JP2004244569A - 水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機ポリイソシアネートがMDIを20〜80重量%含有するポリメリックMDIであり、活性水素含有化合物が平均官能基数3〜8、平均水酸基価300〜600mgKOH/gのポリエーテルポリオールであり、発泡剤は水であり、触媒はトリエチルアミン、N−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンの少なくとも1種を使用し、接着キュアー性付与剤はR1O(CH2CH2O)nR2の一般式で示されるポリエチレングリコールジアルキルエーテルの1種又は2種以上を使用し、NCOインデックスが80〜150で反応させてなる反応液を、箱状体に注入して作製する水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法。
【選択図】 図1
Description
【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の製造方法に関する。さらに詳しくは、フロンや代替フロンを全く使用しない水発泡の硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来硬質ポリウレタンフォームの製造方法には、発泡性能の優れたフロン系の発泡剤が使用されてきた。しかしオゾン層保護のため法的規制が課せられ、すでにクロロフルオロカーボン(CFC)発泡剤は使用できなくなっている。この事態に対応するためCFC発泡剤の代替品として許容されている水素化クロロフルオロカーボン(HCFC)、特にHCFC−141b(1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン)が硬質ポリウレタンフォームの製造に多用されてきている。しかし、法的規制による削減計画によってHCFC−141bは2003年末をもって使用できなくなることになっている。
脱フロンの技術開発として、低沸点炭化水素、フッ素化アルカンなど多数の方法が提案されているが、シクロペンタンなどの低沸点炭化水素は引火の危険性が高く、フッ素化アルカン類はオゾン層破壊係数は0であるが、地球温暖化係数は極端に高く、実用上大きな困難を伴う。水を発泡剤として使用する方法は、水とイソシアネート基との反応によって発生する二酸化炭素ガスを発泡剤として利用する方法であり、安全性及び環境対策上最も好ましい。しかし、水のみを発泡剤として使用する方法は、泡の外へ拡散しやすい炭酸ガスによって泡を形成するため収縮を起こしやすい。この収縮は、−30℃での低温試験ではほとんど起きなくても高温、または、湿熱試験で顕著に現れる。また、生成する尿素結合のために、流れ性が悪く充填性がよくないため、複雑な形状や薄型の注入成形には不適であり、熱の蓄積低下による接着性の悪化、ガス溜まりによるふくれが発生しやすく、低密度化し難く、無理に低密度化すると樹脂強度が悪化し、寸法安定性が不良になるなどの難点がある。このため適用可能な限られた用途に用いられるか、HCFC−141bなどを併用しなければならない欠点がある。
実質的に水のみを発泡剤とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法としては、例えば、気泡連通化剤を添加し、NCO/OH当量比を高い状態で発泡化させる方法(特許第3239322号公報)、ポリイソシアネートとして多核体含有率が63重量%以上のポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを使用する方法(特許第3208180号公報)、活性水素含有不飽和化合物を添加する方法(特開平7−102038号公報)、NCO/OH当量比を高い状態で、第3級アミンを主触媒とし、ヌレート化触媒を微量添加して発泡化させる方法であって、常温下の寸法安定性を改善する方法(特開2001−329036号公報)などが提案されている。しかしながら、従来の水発泡処方では、通常のポリイソシアネートおよびポリオールを使用し、ほぼ通常の硬質ポリウレタンフォーム製造用のNCO/OH当量比範囲(現用の発泡機を使用可能)で、硬質ポリウレタンフォームを製造できる技術は提供されていない。特に注入一体成型製品には、前記の種々の難点のため実質的に水のみによる発泡の硬質ポリウレタンフォームを使用できなかった。
また、R1O(CH2CH2O)nXの一般式で示され、式中のR1は水素又は炭素数1〜4のアルキル基であり、Xが炭素数1〜4のアルキル基又はアシル基であり、nが1又は2であるジエチレングリコールジアルキルエーテルの1種又は2種以上をポリウレタンフォーム原料に対して0.4〜4.0重量%使用する硬質ポリウレタンフォームの製造方法は既に知られている(特開昭60−133034号公報)。この方法の発泡剤は、不活性低沸点溶剤(フロン系発泡剤など)、水を主成分とするもので、水のみを発泡剤とするものではなかった。
【特許文献1】
特許第3239322号公報
【特許文献2】
特許第3208180号公報
【特許文献3】
特開平7−102038号公報
【特許文献4】
