JP2003277461A - 硬質ポリウレタンフォーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡剤としてハイドロフルオロカーボンと水
とを併用して得られたオゾン破壊の問題のない硬質ポリ
ウレタンフォームであって、ＪＩＳ規格に適合する優れ
た難燃性を有す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、ヒドロキシ成
分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合し、発泡させ
て得られる硬質ポリウレタンフォームであって、発泡剤
としてハイドロフルオロカーボン及び水を用いた硬質ポ
リウレタンフォーム。該ヒドロキシ成分が脂肪酸、脂肪
酸エステル、及び脂肪酸無水物よりなる群から選ばれる
少なくとも１種と、ヒドロキシ化合物及びそのエステル
の少なくとも１種とを反応させて得られるエステル化合
物を含み、ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装材料及び
工法の難燃性試験方法」に示される表面試験方法で難燃
３級同等或いはそれ以上の難燃性能を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイソシアネー
ト成分、ヒドロキシ成分、発泡剤、触媒及びその他の助
剤を混合し、発泡させて得られる硬質ポリウレタンフォ
ームに係り、特に、発泡剤として、オゾン層破壊の問題
のないハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）と水とを併
用した硬質ポリウレタンフォームであって、ＪＩＳ規格
に適合する優れた難燃性を有す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。

【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、ヒド
ロキシ成分、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。このため、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）が候補に挙げられている。ＨＦＣ類
には１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１
３４ａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパ
ン（ＨＦＣ２４５ｆａ）、１，１，１，３，３−ペンタ
フルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）、１，１，１，
２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ２２
７ｅａ）などがあり、これらのなかには、オゾン破壊性
がなくＨＣＦＣ全廃後の発泡剤として有力視される化合
物もある。また、水（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こともフロ
ン対策として提案されており、水をＨＦＣと併用するこ
とにより、フォームの低密度化を図ったり、高価なＨＦ
Ｃの投入量を抑えて経済性を高めることができる。

【０００５】ところで、断熱材用硬質ポリウレタンフォ
ームに求められる最も重要な性能の一つとして難燃性が
挙げられ、従来、難燃性を高めるために、ヒドロキシ成
分として、ヒドロキシ化合物と、ｏ−フタル酸等の芳香
族系酸成分とをエステル化反応させて得られるポリエス
テルポリオールを用いることが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発泡剤
としてＨＦＣと水とを併用すると、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、難燃性を規定する
ＪＩＳ規格に適合し得なくなるという問題があった。特
に、ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装材料及び工法の
難燃性試験方法」に示される表面試験において、試験開
始直後の排気温度の上昇が大きく、これを基準以下に抑
制することが難しかった。

【０００７】このように、ＨＦＣと水との併用で難燃性
が低下する理由は次の通りである。即ち、ＨＦＣは、ジ
クロロモノフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）より
も燃焼し易く、このようなＨＦＣを水と併用すると、水
とポリイソシアネート成分との反応によって生じる尿素
結合が更に燃焼性を助長するようになる。

【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ＨＦＣと水とを併用して得ら
れたオゾン破壊の問題のない硬質ポリウレタンフォーム
であって、ＪＩＳ規格に適合する優れた難燃性を有する
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、ヒドロキシ成
分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合し、発泡させ
て得られる硬質ポリウレタンフォームであって、発泡剤
としてハイドロフルオロカーボン及び水を用いた硬質ポ
リウレタンフォームにおいて、該ヒドロキシ成分が、脂
肪酸、脂肪酸エステル、及び脂肪酸無水物よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種と、ヒドロキシ化合物及びそ
のエステルの少なくとも１種とを反応させて得られるエ
ステル化合物を含み、ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内
装材料及び工法の難燃性試験方法」に示される表面試験
方法で難燃３級同等或いはそれ以上の難燃性能を示すこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、Ｊ
ＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装材料及び工法の難燃性
試験方法」に示される表面試験方法で難燃３級同等或い
はそれ以上、好ましくは難燃２級以上の優れた難燃性能
を示すものである。

