JP2016194034A - Production method of urethane foam - Google Patents

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晃一 村田
Koichi Murata
晃一 村田
貴司 芥川
Takashi Akutagawa
貴司 芥川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of an urethane foam excellent in moldability and gas barrier property.SOLUTION: A production method of an urethane foam includes a step of expanding a volume of a mixture containing a filler (e) selected from silica, montmorillonite and mixture thereof, and compressed fluid, or a mixture (X) containing the filler (e), polyol (a) and the compressed fluid, and acquiring filler particles (e1) whose volume average particle diameter is 10-1,000 nm. The compressed fluid is a fluid formed by compressing carbon dioxide, a subcritical fluid or a supercritical fluid, and the filler particles (e1) are dispersed in the urethane foam.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ウレタンフォームの製造方法に関する。さらに詳しくは、ガスバリア性に優れることが要求される用途に適したウレタンフォームの製造方法と、この製造方法に用いることができるフィラー粒子分散ポリオール組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing urethane foam. More specifically, the present invention relates to a method for producing a urethane foam suitable for applications requiring excellent gas barrier properties, and a method for producing a filler particle-dispersed polyol composition that can be used in this production method.

従来からウレタンフォームは、自動車内装材や建材として広く使用されている。近年、ウレタンフォームのガスバリア性向上のため、ウレタンの副資剤として、シリカやモンモリロナイト等のフィラーが使用されている(非特許文献1参照)。しかしながら従来の分散性やフィラーの分散粒径では、少量の使用ではガスバリア性の効果が小さく、多量に使用するとフォームの成形性が悪化し、また強度が低下するという問題があった。   Conventionally, urethane foam has been widely used as automobile interior materials and building materials. In recent years, fillers such as silica and montmorillonite have been used as auxiliary agents for urethane to improve the gas barrier properties of urethane foam (see Non-Patent Document 1). However, with the conventional dispersibility and the dispersed particle size of the filler, there is a problem that the effect of gas barrier properties is small when used in a small amount, and the moldability of the foam deteriorates and the strength decreases when used in a large amount.

ポリウレタン応用技術(シーエムシー刊)Polyurethane application technology (published by CMC)

本発明は、成形性とガスバリア性に優れたウレタンフォームの製造方法を得ることを目的としている。   An object of this invention is to obtain the manufacturing method of the urethane foam excellent in the moldability and gas barrier property.

本発明者らは、このような問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、フィラーと圧縮流体を含む混合液の体積膨張により粒径の調整されたフィラーを含むウレタンフォームとすることで、上記の問題点を解決できることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors made a urethane foam containing a filler whose particle size was adjusted by volume expansion of a mixed liquid containing a filler and a compressed fluid. The present inventors have found that the above problems can be solved and have reached the present invention.

上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち本発明は、下記2発明である。
(I) シリカ、モンモリロナイトおよびそれらの混合物から選ばれるフィラー(e)と圧縮流体を含む混合液、またはフィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体を含む混合液(X)を体積膨張して、体積平均粒径が10〜1000nmのフィラー粒子(e1)を得る工程を含み、該圧縮流体が二酸化炭素を圧縮して得られる液体、亜臨界流体又は超臨界流体を含む、ウレタンフォーム中にフィラー粒子(e1)が分散されたウレタンフォームの製造方法。
(II) シリカ、モンモリロナイトおよびそれらの混合物から選ばれるフィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体を含む混合液(X1)を体積膨張して、ポリオール(a)中に体積平均粒径が10〜1000nmのフィラー粒子(e1)が分散されたポリオール組成物を得るフィラー粒子分散ポリオール組成物の製造方法。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention.
That is, the present invention is the following two inventions.
(I) Volume expansion of a mixed solution containing a filler (e) selected from silica, montmorillonite and a mixture thereof and a compressed fluid, or a mixed solution (X) containing a filler (e), a polyol (a) and a compressed fluid Including a step of obtaining filler particles (e1) having a volume average particle diameter of 10 to 1000 nm, wherein the compressed fluid contains a liquid, a subcritical fluid or a supercritical fluid obtained by compressing carbon dioxide. A method for producing a urethane foam in which particles (e1) are dispersed.
(II) Volume expansion of the mixture (X1) containing the filler (e) selected from silica, montmorillonite and a mixture thereof, the polyol (a) and the compressed fluid, so that the volume average particle diameter is 10 in the polyol (a). A method for producing a filler particle-dispersed polyol composition to obtain a polyol composition in which filler particles (e1) of ˜1000 nm are dispersed.

本発明の製造方法により得られるウレタンフォームは、成形性とガスバリア性に優れるため、建材用硬質フォームとして広く利用できる。   Since the urethane foam obtained by the production method of the present invention is excellent in moldability and gas barrier properties, it can be widely used as a rigid foam for building materials.

本発明のウレタンフォームの製造方法では、ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)とを、フィラー粒子(e1)、発泡剤(c)およびウレタン化触媒(d)の存在下で反応させることが好ましい。
上記ポリオール(a)としては、ウレタンの製造に通常使用できるものが用いられ、例えば、多価アルコール、ポリアルカノールアミン、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、これら以外の各種ポリオール等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
In the method for producing a urethane foam of the present invention, the polyol (a) and the organic polyisocyanate (b) are reacted in the presence of the filler particles (e1), the foaming agent (c), and the urethanization catalyst (d). preferable.
As said polyol (a), what can be normally used for manufacture of urethane is used, For example, a polyhydric alcohol, polyalkanolamine, polyether polyol, polyester polyol, various other polyols, etc. are mentioned, 2 or more types May be used in combination.

多価アルコールとしては、炭素数2〜20の2価アルコール(脂肪族ジオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルキレングリコール;および脂環式ジオール、例えば、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのシクロアルキレングリコール)、炭素数3〜20の3価アルコール(脂肪族トリオール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオールなどのアルカントリオール);炭素数5〜20の4〜8価またはそれ以上の多価アルコール(脂肪族ポリオール、例えば、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトールなどのアルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子間脱水物;ならびにショ糖、グルコース、マンノース、フルクトース、メチルグルコシドなどの糖類およびその誘導体)が挙げられる。   Examples of polyhydric alcohols include dihydric alcohols having 2 to 20 carbon atoms (aliphatic diols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol. And alicyclic diols such as cyclohexane diol and cycloalkylene glycol such as cyclohexane dimethanol, trihydric alcohols having 3 to 20 carbon atoms (aliphatic triols such as glycerin, trimethylol propane and trimethylol) Alkanetriols such as ethane and hexanetriol); 4 to 8 or more polyhydric alcohols having 5 to 20 carbon atoms (aliphatic polyols such as pentaerythritol, sorbitol, mannitol, sorbitan, diglyceride) Emissions, alkane polyols and their intramolecular or intermolecular dehydration products, such as dipentaerythritol; and sucrose, glucose, mannose, fructose, sugars and their derivatives such as methyl glucoside) and the like.