特開2001−329036号公報
【特許文献5】
特開昭60−133034号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、水発泡により、フォームの初期硬化性(キュアー性)、接着性、充填性、寸法安定性、燃焼性が優れ、かつ、常温で反応成形可能な硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、実質的に水のみを発泡剤とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法を鋭意研究の結果、本来樹脂化触媒としては活性の比較的弱く軟質ポリウレタンフォームにのみ用いられ、NCO基と活性水素含有ポリオールとのウレタン化反応を促進する樹脂化触媒として作用する樹脂化触媒N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン又はトリエチルアミンを使用し、特定の接着キュアー性付与剤を用いて、かつ、通常の硬質ポリウレタンフォーム製造とほぼ同じ低い当量比でNCO基と活性水素含有化合物とを反応させることによって、上記課題を解決できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
(1)有機ポリイソシアネートと活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤を含有する混合物との反応による硬質ポリウレタンフォームの製造方法において、有機ポリイソシアネートがジフェニルメタンジイソシアネートを20〜80重量%含有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートであり、活性水素含有化合物が平均官能基数3〜8、平均水酸基価300〜600mgKOH/gのポリエーテルポリオールであり、発泡剤は水であり、触媒はトリエチルアミン、N−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンの少なくとも1種を前記混合物100重量部に対して0.1〜5重量部使用し、接着キュアー性付与剤はR1O(CH2CH2O)nR2の一般式で示され、式中のR1、R2がCH3、C2H5又はC3H7であり、nが3又は4であるポリエチレングリコールジアルキルエーテルの1種又は2種以上を前記混合物100重量部に対して0.8〜1.5重量部使用し、前記有機ポリイソシアネートとの反応に際して、活性水素とNCO基との当量比が100対80〜150の割合で反応させてなる反応液を、表面材、裏面材及び4個の側面材よりなる箱状体の側面材に設けられた注入口より注入して作製することを特徴とする水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法、及び
(2)面材温度が10〜35℃であることを特徴とする第1項記載の水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法、
を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる有機ポリイソシアネートは、本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に適したものであれば、公知のポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)を特に制限することなく使用することができる。本発明に用いるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)は、ジフェニルメタンジイソシアネートを20〜80重量%含有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを特に好適に使用することができる。
本発明に用いる有機ポリイソシアネートは、本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に適したものであれば、本発明に用いるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)と公知の有機ポリイソシアネートを併用することができる。例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチ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(MDI)などの芳香族ポリイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,12−ドデカンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、これらの三量体や脂肪族ポリイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート、これらの三量体や脂環式ポリイソシアネートなどを使用することができる。また、これらのポリイソシアネート化合物と活性水素含有化合物との反応によるイソシアネート基末端化合物、これらのポリイソシアネート化合物の反応、例えば、カルボジイミド化によるイソシアネート変性体などを併用することができる。これらのポリイソシアネート化合物は単独又は混合して併用することができる。