【００１１】なお、本発明では、無水フタル酸以外のフ
タル酸をエステル化して得られるポリエステルポリオー
ルを用いることが好ましい。即ち、凝集エネルギーの低
い無水フタル酸を用いると、それ以外のフタル酸（ｍ、
ｐ−フタル酸）を用いたポリオールによって成形したフ
ォームよりも燃焼し易いという欠点があった。特に、従
来の発泡剤ＨＣＦＣ１４１ｂよりも燃焼し易いＨＦＣを
発泡剤に用いると共に水を併用すると、水とイソシアネ
ートとの反応によって生じる尿素結合が更に燃焼性を助
長して難燃性の規格に適合させることが困難だった。

【００１２】本発明では特に、ｍ、ｐ−フタル酸よりな
るポリエステルポリオールを用いることによって発泡剤
がＨＦＣと水との併用系においても、燃焼性を抑制して
良好な難燃性能を得ることができる。

【００１３】本発明において、ＨＦＣとしては、１，
１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４
５ｆａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン
（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）、１，１，１，２，３，３，３
−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ２２７ｅａ）及び
１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４
ａ）よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いる
のが好ましい。

【００１４】本発明は特に、ポリイソシアネート成分
と、ヒドロキシ成分、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
フォームに好適である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の硬質ポリウレタン
フォームの実施の形態を詳細に説明する。

【００１６】まず、本発明の硬質ポリウレタンフォーム
の製造原料について説明する。

【００１７】（１） 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。

【００１８】なお、イソシアネート指数は１００〜２０
０であることが好ましい。また、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。

【００１９】（２） ヒドロキシ成分 ヒドロキシ成分としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、及
び脂肪酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも１種
と、ヒドロキシ化合物及びそのエステルの少なくとも１
種とを反応させて得られるエステル化合物（以下「脂肪
酸系ポリエステルポリオール」と称す場合がある。）を
含むものを用いる。

【００２０】即ち、本発明では、特に、ＨＦＣ２４５ｆ
ａやＨＦＣ３６５ｍｆｃ等のＨＦＣとの相溶性の面で、
ヒドロキシ成分は、ヒドロキシ化合物と脂肪酸を含む酸
成分とのエステル構造を含有すること、即ち、酸成分と
しての脂肪酸、脂肪酸エステル、及び脂肪酸無水物より
なる群から選ばれる少なくとも１種と、ヒドロキシ化合
物及びそのエステルの少なくとも１種とを反応させて得
られる脂肪酸系ポリエステルポリオールを含むものを用
いる。好適な脂肪酸系ポリエステルポリオールの酸成分
の脂肪酸としては、オクチル酸、ノナン酸等の炭素数８
〜９程度の脂肪酸が挙げられる。

【００２１】また、本発明で用いるヒドロキシ成分は、
無水フタル酸（ｏ−フタル酸）以外のフタル酸、即ち、
ｍ−フタル酸（イソフタル酸）及び／又はｐ−フタル酸
（テレフタル酸）並びにこれらの誘導体よりなる群から
選ばれる１種又は２種以上と、ヒドロキシ化合物及びそ
のエステルの少なくとも１種とを反応させて得られるエ
ステル化合物（以下「フタル酸系ポリエステルポリオー
ル」と称す場合がある。）を含むことが、得られるフォ
ームの難燃性の向上の面で好ましい。

【００２２】即ち、前述の如く、凝集エネルギーの低い
無水フタル酸を用いると、それ以外のフタル酸（ｍ，ｐ
−フタル酸）を用いたポリオールから得られたフォーム
よりも燃焼し易いという欠点がある。これに対して、
ｍ，ｐ−フタル酸よりなるポリエステルポリオールを用
いることによって良好な難燃性能を得ることができる。

