JP2000249289A - 発泡断熱材と発泡断熱材の製造方法、及び、断熱箱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、発泡断熱材が形成された後に一部
または全てが連通化した気泡内部に残存する炭酸ガスと
速やかに反応除去することにより、発泡断熱材の気体熱
伝導率を改善し、生産性を加味した優れた断熱性能の発
泡断熱材と発泡断熱材の製造方法、及び、断熱箱体を提
供することを目的とする。 【解決手段】 発泡断熱材４が、揮発性発泡剤で満たさ
れた一部または全てを連通化した気泡を有する発泡ポリ
ウレタン樹脂組成物から構成され、少なくともウレタン
結合と、ウレア結合とを含む樹脂組成物中に、気泡連通
化剤と、カーボネート合成触媒と、エポキシド化合物と
炭酸ガスとが反応して成るカーボネート化合物とを含む
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫，冷蔵庫等
に用いる発泡断熱材とその製造方法、及び、発泡断熱材
を充填してなる断熱箱体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギーの観点より発泡断熱
材の熱伝導率を低減し、断熱性を向上させるというニー
ズがあると同時に、クロロフルオロカーボン（以下ＣＦ
Ｃと称する）、更にはハイドロクロロフルオロカーボン
（以下ＨＣＦＣと称する）によるオゾン層破壊、及び、
地球温暖化等の環境問題が注目されており、これらを解
決することが極めて重要なテーマとなっている。このた
め、代表的な発泡断熱材である硬質ウレタンフォームの
製造にあたっては、ＣＦＣ、及び、ＨＣＦＣの使用量削
減を目的として、オゾン層破壊に対する影響が全く無
く、ハイドロフルオロカーボン（以下ＨＦＣ）、更に地
球温暖化に対しても影響の少ないハイドロカーボン（以
下ＨＣと称する）などによる発泡について、種々取り組
みが検討されている。

【０００３】基本的に、硬質ウレタンフォームの断熱性
能を向上するには、フォーム独立気泡内ガス成分の気体
熱伝導率を低減することが重要であり、独立気泡内部の
ガス成分の中から気体熱伝導率の大きい炭酸ガスを取り
除き、揮発性発泡剤で満たすことが効果的手段とされて
きた。一方においては、揮発性発泡剤の仕様量低減、発
泡剤と原料成分との相溶性の問題、及び、フォーム諸物
性の改善等を目的に、水などの反応性発泡剤と有機ポリ
イソシアネートとの反応により発生する炭酸ガスを発泡
剤成分として用いることが必要不可欠であった。

【０００４】しかし、このような構成においては、気体
熱伝導率の大きい炭酸ガスが発泡断熱材の独立気泡内に
残存するため、発泡断熱材の断熱性能は悪化する。こう
した課題解決のアプローチとして例えば、特開平８−１
２７６６６号公報では、発泡性原液にあらかじめエポキ
シド化合物とカーボネート生成触媒である付加反応触媒
を添加含有せしめておき、発泡断熱材が形成された後、
独立気泡内部の炭酸ガスをエポキシド化合物と付加反応
させることにより、環状カーボネートを生成し、発泡断
熱材の独立気泡内部の炭酸ガス分圧を低減させ、気体熱
伝導率を改善することが特徴となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−１２７６６６号公報において用いられている構成で
は、炭酸ガスの固定化反応は、炭酸ガスが内包されるそ
れぞれの独立気泡内部で進行し、その独立気泡内部のエ
ポキシド化合物が消費された後は、気泡膜を介して他の
独立気泡に拡散し、炭酸ガス固定化反応が進行する。

【０００６】すなわち、独立気泡部での気泡膜を介した
炭酸ガスの拡散が律速となり、炭酸ガスの固定化反応が
遅延することにより、発泡断熱材の断熱性能向上の効果
を発現するまでに一定のエージング時間が必要となり、
生産性を著しく悪化させるものであった。

【０００７】従って、エポキシド化合物が発泡断熱材の
気泡内部の炭酸ガスを速やかに反応固定化し、気体熱伝
導率を改善することによって、発泡断熱材の断熱性能を
向上させ、優れた断熱性能を有する発泡断熱材、及び、
断熱箱体を得ることが課題であった。

【０００８】本発明は、上記課題を鑑み、気泡内部の炭
酸ガスが速やかに残存したエポキシド化合物に反応固定
化され、発泡断熱材の断熱性能を所定の性能まで速やか
に現出させ、生産性を加味した優れた断熱性能を有する
発泡断熱材、及び、発泡断熱材の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】また、気泡内部の炭酸ガスが速やかに残存
したエポキシド化合物に反応固定化され、発泡断熱材の
断熱性能を所定の性能まで速やかに現出させる発泡断熱
材を充填することによって、生産性を加味した優れた断
熱性能を有する断熱箱体を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、揮発性発泡剤で満たされ、かつ、一部ま
たは全てが連通化した気泡を有する発泡ポリウレタン樹
脂組成物から構成され、少なくともウレタン結合と、ウ
レア結合とを含む樹脂組成物中に、気泡連通化剤と、カ
ーボネート合成触媒と、エポキシド化合物と炭酸ガスと
が反応して成るカーボネート化合物とを含むことを特徴
とするものである。

