0125】(フォームの評価)得られたフォームの、
コア密度(単位:kg/m3 )、低温収縮度(単位:
%)、および、ポリオール組成物の貯蔵安定性、流動性
を表2〜9(流動性については表2〜5)に示す。
【0126】低温収縮度はフォームのコア部を切り出し
−30℃で24時間経過後の発泡方向に対して垂直方向
の寸法変化率を、常温収縮度は、25℃、1ケ月経過後
の発泡方向に対して垂直方向の、寸法変化率を示す。
【0127】ポリオール組成物の貯蔵安定性は、ポリオ
ール組成物を40℃で2ケ月放置した後の分離状態を観
察することにより評価した。分離せずに安定な場合を
○、分離した場合を×、とした。
【0128】また、注入流動発泡法時における発泡原料
の流動性については、型枠の末端まで充分に充填する場
合を○、未充填が発生する場合を×とした。
【0129】なお、表2中、例7〜14は実施例、例1
5〜20は比較例であり、表3中、例21〜28は実施
例、例29〜34は比較例であり、表4中、例35〜4
2は実施例、例43〜49は比較例であり、表5中、例
50〜57は実施例、例58〜63は比較例であり、表
6中、例64〜70は実施例、例71〜75は比較例で
あり、表7中、例76〜82は実施例、例83〜87は
比較例であり、表8中、例88〜93は実施例、例94
〜98は比較例であり、表9中、例99〜105は実施
例、例106〜110は比較例である 表2〜9に示したように、本発明におけるポリマー分散
ポリオールであるA、B、Cを使用して得られた硬質ポ
リウレタンフォームおよび硬質ウレタン変性ヌレートフ
ォームはいずれも良好な寸法安定性を示した。またポリ
マー分散ポリオールA、B、Cを使用したポリオール組
成物は良好な貯蔵安定性を示した。
【0130】一方、ポリマー分散ポリオールD、Eを用
いたポリオール組成物は、貯蔵安定性が不充分であっ
た。
【0131】
【表1】
【0132】
【表2】
【0133】
【表3】
【0134】
【表4】
【0135】
【表5】
【0136】
【表6】
【0137】
【表7】
【0138】
【表8】
【0139】
【表9】
【0140】[発泡評価2]次に例7〜14、例21〜2
8、例35〜42、例50〜57、例64〜70、例7
6〜82、例88〜93、例99〜105の組成を用
い、カラー鋼板を面材として備えた2700×1000
×100mmのパネル型枠内に、高圧発泡装置を使用し
注入流動発泡を行なった。その時の液温は20℃、型温
度は35℃とした。その結果得られたフォームは良好な
寸法安定性を示した。
【0141】[発泡評価3]次に例7〜14、例21〜2
8、例35〜42、例50〜57、例64〜70、例7
6〜82、例88〜93、例99〜105、の組成を用
い、カラー鋼板を面材として備えた2700×1000
×100mmのパネル型枠内に、低圧発泡装置を使用し
注入流動発泡を行なった。その時の液温は20℃、型温
度は35℃とした。その結果得られたフォームは良好な
寸法安定性を示した。
【0142】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、注入流動発
泡法によって、寸法安定性に優れた硬質発泡合成樹脂を
製造できる。また、本発明のポリオール組成物は分散安
定性に優れるため、長期放置したとしても、問題なく使
用できるという効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08G 101:00) (72)発明者 鈴木 千登志 神奈川県川崎市幸区塚越3丁目474番地2 旭硝子株式会社内 (72)発明者 岡村 美奈子 神奈川県川崎市幸区塚越3丁目474番地2 旭硝子株式会社内 Fターム(参考) 4F074 AA08 AA16 AA32 AA34 AA41 AA45 AA47 AA48 AA50 AA80 AA81 AB00 BA32 BA34 BA37 BA39 BA40 BA42 BA53 BA57 BA60 BB08 BB10 BC05 CA24 CB52 CC22X CC34Y DA02 DA15 DA22 DA24 DA32 4J002 BC032 BC092 BC112 BD032 BD102 BD112 BD142 BE042 BF012 BF022 BG012 BG022 BG102 BG122 BH002 BL012 BL022 CK021 CK031 CK041 CK051 DE026 EB066 EG027 EG047 EN037 EN137 EU187 FA082 FD207 FD326 GL00 GN00 GQ00 4J034 BA03 BA07 BA08 CA02 CA03 CA04 CA05 CA13 CA15 CB03 CC03 DC02 DC50 DF01 DF12 DF16 DF20 DF21 DF22 DG02 DG03 DG04 DG05 DG23 HA01 HA07 HA11 HC03 HC12 HC17 HC22 HC34 HC35 HC61 HC64 HC71 HC73 JA01 KA01 KB05 KC02 KC17 KC18 KD02 KD12 MA21 MA22 NA01 NA02 NA03 NA05 NA06 QB19 QC01 QD03 QD06 RA10 RA12 RA14

