JP2001181368A - 硬質ポリウレタンフォーム - Google Patents
硬質ポリウレタンフォームInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発泡剤としてポリイソシアネート成分と水と
の反応で発生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いたエ
アレススプレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォー
ムであって、吹き付け安定性や施工性、難燃性に優れ、
しかも、耐候寸法安定性にも優れる硬質ポリウレタンフ
ォームを提供する。 【解決手段】 ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した配合液
とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエアレスス
プレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォーム。発泡
剤としてポリイソシアネート成分と水との反応で発生す
る炭酸ガス及び／又はハイドロフルオロカーボンを用い
る。コア部分の酸素指数（ＪＩＳ Ｋ７２０１）が２２
以上で、コア部分が厚み１５〜３０ｍｍにおいてＪＩＳ
Ａ１３２１難燃３級以上に適合する。
の反応で発生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いたエ
アレススプレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォー
ムであって、吹き付け安定性や施工性、難燃性に優れ、
しかも、耐候寸法安定性にも優れる硬質ポリウレタンフ
ォームを提供する。 【解決手段】 ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した配合液
とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエアレスス
プレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォーム。発泡
剤としてポリイソシアネート成分と水との反応で発生す
る炭酸ガス及び／又はハイドロフルオロカーボンを用い
る。コア部分の酸素指数（ＪＩＳ Ｋ７２０１）が２２
以上で、コア部分が厚み１５〜３０ｍｍにおいてＪＩＳ
Ａ１３２１難燃３級以上に適合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は硬質ポリウレタンフ
ォームに係り、特に、ポリイソシアネート成分と、ポリ
オール成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した
配合液とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエア
レススプレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォーム
に関する。
ォームに係り、特に、ポリイソシアネート成分と、ポリ
オール成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した
配合液とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエア
レススプレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォーム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは、断熱性及
び自己接着性に優れることから、住宅、冷蔵庫等の断熱
材として広く利用されている。
び自己接着性に優れることから、住宅、冷蔵庫等の断熱
材として広く利用されている。
【０００３】これらの用途に用いられる硬質ポリウレタ
ンフォームは、一般にポリイソシアネート成分と、ポリ
オール成分、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を
混合した配合液とをミキシングヘッドで混合して発泡さ
せるエアレススプレー発泡で得られ、この方法であれ
ば、施工対象物に直接吹き付け施工するという簡単な作
業で、良好な硬質ポリウレタンフォームの断熱層を形成
することができる。
ンフォームは、一般にポリイソシアネート成分と、ポリ
オール成分、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を
混合した配合液とをミキシングヘッドで混合して発泡さ
せるエアレススプレー発泡で得られ、この方法であれ
ば、施工対象物に直接吹き付け施工するという簡単な作
業で、良好な硬質ポリウレタンフォームの断熱層を形成
することができる。
【０００４】硬質ポリウレタンフォームにおいては、現
在、主たる発泡剤として用いられているジクロロモノフ
ルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）にはオゾン層破壊
の問題がある。これに代る次世代の発泡剤として、オゾ
ン層を破壊することのないハイドロフルオロカーボン
（ＨＦＣ、例えば、ＨＦＣ２４５ｆａ，ＨＦＣ１３４ａ
など）が候補に挙げられている。また、これらのフロン
系発泡剤を用いることなく、水とイソシアネートとを反
応させて生成する炭酸ガスを発泡剤として用いる完全水
発泡によるものもフロン対策として提案されている。
在、主たる発泡剤として用いられているジクロロモノフ
ルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）にはオゾン層破壊