【００１１】また、気泡連通化剤が融点１５０℃以下の
熱可塑性樹脂であることを特徴とするものである。

【００１２】また、発泡ポリウレタン樹脂組成物の連通
率が４０％以上であることを特徴とするものである。

【００１３】また、カーボネート合成触媒が、少なくと
もハロゲン化オニウム塩を含むことを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、カーボネート合成触媒が、少なくと
もハロゲン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属との
錯体を含むことを特徴とするものである。

【００１５】本発明によれば、発泡断熱材の一部または
全てが連通化した気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤
で満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極
めて低く、かつ、生産性を加味した優れた断熱性能を有
する発泡断熱材が得られる。

【００１６】また、本発明の発泡断熱材の製造方法は、
ポリオールと、整泡剤と、触媒と、反応性発泡剤と、揮
発性発泡剤と、ポリイソシアネートと、エポキシド化合
物と、気泡連通化剤とを混合して発泡させ、独立気泡内
部に反応性発泡剤とポリイソシアネートとの反応により
発生した炭酸ガスと、揮発性発泡剤とを含む発泡ポリウ
レタン樹脂組成物を形成するステップと、前記独立気泡
の一部または全てが気泡連通化剤により連通化されるス
テップと、前記エポキシド化合物が樹脂皮膜にて被覆さ
れたカーボネート合成触媒の存在下で発泡ポリウレタン
樹脂組成物の一部または全てが連通化した気泡内の炭酸
ガスを吸着してカーボネート化合物を形成し、気泡内部
を実質的に揮発性発泡剤で満たすステップとを有するも
のである。

【００１７】また、気泡連通化剤が融点１５０℃以下の
熱可塑性樹脂であることを特徴とするものである。

【００１８】また、カーボネート合成触媒が、少なくと
もハロゲン化オニウム塩を含むことを特徴とするもので
ある。

【００１９】また、カーボネート合成触媒が、少なくと
もハロゲン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属との
錯体を含むことを特徴とするものである。

【００２０】本発明によれば、発泡断熱材の一部または
全てが連通化した気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤
で満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極
めて低く、かつ、生産性を加味した優れた断熱性能を有
する発泡断熱材の製造方法が提供できる。

【００２１】また、本発明の断熱箱体は、第一の壁部材
と、第二の壁部材と、前記第一の壁部材、及び、前記第
二の壁部材によって形成される空間部に、揮発性発泡剤
で満たされ、かつ、一部または全てが連通化した気泡を
有する発泡ポリウレタン樹脂組成物が充填され、少なく
ともウレタン結合と、ウレア結合とを含む樹脂組成物中
に、気泡連通化剤と、カーボネート合成触媒と、エポキ
シド化合物と炭酸ガスとが反応して成るカーボネート化
合物とを含むことを特徴とするものである。

【００２２】また、気泡連通化剤が融点１５０℃以下の
熱可塑性樹脂であることを特徴とするものである。

【００２３】また、発泡ポリウレタン樹脂組成物の連通
率が４０％以上であることを特徴とするものである。

【００２４】また、カーボネート合成触媒が、少なくと
もハロゲン化オニウム塩を含むことを特徴とするもので
ある。

【００２５】また、カーボネート合成触媒が、少なくと
もハロゲン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属との
錯体を含むことを特徴とするものである。

【００２６】本発明によれば、発泡断熱材の一部または
全てが連通化した気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤
で満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極
めて低く、かつ、生産性を加味した優れた断熱性能を有
する断熱箱体が得られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発泡断
熱材は、揮発性発泡剤で満たされ、かつ、一部または全
てが連通化した気泡を有する発泡ポリウレタン樹脂組成
物から構成され、少なくともウレタン結合と、ウレア結
合とを含む樹脂組成物中に、気泡連通化剤と、カーボネ
ート合成触媒と、エポキシド化合物と炭酸ガスとが反応
して成るカーボネート化合物とを含むことを特徴とする
ものであり、発泡断熱材の気泡内部のガス成分は、揮発
性発泡剤で満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの
分圧が極めて低い、優れた断熱性能を有する発泡断熱材
が得られる。

【００２８】上記構成によって、原料として添加したエ
ポキシド化合物は、カーボネート合成触媒の作用によ
り、一部または全てを連通化した気泡内部に残存する炭
酸ガスと反応し、カーボネート化合物を形成する。

【００２９】また、炭酸ガスが内包されるそれぞれの一
部または全てを連通化した気泡は、内部のエポキシド化
合物が消費された後には、気泡膜の連通口を介して他の
気泡に拡散し、炭酸ガス固定化反応を進行させることが
できる。