本発明に用いる活性水素含有化合物は、アルコール性水酸基を有するものを好適に使用することができる。本発明に用いる活性水素含有化合物はポリエーテルポリオールを好適に使用することができる。本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に適したものであれば、公知のポリエーテルポリオールを特に制限することなく使用することができる。本発明に用いるポリエーテルポリオールはポリプロピレンポリオールを特に好適に使用することができる。
本発明に用いるポリエーテルポリオールは、平均官能基数が2〜8、平均水酸基価が250〜600mgKOH/gのものを使用することができる。本発明に用いるポリエーテルポリオールは平均官能基数3〜8、平均水酸基価300〜600mgKOH/gのポリプロピレンポリオールを特に好適に使用することができる。
本発明に用いる活性水素含有化合物は、イソシアネート基と反応し得る活性水素原子を持つ化合物であって、例えば、水及び水酸基、アミノ基、イミノ基、ウレタン結合基、ウレア結合基、アロファネート基などを含有するポリエーテルポリオールを使用することができるが、通常の硬質ポリウレタンフォーム生成開始時の温度を超える高温にならないとイソシアネート基と反応しない活性水素は、本発明のNCO基との特定の当量比に対応する活性水素には算入しない。
【0006】
本発明に用いる活性水素含有化合物の具体的態様として、多価アルコール、多価アミン又は多価アミノアルコールを開始剤にして酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレンなどの酸化アルキレンを単独又は共重合付加して得られるポリエーテルポリオール類などを使用することができる。酸化プロピレンを付加して得られるポリエーテルポリオール類を特に好適に使用することができる。
本発明に用いる活性水素含有化合物の多価アルコールとしては、例えばグリセリン、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、シュークロースなどを使用することができる。
本発明に用いる活性水素含有化合物の多価アミンとしては、例えばエチレンジアミン、トリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ポリアミノポリフェニルメタンなどを使用することができる。
本発明に用いる活性水素含有化合物の多価アミノアルコールとしては、例えば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などを使用することができる。
本発明に用いるポリエーテルポリオールは、ペンタエリスリトールに酸化プロピレンを付加重合させた平均分子量500〜600、水酸基価400mgKOH/g、官能基数が4のポリエーテルポリオールとシュークロース/トリレンジアミン/ペンタエリスリトールに酸化プロピレンを付加重合させた平均分子量500〜600、水酸基価400mgKOH/g、官能基数が4のポリエーテルポリオールとを30対70〜70対30重量部比に配合したポリエーテルポリオール混合物を使用することができる。好ましくは40対60〜60対40重量部比に配合したポリエーテルポリオール混合物を使用することができる。
また、本発明に用いる活性水素含有化合物は、本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に適したものであれば、本発明に用いるポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールを併用することができる。
本発明に用いるポリエーテルポリオールと併用することのできるポリエステルポリオールは、多塩基酸として、例えば、マレイン酸、アジピン酸、テレフタール酸、イソフタール酸などと多価アルコールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、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などを縮合して得られるポリエステルポリオールを使用することができる。
本発明に用いるポリエーテルポリオールと併用できるポリエステルポリオールは、水酸基価が250〜600mgKOH/g、好ましくは350〜500mgKOH/g、官能基数が2〜5、好ましくは3〜4のものを使用することができる。
【0007】
本発明に用いる発泡剤は、水を使用することができる。水はイソシアネート基と反応すると、次式に示すように、二酸化炭素ガスを発生し樹脂を発泡させることができる。
2RNCO+H2O=RNHCONHR+CO2
本発明に用いる発泡剤としての水は、反応に影響をあたえる成分を含むものでなければ、特に制限なく中性水を使用することができる。市水又は蒸留水を好適に使用することができる。
