JP2877885B2 - 硬質ウレタンフォームの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は硬質ウレタンフォームの製造法に関する。

更に詳しくは、発泡剤として2,2−ジクロロ−1,1,1−
トリフルオロエタン（以下、Ｒ−123と記す）又は1,1−
ジクロロ−１−フルオロエタン（以下、Ｒ−141bと記
す）を使用する充填性の優れた硬質ウレタンフォームの
製造法に関する。

〔従来の技術〕

硬質ウレタンフォームは断熱特性、低温寸法安定性が
優れているため、冷蔵庫、冷凍倉庫等の断熱材として、
広範囲に使用されている。

これは、硬質ウレタンフォームを製造する際、発泡剤
として充填性及び断熱特性の優れたトリクロロフルオロ
メタン（以下、Ｒ−11と記す）を使用していることが大
きな理由である。

〔発明が解決しようとする課題〕 近年、地球のオゾン層保護のため、クロロフルオロカ
ーボン類の規制が考えられ、近い将来実施されようとし
ている。

この規制対象には、今まで硬質ウレタンフォームの発
泡剤として用いられていたＲ−11も含まれている。その
ためＲ−11にかわる硬質ウレタンフォーム用発泡剤の開
発が急務となり、Ｒ−123又はＲ−141bが代替物の候補
と考えられている。

しかしながら、発泡剤としてＲ−123又はＲ−141bを
用いた場合、従来のＲ−11を用いて発泡するフォーム化
に比べ、 １） 初期の反応性か遅延され、 ２） 発泡効率が低下し、 ３） フライアビリティが低下し、 ４） 低温寸法安定性及び圧縮強さ等のフォーム物性が
劣化する。

等の多くの問題があり、従来の硬質ウレタンフォームの
処方では、満足なフォームが得られない。

したがって、Ｒ−123またはＲ−141bを用いる場合、
Ｒ−11の場合と同様の密度を得るためには、かなり多く
のＲ−123またはＲ−141bを使用する必要かあり、この
フォームは低温寸法安定性及び圧縮強さ等のフォーム物
性を著しく低下させ、実用的に満足するフォームが得ら
れなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の間題点を解決するために鋭意検
討した結果、発泡剤として、従来用いられたＲ−11のか
わりにＲ−123またはＲ−141bを使用した場合でも、優
れた充填性とフライアビリティを損なうことなく、硬質
ウレタンフォームを製造する方法を見いだし、本発明に
到達した。

すなわち本発明は、有機ポリイソシアナート、ポリオ
ール、発泡剤、触媒、界面活性剤及びその他の助剤から
硬質ウレタンフォームを製造する方法において、発泡剤
として2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタンまた
は1,1−ジクロロ−１−フルオロエタンを用い、NCO％が
36.0から45.0の有機ポリイソシアナートを使用すること
を特徴とする硬質ウレタンフォームの製造方法に関す
る。

従来用いられたＲ−11のかわりに、Ｒ−123またはＲ
−141bを使用した場合に、本発明の方法により、初め
て、充填性及びフライアビリティの優れた硬質ウレタン
フォームが製造される。

本発明に用いる有機ポリイソシアナートには、トリレ
ンジイソシアナート、粗トリレンジイソシアナート、粗
ジフェニルメタンジイソシアナート、トリレンジイソシ
アナートのポリオール変成プレポリマー及び粗トリレン
ジイソシアナートのポリオール変成プレポリマーの１種
又は２種以上の混合物が使用できる。且つNCO％36.0〜4
5.0の有機ポリイソシアナートを使用することにより、
Ｒ−123及びＲ−141bを使用した場合にもフライアビリ
ティが低下しない非常に充填性の優れた硬質ウレタンフ
ォームが製造される。

有機ポリイソシアナートのNCO％が36.0未満になる
と、発泡効率が著しく低下し、従来の充填性が得られな
い。

また、有機ポリイソシアナートのNCO％が45.0を超え
るとフォームのフライアビリティが悪化し、正常なフォ
ームが得られない。

本発明に使用するポリオールは例えば、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、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、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、ショ糖等の多価アルコール類、芳香属系
のトリレンジアミン、脂肪属系のエチレンジアミンを単
独又は混合した系にアルキレンオキシドを付加重合させ
て得たヒドロキシル価350〜600mgKOH/gのポリエーテル
ポリオールである。

本発明で使用し得る触媒としては、例えばトリエチル
アミン、トリプロピルアミン、Ｎ−メチルモルフォリ
ン、Ｎ−エチルモルフォリン、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等のアミン系ウレ
タン化触媒が使用できる。