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリオール(V)、整泡剤、触媒および発
    泡剤を含むポリオール成分とポリイソシアネート成分の
    少なくとも2成分からなる反応性原料混合物を、型内に
    注入後型内を流動させることにより型内に該反応性原料
    混合物を充填しながら、該反応性原料混合物を発泡硬化
    させる、注入流動発泡法による硬質発泡合成樹脂の製造
    方法において、 ポリオール(V)が、下記ポリエーテルポリオール
    (X)、下記アミン系ポリオール(Y)、および、ポリ
    オール(V)中に安定に分散しているポリマー微粒子を
    含有し、かつ、該ポリマー微粒子の含有量がポリオール
    (V)全重量中に0.01重量%以上であることを特徴
    とする、注入流動発泡法による硬質発泡合成樹脂の製造
    方法。 ポリエーテルポリオール(X):水酸基価84mgKO
    H/g以下であってかつオキシエチレン基含量40重量
    %以上のポリエーテルポリオール。 アミン系ポリオール(Y):アミン化合物に環状エーテ
    ルを付加して得られる水酸基価250〜900mgKO
    H/gのポリエーテルポリオール。
  2. 【請求項2】ポリオール(V)が、下記ポリマー分散ポ
    リオール(A)またはポリマー分散ポリオール(A)と
    他のポリオールの混合物である、請求項1記載の製造方
    法。 ポリマー分散ポリオール(A):平均の水酸基価200
    〜800mgKOH/gのポリオール(W)中に重合性
    不飽和基を有するモノマーを重合して得られるポリマー
    微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールであ
    り、該ポリオール(W)が、前記ポリエーテルポリオー
    ル(X)5〜97重量%と前記アミン系ポリオール
    (Y)3〜95重量%とからなるポリオール混合物、ま
    たは、前記ポリエーテルポリオール(X)5〜97重量
    %と前記アミン系ポリオール(Y)3〜95重量%と下
    記ポリオール(Z)0重量%超92重量%以下とからな
    るポリオール混合物であるポリマー分散ポリオール。 ポリオール(Z):ポリエーテルポリオール(X)、ア
    ミン系ポリオール(Y)以外のポリオール。
  3. 【請求項3】ポリオール(V)が、ポリマー分散ポリオ
    ール(A)0.1重量%以上100重量%未満と他のポ
    リオール0重量%超99.9重量%以下の混合物であ
    る、請求項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】ポリオール(V)、整泡剤、触媒および発
    泡剤を必須成分とし、ポリイソシアネート化合物と反応
    させて、注入流動発泡法により硬質発泡合成樹脂を製造
    するためのポリオール組成物であって、 ポリオール(V)が、下記ポリエーテルポリオール
    (X)、下記アミン系ポリオール(Y)、および、ポリ
    オール(V)中に安定に分散しているポリマー微粒子を
    含有し、かつ、該ポリマー微粒子の含有量がポリオール
    (V)全重量中に0.01重量%以上であることを特徴
    とする、ポリオール組成物。 ポリエーテルポリオール(X):水酸基価84mgKO
    H/g以下であってかつオキシエチレン基含量40重量
    %以上のポリエーテルポリオール。 アミン系ポリオール(Y):アミン化合物に環状エーテ
    ルを付加して得られる水酸基価250〜900mgKO
    H/gのポリエーテルポリオール。
  5. 【請求項5】ポリオール(V)が、下記ポリマー分散ポ
    リオール(A)またはポリマー分散ポリオール(A)と
    他のポリオールの混合物である、請求項4記載の組成
    物。 ポリマー分散ポリオール(A):平均の水酸基価200
    〜800mgKOH/gのポリオール(W)中に重合性
    不飽和基を有するモノマーを重合して得られるポリマー
    微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールであ
    り、該ポリオール(W)が、前記ポリエーテルポリオー
    ル(X)5〜97重量%と前記アミン系ポリオール
    (Y)3〜95重量%とからなるポリオール混合物、ま
    たは、前記ポリエーテルポリオール(X)5〜97重量
    %と前記アミン系ポリオール(Y)3〜95重量%と下
    記ポリオール(Z)0重量%超92重とからなるポリオ
    ール混合物であるポリマー分散ポリオール。 ポリオール(Z):ポリエーテルポリオール(X)、ア
    ミン系ポリオール(Y)以外のポリオール。
  6. 【請求項6】ポリオール(V)が、ポリマー分散ポリオ
    ール(A)0.1重量%以上100重量%未満と他のポ
    リオール0重量%超99.9重量%以下の混合物であ
    る、請求項5記載の組成物。
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