JP2020045415A - 硬質ポリウレタンフォーム用組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のポリオール組成物(E)に含まれるポリオール成分(A)は、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、グルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸またはこれらの無水物等の1種類以上と、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、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等の分子量500以下の低分子ポリオール類の1種類以上との縮重合反応から得られるポリエステルポリオールであり、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸またはこれらの無水物等のうち少なくとも1種類を酸成分として含むものである。ポリオール成分(A)の平均官能基数は2.0〜2.5であり、2.0が好ましい。平均官能基数が2.5を超えると硬質ポリウレタンフォーム用組成物中の架橋点濃度が過剰となるためにイソシアネート基の三量化反応完結率が低下し、気泡膜のガスバリア性低下を招く。
触媒(B)としては、当該分野において公知である各種のウレタン化触媒、イソシアヌレート化触媒等を使用でき、ウレタン化触媒と、イソシアヌレート化触媒とを併用することが好ましい。
整泡剤(C)としては、ポリウレタンフォームの製造に用いられる市販の整泡剤等が挙げられる。整泡剤(C)としては特に限定されないが、例えば、界面活性剤が挙げられ、有機シロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体、シリコーン−グリース共重合体等の非イオン系界面活性剤等の有機シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、モーメンティブ社製L5420、L5340、L6188、L6877、L6889、L6900、L6866、L6643、エボニック社製B8040、B8155、B8239、B8244、B8330、B8443、B8450、B8460、B8462、B8465、B8466、B8467、B8481、B8484、B8485、B8486、B8496、B8870、B8871、東レ・ダウコーニング社製SZ−1328、SZ−1642、SZ−1677、SH−193、エアープロダクツ社製DC−193、DC5598等が挙げられる。
発泡剤(D)としては、化学的発泡剤としての水と、物理的発泡剤を併用する。水はイソシアネート基との反応で炭酸ガスを発生し、これにより発泡させることができる。
イソシアネート末端プレポリマー(F)に含まれるイソシアネート組成物(G)は、モノメックMDIとポリメリックMDIとを含み、NCO含有量と数平均分子量とから求められる平均官能基数が2.2〜2.6である。
イソシアネート基末端プレポリマー(F)に含まれるポリオール(H)は、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、グルタコン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、α−ハイドロムコン酸、β−ハイドロムコン酸、α−ブチル−α−エチルグルタル酸、α,β−ジエチルサクシン酸、マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸またはこれらの無水物等の1種類以上と、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール等の分子量500以下の2官能の低分子ポリオール類の1種類以上との縮重合反応から得られる平均官能基数2.0のポリエステルジオールであり、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸またはこれらの無水物等のうち少なくとも1種類を酸成分として含むものである。
攪拌機、窒素導入管、温度計、温調機を備えた反応器を窒素置換した後、MR−200を80g、ミリオネートNMを20g、ポリオールaを11.1g仕込み、70℃にて3時間撹拌させることにより、イソシアネート基末端プレポリマーF−1を得た。イソシアネート基末端プレポリマーF−2〜F−9も表1に示す配合でイソシアネート基末端プレポリマーF−1と同様に調製した。
・MR−200:ポリメリックMDI イソシアネート含量30.5%、平均官能基数
2.73(商品名、東ソー社製)
・ミリオネートNM:モノメリックMDI イソシアネート含量33.5%、平均官能基数2.0(商品名、東ソー社製)