の問題がある。これに代る次世代の発泡剤として、オゾ
ン層を破壊することのないハイドロフルオロカーボン
（ＨＦＣ、例えば、ＨＦＣ２４５ｆａ，ＨＦＣ１３４ａ
など）が候補に挙げられている。また、これらのフロン
系発泡剤を用いることなく、水とイソシアネートとを反
応させて生成する炭酸ガスを発泡剤として用いる完全水
発泡によるものもフロン対策として提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
エアレススプレー発泡による硬質ポリウレタンフォーム
にあっては、ＨＦＣ、或いは水とイソシアネートとを反
応させて生成する炭酸ガスを発泡剤として用いた上で、
吹き付け安定性や施工性、更には、主として建設現場で
の火災防止の観点から難燃性に優れた特性が要求され
る。
エアレススプレー発泡による硬質ポリウレタンフォーム
にあっては、ＨＦＣ、或いは水とイソシアネートとを反
応させて生成する炭酸ガスを発泡剤として用いた上で、
吹き付け安定性や施工性、更には、主として建設現場で
の火災防止の観点から難燃性に優れた特性が要求され
る。
【０００６】加えて、高温高湿環境下に放置した際の寸
法変化率が小さいこと（以下、この特性を「耐候寸法安
定性」と称す。）も、重要な要求特性である。
法変化率が小さいこと（以下、この特性を「耐候寸法安
定性」と称す。）も、重要な要求特性である。
【０００７】しかしながら、発泡剤として、ＨＦＣ、或
いは水とイソシアネートとを反応させて生成する炭酸ガ
スを用いると、得られる硬質ポリウレタンフォームの難
燃性が低下して建築材料として必要十分な性能が得られ
なくなる上に、耐候寸法安定性も著しく悪化する場合が
あるという問題があった。
いは水とイソシアネートとを反応させて生成する炭酸ガ
スを用いると、得られる硬質ポリウレタンフォームの難
燃性が低下して建築材料として必要十分な性能が得られ
なくなる上に、耐候寸法安定性も著しく悪化する場合が
あるという問題があった。
【０００８】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであり、発泡剤としてポリイソシアネート成分と水
との反応で発生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用い
た、エアレススプレー発泡で得られる硬質ポリウレタン
フォームであって、吹き付け安定性や施工性、難燃性に
優れ、しかも、耐候寸法安定性にも優れる硬質ポリウレ
タンフォームを提供することを目的とする。
ものであり、発泡剤としてポリイソシアネート成分と水
との反応で発生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用い
た、エアレススプレー発泡で得られる硬質ポリウレタン
フォームであって、吹き付け安定性や施工性、難燃性に
優れ、しかも、耐候寸法安定性にも優れる硬質ポリウレ
タンフォームを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の硬質ポリウレタ
ンフォームは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した配合液
とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエアレスス
プレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォームであっ
て、発泡剤としてポリイソシアネート成分と水との反応
で発生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いた硬質ポリ
ウレタンフォームにおいて、下記及び、好ましく
は、下記〜を満足するものである。
ンフォームは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した配合液
とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエアレスス
プレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォームであっ
て、発泡剤としてポリイソシアネート成分と水との反応
で発生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いた硬質ポリ
ウレタンフォームにおいて、下記及び、好ましく
は、下記〜を満足するものである。
【００１０】 コア部分の酸素指数（ＪＩＳ Ｋ７２
０１）が２２以上 コア部分が厚み１５〜３０ｍｍにおいてＪＩＳ Ａ
１３２１難燃３級以上に適合する 発泡機で積層して総厚味が８０〜１００ｍｍになる
ように吹き付けたときに得られるフォームのコア密度
（ＪＩＳ Ａ９５２６）が２０〜４５ｋｇ／ｍ３ 発泡機で積層して総厚味が３０〜４０ｍｍになるよ
うに吹き付けたときに得られるフォームの気泡のうち独
立気泡の割合（ＡＳＴＭ Ｄ２８５６）が５０〜９０％ フォームの寸法変化の割合が高温高湿下（温度５０
℃、相対湿度９５％で２４時間放置）において、発泡に
平行な方向、発泡に垂直な方向ともに±５％以下 配合液の温度２０℃における粘度が５００ｍＰａ・
ｓ以下 ポリイソシアネート成分と配合液とを各々液温度１
０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化開始時間（ク
リームタイム）が攪拌開始後７秒以内 ポリイソシアネート成分と配合液とを各々液温度１
０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化終了時間（ラ