【００３０】また、気泡連通化剤の添加量はウレタン樹
脂に対して微量であるため、樹脂熱伝導率に影響を与え
ることはない。

【００３１】本発明の請求項２に記載の発泡断熱材は、
気泡連通化剤が融点１５０℃以下の熱可塑性樹脂である
ことを特徴とするものであり、発泡断熱材の気泡内部の
ガス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体熱伝導率の
大きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた断熱性能を
有する発泡断熱材が得られる。

【００３２】上記構成によって、原料として添加する融
点１５０℃以下の熱可塑性樹脂から成る気泡連通化剤
は、発泡断熱材が形成された後に発泡熱によって溶融
し、炭酸ガス拡散の障害となる気泡膜に微細な連通口を
形成する。これによって、炭酸ガスが内包されるそれぞ
れの一部または全てを連通化した気泡内部のエポキシド
化合物が消費された後は、気泡膜の連通口を介して他の
独立気泡に拡散し、炭酸ガス固定化反応を進行させるこ
とができる。

【００３３】また、気泡連通化剤の添加量は、ウレタン
樹脂に対して微量であるため、樹脂熱伝導率を悪化させ
ることはない。

【００３４】また、得られた連通口が微細であるため、
気泡間での気体の対流はなく、対流熱伝導による断熱性
能の悪化もない。

【００３５】本発明の請求項３に記載の発泡断熱材は、
発泡ポリウレタン樹脂組成物の連通率が４０％以上であ
ることを特徴とするものであり、発泡断熱材の独立気泡
内部のガス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体熱伝
導率の大きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた断熱
性能を有する発泡断熱材が得られる。

【００３６】上記構成によって、４０％以上の連通率を
有するフォームは、気泡内部の炭酸ガス拡散を妨げるこ
とはなく、連通化した一連の気泡内部に存在するエポキ
シド化合物によって完全に炭酸ガスの固定化反応を完結
することができる。

【００３７】本発明の請求項４に記載の発泡断熱材は、
カーボネート合成触媒が、少なくともハロゲン化オニウ
ム塩を含むことを特徴とするものであり、発泡断熱材の
独立気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、
気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優
れた断熱性能を有する発泡断熱材が得られる。

【００３８】本発明の請求項５に記載の発泡断熱材は、
カーボネート合成触媒が、少なくともハロゲン化オニウ
ム塩とハロゲン化アルカリ金属との錯体を含むことを特
徴とするものであり、発泡断熱材の独立気泡内部のガス
成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体熱伝導率の大き
い炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた断熱性能を有す
る発泡断熱材が得られる。

【００３９】本発明の請求項６に記載の発泡断熱材の製
造方法は、ポリオールと、整泡剤と、触媒と、反応性発
泡剤と、揮発性発泡剤と、ポリイソシアネートと、エポ
キシド化合物と、気泡連通化剤とを混合して発泡させ、
独立気泡内部に反応性発泡剤とポリイソシアネートとの
反応により発生した炭酸ガスと、揮発性発泡剤とを含む
発泡ポリウレタン樹脂組成物を形成するステップと、前
記独立気泡の一部または全てが気泡連通化剤により連通
化されるステップと、前記エポキシド化合物が樹脂皮膜
にて被覆されたカーボネート合成触媒の存在下で発泡ポ
リウレタン樹脂組成物の一部または全てが連通化した気
泡内の炭酸ガスを吸着してカーボネート化合物を形成
し、気泡内部を実質的に揮発性発泡剤で満たすステップ
とを有するものであり、発泡断熱材の独立気泡内部のガ
ス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体熱伝導率の大
きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた断熱性能を有
する発泡断熱材が得られる。

【００４０】上記構成によって、ウレタン樹脂組成物を
形成するステップにおいて、原料として添加したエポキ
シド化合物は、反応性発泡剤に対して活性が低く、反応
性発泡剤とポリイソシアネートとの反応による炭酸ガス
の発生を阻害することはない。また、エポキシド化合物
と炭酸ガスの反応は、炭酸ガスの発生反応に比べて緩や
かに進行するため、発生した炭酸ガスは、発泡断熱材の
独立気泡形成へ寄与することが可能となる。

【００４１】また、独立気泡の一部または全てが気泡連
通化剤により連通化されるステップにおいて、気泡連通
化剤は、炭酸ガスが内包される一部または全てを独立気
泡を連通化する。これによって、気泡内部を揮発性発泡
剤で満たすステップにおいて、炭酸ガスが内包されるそ
れぞれの気泡内部のエポキシド化合物が消費された後に
は、気泡膜の連通口を介して他の気泡に拡散し、炭酸ガ
ス固定化反応を進行させることができる。

【００４２】また、ウレタン樹脂組成物を形成後のステ
ップでは、エポキシド化合物は、カーボネート合成触媒
の作用により、独立気泡内部に残存する炭酸ガスと反応
し、カーボネート化合物を形成する。これによって、独
立気泡内部に残存するガス成分を実質的に揮発性発泡剤
で満たすことが可能となる。