ポリアルカノールアミンとしては、炭素数2〜20のポリアルカノールアミン(モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、イソプロパノールアミン等)などが挙げられる。   Examples of the polyalkanolamine include polyalkanolamines having 2 to 20 carbon atoms (mono-, di- and triethanolamine, isopropanolamine, etc.).

ポリエーテルポリオールとしては、前記多価アルコール、アンモニア、アミン、多価フェノール、ポリカルボン酸等の活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドを付加した構造のポリオール並びにこれらの混合物が挙げられる。   Examples of the polyether polyol include polyols having a structure in which an alkylene oxide is added to an active hydrogen-containing compound such as the polyhydric alcohol, ammonia, amine, polyhydric phenol, and polycarboxylic acid, and mixtures thereof.

アミンとしては、脂肪族アミン[モノアミン(炭素数(C)1〜20、例えばn−ブチルアミン、オクチルアミン)、ジアミン(C2〜10、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン)、ポリアルキレンポリアミン(C4〜20、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン)等];芳香(脂肪)族アミン(C6〜20のモノ−およびポリアミン、例えばアニリン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルイレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン);脂環式アミン(C4〜20、例えばイソホロンジアミン、シクロヘキサンジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミン);複素環式アミン(C4〜20、例えばピペラジン、アミノエチルピペラジンおよび特公昭55−21044号公報記載のもの);アルカノールアミン(C2〜20、例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、イソプロパノールアミン等)等が挙げられる。   Examples of amines include aliphatic amines [monoamines (C (C) 1-20, such as n-butylamine, octylamine), diamines (C2-10, such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine), polyalkylenepolyamines (C4). -20, such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, pentaethylenehexamine, etc.]; aromatic (aliphatic) amines (C6-20 mono- and polyamines such as aniline, phenylenediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, diethyltoluylene diamine) Amines, methylene dianilines, diphenyl ether diamines); alicyclic amines (C4-20, such as isophorone diamine, cyclohexane diamine, dicyclohexyl methane diamine); heterocyclic amines (C4-20). For example piperazine, those aminoethylpiperazine and Sho 55-21044 JP); alkanolamines (C2-20, such as mono-, - di - and triethanolamine, isopropanol amine and the like) and the like.

多価(2価〜8価またはそれ以上)フェノールとしては、単環多価フェノール(ハイドロキノン、レゾルシノール、ピロガロール、フロログルシン等);多環多価フェノール(ジヒドロキシナフタレン等);ビスフェノール化合物(ビスフェノールA、−F、およびS);フェノールとホルムアルデヒドの縮合物(ノボラック、レゾール等)等が挙げられる。   Polyhydric (divalent to octavalent or higher) phenols include monocyclic polyhydric phenols (hydroquinone, resorcinol, pyrogallol, phloroglucin, etc.); polycyclic polyhydric phenols (dihydroxynaphthalene, etc.); bisphenol compounds (bisphenol A, − F and S); condensates of phenol and formaldehyde (novolak, resol, etc.) and the like.

ポリカルボン酸としては、脂肪族ポリカルボン酸(C4〜18、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸)、芳香族ポリカルボン酸(C8〜18、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸)、脂環式ポリカルボン酸(C8〜15、例えばシクロヘキサン1,4−ジカルボン酸)、およびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。   Examples of the polycarboxylic acid include aliphatic polycarboxylic acids (C4-18, such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid), aromatic polycarboxylic acids (C8-18, such as terephthalic acid, isophthalic acid, Orthophthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid), alicyclic polycarboxylic acid (C8-15, such as cyclohexane 1,4-dicarboxylic acid), and a mixture of two or more of these.

上記活性水素含有化合物(2種以上併用してもよい)に付加させるアルキレンオキサイドとしては、C2〜12またはそれ以上(好ましくは2〜8)、例えばエチレンオキサイド、1,2−プロピレンオキサイド、1,2−、2,3−および1,3−ブチレンオキサイド(以下それぞれEO、POおよびBOと略記)、テトラヒドロフランおよび3−メチル−テトラヒドロフラン、1,3−プロピレンオキサイド、イソBO、C5〜12のα−オレフィンオキサイド、置換アルキレンオキサイド、例えばスチレンオキサイドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)、並びにこれらの2種以上の併用(ランダム付加および/またはブロック付加)が含まれる。
これらのうち工業上の観点からさらに好ましいのは、PO、およびEO/POの組み合わせである。
アルキレンオキサイドの付加量は、活性水素原子1個当たり好ましくは1〜10モル、さらに好ましくは2〜6モルである。
The alkylene oxide added to the active hydrogen-containing compound (which may be used in combination of two or more) is C2-12 or more (preferably 2-8), such as ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1, 2-, 2,3- and 1,3-butylene oxide (hereinafter abbreviated as EO, PO and BO, respectively), tetrahydrofuran and 3-methyl-tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, isoBO, C5-12 α- Olefin oxides, substituted alkylene oxides such as styrene oxide and epihalohydrins (such as epichlorohydrin), and combinations of two or more thereof (random addition and / or block addition) are included.
Of these, PO and a combination of EO / PO are more preferable from an industrial viewpoint.
The addition amount of alkylene oxide is preferably 1 to 10 mol, more preferably 2 to 6 mol, per active hydrogen atom.