イズタイム）が攪拌開始後３０秒以内 上記物性を有する硬質ポリウレタンフォームであれば、
発泡剤としてポリイソシアネート成分と水との反応で発
生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いた上で、著しく
良好な吹き付け安定性、施工性及び難燃性と耐候寸法安
定性を得ることができる。
０１）が２２以上 コア部分が厚み１５〜３０ｍｍにおいてＪＩＳ Ａ
１３２１難燃３級以上に適合する 発泡機で積層して総厚味が８０〜１００ｍｍになる
ように吹き付けたときに得られるフォームのコア密度
（ＪＩＳ Ａ９５２６）が２０〜４５ｋｇ／ｍ３ 発泡機で積層して総厚味が３０〜４０ｍｍになるよ
うに吹き付けたときに得られるフォームの気泡のうち独
立気泡の割合（ＡＳＴＭ Ｄ２８５６）が５０〜９０％ フォームの寸法変化の割合が高温高湿下（温度５０
℃、相対湿度９５％で２４時間放置）において、発泡に
平行な方向、発泡に垂直な方向ともに±５％以下 配合液の温度２０℃における粘度が５００ｍＰａ・
ｓ以下 ポリイソシアネート成分と配合液とを各々液温度１
０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化開始時間（ク
リームタイム）が攪拌開始後７秒以内 ポリイソシアネート成分と配合液とを各々液温度１
０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化終了時間（ラ
イズタイム）が攪拌開始後３０秒以内 上記物性を有する硬質ポリウレタンフォームであれば、
発泡剤としてポリイソシアネート成分と水との反応で発
生する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いた上で、著しく
良好な吹き付け安定性、施工性及び難燃性と耐候寸法安
定性を得ることができる。
【００１１】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、発
泡剤として炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いるため、オ
ゾン層を破壊することがなく、かつ、地球温暖化の問題
にも配慮したものである。
泡剤として炭酸ガス及び／又はＨＦＣを用いるため、オ
ゾン層を破壊することがなく、かつ、地球温暖化の問題
にも配慮したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】まず、本発明の硬質ポリウレタンフォーム
が満足すべき前記，の条件と、より好適な条件とし
ての前記〜の条件について説明する。
が満足すべき前記，の条件と、より好適な条件とし
ての前記〜の条件について説明する。
【００１４】 コア部分の酸素指数（ＪＩＳ Ｋ７２
０１）が２２未満では難燃性が不足する。なお、酸素指
数（Ｏ．Ｉ．）とは難燃性評価項目の１つであり、その
代表的な測定方法としてＪＩＳ Ｋ７２０１がある。Ｊ
ＩＳ Ｋ７２０１による測定方法は、燃焼部（燃焼円
筒）に置いたサンプルをある一定の距離又は時間燃焼さ
せるために、燃焼部への酸素又は窒素流量を調節し、こ
のときの酸素流量及び窒素流量から、次の式で酸素指数
を算出する。一般的に、酸素指数が高い程難燃性が高い
と言われている。
０１）が２２未満では難燃性が不足する。なお、酸素指
数（Ｏ．Ｉ．）とは難燃性評価項目の１つであり、その
代表的な測定方法としてＪＩＳ Ｋ７２０１がある。Ｊ
ＩＳ Ｋ７２０１による測定方法は、燃焼部（燃焼円
筒）に置いたサンプルをある一定の距離又は時間燃焼さ
せるために、燃焼部への酸素又は窒素流量を調節し、こ
のときの酸素流量及び窒素流量から、次の式で酸素指数
を算出する。一般的に、酸素指数が高い程難燃性が高い
と言われている。
【００１５】
【数１】
【００１６】 コア部分が厚み１５〜３０ｍｍにおい
てＪＩＳ Ａ１３２１難燃３級以上に適合する硬質ポリ
ウレタンフォームであれば、実用上十分な難燃性が得ら
れる。
てＪＩＳ Ａ１３２１難燃３級以上に適合する硬質ポリ
ウレタンフォームであれば、実用上十分な難燃性が得ら
れる。
【００１７】 発泡機で積層して総厚味が８０〜１０
０ｍｍになるように吹き付けたときに得られるフォーム
のコア密度（ＪＩＳ Ａ９５２６）が２０ｋｇ／ｍ３未
満では、フォーム強度が不足し、４５ｋｇ／ｍ３を超え
ると十分な低密度化が図れず、低密度化によるコスト低
減という所期の目的を達成し得ない。また、４５ｋｇ／
ｃｍ３を超えると高密度化のために硬質ポリウレタンフ
ォームの燃焼量が増えてＪＩＳ Ａ１３２１難燃３級に
適合しなくなる。従って、このフォームコア密度は２０
〜４５ｋｇ／ｍ３、特に、２５〜３５ｋｇ／ｍ３とす
る。
０ｍｍになるように吹き付けたときに得られるフォーム
のコア密度（ＪＩＳ Ａ９５２６）が２０ｋｇ／ｍ３未
満では、フォーム強度が不足し、４５ｋｇ／ｍ３を超え
ると十分な低密度化が図れず、低密度化によるコスト低
減という所期の目的を達成し得ない。また、４５ｋｇ／
ｃｍ３を超えると高密度化のために硬質ポリウレタンフ
ォームの燃焼量が増えてＪＩＳ Ａ１３２１難燃３級に
適合しなくなる。従って、このフォームコア密度は２０
〜４５ｋｇ／ｍ３、特に、２５〜３５ｋｇ／ｍ３とす
る。
【００１８】 発泡機で積層して総厚味が３０〜４０
ｍｍになるように吹き付けたときに得られるフォームの
気泡のうち独立気泡の割合（ＡＳＴＭ Ｄ２８５６）が
５０％未満ではフォームを低密度化した際に、寸法安定
性に優れたフォームが得られるものの、フォームの圧縮
強度が低下する。即ち、低密度化しても圧縮強度に優れ
た良好なフォームを得るためには、独立気泡の割合を高
める必要がある。また、フォームの独立気泡率が５０％
未満であると空気の流通する連続相が多くなり難燃性が