【００４３】また、気泡連通化剤の添加量はウレタン樹
脂に対して微量であるため、樹脂熱伝導率を悪化させる
ことはない。

【００４４】本発明の請求項７に記載の発泡断熱材の製
造方法は、気泡連通化剤が融点１５０℃以下の熱可塑性
樹脂であることを特徴とするものであり、発泡断熱材の
気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体
熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた
断熱性能を有する発泡断熱材が得られる。

【００４５】上記構成によって、独立気泡の一部または
全てが気泡連通化剤により連通化されるステップにおい
て、原料として添加する融点１５０℃以下の熱可塑性樹
脂から成る気泡連通化剤は、発泡断熱材が形成された後
に発泡熱によって溶融し、炭酸ガス拡散の障害となる気
泡膜に微細な連通口を形成する。これによって、気泡内
部を揮発性発泡剤で満たすステップにおいて、炭酸ガス
が内包されるそれぞれの一部または全てを連通化した気
泡内部のエポキシド化合物が消費された後は、気泡膜の
連通口を介して他の独立気泡に拡散し、炭酸ガス固定化
反応を進行させることができる。

【００４６】また、気泡連通化剤の添加量は、ウレタン
樹脂に対して微量であるため、樹脂熱伝導率を悪化させ
ることはない。

【００４７】また、得られた連通口が微細であるため、
気泡間での気体の対流はなく、対流熱伝導による断熱性
能の悪化もない。

【００４８】本発明の請求項８に記載の発泡断熱材の製
造方法は、カーボネート合成触媒が、少なくともハロゲ
ン化オニウム塩を含むことを特徴とするものであり、発
泡断熱材の独立気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤で
満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極め
て低い、優れた断熱性能を有する発泡断熱材が得られ
る。

【００４９】本発明の請求項９に記載の発泡断熱材の製
造方法は、カーボネート合成触媒が、少なくともハロゲ
ン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属との錯体を含
むことを特徴とするものであり、発泡断熱材の独立気泡
内部のガス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体熱伝
導率の大きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた断熱
性能を有する発泡断熱材が得られる。

【００５０】本発明の請求項１０に記載の断熱箱体は、
第一の壁部材と、第二の壁部材と、前記第一の壁部材、
及び、前記第二の壁部材によって形成される空間部に、
揮発性発泡剤で満たされ、かつ、一部または全てが連通
化した気泡を有する発泡ポリウレタン樹脂組成物が充填
され、少なくともウレタン結合と、ウレア結合とを含む
樹脂組成物中に、気泡連通化剤と、カーボネート合成触
媒と、エポキシド化合物と炭酸ガスとが反応して成るカ
ーボネート化合物とを含むことを特徴とするものであ
り、断熱箱体に充填された発泡断熱材の独立気泡内部の
ガス成分は、揮発性発泡剤で満たされ、気体熱伝導率の
大きい炭酸ガスの分圧が極めて低い、優れた断熱性能を
有する断熱箱体が得られる。

【００５１】本発明の請求項１１に記載の断熱箱体は、
気泡連通化剤が融点１５０℃以下の熱可塑性樹脂である
ことを特徴とするものであり、断熱箱体に充填された発
泡断熱材の独立気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤で
満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極め
て低い、優れた断熱性能を有する断熱箱体が得られる。

【００５２】本発明の請求項１２に記載の断熱箱体は、
発泡ポリウレタン樹脂組成物の連通率が４０％以上であ
ることを特徴とするものであり、断熱箱体に充填された
発泡断熱材の独立気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤
で満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極
めて低い、優れた断熱性能を有する断熱箱体が得られ
る。

【００５３】本発明の請求項１３に記載の断熱箱体は、
カーボネート合成触媒が、少なくともハロゲン化オニウ
ム塩を含むことを特徴とするものであり、断熱箱体に充
填された発泡断熱材の独立気泡内部のガス成分は、揮発
性発泡剤で満たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの
分圧が極めて低い、優れた断熱性能を有する断熱箱体が
得られる。

【００５４】本発明の請求項１４に記載の断熱箱体は、
カーボネート合成触媒が、少なくともハロゲン化オニウ
ム塩とハロゲン化アルカリ金属との錯体を含むことを特
徴とするものであり、断熱箱体に充填された発泡断熱材
の独立気泡内部のガス成分は、揮発性発泡剤で満たさ
れ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極めて低
い、優れた断熱性能を有する断熱箱体が得られる。

【００５５】以下、本発明の実施の形態について、図
１，図２を用いて説明する。

【００５６】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
例における断熱箱体を一部切り欠いた斜視図であり、図
において、１は断熱箱体を示し、ＡＢＳ樹脂組成物の真
空成形体である第一の壁部材２と、鋼板を成形加工した
第二の壁部材３とによって形成される空間部に、ポリウ
レタン樹脂組成物から成る発泡断熱材４が充填埋設され
ている。