【００２３】このような脂肪酸系ポリエステルポリオー
ル、フタル酸系ポリエステルポリオールの好ましい水酸
基価は１５０〜４５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇである。

【００２４】ヒドロキシ成分中のこのような脂肪酸系ポ
リエステルポリオールの割合は、過度に少ないと、ＨＦ
Ｃ２４５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃ等のＨＦＣに対する
相溶性の向上効果が得られないため、ヒドロキシ成分中
の含有量は５重量％以上とすることが好ましい。しか
し、この含有量が過度に多いとフォーム強度が低下する
ので、ヒドロキシ成分中に特に５〜８０重量％、とりわ
け４０〜７０重量％含有されていることが好ましい。

【００２５】ヒドロキシ成分中のフタル酸系ポリエステ
ルポリオールの割合は、過度に少ないと十分な難燃性の
向上効果が得られないため、ヒドロキシ成分中の含有量
は５重量％以上とすることが好ましい。しかし、この含
有量が過度に多いと反応が遅くなり、発泡しづらくなる
ので、ヒドロキシ成分中に特に５〜９５重量％、とりわ
け４０〜７０重量％含有されていることが好ましい。

【００２６】なお、脂肪酸系ポリエステルポリオールと
フタル酸系ポリエステルポリオールとの合計に対する脂
肪酸系ポリエステルポリオールの割合は、７〜２５重量
％、とりわけ１０重量％程度で残部がフタル酸系ポリエ
ステルポリオールであることが好ましい。

【００２７】なお、脂肪酸系ポリエステルポリオール等
のポリエステルポリオール、その他のエステル化合物を
構成するヒドロキシ化合物としては、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、トリエチレングリコール、トリ
メチロールプロパンなどがあるが、特により一層のＨＦ
Ｃ２４５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃ等のＨＦＣとの混合
性向上を図るために、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、トリエチレン
グリコールなどを用いたものが好ましい。

【００２８】特に、ＨＦＣ２４５ｆａ及びＨＦＣ３６５
ｍｆｃとの混合性の向上のためには、ヒドロキシ成分
は、プロピレングリコールをヒドロキシ化合物とするエ
ステル化合物を含むことが好ましい。

【００２９】また、難燃性のより一層の向上のために、
ヒドロキシ成分は、フェノール及び／又はその誘導体を
ヒドロキシ化合物（及び／又はそのエステル）とするエ
ステル化合物を含むものであることが好ましい。

【００３０】ヒドロキシ成分としては、上記脂肪酸系ポ
リエステルポリオール及びフタル酸系ポリエステルポリ
オールの他、フェノール及び／又はその誘導体をマンニ
ッヒ変性して得られたポリエーテルポリオール（以下
「マンニッヒ変性ポリオール」と称す。）、即ち、フェ
ノール、或いはノニルフェノールなどのアルキルフェノ
ールのようなフェノール誘導体をホルムアルデヒドとジ
エタノールアミン等の２級アミンやアンモニア、１級ア
ミン等を用いてマンニッヒ変性し、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを
開環付加重合して得られるポリエーテルポリオールを用
いても良い。このようなマンニッヒ変性ポリオールは、
自己反応活性が高く、かつ難燃性も比較的高いため、マ
ンニッヒ変性ポリオールを用いることにより、本発明に
係るエアレススプレー発泡型硬質ポリウレタンフォーム
において、吹き付け発泡時に難燃性能を著しく損なうこ
となく、速やかに反応を進めることができる。ただし、
ヒドロキシ成分中のマンニッヒ変性ポリオールが８０重
量％を超えると難燃性能が悪化してくるため、マンニッ
ヒ変性ポリオールを使用する場合、そのヒドロキシ成分
中の割合は７０重量％以下、特に２０〜５０重量％とす
るのが好ましい。