低下する。ただし、独立気泡の割合が９０％を超えると
気泡内炭酸ガスの拡散による収縮・変形が顕著であるた
め、この独立気泡の割合は５０〜９０％、好ましくは６
０〜７５％とする。
ｍｍになるように吹き付けたときに得られるフォームの
気泡のうち独立気泡の割合（ＡＳＴＭ Ｄ２８５６）が
５０％未満ではフォームを低密度化した際に、寸法安定
性に優れたフォームが得られるものの、フォームの圧縮
強度が低下する。即ち、低密度化しても圧縮強度に優れ
た良好なフォームを得るためには、独立気泡の割合を高
める必要がある。また、フォームの独立気泡率が５０％
未満であると空気の流通する連続相が多くなり難燃性が
低下する。ただし、独立気泡の割合が９０％を超えると
気泡内炭酸ガスの拡散による収縮・変形が顕著であるた
め、この独立気泡の割合は５０〜９０％、好ましくは６
０〜７５％とする。
【００１９】 後述の実施例における測定方法に従っ
て測定したフォームの寸法変化の割合が高温高湿下（温
度５０℃、相対湿度９５％で２４時間放置）において、
発泡に平行な方向、発泡に垂直な方向ともに±５％以下
でないものでは、施工後に徐々に変形が起こり、フォー
ムに亀裂が生じたり、躯体面からのフォームの剥離が起
きたり、プラスターボードなどの内装材をフォームが押
し上げたりすることから、この変化率は±５％以下（即
ち、−５％〜＋５％の範囲）、好ましくは±４％以下と
する。
て測定したフォームの寸法変化の割合が高温高湿下（温
度５０℃、相対湿度９５％で２４時間放置）において、
発泡に平行な方向、発泡に垂直な方向ともに±５％以下
でないものでは、施工後に徐々に変形が起こり、フォー
ムに亀裂が生じたり、躯体面からのフォームの剥離が起
きたり、プラスターボードなどの内装材をフォームが押
し上げたりすることから、この変化率は±５％以下（即
ち、−５％〜＋５％の範囲）、好ましくは±４％以下と
する。
【００２０】 低温環境下のスプレー施工で良好な霧
化状態を保つために、配合液の温度２０℃における粘度
は５００ｍＰａ・ｓ以下とする。この粘度が５００ｍＰ
ａ・ｓより大きいと環境温度が比較的高い場合（夏期）
には問題がないが、低い場合（冬期）には霧化幅が狭く
なり良好なスプレーパタンが得られない。特に、低温環
境温度下でも良好な霧化幅を維持しようとする場合に
は、温度２０℃において配合液の粘度は３００ｍＰａ・
ｓ以下であることが望ましい。
化状態を保つために、配合液の温度２０℃における粘度
は５００ｍＰａ・ｓ以下とする。この粘度が５００ｍＰ
ａ・ｓより大きいと環境温度が比較的高い場合（夏期）
には問題がないが、低い場合（冬期）には霧化幅が狭く
なり良好なスプレーパタンが得られない。特に、低温環
境温度下でも良好な霧化幅を維持しようとする場合に
は、温度２０℃において配合液の粘度は３００ｍＰａ・
ｓ以下であることが望ましい。
【００２１】 ポリイソシアネート成分と配合液とを
各々液温度１０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化
開始時間（クリームタイム）が攪拌開始後７秒を超える
ような反応速度の遅いものでは、エアレススプレー発泡
に当り、躯体面上で液ダレして施工不可能となる。従っ
て、この泡化開始時間（クリームタイム）は攪拌開始後
７秒以内、好ましくは５秒以内とする。
各々液温度１０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化
開始時間（クリームタイム）が攪拌開始後７秒を超える
ような反応速度の遅いものでは、エアレススプレー発泡
に当り、躯体面上で液ダレして施工不可能となる。従っ
て、この泡化開始時間（クリームタイム）は攪拌開始後
７秒以内、好ましくは５秒以内とする。
【００２２】 ポリイソシアネート成分と配合液とを
各々液温度１０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化
終了時間（ライズタイム）が攪拌開始後３０秒を超える
と、十分な施工性が得られない。従って、この泡化終了
時間（ライズタイム）は攪拌開始後３０秒以内、好まし
くは２０秒以内とする。
各々液温度１０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化
終了時間（ライズタイム）が攪拌開始後３０秒を超える
と、十分な施工性が得られない。従って、この泡化終了
時間（ライズタイム）は攪拌開始後３０秒以内、好まし
くは２０秒以内とする。
【００２３】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、前
述の，の条件、好ましくは〜の条件を満たすも
のであれば良く、用いる材料等に特に制限はない。
述の，の条件、好ましくは〜の条件を満たすも
のであれば良く、用いる材料等に特に制限はない。
【００２４】前記条件を満たす本発明の硬質ポリウレタ
ンフォームは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合し
た配合液とをミキシングヘッドで混合して吹き付け発泡
させて硬質ポリウレタンフォームを製造するに当り、例
えば、以下に例示するようなポリオール成分、ポリイソ
シアネート成分、触媒等を用い、壁面に塗布したり、隙
間に充填したりすることにより製造することができる。
ンフォームは、ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合し
た配合液とをミキシングヘッドで混合して吹き付け発泡
させて硬質ポリウレタンフォームを製造するに当り、例
えば、以下に例示するようなポリオール成分、ポリイソ
シアネート成分、触媒等を用い、壁面に塗布したり、隙
間に充填したりすることにより製造することができる。