これらの触媒は、単独又は混合して用い、その使用量
は活性水素を持つ化合物100重量部（以下、部は重量部
を示す）に対して0.0001〜10.0部である。

本発明に使用できる整泡剤は、従来公知の有機ケイ素
系界面活性剤であり、例えば、日本ユニカー社製のＬ−
5420、Ｌ−5421等、トーレシリコーン社製のSH−193
等、信越シリコーン社製のＦ−372、Ｆ−345、Ｆ−305
等が使用できる。

これらの整泡剤の使用量は、活性水素を持つ化合物と
有機ポリイソシアナートの総和100部に対して0.1〜10部
である。

その他難燃剤、可塑剤、充填剤、安定剤、着色剤等を
必要に応じ添加することができる。

本発明を実施するには、ポリオール、触媒、発泡剤及
び整泡剤その他の助剤類の所定量を混合してレンジ液と
する。ポリウレタン発泡機を使用し、レンジ液と有機ポ
リイソシアナートとを一定の比率で連続的に高速混合す
る。得られた硬質ウレタンフォーム原液を空隙又は型に
注入する。この際に、有機ポリイソシアナートと活性水
素含有化合物との当量比が0.8〜1.5となるように有機ポ
リイソシアナートとレジン液との液比を調節する。

〔実施例〕

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に
説明する。

実施例及び比較例において、使用した原料は次の通り
である。

Iso.−1:三井東圧化学（株） 2,4−トリレンジイソシアナート80重量％と2,6−トリレ
ンジイソシアナート20重量％の混合物。 NCO％:48.3 Iso.−2:三井東圧化学（株） 粗ジフェニルメタンジイソシアナート。 NCO％:31.3 Iso.−3:三井東圧化学（株） Iso.−１とヒドロキシル価450mgKOH/gのポリエーテルポ
リオーの変成プレポリマー。 NCO％:31.0 Iso.−4:三井東圧化学（株） 粗トリレンジイソシアナート。 NCO％:39.0 lso.−5:Iso.−1/Iso.−２の混合物とヒドロキシル価40
0mgKOH/gのポリエーテルポリオールの変成プレポリマ
ー。 NCO％:32.8 ポリオール−A:ショ糖／グリセリン／トリレンジアミン
の混合物にプロピレンオキシドを付加したヒドロキシル
価450mgKOH/gのポリエーテルポリオール。

整泡剤：日本ユニカー（株）製 Ｌ−5420 触媒：活剤ケミカル（株）製 Minico TMHD （テトラメチルヘキサメチレンジアミン） 発泡剤（フロン） Ｒ−11 :トリクロロフルオロメタン Ｒ−123:2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオルエタン Ｒ−141b:1,1−ジクロロ−１−フルオロエタン 実施例１〜14及び比較例１〜21 表−１、−２、−３に示す配合のレンジ液を所定量作
り、これに所定量の有機ポリイソシアナートを加え、８
秒間高速混合し、直ちに、アルミ製逆Ｌ字型パネルのク
ローズドモールドに注入し発泡させた。注入後15分で脱
型し、硬質ウレタンフォームを得た。得られたフォーム
の充填率を測定し、フライアビリティを評価した。

ここで使用したアルミ製モールドは、内容積10.8lの
ものを使用した。充填率は比較例21を100％とし、これ
以上のものが充填性がすぐれているものである。

〔発明の効果〕 図−１及び表−１〜表−３から分かるように、従来の
処方で発泡剤として2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオ
ロエタン（Ｒ−123）又は1,1−ジクロロ−１−フルオロ
エタン（Ｒ−141b）を用いた場合は、トリフルオロメタ
ン（Ｒ−11）を用いた時と比較し、著しく充填性が劣っ
ていた。

しかし、本発明の処方では、従来のトリフルオロメタ
ン（Ｒ−11）を使用したものと比較し、フライアビリテ
ィを維持し充填性の優れたものが得られた。

【図面の簡単な説明】 図−１はNCO％と充填率の関係を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機ポリイソシアナート、ポリオール、発
   泡剤、触媒、界面活性剤及びその他の助剤から硬質ウレ
   タンフォームを製造する方法において、発泡剤として2,
   2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタンまたは1,1−
   ジクロロ−１−フルオロエタンを用い、NCO％が36.0〜4
   5.0の有機ポリイソシアナートを使用することを特徴と
   する硬質ウレタンフォームの製造法。
2. 【請求項２】有機ポリイソシアナートがトリレンジイソ
   シアナート又はそのプレポリマー、粗トリレンジイソシ
   アナート又はそのプレポリマー、粗ジフェニルメタンジ
   イソシアナートの１種又は２種以上の混合物である請求
   項１記載の硬質ウレタンフォームの製造法。