ポリエステルポリオールとしては、前記のポリオール(とくに、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−又は1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の2価アルコール;またはこれらとグリセリン、トリメチロールプロパン等の3価又はそれ以上の多価アルコールとの混合物;並びにこれら多価アルコールのアルキレンオキサイド低モル(1〜10モル)付加物)と、前記ポリカルボン酸もしくはその無水物、低級アルキル(アルキル基の炭素数:1〜4)エステル等のエステル形成性誘導体(例えば、アジピン酸、セバシン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジメチル等)、または前記カルボン酸無水物およびアルキレンオキサイドとの縮合反応物;そのアルキレオンキサイド(EO、PO等)付加反応物;ポリラクトンポリオール、例えば前記ポリオールを開始剤としてラクトン(ε−カプロラクトン等)を開環重合させることにより得られるもの;ポリカーボネートポリオール、例えば前記多価アルコールとアルキレンカーボネートとの反応物;等が挙げられる。具体例としては、ポリ(1,4−ブタンジオールアジぺート)、ポリ(1,4−ブタンジオールテレフタレート)、ポリ(ジエチレングリコールテレフタレート)、ポリε−カプロラクトンポリオール等が挙げられる。数平均分子量(Mn)は、ウレタンフォームの機械物性の観点から好ましくは150〜3,000、さらに好ましくは200〜2,500、とくに好ましくは250〜1,500である。   Examples of the polyester polyol include the above-mentioned polyols (particularly, dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol; A mixture with a trihydric or higher polyhydric alcohol such as glycerin or trimethylolpropane; and an alkylene oxide low-mole (1 to 10 mol) adduct of these polyhydric alcohols) and the polycarboxylic acid or anhydride thereof, Ester-forming derivatives such as lower alkyl (carbon number of alkyl group: 1 to 4) ester (for example, adipic acid, sebacic acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, etc.), or the carboxylic acid anhydride and Condensation with alkylene oxide Reaction product thereof; alkylonoxide (EO, PO, etc.) addition reaction product; polylactone polyol, for example, obtained by ring-opening polymerization of lactone (ε-caprolactone, etc.) using the polyol as an initiator; polycarbonate polyol, for example A reaction product of the polyhydric alcohol and alkylene carbonate; and the like. Specific examples include poly (1,4-butanediol adipate), poly (1,4-butanediol terephthalate), poly (diethylene glycol terephthalate), polyε-caprolactone polyol, and the like. The number average molecular weight (Mn) is preferably 150 to 3,000, more preferably 200 to 2,500, and particularly preferably 250 to 1,500 from the viewpoint of mechanical properties of the urethane foam.

その他のポリオールとしては、ポリマーポリオール(以下P/Pと略記)、水酸基含有ビニル重合体(ポリブタジエンポリオール、部分鹸化エチレン/酢酸ビニル共重合体等)が挙げられる。
ポリマーポリオール(以下P/Pと略記)、水酸基含有ビニル重合体(ポリブタジエンポリオール、部分鹸化エチレン/酢酸ビニル共重合体等)が挙げられる。
P/Pは、ポリオール(前記OH末端のポリエーテルポリオールおよび/またはポリエステルポリオール、またはこれらと前記の多価アルコールとの混合物)中でエチレン性不飽和モノマーをその場で重合させることにより得られる。
エチレン性不飽和モノマーには、アクリルモノマー[(メタ)アクリロニトリル、アルキル(C1〜20またはそれ以上)(メタ)アクリレート(メチルメタクリレート等)等]、炭化水素(以下HCと略記)モノマー[芳香族不飽和HC(スチレン等)、脂肪族不飽和HC(C2〜20またはそれ以上のアルケン、アルカジエン等(α−オレフィン、ブタジエン等)等]、並びにこれらの2種以上の併用[アクリロニトリル/スチレンの併用(重量比100/0〜80/20)等]が含まれる。
P/Pは、例えば5〜80重量%またはそれ以上、好ましくは30〜70重量%の重合体含量を有する。Mnは、ウレタンフォームの機械物性の観点から好ましくは150〜3,000、さらに好ましくは200〜2,500、とくに好ましくは250〜1,500である。
Examples of other polyols include polymer polyols (hereinafter abbreviated as P / P) and hydroxyl group-containing vinyl polymers (polybutadiene polyol, partially saponified ethylene / vinyl acetate copolymer, etc.).
Examples thereof include polymer polyols (hereinafter abbreviated as P / P) and hydroxyl group-containing vinyl polymers (polybutadiene polyol, partially saponified ethylene / vinyl acetate copolymer, etc.).
P / P is obtained by in-situ polymerization of ethylenically unsaturated monomers in a polyol (the OH-terminated polyether polyol and / or polyester polyol, or a mixture thereof with the polyhydric alcohol).
Ethylenically unsaturated monomers include acrylic monomers [(meth) acrylonitrile, alkyl (C1-20 or higher) (meth) acrylate (methyl methacrylate, etc.)], hydrocarbon (hereinafter abbreviated as HC) monomer [aromatic unsaturated Saturated HC (styrene, etc.), aliphatic unsaturated HC (C2-20 or higher alkenes, alkadienes, etc. (α-olefins, butadiene, etc.)), and combinations of two or more of these [acrylonitrile / styrene combinations ( Weight ratio 100/0 to 80/20) and the like.
P / P has, for example, a polymer content of 5 to 80% by weight or more, preferably 30 to 70% by weight. Mn is preferably 150 to 3,000, more preferably 200 to 2,500, and particularly preferably 250 to 1,500 from the viewpoint of mechanical properties of the urethane foam.

ポリオール(a)のOH当量の好ましい範囲は31〜4000である。硬質ウレタンフォームを製造する場合、(a)のOH当量はさらに好ましくは50〜200である。軟質ウレタンフォームを製造する場合、(a)のOH当量はさらに好ましくは500〜4000である。軟質ウレタンフォームの場合、OH当量が好ましくは31〜80の(a)を、(a)中に10重量%以下(好ましくは0.5〜6重量%)、架橋剤もしくは鎖延長剤として併用してもよい。   A preferable range of the OH equivalent of the polyol (a) is 31 to 4000. When manufacturing a rigid urethane foam, the OH equivalent of (a) is more preferably 50-200. When producing a flexible urethane foam, the OH equivalent of (a) is more preferably 500 to 4000. In the case of flexible urethane foam, (a) having an OH equivalent of preferably 31 to 80 is used in combination with 10% by weight or less (preferably 0.5 to 6% by weight) in (a) as a crosslinking agent or chain extender. May be.

本発明で用いられる有機ポリイソシアネート(b)としては、従来からウレタンフォームに使用されているものが使用できる。このようなイソシアネートとしては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、これらの変性物(例えば、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシヌアレート基、またはオキサゾリドン基含有変性物など)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。   As the organic polyisocyanate (b) used in the present invention, those conventionally used for urethane foam can be used. Examples of such isocyanates include aromatic polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, and modified products thereof (for example, urethane groups, carbodiimide groups, allophanate groups, urea groups, burettes). Group, an isocyanurate group, or an oxazolidone group-containing modified product) and a mixture of two or more thereof.