【００３１】更に、脂肪酸系ポリエステルポリオール、
フタル酸系ポリエステルポリオール成分及びマンニッヒ
変性ポリオールの他、本発明の目的を損なわない範囲で
エチレンジアミン、トリレンジアミン、シュークロー
ス、アミノアルコール、ジエチレングリコール等のマン
ニッヒ変性ポリオールとは異なる開始剤のヒドロキシ化
合物をヒドロキシ成分中４０重量％以下の範囲で併用し
ても良い。

【００３２】（３） 触媒 触媒としては、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘ
キサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリア
ミン等のアミン化合物、ジブチル錫ジラウレート、スタ
ナスオクトエート等の有機金属系化合物といったポリウ
レタンフォーム分野で用いられるものを使用することが
できる。また、トリスジアミノプロピルヘキサヒドロト
リアジン、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等のイソ
シアネート変性化に用いられるものも使用することがで
きる。これらの触媒は１種を単独で用いても良く、２種
以上を併用しても良い。

【００３３】（４） 発泡剤 発泡剤としては、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と、ＨＦＣを用い
る。

【００３４】ＨＦＣとしては、１，１，１，３，３−ペ
ンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）、１，１，
１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆ
ｃ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプ
ロパン（ＨＦＣ２２７ｅａ）及び１，１，１，２−テト
ラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４ａ）よりなる群から選
ばれる１種又は２種以上を用いるのが好ましく、特に、
次のような組み合わせで用いることが好ましい。

【００３５】(i) ５〜９５重量％の１，１，１，３，
３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）と９
５〜５重量％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロブ
タン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）との組み合わせ (ii) ９５〜９０重量％の１，１，１，３，３−ペンタ
フルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）と５〜１０重量
％の１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１
３４ａ）との組み合わせ (iii) ９８〜８８重量％の１，１，１，３，３−ペン
タフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）と２〜１２重
量％の１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ
１３４ａ）との組み合わせ

【００３６】１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタ
ンは、気泡の細かい断熱性能に優れた硬質ポリウレタン
フォームを得るために有効であり、１，１，１，２−テ
トラフルオロエタンはその低沸点により、硬質ポリウレ
タンフォームの低密度化、作業性の向上に有効である。
上記(i)，(iii)の組み合わせにおいて、上記範囲を超え
て１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンが多いと
難燃性の低下、価格の高騰等の問題があり、逆に１，
１，１，３，３−ペンタフルオロブタンが少ないと、低
沸点発泡剤の濃度増大による配合液の内圧の上昇、配合
液粘度の上昇がみられる。また、上記(ii)，(iii)の組
み合わせにおいて、上記範囲よりも１，１，１，２−テ
トラフルオロエタンが多いと、低沸点の１，１，１，２
−テトラフルオロエタンが多過ぎることにより気化力が
強すぎて気泡が安定しなくなり、少ないと、低沸点の
１，１，１，２−テトラフルオロエタンを用いたことに
よるフォームの低密度化、作業性の向上の効果を十分に
得ることができない。

【００３７】なお、１，１，１，２−テトラフルオロエ
タンを用いる場合、他の発泡剤と共に配合液中に投入し
ても良いし、第３成分として直接ミキシングヘッドなど
に混合してもよい。

【００３８】本発明では、ＨＦＣと共に水を併用するこ
とにより、前述の如く、高価なＨＦＣの投入量の低減、
フォームの低密度化を図ることができるが、水の使用量
が多いと炭酸ガスの生成量が増えてフォームの断熱性が
低下するので、ポリイソシアネート成分、ヒドロキシ成
分、発泡剤、触媒及びその他の助剤からなる反応性ポリ
ウレタン原料中の水の含有量は０．０１〜５重量％、特
に０．０１〜３重量％とするのが好ましい。

【００３９】（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、ポリシロ
キサン等のシリコーン系ポリマーや、そのアルキレンオ
キサイド付加体等を用いることができる。

【００４０】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。

【００４１】本発明の硬質ポリウレタンフォームを、ミ
キシングヘッドを用いたエアレススプレー発泡で製造す
る場合、上記ポリイソシアネート成分と、ヒドロキシ成
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３．９〜７．８ＭＰａ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。