本発明に用いる発泡剤の水の量は、製品硬質ポリウレタンフォームの所望の発泡倍率、密度に応じて選択して使用することができる。通常、活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤を含有する混合物(ポリオールプレミックス)100重量部に対して3〜10重量部使用することができる。
【0008】
本発明に用いる触媒は、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンの少なくとも1種を使用することができる。本発明に用いるトリエチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリンは、NCO基と活性水素含有ポリオールとのウレタン化反応を促進する樹脂化触媒として作用する。
本発明に用いるトリエチルアミンは、単独で、又はN−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンと混合して使用することができる。
本発明に用いるN−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンは、触媒活性としては比較的弱く、軟質ポリウレタンフォームの製造樹脂化触媒に使用されるものであって、通常硬質ポリウレタンフォームには使用されない。
本発明に用いるN−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンは、単独又はトリエチルアミンと混合して使用することができる。
本発明に用いるトリエチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリンの配合量は、本発明に用いる活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤を含有する混合物(ポリオールプレミックス)100重量部に対して0.1〜5.0重量部使用することができる。0.1重量部未満では樹脂化が不十分であり、スキン生成が不良であり、表面収縮(ひけ)を生ずる。5.0重量部を超えると、フォームの充填性が悪化し、生産性が悪くなる。好ましくは0.3〜4.0重量部使用することができる。
本発明に用いる触媒は、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンの少なくとも1種のほかに、本発明の目的を達成できる他の助触媒を使用することができる。例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、N,N’,N’−トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンなどを併用することができる。
本発明に用いる整泡剤は、通常の硬質ポリウレタンフォーム用の整泡剤を特に制限することなく使用することができる。例えばポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテルなどのポリオキシアルキレン系のもの、オルガノポリシロキサン、シロキサンオキシアルキレンコポリマーなどの有機シリコーン系の整泡剤を好適に使用することができる。
本発明に用いる接着キュアー性付与剤は、R1O(CH2CH2O)nR2の一般式で示され、式中のR1、R2がCH3、C2H5又はC3H7であり、nが3又は4であるポリエチレングリコールジアルキルエーテルを使用することができる。
例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなどを使用することができる。トリエチレングリコールジメチルエーテルを特に好適に使用することができる。
本発明に用いる接着キュアー性付与剤の量は、本発明に用いるポリオールプレミックスの粘度などによって適宜選択することができる。
本発明に用いるポリエチレングリコールジアルキルエーテルは1種又は2種以上をポリオールプレミックス100重量部に対して0.8〜1.5重量部使用することができる。0.8重量部未満では接着強度が低く、発泡体の表面収縮(ひけ)を防止できず、また、1.5重量部を超えるとフォームの圧縮強度を低下させ、いずれも本発明の目的を達成することができない。好ましくは1.0〜1.3重量部使用することができる。
【0009】
本発明に用いる接着キュアー性付与剤ポリエチレングリコールジアルキルエーテルには、本発明の目的を達成できるものであれば他の添加剤を併用することができる。例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどを併用することができる。
本発明に用いる接着キュアー性付与剤は、粘度調節効果を有するが単なる減粘剤ではない。本発明水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造の際に本発明に用いるポリオールプレミックス及び本発明に用いる成形用反応液と良好な親和性を有する必要がある。本発明に用いる接着キュアー性付与剤ポリエチレングリコールジアルキルエーテルは、本発明に用いるポリエーテルポリオール、水、触媒及び整泡剤と極めて優れた親和性を有する。又、本発明に用いるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)とも優れた親和性を有する。このため本発明に用いる成形用反応液の作製・調合の際に極めて短時間に均一に混和することができ、優れた初期硬化キュアー性を実現することができる。さらに、成形用反応液を一体成型用パネル外殻体などに注入した際に、優れた流れ性と成型体内壁に対する濡れ、付着性によって表面収縮(ひけ)を生ずることなく一体成型体を作製することができる。