【００５７】また、図２は、本発明の一実施例における
発泡断熱材の模式図であり、図において、４は発泡断熱
材を示し、主にイソシアネートとポリオール組成物が反
応して生成するウレタン結合と、イソシアネートと反応
性発泡剤である水とが反応して生成する尿素結合と、エ
ポキシド化合物が炭酸ガスと反応して成るカーボネート
化合物とから成る樹脂骨格５によって連通口６を有する
気泡７が構成されており、気泡７の壁面または樹脂骨格
部には、溶解した気泡連通化剤８とカーボネート合成触
媒９が分散し、揮発性発泡剤が充填された構成となって
いる。

【００５８】（実施の形態２）図１の発泡断熱材４の製
造方法は、ポリオールと、整泡剤と、触媒と、反応性発
泡剤と、揮発性発泡剤と、気泡連通化剤と、カーボネー
ト合成触媒とをあらかじめ混合してプレミックス成分Ａ
とする。

【００５９】その後、前記プレミックス成分Ａと、エポ
キシド化合物から成る成分Ｂと、イソシアネートからな
る成分Ｃの３成分を高圧発泡機を用いて混合撹拌して発
泡生成するものである。

【００６０】更に、本発明の構成材料について個々詳細
に説明する。

【００６１】本発明の気泡連通化剤としては、本発明の
気泡連通化剤としては、低密度ポリエチレン微粉末な
ど、フォーム形成過程において発泡熱により溶融し気泡
壁に微小な連通口を形成するものが利用できる。

【００６２】本発明のカーボネート合成触媒としては、
求核性を有する化合物を用いることが好ましい。求核性
を有する化合物としては、ハロゲンイオンが効果的であ
り、特に、ハロゲンイオンがオニウム塩やアルカリハラ
イドの対イオンである化合物が良好である。具体的に
は、ハロゲン化テトラアルキルアンモニウム塩や、ハロ
ゲン化テトラアルキルホスホニウム塩であることが特に
好ましく、アルキル基については特に問わない。

【００６３】また、アルカリハライドは、リチウム，ナ
トリウム，カリウム等の塩化物，臭化物，ヨウ化物等が
適用できる。

【００６４】また、求電子性を有する化合物を併用する
こともできる。求電子性を有する化合物としては、ルイ
ス酸性金属ハロゲン化物，有機錫ハロゲン化物，有機錫
脂肪酸エステルなどが好ましく、具体的には、亜鉛ハロ
ゲン化物である塩化亜鉛，臭化亜鉛，ヨウ化亜鉛、更に
はジブチル錫ジラウレートが特に望ましい。

【００６５】上記のカーボネート合成触媒を適用するこ
とにより、ウレタン樹脂組成物を形成するステップで
は、炭酸ガスとエポキシド化合物が付加反応し、液体、
あるいは固体の環状カーボネート組成物を合成できるの
であり、少なくともオニウム塩の存在下では、常温，常
圧化で容易に反応が進行するものである。

【００６６】また、本発明のエポキシド化合物として
は、エポキシ基を有する化合物ならいずれも適用でき
る。また、エポキシド化合物は、単官能，多官能を問わ
ない。また、分子内に不飽和基を有する化合物やエポキ
シ基を両末端に有するオリゴマーやオキセタンやオキセ
タン誘導体等の利用も可能である。更に、エポキシド化
合物は気体，液体，固体のいずれの形態でも良い。

【００６７】具体例として、エチルグリシジルエーテ
ル，ブチルグリシジルエーテル，フェニルグリシジルエ
ーテルなどのモノグリシジルエーテル類が使用できる。

【００６８】また、発泡断熱材の強度向上の観点から、
ネオペンチルグリコールジ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，ビスーフェノール
Ａとエピクロロヒドリンとの縮合成生物に代表される各
種エポキシ樹脂などのポリグリシジルエーテル類が好ま
しい。

【００６９】また、グリシジルアミン類としては、ポリ
グリシジルアミン型エポキシ樹脂に代表される油化シェ
ルエポキシ（株）社製グレード６０４，住友化学（株）
社製グレードＥＬＭ−１２０などがある。

【００７０】また、グリセロールエーテル類としては、
グリシドール，グリセロールポリグリシジルエーテルな
どがある。

【００７１】また、アルキレンオキサイド類としては、
エチレンオキシド，プロピレンオキシド，１，２−ブチ
レンオキシドなどがある。

【００７２】また、本発明の反応性発泡剤としては、
水，低級カルボン酸などイソシアネートと反応して炭酸
ガスを発生する化合物であることが望ましい。

【００７３】また、本発明の揮発性発泡剤は、樹脂組成
物の主要発泡剤として作用させるものであり、ポリオー
ル組成物との相溶性が良好な化合物で、かつ気体熱伝導
率が小さい化合物が望ましい。具体例としては、シクロ
ペンタン，ｎ−ペンタン，イソペンタン，ネオペンタ
ン，ブタン，イソブタンなど炭化水素系化合物が地球環
境保護の観点から適しており、それらの中でも、気体熱
伝導率の低いシクロペンタンを適用する事がより望まし
い。また、同様にハイドロフルオロカーボン系の発泡剤
であるＨＦＣ−３５６ｍｍｆ，ＨＦＣ−２４５ｆａなど
が適用できる。