【００４２】なお、本発明の硬質ポリウレタンフォーム
は、フォームのコア密度が２０〜４５ｋｇ／ｍ^３である
ことが好ましい。コア密度（芯密度）が２０ｋｇ／ｍ^３
未満であると強度が著しく低下して収縮し、４５ｋｇ／
ｍ^３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難燃性が著しく低下する。従っ
て、コア密度は２０〜４５ｋｇ／ｍ^３、特に２５〜４０
ｋｇ／ｍ^３とすることが好ましい。なお、コア密度と
は、ポリウレタンフォーム表面の緻密な層を除いた部分
の平均密度であり、例えば、ＪＩＳ Ａ ９５２６：１
９９４に準拠して測定することができる。

【００４３】このような本発明の硬質ポリウレタンフォ
ームは、ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装材料及び工
法の難燃性試験方法」に示される表面試験方法で難燃３
級同等或いはそれ以上、好ましくは難燃２級以上の優れ
た難燃性能を示すものである。

【００４４】

【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。

【００４５】なお、実施例及び比較例における硬質ポリ
ウレタンフォームの製造に用いた原料は次の通りであ
る。 ポリオールＡ： 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： ３１５ｍｇ−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「ＰＬ−２００１」 水酸基価： ２６０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＣ： 東邦理化（株）製 テレフタル酸／ノ
ナン酸ベースポリエステルポリオール（ジエチレングリ
コールと、酸成分としてのテレフタル酸及びノナン酸と
から得られたポリエステルポリオール。ポリオールＣ中
のノナン酸ベースポリエステルポリオールの割合は２０
重量％で、残部がテレフタル酸ベースポリエステルポリ
オールである。） 水酸基価： ２７０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＤ： 東邦理化（株）製 イソフタル酸／テ
レフタル酸ベースポリエステルポリオール「ＰＬ ＪＰ
−８０１」 水酸基価： ２９５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリオールＥ： 東邦理化（株）製 テレフタル酸／ノ
ナン酸／ステアリン酸ベースポリエステルポリオール
（トリエチレングリコール及びジエチレングリコール
と、酸成分としてのフタル酸、ノナン酸及びテレフタル
酸とから得られたポリエステルポリオール。ポリオール
Ｅ中のノナン酸ベースポリエステルポリオール及びステ
アリン酸ベースポリエステルポリオールの割合は合計で
２０重量％で、残部がフタル酸ベースポリエステルポリ
オールである。） 水酸基価： １９０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ ポリイソシアネート： 日本ポリウレタン工業（株）製 粗製ジフェニルメタンジイソシアネート「コロネート１
１５６」（ＮＣＯ％：３０．５） 難燃剤： 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： 東レダウコーニングシリコン（株）製「ＳＨ
１９３」（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 ペンタメチルジエチレントリ
アミン 触媒Ｂ： 花王（株）製 テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン 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： 旭硝子（株）製 １，１，１，３，３−ペ
ンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ） 発泡剤Ｂ： ソルベイ（株）製 １，１，１，３，３−
ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ） 発泡剤Ｃ： 水

【００４６】実施例１〜３、比較例１，２ 表１に示す配合処方に従ってまず配合液Ａとポリイソシ
アネートを用意した。体積比が１対１となるように配合
液Ａとこれに見合う量のポリイソシアネート（いずれも
液温１５℃）を秤量し、手攪拌で６０００〜８０００ｒ
ｐｍで５秒間攪拌することにより混合、発泡させて、硬
質ポリウレタンフォームを製造した。

