JP2010106104A - ポリオール組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、ポリオール化合物、発泡剤として水、特定のイミダゾール化合物を含有し、ポリイソシアネート成分と混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成する組成物である。
【選択図】なし
Description
このような発泡断熱材としては、例えば、高断熱性及び環境適用性に優れる現場吹付け形の水を発泡剤とした低密度ウレタンフォームが好適に適用されている。
1.ポリオール化合物、発泡剤として水、下記式(1)で示されるイミダゾール化合物を含有し、ポリイソシアネート成分と混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物。
式(1)
(R1は、炭素数が6〜12であるアルキル基を示す。R2は、水素または炭素数が1〜6のアルキル基もしくはフェニル基を示す。R3は、水素または炭素数が1〜4のアルキル基を示す。)
2.前記発泡剤がポリオール組成物全量中に4〜8重量%含有され、得られる硬質ウレタンフォームの透湿率が8.0ng/(m・s・Pa)以上であることを特徴とする1.に記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
3.前記ポリオール化合物が、水酸基価が200〜400mgKOH/gであるマンニッヒ変性ポリエーテルポリオールを含むことを特徴とする1.から2.のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
4.前記ポリオール化合物が、グリセリンを開始剤としプロピレンオキサイドまたはエチレンオキサイドを開環付加させて得られる水酸基価が30〜60mgKOH/gポリエーテルポリオールを含むことを特徴とする1.から3.のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
5.前記ポリオール化合物全量中に、マンニッヒ変性ポリエーテルポリオールを40〜70重量%、グリセリンを開始剤としプロピレンオキサイドまたはエチレンオキサイドを開環付加させて得られるポリエーテルポリオールを30〜60重量%含むことを特徴とする1.から4.のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
式(1)
本発明のポリオール組成物の粘度は、スプレー法による硬質ポリウレタンフォームの製造が容易に行える観点より1000mPa・s(20℃)以下であることが好ましく、500mPa・s(20℃)以下であることがより好ましい。
本発明では、芳香族アミン系ポリエーテルポリオール、とりわけ、フェノール類とアミン化合物とのホルマリン縮合物にアルキレンオキサイドを付加することで得られるマンニッヒ変性ポリエーテルポリオールが好ましく、特に水酸基価が200〜400mgKOH/gであるマンニッヒ変性ポリエーテルポリオールが好ましい。
本発明では、特に、水酸基価が30〜60mgKOH/gである、分子量が3000〜5000のグリセリン系ポリエーテルポリオールが好ましい。
本発明は、特に戸建住宅用(木造、鉄筋コンクリート、セメント)として好適なウレタンフォーム用ポリオール組成物であり、得られるウレタンフォームの透湿率が8.0ng/(m・s・Pa)以上(さらには9.0ng/(m・s・Pa)以上15.0ng/(m・s・Pa)以下)であることが好ましい。
このような透湿率を有することにより、木造住宅においても最適なウレタンフォームを提供でき、戸建住宅用全般に亘って好適なウレタンフォームの提供が可能となる。
(化1)
R1は、炭素数が6〜12であるアルキル基を示す。
R2は、水素または炭素数が1〜6のアルキル基もしくはフェニル基を示す。本発明では、特にメチル基、フェニル基が、ポリオール化合物との相溶性に優れるため、好適に用いられる。
R3は、水素または炭素数が1〜4のアルキル基を示す。
また、これらの触媒の他に、アミン触媒や有機金属触媒等を併用してもよい。
難燃剤の添加量はポリオール化合物100重量部に対して5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部である。
整泡剤の添加量はポリオール化合物100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.3〜5重量部である。
O(CH2CH2O)mH
│
CH
/ \
H(CH2CH2O)pO─CH CHO(CH2CH2O)nH
│ │
CH2 CHCH2OCOR
\ /
O
なおHLBとは、親水親油バランスのことであり、本発明ではグリフィン法によって算出された値である。
このようなアルコキシシラン縮合物としては、例えば、下記式(3)で示されるシラン化合物を公知の手法で混合・縮合させて得ることができる。
式(3) X3(SiO)nY
(Xは同じでも異なっていてもよく、水素、炭素数1から24の直鎖状、分岐状、環状等のアルキル基、炭素数1から24の直鎖状、分岐状、環状等のアルコキシル基(ただし、Xのうち、少なくとも2箇所以上が炭素数1から24の直鎖状、分岐状、環状等のアルコキシル基である化合物を含む。)、Yは同じでも異なっていてもよく、水素、直鎖状、分岐状、環状等の炭素数1から24のアルキル基、nは1以上(好ましくは、nが1)の整数。また炭素原子、水素原子の一部は、窒素原子、ハロゲン原子等に置き換わったものでもよい。)