【００７４】また、揮発性発泡剤を２種類以上混合して
適用しても何ら問題ない。

【００７５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の発泡断熱材を
説明する。

【００７６】（実施例１）ポリオールは、水酸基価４６
５ｍｇＫＯＨ／ｇのトリレンジアミン系ポリエーテルポ
リオールを、整泡剤は、シリコーン系界面活性剤であ
り、信越化学（株）社製Ｆ−３３７を、触媒は、ジメチ
ルシクロヘキシルアミンであり、花王（株）製カオライ
ザーＮｏ．１０を、反応性発泡剤として水、揮発性発泡
剤としてシクロペンタン、気泡連通化剤Ａは、融点１０
５℃である住友精化（株）製フローセンＵＦ２０、カー
ボネート合成触媒Ａとしてテトラノルマルブチルアンモ
ニウムブロマイドを使用した。以上の各原料を所定の配
合部数で混合し、プレミックス成分Ａとして構成した。

【００７７】また、成分Ｂのエポキシド化合物は、日本
油脂（株）社製フェニルグリシジルエーテルを用いた。

【００７８】また、成分Ｃのイソシアネート成分は、ア
ミン当量１３５のクルードＭＤＩを用いた。

【００７９】このように調合混合したプレミックス成分
Ａとエポキシド化合物から成る成分Ｂと、イソシアネー
トから成る成分Ｃとを所定の配合部数で混合撹拌し、高
圧発泡機にて発泡、第一の壁部材と第二の壁部材から構
成される空間部に充填し、断熱箱体を得た。なお、発泡
断熱材の充填密度は、コア部の平均密度が３８ｋｇ／ｍ
³に成るように調整した。

【００８０】（実施例２）融点１０５℃である住友精化
（株）製フローセンＵＦ２０から成る気泡連通化剤Ａの
添加部数を変え、連通率を４０％に調整した。その他の
原料については、実施例１と同様の原料を使用し、断熱
箱体を得た。

【００８１】（実施例３）実施例２と同様に、融点１０
５℃である住友精化（株）製フローセンＵＦ２０から成
る気泡連通化剤Ａの添加部数を変え、連通率を１００％
に調整した。その他の原料については、実施例１と同様
の原料を使用し、断熱箱体を得た。

【００８２】（実施例４）カーボネート合成触媒Ｂとし
て、テトラノルマルブチルアンモニウムブロマイドと塩
化亜鉛を２：１モル当量比でエチルアルコールに溶解
し、再結晶して得られた錯体を使用し、成分Ｂに添加し
た。その他の原料については、実施例１と同様の原料を
使用し、断熱箱体を得た。

【００８３】このようにして得られた断熱箱体の硬質ウ
レタンフォームを切り出し、発泡１２時間後および１日
後の熱伝導率、及び、気泡内の炭酸ガス量の測定結果を
（表１）に示した。なお、熱伝導率は、英弘精機（株）
社製ＡＵＴＯ−Λにて、炭酸ガス量は、（株）島津製作
所社製ガスクロマトグラフィーにて測定した。

【００８４】また、同時に比較例として、実施例１と同
様の原料を用い、気泡連通化剤Ａとして、融点１０５℃
である住友精化（株）製フローセンＵＦ２０を添加しな
かった場合（比較例Ａ）、実施例１と同様の原料を用
い、融点１０５℃である住友精化（株）製フローセンＵ
Ｆ２０から成る気泡連通化剤Ａの添加部数を変え、連通
率を４０％以下に調整した場合（比較例Ｂ）、実施例１
と同様の原料を用い、気泡連通化剤Ｂとして、融点１７
６℃のポリプロピレン粉末を添加した場合（比較例Ｃ）
についてもそれぞれ（表１）に示した。

【００８５】

【表１】

【００８６】このように本発明における実施例１の発泡
断熱材は、原料として添加したエポキシド化合物として
用いたフェニルグリシジルエーテルが炭酸ガスと反応す
ることにより、発泡断熱材の一部が連通化した気泡内部
のガス成分は、揮発性発泡剤であるシクロペンタンで満
たされ、優れた断熱性能を有する発泡断熱材、及び、断
熱箱体が得られることが判った。

【００８７】これは、ウレタン樹脂組成物を形成後のス
テップにおいて、炭酸ガスと反応するエポキシド化合物
であるフェニルグリシジルエーテルは、カーボネート合
成触媒Ａであるテトラノルマルブチルアンモニウムブロ
マイドの作用により、気泡内部に残存する炭酸ガスと反
応し、カーボネート化合物を形成する。ことによって、
気泡内部に残存するガス成分を実質的に揮発性発泡剤で
満たすことが可能となる。

【００８８】更に、融点１０５℃である住友精化（株）
製フローセンＵＦ２０から成る気泡連通化剤Ａは、発泡
断熱材が形成された後に発泡熱によって溶解し、炭酸ガ
スが内包される独立気泡の７０％を連通化する。これに
よって、気泡内部を揮発性発泡剤で満たすステップにお
いて、炭酸ガスが内包されるそれぞれの気泡内部のフェ
ニルグリシジルエーテルから成るエポキシド化合物が消
費された後には、気泡膜の連通口を介して他の気泡に拡
散し、炭酸ガス固定化反応を進行させることができたも
のと考える。