本発明に用いるポリオールプレミックスには、必要に応じて他の添加剤を添加することができる。本発明の目的を達成できるものであれば特に制限することなく通常ポリウレタンフオーム製造に用いる添加剤を使用することができる。例えば、鎖長延長剤、架橋剤、粘度調節剤、安定剤、難燃剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを使用することができる。粘度調節剤としては、ジアルキルグリコールエーテル、長分子ポリオール、トリス(クロロプロピル)ホスフェートなどを使用することができる。
本発明に用いる活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤は、一度に混合することなく分割して添加することも可能であるが、必要に応じて他の添加剤を加え、予め混合物としたものが、均一組成になり、好適に使用することができる。該混合物は、混合物に適した周知の撹拌、混合方法によって調合することができる。
【0010】
本発明に用いる有機ポリイソシアネートの配合量は、本発明に用いるポリオールプレミックスに含まれる活性水素含有化合物中の活性水素及び水と反応すべきNCO基量を所定のNCO基当量比から算出し、このNCO基量に相当する有機ポリイソシアネート量として求めることができる。
本発明に用いる有機ポリイソシアネートと本発明に用いる活性水素含有化合物及び水を含む混合物との配合比率は、活性水素とNCO基との当量比が100対80〜150、好ましくは90〜130の割合で反応させることができる。該当量比が80未満であると寸法安定性及び強度が低く、また、150を超えると未反応のNCO基が増加しフライアビリティー(脆性)が強くなり、いずれも本発明の目的には使用できない。
通常の硬質ポリウレタンフォーム商業生産では、活性水素とNCO基との当量比が100対105〜120の範囲で行われるので本発明に用いる活性水素とNCO基との当量比で好適に使用することができる範囲90〜130は現用の発泡機をそのまま使用できる利点がある。
活性水素に対するNCO基の比率は、化学当量比で示すものであって、通常NCOインデックスまたはイソシアネートインデックスと呼ばれ、活性水素当量100に対してNCO基の必要当量数で示す。活性水素含有官能基が水酸基のときにはNCO基との化学当量比が1対1の場合であるが、アミノ基の場合には1対2と計算すべきであり、水1モルはNCO基2モルと反応するので、やはり1対2として計算すべきである。高温度になった場合にのみNCO基と反応する活性水素は、本発明の必要条件であるNCOインデックスには算入しない。
【0011】
本発明に用いる面材温度は、有機ポリイソシアネートと活性水素含有化合物及び水を含むポリオールプレミックスとの反応によって発現する面材の温度であって、一体成型品の製造において、成形温度に相当する。本発明水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に用いる面材温度(成形温度)は、10〜35℃にすることができる。10℃未満では反応の進行が遅く、初期硬化が不十分であり、35℃を超えると硬化反応が早すぎて充填性が不良になる。好ましくは15〜30℃にすることができる。この温度で反応させ得ることにより、反応液を注入し一体成型品を製造する際に、一体成型品を外部から加温する必要がない利点がある。
本発明に用いる活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤を含有する混合物の粘度は、100〜400mPa・s(25℃)のものを使用することができる。200〜380mPa・s(25℃)のものを好適に使用することができる。100mPa・s(25℃)未満のものは粘度が低過ぎ調合不能であり、製品の寸法安定性が悪くなる。また、400mPa・s(25℃)を超えるものは流れ性が低下し、いずれも本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法に使用できない。
本発明に用いる硬質ポリウレタンフォームの独立気泡率は、該硬質ポリウレタンフォームの中の独立気泡の含有率を示すものであって、通常独立気泡率の高い方がフォームの強度が大きく、また、空気や湿気の浸透が小さいので断熱性が優れている。しかし、硬質ポリウレタンフォームの骨格強度が弱いと温度変化や経時変化によって収縮を起こすことがある。本発明方法による硬質ポリウレタンフォームの独立気泡率は、優れた硬質ポリウレタンフォームの物性を保有し、かつ、90%以上にすることができる。