芳香族ポリイソシアネートとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く;以下のイソシアネートも同様)6〜16の芳香族ジイソシアネート、炭素数6〜20の芳香族トリイソシアネートおよびこれらのイソシアネートの粗製物などが挙げられる。具体例としては、1,3−および1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(粗製MDI)、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネートなどが挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜10の脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどが挙げられる。   The aromatic polyisocyanate includes 6 to 16 aromatic diisocyanates, 6 to 20 aromatic triisocyanates, and crude products of these isocyanates (excluding carbon in the NCO group; the following isocyanates are also the same). Is mentioned. Specific examples include 1,3- and 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 2,4′- and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate ( MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (crude MDI), naphthylene-1,5-diisocyanate, triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate and the like. Examples of the aliphatic polyisocyanate include aliphatic diisocyanates having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and the like.

脂環式ポリイソシアネートとしては、炭素数6〜16の脂環式ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数8〜12の芳香脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。具体例としては、キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。変性ポリイソシアネートの具体例としては、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、ショ糖変性TDI、ひまし油変性MDIなどが挙げられる。これらのうちで好ましいものは、TDI、MDI、粗製TDI、粗製MDI、ショ糖変性TDI、ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDIから選ばれた一種以上の有機ポリイソシアネートであるである。   Examples of the alicyclic polyisocyanate include alicyclic diisocyanates having 6 to 16 carbon atoms. Specific examples include isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, and norbornane diisocyanate. Examples of the araliphatic polyisocyanate include araliphatic diisocyanates having 8 to 12 carbon atoms. Specific examples include xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, and the like. Specific examples of the modified polyisocyanate include urethane-modified MDI, carbodiimide-modified MDI, sucrose-modified TDI, and castor oil-modified MDI. Among these, one or more organic polyisocyanates selected from TDI, MDI, crude TDI, crude MDI, sucrose-modified TDI, urethane-modified MDI, and carbodiimide-modified MDI are preferable.

ウレタンフォームの製造に際してのイソシアネート指数[(NCO基/活性水素原子含有基)の当量比×100]は、好ましくは60〜500、さらに好ましくは80〜350、とくに好ましくは85〜300である。   The isocyanate index [(NCO group / active hydrogen atom-containing group equivalent ratio × 100)] in the production of urethane foam is preferably 60 to 500, more preferably 80 to 350, and particularly preferably 85 to 300.

本発明において、発泡剤(c)として水を用いるのが好ましい。(c)に水のみを単独で用いる場合、水の使用量はポリオール(a)100重量部当たり、好ましくは0〜30重量部、さらに好ましくは0.2〜20重量部である。その他必要により水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素、液化炭酸ガス等が用いられる。   In the present invention, it is preferable to use water as the foaming agent (c). When only water is used alone in (c), the amount of water used is preferably 0 to 30 parts by weight, more preferably 0.2 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of polyol (a). In addition, hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbons, low boiling point hydrocarbons, liquefied carbon dioxide, etc. are used as necessary.

水素原子含有ハロゲン化炭化水素系発泡剤の具体例としては、HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)タイプのもの(例えばHCFC−123、HCFC−141b、HCFC−22およびHCFC−142b);HFC(ハイドロフルオロカーボン)タイプのもの(例えばHFC−134a、HFC−152a、HFC−356mff、HFC−236ea、HFC−245ca、HFC−245faおよびHFC−365mfc);HFO(ハイドロフルオロオレフィン)タイプのもの(例えばHFO−1336mzzZおよびHFO−1234yf)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、HCFC−141b、HFC−134a、HFC−356mff、HFC−236ea、HFC−245ca、HFC−245fa、HFC−365mfcおよびこれらの2種以上の混合物である。水素原子含有ハロゲン化炭化水素を用いる場合の使用量は、ポリオール(a)100重量部あたり、好ましくは50重量部以下、さらに好ましくは45重量部以下である。   Specific examples of the hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon foaming agent include those of the HCFC (hydrochlorofluorocarbon) type (for example, HCFC-123, HCFC-141b, HCFC-22, and HCFC-142b); HFC (hydrofluorocarbon) type (E.g., HFC-134a, HFC-152a, HFC-356mff, HFC-236ea, HFC-245ca, HFC-245fa and HFC-365mfc); HFO (hydrofluoroolefin) type (e.g. 1234yf). Among these, HCFC-141b, HFC-134a, HFC-356mff, HFC-236ea, HFC-245ca, HFC-245fa, HFC-365mfc and a mixture of two or more thereof are preferred. The amount of hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon used is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 45 parts by weight or less per 100 parts by weight of polyol (a).

低沸点炭化水素は、通常沸点が−5〜50℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンおよびこれらの混合物が挙げられる。低沸点炭化水素を用いる場合の使用量は、(a)100重量部あたり、好ましくは40重量部以下、さらに好ましくは30重量部以下である。また、液化炭酸ガスを用いる場合の使用量は、(a)100重量部あたり、好ましくは30重量部以下、さらに好ましくは25重量部以下である。   The low boiling point hydrocarbon is usually a hydrocarbon having a boiling point of −5 to 50 ° C., and specific examples thereof include butane, pentane, cyclopentane, and mixtures thereof. The amount of low boiling point hydrocarbon used is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less per 100 parts by weight of (a). The amount of liquefied carbon dioxide used is preferably 30 parts by weight or less, more preferably 25 parts by weight or less per 100 parts by weight of (a).

本発明において使用されるウレタン化触媒(d)は、ウレタン化反応に通常使用される触媒、例えばアミン系触媒〔トリエチレンジアミン、N−エチルモルホリン、ジエチルエタノールアミン、N、N、N’、N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−ウンデセン−7、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル(カルボン酸塩)など〕および/または金属触媒(オクチル酸第一スズ、ジラウリル酸ジブチル第二スズ、オクチル酸鉛など)を使用することができる。ウレタン化触媒(d)の使用量は、ポリオール(a)100重量部当たり、好ましくは0.001〜6重量部である。   The urethanization catalyst (d) used in the present invention is a catalyst usually used for the urethanation reaction, such as an amine catalyst [triethylenediamine, N-ethylmorpholine, diethylethanolamine, N, N, N ′, N ′. -Tetramethylhexamethylenediamine, 1-isobutyl-2-methylimidazole, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -undecene-7, bis (dimethylaminoethyl) ether (carboxylate), etc.] and / or Alternatively, a metal catalyst (stannic octylate, dibutylstannic dilaurate, lead octylate, etc.) can be used. The amount of the urethanization catalyst (d) used is preferably 0.001 to 6 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol (a).

本発明に使用されるフィラー(e)としては、乾式または湿式シリカ、モンモリロナイトおよびこれらの混合物が挙げられる。   Examples of the filler (e) used in the present invention include dry or wet silica, montmorillonite, and mixtures thereof.