【００２５】（１） ポリオール成分 エチレンジアミン、グリセリン、ソルビトール、トリメ
チロールプロパン、シュークローズなどの多価アルコー
ルを主体としたポリエーテル又はポリエステルの１種又
は２種以上を使用することができるが、エアレススプレ
ー発泡では高い活性が要求されるため、マンニッヒ変性
ポリオールをはじめとするアミン系化合物を開始剤とし
たものを併用するのが好ましい。
チロールプロパン、シュークローズなどの多価アルコー
ルを主体としたポリエーテル又はポリエステルの１種又
は２種以上を使用することができるが、エアレススプレ
ー発泡では高い活性が要求されるため、マンニッヒ変性
ポリオールをはじめとするアミン系化合物を開始剤とし
たものを併用するのが好ましい。
【００２６】なお、本発明に係るポリオール成分の水酸
基価は２５０〜５００ｍｇ−ＫＯＨ／ｇであることが好
ましい。
基価は２５０〜５００ｍｇ−ＫＯＨ／ｇであることが好
ましい。
【００２７】（２） ポリイソシアネート成分 ポリイソシアネート成分としては、ジフェニルメタンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族
系ポリイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネ
ート等の脂環族系ポリイソシアネート類、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート類
等の１種又は２種以上を使用することができる。なお、
ポリイソシアネート成分のイソシアネート指数は１００
〜２００であることが好ましい。即ち、三量化触媒の存
在の下、イソシアヌレート発泡体を得ることが好まし
い。
イソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族
系ポリイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネ
ート等の脂環族系ポリイソシアネート類、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート類
等の１種又は２種以上を使用することができる。なお、
ポリイソシアネート成分のイソシアネート指数は１００
〜２００であることが好ましい。即ち、三量化触媒の存
在の下、イソシアヌレート発泡体を得ることが好まし
い。
【００２８】（３） 触媒 触媒としては、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジ
エチレントリアミン、テトラメチルヘキサメチレンジア
ミン等のアミン触媒や、ジブチル錫ジラウレート、オク
チル酸鉛、スタナスオクトエート、オクチル酸カリウム
（２−エチルヘキシル酸カリウム）、酢酸カリウムなど
の有機金属系触媒の１種又は２種以上を使用することが
できる。
エチレントリアミン、テトラメチルヘキサメチレンジア
ミン等のアミン触媒や、ジブチル錫ジラウレート、オク
チル酸鉛、スタナスオクトエート、オクチル酸カリウム
（２−エチルヘキシル酸カリウム）、酢酸カリウムなど
の有機金属系触媒の１種又は２種以上を使用することが
できる。
【００２９】（４） 発泡剤 水を添加し、水とイソシアネート成分との尿素化反応で
生成する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを発泡剤とする。Ｈ
ＦＣとしては、例えばテトラフルオロエタン、ヘキサフ
ルオロプロパン、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフル
オロブタン、ペンタフルオロブタンなどを用いることが
できる。
生成する炭酸ガス及び／又はＨＦＣを発泡剤とする。Ｈ
ＦＣとしては、例えばテトラフルオロエタン、ヘキサフ
ルオロプロパン、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフル
オロブタン、ペンタフルオロブタンなどを用いることが
できる。
【００３０】（５） 整泡剤 整泡剤としては、硬質ポリウレタンフォーム製造用とし
て効果のあるものは全て使用できる。例えばポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル等のシリコーン系のもの等
を用いることができる。
て効果のあるものは全て使用できる。例えばポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル等のシリコーン系のもの等
を用いることができる。
【００３１】また、本発明においては、上記以外の任意
の成分、例えば難燃剤、充填剤等も本発明の目的を妨げ
ない範囲で使用することができる。
の成分、例えば難燃剤、充填剤等も本発明の目的を妨げ
ない範囲で使用することができる。
【００３２】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、発
泡剤としての水及び／又はＨＦＣ、触媒及びその他の助
剤をポリオール成分に混合した配合液と、ポリイソシア
ネート成分とを、３０〜５０℃でミキシングヘッドを用
いて混合し、施工対象面に吐出圧力３．９〜７．８×１
０６Ｐａで吹き付け、所定の厚さとなるまで吹き付けを
繰り返して発泡させることにより製造することができ
る。
泡剤としての水及び／又はＨＦＣ、触媒及びその他の助
剤をポリオール成分に混合した配合液と、ポリイソシア
ネート成分とを、３０〜５０℃でミキシングヘッドを用
いて混合し、施工対象面に吐出圧力３．９〜７．８×１
０６Ｐａで吹き付け、所定の厚さとなるまで吹き付けを
繰り返して発泡させることにより製造することができ
る。