本発明に用いる硬質ポリウレタンフォーム製造用の反応液は、本発明に用いる活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤さらに必要に応じて他の添加剤を含有する混合物と有機ポリイソシアネートとを注入直前に混合して作製することができる。本発明に用いる硬質ポリウレタンフォーム製造用の反応液は、本発明に適したものであれば、公知のバッチ方式又は連続式の低圧又は高圧発泡機を使用して作製することができる。
【0012】
以下に、図面によって本発明をさらに詳細に説明するが、図面は本発明の一態様を示すものであって、本発明はこれらの図面によってなんら限定されるものではない。
本発明に用いる硬質ポリウレタンフォーム一体成型品は、例えば、図1に示すように、縦方向長さL、注入口の設けられた側面材の長さW、内部空間厚さtの一体成型パネルAを形成することができる。本発明に用いる活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤を含有する混合物と本発明に用いる有機ポリイソシアネートとの反応液を、表面材B、裏面材C及び4個の側面材Dよりなる箱状体の側面材Dに設けられた反応液注入口Hより注入して水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品である一体成型パネルAを作製することができる。
本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品、例えば、一体成型パネルAに用いる表面材Bは、該一体成型品の表面を形成し保護するものであって、その内面が前記反応液との濡れ接触後生成する硬質ポリウレタンフォームと一体成型品化することができる。内面が前記反応液との濡れ、接着性のよいものを特に制限することなく使用することができる。クラフト紙、段ボール紙、木板、合板、布地、金属板などを単独又は複合して使用することができる。クラフト紙又は合板を好適に使用することができる。表面材Bの厚さは一体成型品の大きさ、補強材の有無、材質強度などと関連して適宜選択することができる。
本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品に用いる裏面材Cは、前記表面材Bとともに該一体成型品の表面を形成し保護するものであって、内面が前記反応液との濡れ、接着性のよいものを特に制限することなく使用することができる。前記表面材と同様に、クラフト紙、段ボール紙、木板、合板、布地、金属板などを単独又は複合して使用することができる。裏面材Cの厚さは一体成型品の大きさ、補強材の有無、材質強度などと関連して適宜選択することができる。
本発明硬質ポリウレタンフォーム一体成型品に用いる4個の側面材Dは、前記表面材B及び裏面材Cを結合して、一体成型品を形成し保護するものであって、内面が前記反応液との濡れ、接着性のよいものを特に制限することなく使用することができる。木質性の角材を特に好適に使用することができる。クラフト紙、段ボール紙、木板、合板、布地、金属板などを単独又は複合して使用することができる。側面材Dの厚さ及び強度は、一体成型品の大きさ、補強材の有無、材質強度などと関連して適宜選択することができる。一体成型品の4個の側面材Dは、これと結合して補強することのできる補強材を必要個数併用することができる。
1個の側面材Dに、反応液注入口Hを1個または2個以上設けることができる。
【0013】
本発明の硬質ポリウレタンフォームのフォーム密度は、非圧縮(ジャストパック)密度で20〜50kg/m3のものを使用することができる。30〜40kg/m3のものを好適に使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの10%圧縮強度は、1.5kg/cm2以上のものを使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率は、0.021kcal/mh℃以下のものを使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの燃焼性は、燃焼時間60秒以下のものを使用することができる。燃焼距離は50mm以下のものを使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの湿熱寸法安定性は、1%以下のものを使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの高温寸法安定性は、1%以下のものを使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの低温寸法安定性は、1%以下のものを使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォーム製造の反応成形面材温度は、10〜35℃で行うことができる。15〜30℃を好適に使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの脱型時間は、15〜35分で行うことができる。20〜30分を好適に使用することができる。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの接着強度は、0.5〜3.0Mpaのものを使用することができる。好ましくは0.8〜2.5Mpaのものを使用することができる。