本発明のウレタンフォームの製造方法においては、上記フィラー(e)と圧縮流体を含む混合液、またはフィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体を含む混合液(X)の体積膨張により体積平均粒径を10〜1000nmに調整したフィラー粒子(e1)を用いる。
本発明において、圧縮流体としては、二酸化炭素を圧縮して得られる液体、亜臨界流体および超臨界流体が挙げられる。
In the method for producing the urethane foam of the present invention, a volume average is obtained by volume expansion of the mixed solution containing the filler (e) and the compressed fluid or the mixed solution (X) containing the filler (e), the polyol (a) and the compressed fluid. Filler particles (e1) having a particle size adjusted to 10 to 1000 nm are used.
In the present invention, examples of the compressed fluid include liquids obtained by compressing carbon dioxide, subcritical fluids, and supercritical fluids.

フィラー粒子(e1)の体積平均粒径は、通常10〜1000nm、好ましくは20〜300nmである。粒径が1000nmを超えるとポリオール(a)への分散安定性が悪くなったりする。ここで体積平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置〔例えば(株)堀場製作所製「LA−920」〕にて測定される。
なお、フィラー粒子(e1)の体積平均粒径は、ウレタンフォーム製造時には、通常変化しない。
The volume average particle diameter of the filler particles (e1) is usually 10 to 1000 nm, preferably 20 to 300 nm. If the particle size exceeds 1000 nm, the dispersion stability in the polyol (a) may be deteriorated. Here, the volume average particle diameter is measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus [for example, “LA-920” manufactured by Horiba, Ltd.].
The volume average particle diameter of the filler particles (e1) does not normally change during the production of urethane foam.

本発明の製造方法により得られるウレタンフォーム中のフィラー粒子(e1)の含有量は、フィラー粒子(e1)がシリカ、モンモリロナイト、いずれの場合でも、ポリオール(a)の全重量に対して0.1〜30重量%とすることが好ましく、5〜30重量%がさらに好ましい。フィラー粒子(e1)の含有量が0.1重量%以上であると、十分なガスバリア性能が得られる。一方、30重量%以下であると、力学的特性の低下を招く恐れが無く、コストも安くなる。   The content of the filler particles (e1) in the urethane foam obtained by the production method of the present invention is 0.1% with respect to the total weight of the polyol (a) regardless of whether the filler particles (e1) are silica or montmorillonite. It is preferable to set it as -30 weight%, and 5-30 weight% is still more preferable. When the content of the filler particles (e1) is 0.1% by weight or more, sufficient gas barrier performance can be obtained. On the other hand, if it is 30% by weight or less, there is no fear of lowering mechanical properties, and the cost is reduced.

ウレタンフォームの製造に用いるその他の添加剤(f)としては、整泡剤(ジメチルシロキサン系、ポリエーテル変性ジメチルシロキサン系等)、イソシアヌレート化触媒(例えばオクチル酸カリウム、第4級アンモニウム塩)、難燃剤(リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステル、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン、ホウ素化合物、臭素化合物、塩素化パラフィン、環状脂肪酸等)、着色剤(染料、含量等)、可塑剤(フタル酸エステル、アジピン酸エステル等)、有機充填剤(合成短繊維、熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂からなる中空微小球等)、抗酸化剤(ヒンダードフェーノール系、ヒンダードアミン系等)、老化防止剤(トリアゾール系、ベンゾフェノン系等)、離型剤(ワックス系、金属石鹸系、又はこれらの混合系)等公知の添加剤の存在下で反応させることができる。   Other additives (f) used for the production of urethane foam include foam stabilizers (dimethylsiloxane-based, polyether-modified dimethylsiloxane-based, etc.), isocyanuration catalysts (for example, potassium octylate, quaternary ammonium salts), Flame retardant (phosphate ester, halogenated phosphate ester, aluminum hydroxide, antimony oxide, boron compound, bromine compound, chlorinated paraffin, cyclic fatty acid, etc.), colorant (dye, content, etc.), plasticizer (phthalate ester) , Adipic acid esters, etc.), organic fillers (synthetic short fibers, hollow microspheres made of thermoplastic or thermosetting resins, etc.), antioxidants (hindered phenols, hindered amines, etc.), anti-aging agents (triazoles) System, benzophenone system, etc.), mold release agent (wax system, metal soap system, or a mixture of these), etc. It can be reacted in the presence of additives known.

本発明の方法によるウレタンフォームの製造法の一例を示せば、下記の通りである。まず、ポリオール(a)の少なくとも一部中に体積平均粒径が10〜1000nmとされたフィラー粒子(e1)を分散させ、その後発泡剤(c)、ウレタン化触媒(d)、並びに必要により添加剤(f)および/または残りのポリオール(a)を所定量混合する。次いで、ウレタン低圧もしくは高圧注入発泡機または撹拌機を使用して、この混合物と有機ポリイソシアネート(b)とを急速混合する。得られた混合液(発泡原液)を密閉型もしくは開放型のモールド(金属製または樹脂製)に注入し、ウレタン化反応を行わせ、所定時間硬化後、脱型してウレタンフォームを得る。また、スプレー発泡、連続発泡してもウレタンフォームを得ることができる。   An example of a method for producing a urethane foam according to the method of the present invention is as follows. First, filler particles (e1) having a volume average particle size of 10 to 1000 nm are dispersed in at least a part of the polyol (a), and then added as a blowing agent (c), a urethanization catalyst (d), and if necessary. A predetermined amount of the agent (f) and / or the remaining polyol (a) is mixed. The mixture and organic polyisocyanate (b) are then rapidly mixed using a urethane low pressure or high pressure injection foaming machine or a stirrer. The obtained mixed liquid (foaming stock solution) is poured into a sealed or open mold (made of metal or resin), subjected to urethanization reaction, cured for a predetermined time, and then demolded to obtain urethane foam. Also, urethane foam can be obtained by spray foaming or continuous foaming.