【００３３】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３４】実施例１〜４、比較例１，２表１に示した
配合処方に従って、配合液Ａを調製すると共に、ポリイ
ソシアネートを用意した。ポリイソシアネート及び配合
液Ａに用いた原料は次の通りである。
配合処方に従って、配合液Ａを調製すると共に、ポリイ
ソシアネートを用意した。ポリイソシアネート及び配合
液Ａに用いた原料は次の通りである。
【００３５】 ポリイソシアネート： 日本ポリウレタン工業（株）製 「Ｃ−１１５６」 粗製ジフェニルメタンジイソシアネート （ＮＣＯ％：３０．２） ポリオールＡ： 東邦理化（株）製 ｍ，ｐ−フタル酸ベースポリエステルポリオール 水酸基価 ： ３００ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＢ： 東邦理化（株）製 ｏ−フタル酸ベースポリエステルポリオール 水酸基価 ： ２５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＣ： 旭硝子（株）製 エチレンジアミン・シュークロースベースポリエーテルポ リオール 水酸基価 ： ４４０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＤ： 武田薬品工業（株）製 エチレンジアミンベースポリエーテルポリオール 水酸基価 ： ７５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＥ： 第一工業製薬（株）製 マンニッヒ変性ポリエーテルポリオール 水酸基価 ： ７００ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＦ： 東邦理化（株）製 ｍ，ｐ−フタル酸ベースポリエステルポリオール 水酸基価 ： ２９５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＧ： 東邦理化（株）製 ｐ−フタル酸ベースポリエステルポリオール 水酸基価 ： ２５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 難燃剤Ａ： アクゾノーベル製 トリブチルフォスフェート 難燃剤Ｂ： 大八化学（株）製「ＴＣＰＰ（トリスモノクロロプロピルフォスフェート） 」 整泡剤： 日本ユニカー（株）製「Ｌ５４２０」 （ジメチルシロキサンとポリエーテルのブロックコポリマー） 触媒Ａ： 花王（株）製 トリエチレンジアミン３３重量％溶液 触媒Ｂ： 花王（株）製 ペンタメチルジエチレントリアミン 触媒Ｃ： 日本化学産業（株）製 オクチル酸カリウム溶液 触媒Ｄ： 日本化学産業（株）製 オクチル酸鉛のフタル酸ジオクチル溶液（鉛濃度１７重量％） 発泡剤Ａ： 水 発泡剤Ｂ： 三井デュポンフロロケミカル（株）製 １，１，１，２−テトラフルオロエタン 発泡剤Ｃ： セントラル硝子（株）製 １，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆ ａ） 発泡剤Ｄ： 日本ソルベイ（株）製 １，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆ ｃ） エアレス混合タイプの高圧スプレー発泡機システムとし
てガスマーモデルＨ２０００（ガスマー社製）を用い、
配合液Ａ及び表１に示す量のポリイソシアネートをメイ
ンポンプから圧送し、躯体（珪酸カルシウム板）に吹き
付けて硬質ポリウレタンフォームを形成した。この反応
原料中の化合物の総重量部数は表１に示す通りである。
なお、施工環境温度は２０〜２５℃とし、躯体温度は環
境温度と等しく設定し、発泡機における吐出液温は３５
℃で、エアポンプの空気圧は５×１０５Ｐａとした。
てガスマーモデルＨ２０００（ガスマー社製）を用い、
配合液Ａ及び表１に示す量のポリイソシアネートをメイ
ンポンプから圧送し、躯体（珪酸カルシウム板）に吹き
付けて硬質ポリウレタンフォームを形成した。この反応
原料中の化合物の総重量部数は表１に示す通りである。
なお、施工環境温度は２０〜２５℃とし、躯体温度は環
境温度と等しく設定し、発泡機における吐出液温は３５
℃で、エアポンプの空気圧は５×１０５Ｐａとした。
【００３６】調製された配合液Ａの粘度と、得られた硬
質ポリウレタンフォームのコア密度や難燃性等を、下記
方法により調べ、結果を表１に示した。 配合液Ａの粘度 Ｂ型粘度計を用いて２０℃における粘度を測定した。 反応性（クリークタイム／ライズタイム） 配合液成分７０ｇとこれと同体積のイソシアネート成分
を、いずれも液温１０℃に調整し、容量１Ｌの紙コップ
に採り９０００ｒｐｍで３秒間攪拌した。攪拌開始後、
攪拌した原料が白色化し発泡が始まった時間を泡化開始
時間（クリームタイム）として記録した。また、フォー
ムの動きが止まり、見掛けの発泡が終了した時間を泡化
終了時間（ライズタイム）とした。 コア密度 総厚味８０〜１００ｍｍに吹き付けたフォームより、Ｊ
ＩＳ Ａ９５２６に従って測定した。 酸素指数 上記フォームより、長さ７０〜１５０ｍｍ、幅６．５ｍ
ｍ、厚さ３．０ｍｍで切り出したものについて、ＪＩＳ
Ｋ７２０１に基いて求めた。 独立気泡の割合 ＡＳＴＭ Ｄ２８５６による。３層で総厚味３０〜３５
ｍｍになるように積層したものから、試験体（表皮２層
を含む）を採取して測定した。 耐候寸法変化率 ３層で総厚味３０〜３５ｍｍになるよう積層したものか
ら、躯体付の状態で幅１００ｍｍ×１００ｍｍに裁断
し、厚みは成形時のままで表皮を残して採取したものを
高湿熱環境下（温度５０℃・湿度ＲＨ９５％）に２４時
間投入し、前後の変化率を調べた。 難燃性 ＪＩＳ Ａ１３２１による。フォームのコア部分を切出
して、東洋精機製作所製燃焼性試験機による表面試験を