【００４７】各例の配合における配合割合、液比重、イ
ソシアネート指数等は表１に示す通りであった。

【００４８】また、このときの反応性と、得られた硬質
ポリウレタンフォームのコア密度及び難燃性を下記方法
に従って調べ、結果を表１に示した。 ［反応性（クリームタイム／ゲルタイム）］配合液Ａと
イソシアネートとの攪拌混合開始後、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、フォームに針を侵入させ
糸が引く時間をゲル化時間（ゲルタイム）とした。 ［コア密度］ＪＩＳ Ａ９５２６に従って測定した。 ［難燃性］ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装材料及び
工法の難燃性試験方法」に示される表面試験方法によ
る。フォームのコア部分を切出して、表１に示す試験時
間及び試験体厚さで、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。

【００４９】なお、ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装
材料及び工法の難燃性試験方法」に示される表面試験方
法による難燃３級規格は次の通りである。 発煙係数≦１２０ 温度時間面積≦３５０（℃・ｍｉｎ） 残炎時間≦３０ｓｅｃ 排気温度曲線が開始３分以内に標準曲線をこえないこと 試験体に著しい溶融・亀裂・変形のないこと

【００５０】

【表１】

【００５１】実施例４、比較例３ 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、図１に示す構成のガスマーモデルＨＦ１６００ユニ
ット（ガスマー社製）を用い、エアレススプレー発泡に
より硬質ポリウレタンフォームを製造した。

【００５２】表２に示す配合処方に従ってまず配合液Ｂ
を調製すると共に、発泡剤Ａとポリイソシアネートとを
用意した。次いで、図１に示すように、タンク１０から
の配合液Ａとタンク１１からのポリイソシアネートは各
々メインポンプ３Ａ，３Ｂから、ボンベ１２Ａ，１３Ｂ
からの発泡剤Ａは、窒素ガスボンベ１３Ａ，１３Ｂから
の窒素ガスにより背圧約５ｋｇ／ｃｍ^２をかけながら各
々サブユニットポンプ（ガスマー社製：発泡補助剤比例
ポンプ）４Ａ，４Ｂから、表２に示す混合割合となるよ
うにそれぞれミキサー２Ａ，２Ｂに圧送し、ヒーター
６，ホースヒーター７を経てミキシングヘッド８から、
縦９１０ｍｍ、横９１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの珪酸カル
シウム板に室温（８〜１０℃）の雰囲気下でスプレー発
泡した。なお、原料の吐出時温度は３５℃とし、エアポ
ンプのシリンダー５の空気圧は０．５ＭＰａとなるよう
に電磁バルブ１４の開度を調整した。また、珪酸カルシ
ウム板の温度は雰囲気温度と等しく設定した。硬質ポリ
ウレタンフォームは、スプレーの１層の厚さを５〜１０
ｍｍ程度とし、下吹き層を含め３回積層し、総厚みが２
５ｍｍ程度になるように吹き付けた。

【００５３】なお、イソシアネート指数は表２に示す通
りであり、２０℃における配合液Ｂの粘度及び比重と、
ポリイソシアネートの粘度及び比重は表２に示す通りで
ある。また、調製された配合液Ｂの安定性、発泡剤Ａの
混入安定性は表２に示す通りであった。

【００５４】表２中、※１の発泡剤Ａの混合量（体積
％）は下記式により算出される値である。

【００５５】

【数１】

【００５６】用いたエアレススプレー発泡機は、図１に
示すようにサブユニットを２系統有するものであり、サ
ブユニットポンプ４Ａ，４Ｂは上記式で算出される発泡
剤Ａの混合量として、最大混合量が各々４体積％で合計
で８体積％である。

【００５７】得られた硬質ポリウレタンフォームについ
て、実施例１と同様にしてコア密度を測定すると共に、
難燃性の評価を行った。また、フライアビリティの評価
を行い、これらの結果を表２に示した。なお、フライア
ビリティの程度はフォームの感触によって評価した。ま
た、施工性（スプレーパターン）を下記の評価基準で評
価し、結果を表２に併記した。 良好：床面より１ｍの高さからスプレーガンを床に対し
鉛直に向けて１秒間発泡したときに形成されるフォーム
の径が３５〜４５ｃｍであるもの。 不良：上記フォームの径が３５ｃｍ以下であるもの。