上記のポリオール(a)の少なくとも一部中に体積平均粒径が10〜1000nmとされたフィラー粒子(e1)を分散させる工程において、方法例としては、(1)二酸化炭素の圧縮流体とフィラー(e)とポリオール(a)との混合液(X1)を調製した後、(X1)を体積膨張させ、二酸化炭素が除去されたフィラー粒子(e1)とポリオール(a)との分散液(フィラー粒子分散ポリオール組成物)を得る方法、(2)二酸化炭素の圧縮流体とフィラー(e)との混合液(X2)を調製した後、(X2)をポリオール(a)に向けて噴霧、体積膨張させ、二酸化炭素が除去されたフィラー粒子(e1)とポリオール(a)との分散液(フィラー粒子分散ポリオール組成物)を得る方法などが挙げられるが、これに限られるものでははい。これらの方法の中で、体積平均粒径がより小さいフィラー粒子が分散した分散液を得られやすいのは(1)の方法である。   In the step of dispersing filler particles (e1) having a volume average particle diameter of 10 to 1000 nm in at least a part of the polyol (a), examples of methods include (1) a compressed fluid of carbon dioxide and a filler ( After preparing a mixed liquid (X1) of e) and polyol (a), (X1) is volume-expanded and a dispersion of filler particles (e1) and polyol (a) from which carbon dioxide has been removed (filler particles) (2) A mixed liquid (X2) of a compressed fluid of carbon dioxide and a filler (e) is prepared, and then (X2) is sprayed and expanded in volume toward the polyol (a). And a method of obtaining a dispersion of filler particles (e1) and polyol (a) from which carbon dioxide has been removed (filler particle-dispersed polyol composition), and the like. . Among these methods, the method (1) facilitates obtaining a dispersion in which filler particles having a smaller volume average particle size are dispersed.

上記(1)または(2)の製造方法においては、フィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体との混合液(X1)、または(e)と圧縮流体との混合液(X2)〔(X1)または(X2)を(X)と称する。〕を体積膨張することによって、体積平均粒径が10〜1000nmのフィラー粒子(e1)を得ることができる。
なお、フィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体を含む混合液(X1)を用いる(1)の方法の場合、ポリオール(a)中に体積平均粒径が10〜1000nmのフィラー粒子(e1)が分散されたポリオール組成物を容易に得ることができる(本第2発明)。
(1)の方法におけるポリオール(a)に対するフィラー(e)の使用量は、得られるフィラー粒子(e1)の体積平均粒径の点から、ポリオール(a)に対して1〜100重量%が好ましく、5〜80重量%がさらに好ましい。
In the production method of the above (1) or (2), the mixed liquid (X1) of the filler (e), the polyol (a) and the compressed fluid, or the mixed liquid (X2) of (e) and the compressed fluid (( X1) or (X2) is referred to as (X). ], The filler particles (e1) having a volume average particle diameter of 10 to 1000 nm can be obtained.
In the case of the method (1) using a mixed liquid (X1) containing a filler (e), a polyol (a) and a compressed fluid, filler particles (e1 having a volume average particle diameter of 10 to 1000 nm in the polyol (a). ) Can be easily obtained (the second invention).
In the method (1), the amount of the filler (e) used relative to the polyol (a) is preferably 1 to 100% by weight with respect to the polyol (a) from the viewpoint of the volume average particle diameter of the filler particles (e1) to be obtained. 5 to 80% by weight is more preferable.

混合液(X)における、フィラー(e)と圧縮流体と、必要によりポリオール(a)との混合に要する時間は、フィラー(e)中に圧縮流体が浸透し経時での圧力低下が生じない時間以上であるならば十分である。   The time required for mixing the filler (e) with the compressed fluid and, if necessary, the polyol (a) in the mixed solution (X) is the time during which the compressed fluid penetrates into the filler (e) and no pressure drop occurs over time. That is enough.

体積膨張させる手段としては、圧縮性流体の加熱操作や減圧操作があるが、効率よく粉砕、解砕するためには減圧操作による体積膨張が好ましい。   As means for expanding the volume, there are heating operation of the compressive fluid and decompression operation, but volume expansion by the decompression operation is preferable for efficient pulverization and pulverization.

混合液(X)を体積膨張する際、効率よく粉砕、解砕力を得るためには、目的の圧力まで一気に減圧されることが好ましい。そのため、混合液(X)が調製される耐圧容器から圧縮流体を除去し小粒径のフィラーの得る場合は、一気に耐圧容器内を目的圧力まで減圧できる排圧弁を要する。また、混合液(X)が調製される耐圧容器から(X)を目的の圧力に調製された別の受け容器へ移送する場合は、混合液(X)を移送できる口径のノズルと受け容器を同じ圧力に保つレギュレーターが必要である。ただし、後者の場合、受け容器の圧力を大気圧とするのであれば、レギュレーターは不要である。
体積膨張させる前の混合液(X)の入った耐圧容器内の温度および圧力は、目的の体積平均粒径のフィラー粒子(e1)が得られる条件であれば特に限定されないが、圧力は5〜20MPaが好ましく、温度は50〜120℃が好ましい。
In order to efficiently pulverize and disintegrate the liquid mixture (X) by volume expansion, it is preferable to reduce the pressure to the target pressure at once. Therefore, when the compressed fluid is removed from the pressure vessel in which the mixed liquid (X) is prepared to obtain a filler having a small particle size, a pressure reducing valve capable of reducing the pressure vessel to the target pressure at once is required. In addition, when transferring (X) from a pressure-resistant container in which the liquid mixture (X) is prepared to another receiving container in which the liquid mixture (X) is adjusted to a target pressure, a nozzle and a receiving container having a diameter capable of transferring the liquid mixture (X) are provided. A regulator that maintains the same pressure is required. However, in the latter case, a regulator is not required if the pressure in the receiving container is atmospheric pressure.
The temperature and pressure in the pressure resistant container containing the mixed liquid (X) before volume expansion are not particularly limited as long as the filler particles (e1) having a target volume average particle diameter can be obtained. 20 MPa is preferable, and the temperature is preferably 50 to 120 ° C.

フィラー(e)と圧縮流体の混合は、上記の耐圧容器内で行う方法以外に、ラインブレンド(インライン混合)方法により連続的に行うことが、生産性の向上、品質の一定化、製造スペースの縮小化等の面から好ましい。
ラインブレンド方法に用いる装置の具体例として、スタティックミキサー、インラインミキサー、ラモンドスーパーミキサー、スルザーミキサーのような静止型インライン混合機や、バイブミキサー、ターボミキサーのような撹拌型インライン混合機などが挙げられる。装置のミキサー部分の長さおよび配管径、ミキシング装置(エレメント)数に何ら限定はないが、目的圧力に耐え得るものでなければならない。
ラインブレンド方法に用いる装置の出口には、耐圧容器と同様の、混合物取り出し用のノズルを備えているのが好ましい。
The mixing of the filler (e) and the compressed fluid can be continuously performed by a line blend (in-line mixing) method, in addition to the method in the pressure vessel described above, to improve productivity, stabilize quality, and reduce manufacturing space. This is preferable in terms of reduction.
Specific examples of apparatuses used in the line blending method include static inline mixers such as static mixers, inline mixers, lamond super mixers, and sulzer mixers, and stirring inline mixers such as vibrator mixers and turbo mixers. It is done. There are no limitations on the length and pipe diameter of the mixer portion of the apparatus and the number of mixing apparatuses (elements), but they must be able to withstand the target pressure.
The outlet of the apparatus used for the line blending method is preferably provided with a nozzle for taking out the mixture, similar to the pressure vessel.

