JP2002201250A - 硬質プラスチックフォームの製造方法 - Google Patents

硬質プラスチックフォームの製造方法

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JP2002201250A
JP2002201250A JP2000401746A JP2000401746A JP2002201250A JP 2002201250 A JP2002201250 A JP 2002201250A JP 2000401746 A JP2000401746 A JP 2000401746A JP 2000401746 A JP2000401746 A JP 2000401746A JP 2002201250 A JP2002201250 A JP 2002201250A
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JP
Japan
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foam
hfc
urethane
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blowing agent
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Takamichi Ota
高道 太田
Tsutomu Yoshida
勉 吉田
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NIPPON PAFUTEMU KK
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NIPPON PAFUTEMU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＦＣ−３６５ｍｆｃを発泡剤として用いる
場合に、発泡体製造時の雰囲気温度が低い状態において
も、正常なフォームが得られる硬質ポリウレタンフォー
ムまたはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォー
ムの製造方法を提供する。 【解決手段】 活性水素含有化合物とポリイソシアネー
ト化合物とを低沸点ハロゲン化炭化水素系発泡剤の存在
下に反応させて、硬質ポリウレタンフォームまたはウレ
タン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造する
方法において、発泡剤として、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＣ
ＦＣ−２２およびＨＦＣ−３２からなる群より選ばれる
少なくとも１種を０．１〜３０重量％とＨＦＣ−３６５
ｍｆｃを９９．９〜７０重量％との混合物を用いること
を特徴とする硬質ポリウレタンフォームまたはウレタン
変性硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法。

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
ォームまたはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフ
ォームを製造する方法に関するものであり、特に特定の
発泡剤を使用することを特徴とする硬質ポリウレタンフ
ォームまたはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフ
ォームの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】イソシアネート基と反応し得る活性水素
含有官能基を２個以上有する活性水素含有化合物とポリ
イソシアネート化合物とを整泡剤、触媒と発泡剤の存在
下に反応させて硬質ポリウレタンフォームまたはウレタ
ン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造するこ
とは広く行われている。上記硬質ポリウレタンフォーム
またはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォーム
を製造するための発泡剤として様々な化合物が知られて
いるが主として１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン
（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）が使用されている。また、通常
はＨＣＦＣ−１４１ｂとともに水が併用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＨＣＦＣ−１４１ｂを
発泡剤として用いる場合には、分子中に塩素原子を含有
するため、大気層上空のオゾン層に達した後、紫外線の
作用で分解され、その分解物がオゾン層を破壊すること
が近年明らかになっている。この問題を解決するため
に、発泡剤として１，１，１，３，３−ペンタフルオロ
ブタン（ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ）を使用することが提案
されている。このハロゲン化炭化水素は分子中に塩素原
子を含有していないため、オゾン層を破壊する恐れが少
ないと思われる上、沸点がＨＣＦＣ−１４１ｂに近いこ
とから、ＨＣＦＣ−１４１ｂに代わる発泡剤として有望
視されているものである。
【０００４】しかるに、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃを発泡剤
として用いる場合は、その発泡剤の沸点が高いことに起
因して硬質ポリウレタンフォームまたはウレタン変性硬
質ポリイソシアヌレートフォーム製造時の雰囲気温度に
よっては泡化不足を起こし、正常な発泡体を得ることが
難しくなる。本発明は、この硬質ポリウレタンフォーム
またはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォーム
の製造時における問題点を解決すべくなされたものであ
り、特定の発泡剤を用いることにより問題点を解決した