このようなアルコキシシラン縮合物は、詳細は不明であるが、ポリオール化合物に非相溶でありながら、ポリオール組成物中に効率よく分散されるため、発泡安定性の向上に優れているものと思われる。さらにアルコキシシラン縮合物はポリウレタン骨格中に効率よく取り込まれ、該取り込まれたアルコキシシラン縮合物の作用により、長期的な寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームを得ることができるものと思われる。また、アルコキシシラン縮合物を得る際には、公知の触媒を用いることができる。
また、硬質ポリウレタンフォームの製造時の温度は、前記ポリオール組成物と前記ポリイソシアネート成分の温度がそれぞれ30〜60℃程度となるように調整しておくことが好ましい。
このような硬質ポリウレタンフォームの製造においては、前記ポリオール組成物と前記ポリイソシアート成分を均一に混合することができれば、特に限定されず、公知の装置が使用可能である。例えば、小型ミキサーや、通常のウレタンフォームを製造する際に使用する、注入発泡用の低圧、高圧発泡機、スラブ発泡用の低圧、高圧発泡機、連続ライン用の低圧、高圧発泡機、吹き付け工事用のスプレー発泡機等を使用することができる。
本発明のポリオール組成物を使用して製造した硬質ポリウレタンフォームは、水のみを発泡剤として使用し、スプレー発泡法又は注入法により形成され、断熱性、防カビ性さらに寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームである。
表1に示す原料を用いて、表2に示す配合にてポリオール組成物を調製した。
得られたポリオール組成物について以下に記載の試験を行った。
得られたポリオール組成物を、50℃の恒温槽に7日間貯蔵後、ポリオール組成物の状態を目視にて評価した。結果は表2に示す。評価は次の通りである。
○:異常なし
△:一部相分離がみられた
×:相分離がみられた
市販の二液混合型のスプレー発泡機を使用し、ポリオール組成物とイソシアネート成分を液温40℃にて、同容積比で混合したウレタン組成物を試験面材(合板)上に平均厚さ50mmで硬質ポリウレタンフォームを形成させた。
得られる硬質ポリウレタンフォームについて以下に記載の試験を行った。
硬質ポリウレタンフォームから50mm×50mm×40mmに裁断して作製した評価サンプルについて、25℃にて3日間放置した後、重量測定を行って密度(kg/m3)を算出した。結果は表2に示す。
硬質ポリウレタンフォームから250mm×250mm×25mmに裁断して作製した評価サンプルについて、JIS A 1324(カップ法)に準拠し、測定を行った。
硬質ポリウレタンフォームから30mm×30mm×5mmに裁断して作製した評価サンプルについて、以下の試験を実施、防カビ性を評価した。
クロラムフェニルコールを添加したポテトデキストロース寒天平板培地の中央に、上記試験片を静置した。次いで、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム50mlを蒸留水に添加し、オートクレーブした滅菌水に、カビ胞子を各1白金耳加え、ガーゼでろ過した混合胞子懸濁液を、上記寒天培地に4ml滴下し、28℃に設定したインキュベーターにて1週間培養を行った。
なお、カビ胞子としては、アスペルギルス ニガー(NBRC6342)、ペニシリウム ピノフィルム(NBRC6345)、グラドスポリウム グラドスポリオイデス(NBRC6348)、オーレオバシジウム プルランス(NBRC6353)、グリオクラジウム ビレンス(NBRC6355)、アルタナリア アルタナタ(NBRC63587)を使用した。
培養後の状態を確認し、以下の基準にて評価を行った。結果を表2に示す。
○:試験片表面の菌糸の伸長が認められない。
△:試験片表面の1/3未満に菌糸の伸長が認められる。
×:試験片表面の1/3以上に菌糸の伸長が認められる。
Claims (5)
- 前記発泡剤がポリオール組成物全量中に4〜8重量%含有され、得られる硬質ウレタンフォームの透湿率が8.0ng/(m・s・Pa)以上であ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用ポリオール組成物。
- 前記ポリオール化合物が、水酸基価が200〜400mgKOH/gであるマンニッヒ変性ポリエーテルポリオールを含むことを特徴とする請求項1から請求項2のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
- 前記ポリオール化合物が、グリセリンを開始剤としプロピレンオキサイドまたはエチレンオキサイドを開環付加させて得られる水酸基価が30〜60mgKOH/gポリエーテルポリオールを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
- 前記ポリオール化合物全量中に、マンニッヒ変性ポリエーテルポリオールを40〜70重量%、グリセリンを開始剤としプロピレンオキサイドまたはエチレンオキサイドを開環付加させて得られるポリエーテルポリオールを30〜60重量%含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
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