以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の記載において「部」は重量部を示す。   EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following description, “parts” indicates parts by weight.

<実施例(1)〜(7)>(フィラー粒子分散ポリオール組成物の製造)
攪拌棒および温度計をセットした耐圧反応容器に、表1に示した比率に従って、(a−1)〜(a−2)、および(e−1)〜(e−2)を配合した後、耐圧反応容器の容積の40%まで仕込み、密閉して攪拌しながら加熱し、系内温度90℃まで昇温した。昇温後二酸化炭素を供給し15MPaにして10分間攪拌した後、容器下部に取り付けたノズルを全開して開放し、プレ分散液1を得た。プレ分散液1を再び耐圧反応容器に仕込み、90℃に温調したのち二酸化炭素を供給し15MPaにして10分間攪拌した後、容器下部に取り付けたノズルを全開して開放し、フィラー粒子が分散した硬質ウレタンフォーム用ポリオール組成物(A1)〜(A7)を得た。
レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置〔(株)堀場製作所製「LA−920」〕で測定したフィラー粒子(e1)の体積平均粒径を表1に示す。
<Examples (1) to (7)> (Production of filler particle-dispersed polyol composition)
After blending (a-1) to (a-2) and (e-1) to (e-2) according to the ratio shown in Table 1, in a pressure resistant reaction vessel in which a stir bar and a thermometer were set, The pressure-resistant reaction vessel was charged to 40% of the volume, sealed and heated with stirring, and the system temperature was raised to 90 ° C. After raising the temperature, carbon dioxide was supplied to 15 MPa, and the mixture was stirred for 10 minutes. Then, the nozzle attached to the lower part of the container was fully opened and opened to obtain a pre-dispersion liquid 1. The pre-dispersion liquid 1 is again charged in a pressure-resistant reaction vessel, adjusted to 90 ° C., supplied with carbon dioxide and stirred at 15 MPa for 10 minutes, and then the nozzle attached to the bottom of the vessel is fully opened and opened to disperse the filler particles. Polyol compositions (A1) to (A7) for rigid urethane foam were obtained.
Table 1 shows the volume average particle diameter of the filler particles (e1) measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer [“LA-920” manufactured by Horiba, Ltd.].

<比較例(1)〜(3)>(比較のフィラー粒子分散ポリオール組成物の製造)
表1に示した比率に従って、(a−1)〜(a−2)、および(e−1)〜(e−2)を配合した後、、0.5mmφのガラスビーズを充填したサンドグラインダーミルを用いて、解砕/粉砕/分散を行い、フィラー粒子が分散した硬質ウレタンフォーム用ポリオール組成物(A’1)〜(A’3)を得た。
レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置〔(株)堀場製作所製「LA−920」〕で測定したフィラー粒子の体積平均粒径を表1に示す。
<Comparative Examples (1) to (3)> (Production of Comparative Filler Particle-Dispersed Polyol Composition)
According to the ratio shown in Table 1, after blending (a-1) to (a-2) and (e-1) to (e-2), a sand grinder mill filled with glass beads of 0.5 mmφ Was used for crushing / pulverizing / dispersing to obtain polyol compositions (A′1) to (A′3) for rigid urethane foam in which filler particles were dispersed.
Table 1 shows the volume average particle diameters of the filler particles measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer [“LA-920” manufactured by Horiba, Ltd.].

<実施例1〜10、比較例1〜4>(硬質ウレタンフォームの製造)
〔使用原料の記号の説明〕
実施例1〜10、比較例1〜4における、ポリオール組成物(A)または(A’)以外の硬質ウレタンフォームの原料は次の通りである。
(1)ポリオール(a)
(a−1)数平均活性水素含有官能基数が2、水酸基価が250のエステルポリオール〔マキシモールRFK−505(川崎化成工業(株)製)〕
(a−2)グリセリンのPO付加物、水酸基価280
(2)フィラー(e)
(e−1):疎水性シリカR972(日本アエロジル製)
(e−2):モンモリロナイト クニピアF(クニミネ工業製)
(3)発泡剤(c)
(c−1)水
(c−2)セントラル硝子(株)社製「HFC−245fa」(1,1,1,3,3,−ペンタフルオロプロパン)
(4)ウレタン化触媒(d)
(d−1)触媒A(エアープロダクツジャパン(株)製DabcoK−15)
(d−2)触媒B(エアープロダクツジャパン(株)製DabcoTMR)
(d−3)アミン触媒C(エアープロダクツジャパン(株)製Dabco33LV)
(5)添加剤(f)
(f−1)大八化学工業(株)社製「TMCPP」〔トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート〕
(f−2)ポリエーテルシロキサン重合体(東レダウコーニング(株)製「SH−193」)
(6)有機ポリイソシアネ−ト(b)
(b−1)粗製MDI(日本ポリウレタン工業(株)製「MR−200」)、NCO%=31.5)
<Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 4> (Production of rigid urethane foam)
[Explanation of used raw material symbols]
The raw materials for the rigid urethane foam other than the polyol composition (A) or (A ′) in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 are as follows.
(1) Polyol (a)
(A-1) Ester polyol having a number average active hydrogen-containing functional group number of 2 and a hydroxyl value of 250 [Maximol RFK-505 (manufactured by Kawasaki Chemical Industry Co., Ltd.)]
(A-2) PO adduct of glycerin, hydroxyl value 280
(2) Filler (e)
(E-1): Hydrophobic silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil)
(E-2): Montmorillonite Kunipia F (manufactured by Kunimine Industries)
(3) Foaming agent (c)
(C-1) Water (c-2) “HFC-245fa” (1,1,1,3,3-pentafluoropropane) manufactured by Central Glass Co., Ltd.
(4) Urethane catalyst (d)
(D-1) Catalyst A (DabcoK-15 manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.)
(D-2) Catalyst B (DabcoTMR manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.)
(D-3) Amine catalyst C (Dabco33LV manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.)
(5) Additive (f)
(F-1) “TMCPP” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. [Tris (β-chloropropyl) phosphate]
(F-2) Polyether siloxane polymer (“SH-193” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.)
(6) Organic polyisocyanate (b)
(B-1) Crude MDI (“MR-200” manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), NCO% = 31.5)