【００５８】

【表２】

【００５９】表１，２より、本発明によれば、発泡剤と
してＨＦＣと水を用いた硬質ポリウレタンフォームであ
って、難燃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。

【００６０】

【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ＨＦＣと水とを
併用して得られたオゾン破壊の問題のない硬質ポリウレ
タンフォームであって、ＪＩＳ規格に適合する優れた難
燃性を有する硬質ポリウレタンフォームが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例４及び比較例３で用いた高圧スプレー発
泡機システムの構成図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ サブユニット ２Ａ，２Ｂ ミキサー ３Ａ，３Ｂ メインポンプ ４Ａ，４Ｂ サブユニットポンプ ５ シリンダー ６ ヒーター ７ ホースヒーター ８ ミキシングヘッド １０ 配合液のタンク １１ ポリイソシアネートのタンク １２ 発泡剤Ａのボンベ １３ 窒素ガスボンベ １４ 電磁バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J034 CA01 CC01 CC12 CD04 CD06 DA01 DC02 DC43 DC50 DF01 DF16 DF20 DF21 DF22 DG03 DG04 DG14 DG16 DG23 HA01 HA07 HC03 HC12 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 KA01 KC02 KC17 KD12 KE02 NA02 NA03 NA08 QA01 QA02 QB16 QB19 QC01 QD06 SA02 SB01 SB04 SB05 SD02 SD03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイソシアネート成分、ヒドロキシ成
   分、発泡剤、触媒及びその他の助剤を混合し、発泡させ
   て得られる硬質ポリウレタンフォームであって、 発泡剤としてハイドロフルオロカーボン及び水を用いた
   硬質ポリウレタンフォームにおいて、 該ヒドロキシ成分が、脂肪酸、脂肪酸エステル、及び脂
   肪酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも１種と、
   ヒドロキシ化合物及びそのエステルの少なくとも１種と
   を反応させて得られるエステル化合物を含み、 ＪＩＳ Ａ１３２１「建築物の内装材料及び工法の難燃
   性試験方法」に示される表面試験方法で難燃３級同等或
   いはそれ以上の難燃性能を示すことを特徴とする硬質ポ
   リウレタンフォーム。
2. 【請求項２】 請求項１において、ＪＩＳ Ａ１３２１
   「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に示さ
   れる表面試験方法で難燃２級以上の難燃性能を示すこと
   を特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、ハイドロフル
   オロカーボンが、１，１，１，３，３−ペンタフルオロ
   プロパン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタ
   ン、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロ
   パン及び１，１，１，２−テトラフルオロエタンよりな
   る群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴と
   する硬質ポリウレタンフォーム。
4. 【請求項４】 請求項３において、ハイドロフルオロカ
   ーボンが、５〜９５重量％の１，１，１，３，３−ペン
   タフルオロプロパンと９５〜５重量％の１，１，１，
   ３，３−ペンタフルオロブタンとを含有することを特徴
   とする硬質ポリウレタンフォーム。
5. 【請求項５】 請求項３において、ハイドロフルオロカ
   ーボンが、９５〜９０重量％の１，１，１，３，３−ペ
   ンタフルオロプロパンと５〜１０重量％の１，１，１，
   ２−テトラフルオロエタンとを含有することを特徴とす
   る硬質ポリウレタンフォーム。
6. 【請求項６】 請求項３において、ハイドロフルオロカ
   ーボンが、９８〜８８重量％の１，１，１，３，３−ペ
   ンタフルオロブタンと２〜１２重量％の１，１，１，２
   −テトラフルオロエタンとを含有することを特徴とする
   硬質ポリウレタンフォーム。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項におい
   て、ポリイソシアネート成分と、ヒドロキシ成分、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
   で得られることを特徴とする硬質ポリウレタンフォー
   ム。