【００８９】また、本発明における実施例２の発泡断熱
材は、融点１０５℃である住友精化（株）製フローセン
ＵＦ２０から成る気泡連通化剤Ａの添加部数を変え、連
通率を４０％に調整を行ったが、発泡断熱材の気泡内部
のガス成分は、揮発性発泡剤であるシクロペンタンで満
たされ、優れた断熱性能を有する発泡断熱材、及び、断
熱箱体が得られることが判った。

【００９０】これは、得られた発泡断熱材の連通率が４
０％以上有することで、実質的に連通化した一連の気泡
内部に存在するフェニルグリシジルエーテルから成るエ
ポキシド化合物は、炭酸ガスを速やかに固定化するに十
分の量を確保できるため、炭酸ガス拡散が律速になるこ
とはなく、固定加速度を遅延させることはないものと考
える。

【００９１】また、本発明における実施例３の発泡断熱
材は、融点１０５℃である住友精化（株）製フローセン
ＵＦ２０から成る気泡連通化剤Ａの添加部数を変え、連
通率を１００％に調整を行ったが、発泡断熱材の気泡内
部のガス成分は、揮発性発泡剤であるシクロペンタンで
満たされ、優れた断熱性能を有する発泡断熱材、及び、
断熱箱体が得られることが判った。

【００９２】これは、融点１０５℃である住友精化
（株）製フローセンＵＦ２０から成る気泡連通化剤Ａに
よって形成された連通口が微細であるため、気泡間での
気体の対流はなく、対流熱伝導による断熱性能の悪化が
ないものと考える。また、気泡連通化剤の添加量はウレ
タン樹脂に対して微量であるため、樹脂熱伝導率に影響
を与えることはない。

【００９３】また、本発明における実施例４の発泡断熱
材は、カーボネート合成触媒Ｂとしてテトラノルマルブ
チルアンモニウムブロマイドと塩化亜鉛を２：１モル当
量比でエチルアルコールに溶解し、再結晶して得られた
錯体を用いることで、発泡断熱材の独立気泡内部のガス
成分は、揮発性発泡剤であるシクロペンタンで満たさ
れ、優れた断熱性能を有する発泡断熱材、及び、断熱箱
体が得られることが判った。

【００９４】これは、実施例１と同様の効果によるのと
考えるが、求電子性の化合物である塩化亜鉛がテトラノ
ルマルブチルアンモニウムブロマイドの求核性を促進し
たため、更に炭酸ガスの固定化反応が促進されたもので
あると考える。

【００９５】なお、比較例において、実施例１と同様の
原料を用い、気泡連通化剤Ａとして、融点１０５℃であ
る住友精化（株）製フローセンＵＦ２０を添加しなかっ
た場合（比較例Ａ）では、経時的には全ての炭酸ガスを
反応除去することが可能であるが、初期の炭酸ガス固定
化が遅く経時１２時間後の熱伝導率では十分な性能を現
出することができないことが判った。

【００９６】また、実施例１と同様の原料を用い、融点
１０５℃である住友精化（株）製フローセンＵＦ２０か
ら成る気泡連通化剤Ａの添加部数を変え、連通率を４０
％以下に調整した場合（比較例Ｂ）では、比較例Ａと同
様に、経時的には全ての炭酸ガスを反応除去することが
可能であるが、初期の炭酸ガス固定化が遅く経時１２時
間後の熱伝導率では十分な性能を現出することができな
いことが判った。

【００９７】また、実施例１と同様の原料を用い、気泡
連通化剤Ｂとして、融点１７６℃のポリプロピレン粉末
を添加した場合（比較例Ｃ）では、連続気泡が得られ
ず、連通率は３％となった。このため、比較例Ａと同様
に、経時的には全ての炭酸ガスを反応除去することが可
能であるが、初期の炭酸ガス固定化が遅く経時１２時間
後の熱伝導率では十分な性能を現出することができない
ことが判った。

【００９８】

【発明の効果】以上のように本発明は、原料として添加
したエポキシド化合物が、カーボネート合成触媒の作用
により、発泡断熱材が形成された後に一部または全てが
連通化した気泡内部に残存する炭酸ガスと速やかに反応
し、カーボネート化合物を形成する。これによって、気
泡内部に残存するガス成分を実質的に揮発性発泡剤で満
たされ、気体熱伝導率の大きい炭酸ガスの分圧が極めて
低い、優れた断熱性能を有する生産性に優れた発泡断熱
材が得られることが可能となる。

【００９９】また、炭酸ガスが内包される一部または全
てを連通化した気泡は、内部のエポキシド化合物が消費
された後には、気泡膜の連通口を介して他の気泡に拡散
し、連通化した一連の気泡内部に存在するエポキシド化
合物によって炭酸ガスの固定化反応を完結することがで
きる。