実施例における硬質ウレタンフォームの製造方法は、以下のとおりである。
表2に示した部数にて、20±5℃に温調したポリオール組成物(A)、ポリオール(a)、発泡剤(c)、ウレタン化触媒(d)及び添加剤(f)を所定量配合しポリオールプレミックスを作成した。このポリオールプレミックスに20±5℃に温調した有機ポリイソシアネート(b)を所定のイソシアネート指数となるよう加えて、攪拌機[ホモディスパー:プライミクス製]にて8000rpm×7秒間急速混合した。その後、60℃に温調し、300×300×40mmのモールドに混合液をすみやかに流し入れ、モールド発泡させて硬質ウレタンフォームを得た。
The manufacturing method of the rigid urethane foam in an Example is as follows.
Predetermined amounts of polyol composition (A), polyol (a), foaming agent (c), urethanization catalyst (d) and additive (f) adjusted to 20 ± 5 ° C. in the number of parts shown in Table 2. Blended to make a polyol premix. An organic polyisocyanate (b) whose temperature was adjusted to 20 ± 5 ° C. was added to this polyol premix so as to have a predetermined isocyanate index, and rapidly mixed at 8000 rpm × 7 seconds with a stirrer [Homodisper: made by Primex]. Thereafter, the temperature was adjusted to 60 ° C., the mixed solution was immediately poured into a 300 × 300 × 40 mm mold, and the mold was foamed to obtain a rigid urethane foam.

各実施例及び比較例により得られた硬質ウレタンフォームを1日養生後にカットし、成型品密度(JIS A9511による)、断熱性(熱伝導率)(下記方法による)の測定を行った。その後70℃、湿度95%RHにて2週間静置し再び断熱性(熱伝導率)の測定を行い、熱伝導率の変化率からガスバリア性を評価した。評価結果を表2に示す。   The rigid urethane foams obtained in each of the examples and comparative examples were cut after curing for one day, and the molded product density (according to JIS A9511) and heat insulating property (thermal conductivity) (according to the following method) were measured. Then, it was left to stand at 70 ° C. and a humidity of 95% RH for 2 weeks, and the heat insulating property (thermal conductivity) was measured again, and the gas barrier property was evaluated from the rate of change of the thermal conductivity. The evaluation results are shown in Table 2.

<熱伝導率の測定方法>
JIS A1412−2に従い、モールド発泡で得られた300(縦)×300(横)×50(厚み)mmの硬質ウレタンフォームを、200(縦)×200(横)×35(厚み)mmのサイズに切り出した。その後、熱伝導率測定機「AUTO−Λ HC−074」英弘精機株式会社(製)を使用して熱伝導率を測定した。
<Measurement method of thermal conductivity>
In accordance with JIS A1412-2, a rigid urethane foam of 300 (length) x 300 (width) x 50 (thickness) mm obtained by mold foaming is sized to 200 (length) x 200 (width) x 35 (thickness) mm. Cut out. Thereafter, the thermal conductivity was measured using a thermal conductivity measuring device “AUTO-Λ HC-074” by Eihiro Seiki Co., Ltd.

表1に示されるように、実施例は比較例に比べて、フィラー粒子(e1)の体積平均粒径を小さくすることができる。その結果表2に示すように、フォームの断熱性能の経時変化が小さい、ガスバリア性の優れたウレタンフォームを得ることができる。   As shown in Table 1, in the example, the volume average particle size of the filler particles (e1) can be reduced as compared with the comparative example. As a result, as shown in Table 2, it is possible to obtain a urethane foam excellent in gas barrier properties in which the time-dependent change in the heat insulation performance of the foam is small.

本発明の方法で製造されるウレタンフォームは、ウレタンフォームが通常用いられる用途に使用できるが、成形性に優れ、且つガスバリア性に優れるため、例えば、建材用の硬質フォームとして好適に利用できる。   The urethane foam produced by the method of the present invention can be used for applications in which urethane foam is usually used. However, since it is excellent in moldability and gas barrier properties, it can be suitably used, for example, as a rigid foam for building materials.

Claims (4)

シリカ、モンモリロナイトおよびそれらの混合物から選ばれるフィラー(e)と圧縮流体を含む混合液、またはフィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体を含む混合液(X)を体積膨張して、体積平均粒径が10〜1000nmのフィラー粒子(e1)を得る工程を含み、該圧縮流体が二酸化炭素を圧縮して得られる液体、亜臨界流体又は超臨界流体を含む、ウレタンフォーム中にフィラー粒子(e1)が分散されたウレタンフォームの製造方法。   Volume expansion of a mixture containing filler (e) and compressed fluid selected from silica, montmorillonite and mixtures thereof, or a mixture (X) containing filler (e), polyol (a) and compressed fluid, and volume average Filler particles (e1) in a urethane foam comprising a step of obtaining filler particles (e1) having a particle size of 10 to 1000 nm, wherein the compressed fluid contains a liquid, subcritical fluid or supercritical fluid obtained by compressing carbon dioxide. ) In which urethane foam is dispersed. さらに、ポリオール(a)と有機ポリイソシアネート(b)とを、フィラー粒子(e1)、発泡剤(c)およびウレタン化触媒(d)の存在下で反応させる工程であって、フィラー粒子(e1)がポリオール(a)の少なくとも一部に分散されたフィラー粒子分散ポリオール組成物を用いる工程を含む請求項1記載のウレタンフォームの製造方法。   Furthermore, the polyol (a) and the organic polyisocyanate (b) are reacted in the presence of the filler particles (e1), the foaming agent (c) and the urethanization catalyst (d), and the filler particles (e1) The method for producing a urethane foam according to claim 1, comprising a step of using a filler particle-dispersed polyol composition in which is dispersed in at least a part of the polyol (a). ポリオール(a)の全重量に対するフィラー粒子(e1)の量が0.1〜30重量%である請求項2記載のウレタンフォームの製造方法。   The method for producing a urethane foam according to claim 2, wherein the amount of the filler particles (e1) relative to the total weight of the polyol (a) is 0.1 to 30% by weight. シリカ、モンモリロナイトおよびそれらの混合物から選ばれるフィラー(e)とポリオール(a)と圧縮流体を含む混合液(X1)を体積膨張して、ポリオール(a)中に体積平均粒径が10〜1000nmのフィラー粒子(e1)が分散されたポリオール組成物を得るフィラー粒子分散ポリオール組成物の製造方法。   A filler (e) selected from silica, montmorillonite, and a mixture thereof, and a liquid mixture (X1) containing a polyol (a) and a compressed fluid are volume-expanded, and the volume average particle diameter is 10 to 1000 nm in the polyol (a). A method for producing a filler particle-dispersed polyol composition to obtain a polyol composition in which filler particles (e1) are dispersed.
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