【0014】
【実施例】
以下に、実施例、比較例及び図面によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるものではない。
物性測定は以下に示す方法によって行った。
粘度はB型回転粘度計(JIS K 1557)によって測定し、単位は25℃におけるmPa・sである。
フォーム製品密度はJIS A 9511によって測定し、単位はkg/m3である。
湿熱寸法安定性はASTM D 2126によって測定し、相対湿度95%の雰囲気で48時間70℃に保って行い、単位は%である。
高温寸法安定性はASTM D 2126によって測定し、48時間80℃に保って行い、単位は%である。
低温寸法安定性はASTM D 2126によって測定し、48時間−20℃に保って行い、単位は%である。
圧縮強度はJIS A 9511によって測定し、クロスヘッドスピード5〜10mm/分であり、単位はMpaである。
接着強度はJIS A 5908によって測定し、単位はMpaである。
独立気泡率はASTM D 2856によって測定し、単位は%である。
熱伝導率はJIS A 1412によって測定し、単位はkcal/mh℃である。
燃焼性の燃焼時間はJIS A 9511によって測定した。
燃焼性の燃焼距離はJIS A 9511によって測定し、単位はmmである。
【0015】
実施例1
1)ポリオールプレミックスの作製
TDAベースポリオール[旭硝子工業(株)製、「WB−3031」]22.7重量部、シュークローズベースポリオール[旭硝子工業(株)製、「FD−3554」]7.56重量部、ペンタエリスリトールベースポリオール[旭硝子工業(株)製、「EL−410NE」]37.8重量部、シュークローズベースポリオール[旭硝子工業(株)製、「EL−450SA」]7.56重量部、難燃剤トリス(クロロプロピル)ホスフェート[アクゾカシマ(株)製、「TCPP」]11.34重量部、シリコーン系整泡剤[信越化学(株)製、「F−502」]2.27重量部、トリエチレングリコールジメチルエーテル4.54重量部、発泡剤市水4.54重量部、触媒N−メチルモルホリン1.52重量部、助触媒(アミン系触媒)[東ソー(株)製、「TOYOCAT−ET」]0.112重量部、助触媒NC−IM[三共エアプロダクツ(株)製、「NC−IM」]0.031重量部、アミノアルコール[日本乳化剤(株)製、「DMEA」]0.041重量部(合計100重量部)を、150重量部収容可能の容器で、液温を25℃に保持し、撹拌速度5000回/分で、45分間撹拌混合し、均一な組成になったことを確認した。この混合液の粘度は380mPa・s/25℃であった。
2)有機ポリイソシアネートはポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)[日本ポリウレタン工業(株)製、「ミリオネートMR−200」]を使用した。
3)成形用反応液は、混合比がポリオールプレミックス/MR−200=100重量部/160重量部(NCOインデックス:112)になるように発泡機[日本キャノン(株)製、「a−100」]にポリオールプレミックス及びMR−200の量を制御して供給した。吐出する反応液の配合比を確認後、最短距離の導管によって、次工程注入一体成型パネルに使用した。
4)注入一体成型パネルAは、縦方向長さLが3,600mm、注入口の設けられた側面材の長さWが400mm、内部空間厚さtが90mmの一体成型パネルAの外殻体を使用した。該一体成型パネルAの外殻体は内部の補強材を使用せず、表面材B、裏面材C及び側面材Dによって箱状体を形成している。側面材Dに設けた反応液注入口Hは1個のものを使用した。表面材B及び裏面材Cはともにクラフト紙を使用した。このパネル外殻体を多段プレス機に挟み、このパネル外殻体の端末側面材Dに設けた反応液注入口Hから、上記3)吐出反応液を5,000g注入し、熱媒は使用せず、20分間雰囲気温度21℃に保持した。
結果を実施例2、3、4、5と共に第1表に示す。本実施例によって得られた硬質ポリウレタンフォームの物性は、現行HCFC−141b使用システムと同等以上の性能を有している。フォームの初期硬化性(キュアー性)が特に優れ、接着性、充填性(流れ性)も優れた性能を示した。
【0016】
実施例2
NCOインデックスを90にした以外は、実施例1と同じ条件で行った。
実施例3
NCOインデックスを150にした以外は、実施例1と同じ条件で行った。
実施例4
触媒N−メチルモルホリンを2.0重量部にした以外は、実施例1と同じ条件で行った。
実施例5
触媒N−メチルモルホリンを1.0重量部にした以外は、実施例1と同じ条件で行った。
比較例1
触媒N−メチルモルホリンを使用せず、アミン系触媒TOYOCAT−ETを0.224重量部に変えた以外は、実施例1と同じ条件で行った。フォームの表面脆性が悪化し、接着性も悪化した。
結果を比較例2、3、4とともに第2表に示す。
比較例2
触媒N−メチルモルホリンを使用せず、助触媒NC−IMを0.1重量部に変えた以外は、実施例1と同じ条件で行った。充填性(フォームの流れ性)が悪化した。