・ポリオールa:オルトフタル酸およびテレフタル酸と、エチレングリコールおよびジエチレングリコールから得られるポリエステルポリオール 平均官能基数2.0、水酸基化250(mgKOH/g)。
攪拌機、窒素導入管、温度計、冷却管を備えた反応器を窒素置換した後、ポリオールaを100g、TMCPPを48g、L−6643を3部、DMCHAを1.8部、TRXを4.8部、水を4.8部、HFO−1233zdを34.6部仕込み、20℃で0.5時間撹拌し均一に混合し、ポリオール組成物E−1を得た。ポリオール組成物E−2〜E−4も、表2に示す配合でポリオール組成物E−1と同様に調製した。
・ポリオールa:オルトフタル酸およびテレフタル酸と、エチレングリコールおよびジエチレングリコールとから得られるポリエステルポリオール 平均官能基数2.0、水酸基化250(mgKOH/g)
・ポリオールb:オルトフタル酸およびテレフタル酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコールおよびグリセリンとから得られるポリエステルポリオール 平均官能基数2.5、水酸基化350(mgKOH/g)
・ポリオールc:開始剤グリセリンにプロピレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオール 平均官能基数=3.0、水酸基化560(mgKOH/g)
・ポリオールd:開始剤プロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオール 平均官能基数=2.0、水酸基化280(mgKOH/g)
・DMCHA:N,N’−ジメチルシクロヘキシルアミン(カオーライザーNo.10(商品名)、花王社製)
・TRX:4級アンモニウム塩(TOYOCAT−TRX(商品名)、東ソー社製)
・L−6643:シリコーン系整泡剤(商品名、MOMENTIVE社製)
・TMCPP:トリス(クロロプロピル)ホスフェート(商品名、大八化学社製)
・HFO−1233zd:ハイドロフルオロオレフィン(solsticeLBA(商品名)、ハネウェルジャパン社製)。
蓋を備えたアルミ製モールド(高さ250mm、幅250mm、厚み50mm)の内面に、ガラス不織布通気性軟質面材を予め貼り付け、恒温槽内で60℃に調整した。
表3の各評価方法について、以下に示す。
イソシアネート基末端プレポリマーの20℃における粘度をB型回転粘度計にて測定した。
JIS A1412に示される熱流計法により、英弘精機社製オートλHC−074/314を用いて平均温度23℃で測定した。測定厚みはパネル厚みとし、上下面面材付で測定した。熱伝導率初期値は脱型後直ちに測定し、測定後のサンプルを23℃/50%R.H.の恒温恒湿室に1年間保管し、経時後の熱伝導率を測定した。1年間経時後の熱伝導率の変化率が、初期値の10%未満であれば良好といえる。
・実施例1〜7は、1年間経時後の熱伝導率変化率が、初期値の10%未満であり、断熱性能の保持率が良好であった。
・比較例1は、イソシアネート基末端プレポリマー粘度が800未満であるため、熱伝導率の初期値が高く、経時による熱伝導率変化も大きかった。
・比較例2は、イソシアネート組成物の官能基数が2.6を超えているため、熱伝導率初期値は低いものの、経時による熱伝導率変化が大きくなった。
・比較例3は、イソシアネート組成物の官能基数が2.2未満であるため、熱伝導率の初期値が高く、経時による熱伝導率変化も大きかった。
・比較例4は、ポリオール組成物(E)に含まれるポリオール成分(A)がポリエーテル系であるためにガスバリア性が低下し、経時による熱伝導率変動が大きかった。
Claims (4)
- ポリオール成分(A)、触媒(B)、整泡剤(C)、及び発泡剤(D)を含むポリオール組成物(E)と、イソシアネート基末端プレポリマー(F)とからなる硬質ポリウレタンフォーム用組成物であって、ポリオール成分(A)が平均官能基数2.0〜2.5のフタル酸系ポリエステルポリオールを含み、イソシアネート基末端プレポリマー(F)が、イソシアネート組成物(G)とポリオール(H)とから得られる、20℃における粘度が800〜5000mP・sのイソシアネート基末端プレポリマーであり、イソシアネート組成物(G)が、モノメックMDIとポリメリックMDIとを含み、かつ平均官能基数が2.2〜2.6であり、ポリオール(H)がフタル酸系ポリエステルジオールであることを特徴とする、硬質ポリウレタンフォーム用組成物。
- 請求項1に記載の硬質フォーム用組成物から得られる硬質ポリウレタンフォーム。
- 請求項1に記載の硬質フォーム用組成物を反応発泡させる、硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 請求項2に記載の硬質ポリウレタンフォームと、通気性軟質面材から構成されるラミネートボード。
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