実施して調べた（試験体厚み２０ｍｍ、加熱時間６
分）。
質ポリウレタンフォームのコア密度や難燃性等を、下記
方法により調べ、結果を表１に示した。 配合液Ａの粘度 Ｂ型粘度計を用いて２０℃における粘度を測定した。 反応性（クリークタイム／ライズタイム） 配合液成分７０ｇとこれと同体積のイソシアネート成分
を、いずれも液温１０℃に調整し、容量１Ｌの紙コップ
に採り９０００ｒｐｍで３秒間攪拌した。攪拌開始後、
攪拌した原料が白色化し発泡が始まった時間を泡化開始
時間（クリームタイム）として記録した。また、フォー
ムの動きが止まり、見掛けの発泡が終了した時間を泡化
終了時間（ライズタイム）とした。 コア密度 総厚味８０〜１００ｍｍに吹き付けたフォームより、Ｊ
ＩＳ Ａ９５２６に従って測定した。 酸素指数 上記フォームより、長さ７０〜１５０ｍｍ、幅６．５ｍ
ｍ、厚さ３．０ｍｍで切り出したものについて、ＪＩＳ
Ｋ７２０１に基いて求めた。 独立気泡の割合 ＡＳＴＭ Ｄ２８５６による。３層で総厚味３０〜３５
ｍｍになるように積層したものから、試験体（表皮２層
を含む）を採取して測定した。 耐候寸法変化率 ３層で総厚味３０〜３５ｍｍになるよう積層したものか
ら、躯体付の状態で幅１００ｍｍ×１００ｍｍに裁断
し、厚みは成形時のままで表皮を残して採取したものを
高湿熱環境下（温度５０℃・湿度ＲＨ９５％）に２４時
間投入し、前後の変化率を調べた。 難燃性 ＪＩＳ Ａ１３２１による。フォームのコア部分を切出
して、東洋精機製作所製燃焼性試験機による表面試験を
実施して調べた（試験体厚み２０ｍｍ、加熱時間６
分）。
【００３７】表１より、本発明によれば、発泡剤として
炭酸ガスやＨＦＣを用いたエアレススープレー発泡の硬
質ポリウレタンフォームであって、施工性、難燃性及び
耐候寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームが提
供されることがわかる。
炭酸ガスやＨＦＣを用いたエアレススープレー発泡の硬
質ポリウレタンフォームであって、施工性、難燃性及び
耐候寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームが提
供されることがわかる。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の硬質ポリウ
レタンフォームによれば、発泡剤としてポリイソシアネ
ート成分と水との反応で発生する炭酸ガス及び／又はＨ
ＦＣを用いたエアレススプレー発泡で得られる硬質ポリ
ウレタンフォームであって、吹き付け安定性や施工性、
難燃性に優れ、しかも、耐候寸法安定性にも優れる硬質
ポリウレタンフォームが提供される。
レタンフォームによれば、発泡剤としてポリイソシアネ
ート成分と水との反応で発生する炭酸ガス及び／又はＨ
ＦＣを用いたエアレススプレー発泡で得られる硬質ポリ
ウレタンフォームであって、吹き付け安定性や施工性、
難燃性に優れ、しかも、耐候寸法安定性にも優れる硬質
ポリウレタンフォームが提供される。
Claims (7)
- 【請求項１】 ポリイソシアネート成分と、ポリオール
成分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合した配合液
とをミキシングヘッドで混合して発泡させるエアレスス
プレー発泡で得られる硬質ポリウレタンフォームであっ
て、 発泡剤としてポリイソシアネート成分と水との反応で発
生する炭酸ガス及び／又はハイドロフルオロカーボンを
用いた硬質ポリウレタンフォームにおいて、 コア部分の酸素指数（ＪＩＳ Ｋ７２０１）が２２以上
であり、 コア部分が厚み１５〜３０ｍｍにおいてＪＩＳ Ａ１３
２１難燃３級以上に適合することを特徴とする硬質ポリ
ウレタンフォーム。 - 【請求項２】 請求項１において、発泡機で積層して総
厚味が８０〜１００ｍｍになるように吹き付けたときに
得られるフォームのコア密度（ＪＩＳ Ａ９５２６）が
２０〜４５ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする硬質ポリ
ウレタンフォーム。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、発泡機で積層
して総厚味が３０〜４０ｍｍになるように吹き付けたと
きに得られるフォームの気泡のうち独立気泡の割合（Ａ
ＳＴＭ Ｄ２８５６）が５０〜９０％であることを特徴
とする硬質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、フォームの寸法変化の割合が高温高湿下（温度５０
℃、相対湿度９５％で２４時間放置）において、発泡に
平行な方向、発泡に垂直な方向ともに±５％以下である
ことを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、該配合液の温度２０℃における粘度が５００ｍＰａ
・ｓ以下であることを特徴とする硬質ポリウレタンフォ
ーム。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、該ポリイソシアネート成分と該配合液とを各々液温
度１０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化開始時間
（クリームタイム）が攪拌開始後７秒以内であることを
特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項におい
て、該ポリイソシアネート成分と該配合液とを各々液温
度１０℃で攪拌混合して反応させたときの泡化終了時間
（ライズタイム）が攪拌開始後３０秒以内であることを