【０１００】また、気泡連通化剤の添加量はウレタン樹
脂に対して微量であるため、樹脂熱伝導率に影響を与え
ることはなく、得られた連通口が微細であるため、気泡
間での気体の対流はなく、対流熱伝導による断熱性能の
悪化もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における断熱箱体の一部切り
欠いた斜視図

【図２】本発明の一実施例における発泡断熱材の模式図

【符号の説明】

１，４ 発泡断熱材 ２ 第一の壁部材 ３ 第二の壁部材 ５ 樹脂骨格 ６ 連通口 ７ 気泡 ８ 気泡連通化剤 ９ カーボネート合成触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 善之 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H036 AA08 AB18 AB25 AE13 3L102 JA01 JA02 JA07 MB17 4F074 AA79 AA97 AB03 BA31 BA34 BA39 BC01 BC05 CA12 CC22X DA02 DA13 DA32

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揮発性発泡剤で満たされ、かつ、一部ま
   たは全てが連通化した気泡を有する発泡ポリウレタン樹
   脂組成物から構成され、少なくともウレタン結合と、ウ
   レア結合とを含む樹脂組成物中に、気泡連通化剤と、カ
   ーボネート合成触媒と、エポキシド化合物と炭酸ガスと
   が反応して成るカーボネート化合物とを含むことを特徴
   とする発泡断熱材。
2. 【請求項２】 前記気泡連通化剤が融点１５０℃以下の
   熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の発
   泡断熱材。
3. 【請求項３】 前記発泡ポリウレタン樹脂組成物の連通
   率が４０％以上であることを特徴とする請求項１および
   請求項２記載の発泡断熱材。
4. 【請求項４】 前記カーボネート合成触媒が、少なくと
   もハロゲン化オニウム塩を含むことを特徴とする請求項
   １から請求項３いずれか一項記載の発泡断熱材。
5. 【請求項５】 前記カーボネート合成触媒が、少なくと
   もハロゲン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属との
   錯体を含むことを特徴とする請求項１から請求項３いず
   れか一項記載の発泡断熱材。
6. 【請求項６】 ポリオールと、整泡剤と、触媒と、反応
   性発泡剤と、揮発性発泡剤と、ポリイソシアネートと、
   エポキシド化合物と、気泡連通化剤とを混合して発泡さ
   せ、独立気泡内部に反応性発泡剤とポリイソシアネート
   との反応により発生した炭酸ガスと、揮発性発泡剤とを
   含む発泡ポリウレタン樹脂組成物を形成するステップ
   と、前記独立気泡の一部または全てが気泡連通化剤によ
   り連通化されるステップと、前記エポキシド化合物が樹
   脂皮膜にて被覆されたカーボネート合成触媒の存在下で
   発泡ポリウレタン樹脂組成物の一部または全てが連通化
   した気泡内の炭酸ガスを吸着してカーボネート化合物を
   形成し、気泡内部を実質的に揮発性発泡剤で満たすステ
   ップとを有する発泡断熱材の製造方法。
7. 【請求項７】 前記気泡連通化剤が融点１５０℃以下の
   熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項６記載の発
   泡断熱材の製造方法。
8. 【請求項８】 前記カーボネート合成触媒が、少なくと
   もハロゲン化オニウム塩を含むことを特徴とする請求項
   ６および請求項７記載の発泡断熱材の製造方法。
9. 【請求項９】 前記カーボネート合成触媒が、少なくと
   もハロゲン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属との
   錯体を含むことを特徴とする請求項６および請求項７記
   載の発泡断熱材の製造方法。
10. 【請求項１０】 第一の壁部材と、第二の壁部材と、前
    記第一の壁部材、及び、前記第二の壁部材によって形成
    される空間部に、揮発性発泡剤で満たされ、かつ、一部
    または全てが連通化した気泡を有する発泡ポリウレタン
    樹脂組成物が充填され、少なくともウレタン結合と、ウ
    レア結合とを含む樹脂組成物中に、気泡連通化剤と、カ
    ーボネート合成触媒と、エポキシド化合物と炭酸ガスと
    が反応して成るカーボネート化合物とを含むことを特徴
    とする断熱箱体。
11. 【請求項１１】 前記気泡連通化剤が融点１５０℃以下
    の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１０記載
    の断熱箱体。
12. 【請求項１２】 前記発泡ポリウレタン樹脂組成物の連
    通率が４０％以上であることを特徴とする請求項１０お
    よび請求項１１記載の断熱箱体。
13. 【請求項１３】 前記カーボネート合成触媒が、少なく
    ともハロゲン化オニウム塩を含むことを特徴とする請求
    項１０から請求項１２いずれか一項記載の断熱箱体。
14. 【請求項１４】 前記カーボネート合成触媒が、少なく
    ともハロゲン化オニウム塩とハロゲン化アルカリ金属と
    の錯体を含むことを特徴とする請求項１０から請求項１
    ２いずれか一項記載の断熱箱体。