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本願の第１発明
は、イソシアネート基と反応し得る活性水素含有官能基
を２個以上有する活性水素含有化合物とポリイソシアネ
ート化合物とを低沸点ハロゲン化炭化水素系発泡剤の存
在下に反応させて、硬質ポリウレタンフォームまたはウ
レタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造す
る方法において、発泡剤として、ＨＦＣ−１３４ａ、Ｈ
ＣＦＣ−２２およびＨＦＣ−３２からなる群より選ばれ
る少なくとも１種を０．１〜３０重量％とＨＦＣ−３６
５ｍｆｃを９９．９〜７０重量％との混合物を用いるこ
とを特徴とする硬質ポリウレタンフォームまたはウレタ
ン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法で
あり、第２発明は、整泡剤、触媒を含有する活性水素含
有化合物に発泡剤を２〜５０重量％混合し、該混合物を
ポリイソシアネート化合物と反応させることを特徴とす
る第１発明の硬質ポリウレタンフォームまたはウレタン
変性硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法であ
り、第３発明は、発泡剤を含有する反応液の液温を１０
℃以上として使用することを特徴とする第１発明または
第２発明の硬質ポリウレタンフォームまたはウレタン変
性硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法であ
る。
【０００６】なお、ＨＦＣ−１３４ａは（ＣＨ2 ＦＣＦ
3 ）の構造式で示されるヒドロフルオロカーボンであ
り、ＨＣＦＣ−２２は（ＣＨＣｌＦ2 ）の構造式で示さ
れるヒドロクロロフルオロカーボンであり、ＨＦＣ−３
２は（ＣＨ2 Ｆ2 ）の構造式で示されるヒドロフルオロ
カーボンであり、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃは（ＣＦ3 ＣＨ
2 ＣＦ2 ＣＨ3 ）の構造式で示されるヒドロフルオロカ
ーボンである。
【０００７】以下に本発明を詳しく説明する。ＨＦＣ−
３６５ｍｆｃを発泡剤として用いると、硬質ポリウレタ
ンフォームまたはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレー
トフォーム製造時の雰囲気温度が低い場合には、発泡の
立ち上がりが遅くなる傾向が見られる。これは発泡剤の
沸点が高いことに起因すると思われる。硬質ポリウレタ
ンフォームまたはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレー
トフォームの製造において、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃのよ
うな物理的発泡剤の役割は、活性水素化合物とポリイソ
シアネート化合物との重合時の反応熱によって発泡剤が
気化し、硬質プラスチックの泡化を促すことである。
【０００８】しかし、雰囲気温度が低くなると、反応初
期において気化に必要な反応熱が発生するまでにタイム
ラグが生じ、その間に樹脂化反応が進み、正常な発泡体
を得られなくなると考えられる。本発明者らは、物理的
発泡剤としてのＨＦＣ−３６５ｍｆｃに、低沸点ハロゲ
ン化炭化水素発泡剤であるＨＦＣ−１３４ａ、ＨＣＦＣ
−２２およびＨＦＣ−３２からなる群より選ばれる少な
くとも１種を併用して、泡化反応を促すことが低雰囲気
温度での硬質ポリウレタンフォームまたはウレタン変性
硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造に効果的であ
ることを見出し、本発明に到った。また、反応液の温度
を１０℃以上、好ましくは２０℃以上とすることで低沸
点ハロゲン化炭化水素の効果が顕著に現れることも見出
した。
【０００９】本発明において、発泡剤の一成分として使
用する低沸点ハロゲン化炭化水素発泡剤であるＨＦＣ−
１３４ａ、ＨＣＦＣ−２２およびＨＦＣ−３２からなる
群より選ばれる少なくとも１種の混合量は０．１〜３０
重量％、好ましくは０．２〜１５重量％、更に好ましく
は０．３〜１０重量％である。該混合量が０．１重量％
未満であると発泡剤としての泡化効果を発揮することが
できず、また３０重量％を超えると低沸点発泡剤の突沸
によってフォームの発泡が阻害される。イソシアネート
基と反応し得る活性水素含有官能基を２個以上有する活
性水素含有化合物としては、水酸基やアミノ基などの活
性水素含有官能基を２個以上有する化合物、又はその化
合物の２種以上の混合物が挙げられる。特に、２個以上
の水酸基を有する化合物やその混合物、又はそれを主成
分とし、さらにポリアミンなどを含む混合物が好まし
い。２個以上の水酸基を有する化合物としては、広く使
用されているポリオールが好ましい。
【００１０】ポリオールとしては、ポリエーテル系ポリ
オール、ポリエステル系ポリオール、多価アルコール、
ポリアミン、アルカノールアミンなどが挙げられ、それ
らポリオールとその他活性水素化合物との併用が好まし
い。ポリエーテル系ポリオールとしては、多価アルコー
ル、糖類、アルカノールアミン、ポリアミン、その他の
イニシエーターに環状エーテル、特にプロピレンオキサ
イド、エチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイド
を付加して得られるポリエーテル系ポリオールが好まし
い。ポリエステル系ポリオールとしては、多価アルコー
ル−多価カルボン酸縮合系のポリオールや環状エステル
開環重合体系のポリオールなどが挙げられ、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、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンな
どが挙げられる。
【００１１】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２個以上有する芳香族系、脂環族系およ
び脂肪族系のポリイソシアネート、それらの２種以上の
混合物、ならびにそれらを変性して得られる変性ポリイ