特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000312259A JP2001181368A (ja) | 1999-10-13 | 2000-10-12 | 硬質ポリウレタンフォーム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29132699 | 1999-10-13 | ||
| JP11-291326 | 1999-10-13 | ||
| JP2000312259A JP2001181368A (ja) | 1999-10-13 | 2000-10-12 | 硬質ポリウレタンフォーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001181368A true JP2001181368A (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=26558496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000312259A Pending JP2001181368A (ja) | 1999-10-13 | 2000-10-12 | 硬質ポリウレタンフォーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001181368A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307144A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-11-04 | Bridgestone Corp | 硬質ポリウレタンフォーム |
| JP2007046043A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-22 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2014531478A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-11-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ | キャビティーブロック |
| CN110527054A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-03 | 福州大学 | 一种阻燃硬质聚氨酯泡沫材料及其制备方法和应用 |
| CN112708094A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-27 | 上海东大聚氨酯有限公司 | 环境友好型超低温保温箱用组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法 |
| EP3790717A4 (en) * | 2018-05-11 | 2022-02-09 | Baniecki, Marek | METHOD FOR MANUFACTURING A CONSTRUCTION ELEMENT FOR THERMAL INSULATION AND CONSTRUCTION ELEMENT FOR THERMAL INSULATION |
-
2000
- 2000-10-12 JP JP2000312259A patent/JP2001181368A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307144A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-11-04 | Bridgestone Corp | 硬質ポリウレタンフォーム |
| JP2007046043A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-22 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2014531478A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-11-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ | キャビティーブロック |
| EP3790717A4 (en) * | 2018-05-11 | 2022-02-09 | Baniecki, Marek | METHOD FOR MANUFACTURING A CONSTRUCTION ELEMENT FOR THERMAL INSULATION AND CONSTRUCTION ELEMENT FOR THERMAL INSULATION |
| CN110527054A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-03 | 福州大学 | 一种阻燃硬质聚氨酯泡沫材料及其制备方法和应用 |
| CN110527054B (zh) * | 2019-09-16 | 2021-12-21 | 福州大学 | 一种阻燃硬质聚氨酯泡沫材料及其制备方法和应用 |
| CN112708094A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-27 | 上海东大聚氨酯有限公司 | 环境友好型超低温保温箱用组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法 |
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