比較例3
触媒N−メチルモルホリンを使用せず、弱活性樹脂化触媒N,Nジメチルエタノールアミン(DMEA)を1.5重量部に変えた以外は、実施例1と同じ条件で行った。フォームの接着性が悪化した。
比較例4
トリエチレングリコールジメチルエーテルを使用しなかった以外は、実施例1と同じ条件で行った。フォームの接着性が悪化した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】
本発明によって、フロンや代替フロンを全く使用せず、水発泡によってフォームの初期硬化性(キュアー性)、接着性、充填性、寸法安定性が優れ、かつ、常温で成形可能であるため、成形に際して熱媒装置が不要であり省エネルギーに役立つ硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法を提供できる。本発明による硬質ポリウレタンフォーム一体成型品はパネル、雨戸、ドア、内、外壁や床、出窓、出窓屋根、出窓庇、間仕切り等の断熱材、建築材料に広く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、注入一体成型パネルの斜視図である。
【符号の説明】
A 一体成型パネル
B 表面材
C 裏面材
D 側面材
L 縦方向長さ
W 注入口の設けられた側面材の長さ
t 内部空間厚さ
H 反応液注入口
Claims (2)
- 有機ポリイソシアネートと活性水素含有化合物、発泡剤、触媒、整泡剤及び接着キュアー性付与剤を含有する混合物との反応による硬質ポリウレタンフォームの製造方法において、有機ポリイソシアネートがジフェニルメタンジイソシアネートを20〜80重量%含有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートであり、活性水素含有化合物が平均官能基数3〜8、平均水酸基価300〜600mgKOH/gのポリエーテルポリオールであり、発泡剤は水であり、触媒はトリエチルアミン、N−メチルモルホリン又はN−エチルモルホリンの少なくとも1種を前記混合物100重量部に対して0.1〜5重量部使用し、接着キュアー性付与剤はR1O(CH2CH2O)nR2の一般式で示され、式中のR1、R2がCH3、C2H5又はC3H7であり、nが3又は4であるポリエチレングリコールジアルキルエーテルの1種又は2種以上を前記混合物100重量部に対して0.8〜1.5重量部使用し、前記有機ポリイソシアネートとの反応に際して、活性水素とNCO基との当量比が100対80〜150の割合で反応させてなる反応液を、表面材、裏面材及び4個の側面材よりなる箱状体の側面材に設けられた注入口より注入して作製することを特徴とする水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法。
- 面材温度が10〜35℃であることを特徴とする請求項1記載の水発泡硬質ポリウレタンフォーム一体成型品の製造方法。
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JP2004339269A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
JP2010511093A (ja) * | 2006-11-28 | 2010-04-08 | バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | キャビティ充填nvhポリウレタンフォームにおけるmdi放出の低減 |
CN109415481A (zh) * | 2016-05-30 | 2019-03-01 | 巴斯夫欧洲公司 | 制造夹芯组件的方法 |
-
2003
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004339269A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
JP4505710B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2010-07-21 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
JP2010511093A (ja) * | 2006-11-28 | 2010-04-08 | バイエル・マテリアルサイエンス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | キャビティ充填nvhポリウレタンフォームにおけるmdi放出の低減 |
KR101492651B1 (ko) | 2006-11-28 | 2015-02-12 | 바이엘 머티리얼싸이언스 엘엘씨 | 공동 충전용 nvh 폴리우레탄 발포체의 mdi 방출 감소 |
CN109415481A (zh) * | 2016-05-30 | 2019-03-01 | 巴斯夫欧洲公司 | 制造夹芯组件的方法 |
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