ソシアネートが挙げられる。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、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、ウレア変性体などが挙げられる。
【００１２】活性水素化合物とポリイソシアネート化合
物を反応させる際には、通常触媒の使用が必要とされ
る。触媒としては、活性水素含有基とイソシアネート基
の反応を促進させる有機スズ化合物などの金属化合物系
触媒やトリエチレンジアミンなどの３級アミン触媒が使
用される。また、カルボン酸金属塩などのイソシアネー
ト基同士を反応させる多量化触媒が目的に応じて使用さ
れる。さらに、良好な気泡を形成するための整泡剤も多
くの場合使用される。整泡剤としてはシリコーン系整泡
剤が主として挙げられる。その他、任意に使用し得る配
合剤としては、例えば充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤
などが挙げられる。
【００１３】これら原料を使用し、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が
得られる。本発明は、特にハロゲン化炭化水素系発泡剤
の使用量の多い分野である硬質ポリウレタンフォーム、
ウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造
において特に有用である。以下、実施例により本発明を
更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。
【００１４】
【実施例】硬質ポリウレタンフォームにおける本発明に
よる発泡剤の評価を実施例及び比較例を用いて行った。
使用したポリオールは下記の通りである。 ポリオールＡ：トリエタノールアミンにプロピレンオキ
サイドを反応させた水酸基価４００のポリオール ポリオールＢ：シュークローズにプロピレンオキサイド
を反応させた水酸基価４５０のポリオール また、発泡状態の評価は、次の評価基準に従って行っ
た。 ○ ：泡化が良く、フォームの立ち上がりが良い ○△：泡化が良く、僅かにフォームの立ち上がりが遅れ
る △ ：泡化に時間がかかり、フォームの立ち上がりが遅
れる △×：泡化に時間がかかり、フォームの立ち上がりが遅
い
【００１５】
【実施例１】ポリオールＡ：５０重量部とポリオール
Ｂ：５０重量部との混合物に対して、シリコーン系整泡
剤：２重量部、水：１重量部、触媒としてトリエチレン
ジアミンのＤＰＧ溶液：１重量部及び発泡剤として表−
１に示す発泡剤を混合した反応液と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）を所定
の液温で混合し、雰囲気温度１０℃で２００ｍｍ×２０
０ｍｍ×１００ｍｍの木製ボックスに投入し、発泡させ
て発泡体を得た。得られた発泡体の評価結果を表−１に
示す。
【００１６】
【実施例２】発泡剤を表−１に示す如くに替えた以外は
実施例１と同様にして発泡体を得た。得られた結果を表
−１に示す。
【実施例３】発泡剤を表−１に示す如くに替えた以外は
実施例１と同様にして発泡体を得た。得られた結果を表
−１に示す。
【比較例１】発泡剤を表−１に示す如くに替えた以外は
実施例１と同様にして発泡体を得た。得られた結果を表
−１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明により、雰囲気温度が低い状態に
おいても、正常な硬質ポリウレタンフォームまたはウレ
タン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造する
ことが出来た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F074 AA83 BA53 BA57 CC06Y CC32Y DA15 4J034 CA04 CA05 CA13 CB03 CB04 CB08 CC03 DA01 DB04 DC50 DF01 DG03 DG04 HA01 HA07 HC03 HC12 HC16 HC17 HC22 HC35 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 NA02 QB16 QC01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 イソシアネート基と反応し得る活性水素
    含有官能基を２個以上有する活性水素含有化合物とポリ
    イソシアネート化合物とを低沸点ハロゲン化炭化水素系
    発泡剤の存在下に反応させて、硬質ポリウレタンフォー
    ムまたはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォー
    ムを製造する方法において、発泡剤として、ＨＦＣ−１
    ３４ａ、ＨＣＦＣ−２２およびＨＦＣ−３２からなる群
    より選ばれる少なくとも１種を０．１〜３０重量％とＨ
    ＦＣ−３６５ｍｆｃを９９．９〜７０重量％との混合物
    を用いることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームま
    たはウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームの
    製造方法。
  2. 【請求項２】 整泡剤、触媒を含有する活性水素含有化
    合物に発泡剤を２〜５０重量％混合し、該混合物をポリ
    イソシアネート化合物と反応させることを特徴とする請
    求項１に記載の硬質ポリウレタンフォームまたはウレタ
    ン変性硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法。
  3. 【請求項３】 発泡剤を含有する反応液の液温を１０℃
    以上として使用することを特徴とする請求項１又は２に
    記載の硬質ポリウレタンフォームまたはウレタン変性硬
    質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法。
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