JP3242090B2 - ポリウレタンフォーム断熱材の製造法 - Google Patents
ポリウレタンフォーム断熱材の製造法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリウレタンフォ
ーム断熱材の製造法に関する。更に詳しくは、電気冷蔵
庫用断熱材、冷凍ストッカー用断熱材等に好適に使用し
うるポリウレタンフォーム断熱材の製造法に関する。
ーム断熱材の製造法に関する。更に詳しくは、電気冷蔵
庫用断熱材、冷凍ストッカー用断熱材等に好適に使用し
うるポリウレタンフォーム断熱材の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷蔵庫や冷凍庫の断熱材には、軽量で断
熱性に優れていることから、硬質ポリウレタンフォーム
が使用されている。この硬質ポリウレタンフォームに
は、成層圏におけるオゾン層の破壊や地球温暖化等を回
避する観点から、フロン系発泡剤に代わる発泡剤とし
て、シクロペンタンが使用されている（特開平１１−２
９６５２号公報）。
熱性に優れていることから、硬質ポリウレタンフォーム
が使用されている。この硬質ポリウレタンフォームに
は、成層圏におけるオゾン層の破壊や地球温暖化等を回
避する観点から、フロン系発泡剤に代わる発泡剤とし
て、シクロペンタンが使用されている（特開平１１−２
９６５２号公報）。
【０００３】しかしながら、シクロペンタンを使用した
場合、フロン系発泡剤を使用した場合と比べて、得られ
るポリウレタンフォームの圧縮強度及び寸法安定性が低
下するため、ポリウレタンフォームを高密度化させる必
要があるが、ポリウレタンフォームを高密度化させる
と、同一注入量の場合、必然的にフォームの流動性の低
下を招くため、成形型等の内部空間全体に十分にフォー
ムを充填することができないという欠点がある。
場合、フロン系発泡剤を使用した場合と比べて、得られ
るポリウレタンフォームの圧縮強度及び寸法安定性が低
下するため、ポリウレタンフォームを高密度化させる必
要があるが、ポリウレタンフォームを高密度化させる
と、同一注入量の場合、必然的にフォームの流動性の低
下を招くため、成形型等の内部空間全体に十分にフォー
ムを充填することができないという欠点がある。
【０００４】そこで、ポリウレタンフォームの圧縮強度
を高めるために、トリレンジアミンや蔗糖にアルキレン
オキサイドを付加させたポリオール等のポリエーテルポ
リオールを使用することが検討されている。しかし、こ
のポリエーテルポリオール自身が高粘度であるため、フ
ォームの流動性を悪化させる要因となっている。
を高めるために、トリレンジアミンや蔗糖にアルキレン
オキサイドを付加させたポリオール等のポリエーテルポ
リオールを使用することが検討されている。しかし、こ
のポリエーテルポリオール自身が高粘度であるため、フ
ォームの流動性を悪化させる要因となっている。
【０００５】また、硬質ポリウレタンフォームを発泡成
形させる際には、一般に、高い発泡圧が発生し、この発
泡圧により、得られる成形体に膨れが生じるため、樹脂
強度が一定水準に達するまでの間、成形型等の外部を頑
丈な治具で補強する必要がある。例えば、電気冷蔵庫等
の外殻や扉類の場合には、極めて薄い金属板や合成樹脂
板が使用され、高い寸法精度が要求されているため、そ
の変形を防止するために、開閉機能を有する堅牢で正確
な形状の治具でその外部を堅固に固定する必要がある。
このような治具は、極めて高価であり、このような状況
で成形時間の短縮は、型の数を増やすことなく、回転率
を上昇して生産量を増大させることができるので、要望
が高くなってきている。
形させる際には、一般に、高い発泡圧が発生し、この発
泡圧により、得られる成形体に膨れが生じるため、樹脂
強度が一定水準に達するまでの間、成形型等の外部を頑
丈な治具で補強する必要がある。例えば、電気冷蔵庫等
の外殻や扉類の場合には、極めて薄い金属板や合成樹脂
板が使用され、高い寸法精度が要求されているため、そ
の変形を防止するために、開閉機能を有する堅牢で正確
な形状の治具でその外部を堅固に固定する必要がある。
このような治具は、極めて高価であり、このような状況
で成形時間の短縮は、型の数を増やすことなく、回転率
を上昇して生産量を増大させることができるので、要望
が高くなってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形時のフ
ォームの流動性が良好であり、脱型性に優れ、圧縮強度
が高く、熱伝導率を維持したポリウレタンフォームを与
えるポリウレタンフォーム断熱材の製造法を提供するこ
とを目的とする。
ォームの流動性が良好であり、脱型性に優れ、圧縮強度
が高く、熱伝導率を維持したポリウレタンフォームを与
えるポリウレタンフォーム断熱材の製造法を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジア
ミン（以下、ＴＭＨＤＡという）、Ｎ，Ｎ−ジメチルシ
クロヘキシルアミン（以下、ＤＭＣＨＡという）及びＮ
−（２−ジメチルアミノエチル）−Ｎ’−メチルピペラ
ジン（以下、ＴＭＡＥＰという）から選ばれた１種以上
と、第４級アンモニウム塩とを含有する触媒、（Ｂ）水
及びシクロペンタンを含有する発泡剤、並びに（Ｃ）整
泡剤の存在下で、ポリオール成分とイソシアネート成分
とを反応させるポリウレタンフォーム断熱材の製造法に
関する。
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジア
ミン（以下、ＴＭＨＤＡという）、Ｎ，Ｎ−ジメチルシ
クロヘキシルアミン（以下、ＤＭＣＨＡという）及びＮ
−（２−ジメチルアミノエチル）−Ｎ’−メチルピペラ
ジン（以下、ＴＭＡＥＰという）から選ばれた１種以上
と、第４級アンモニウム塩とを含有する触媒、（Ｂ）水
及びシクロペンタンを含有する発泡剤、並びに（Ｃ）整
泡剤の存在下で、ポリオール成分とイソシアネート成分
とを反応させるポリウレタンフォーム断熱材の製造法に
関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においては、ＴＭＨＤＡ、
ＤＭＣＨＡ及びＴＭＡＥＰから選ばれた１種以上と、第
４級アンモニウム塩とを含有する触媒を用いる点に、１
つの大きな特徴がある。
ＤＭＣＨＡ及びＴＭＡＥＰから選ばれた１種以上と、第
４級アンモニウム塩とを含有する触媒を用いる点に、１
つの大きな特徴がある。
【０００９】このように、ＴＭＨＤＡ、ＤＭＣＨＡ及び
ＴＭＡＥＰから選ばれた１種以上と、第４級アンモニウ
ム塩とを併用した場合には、ポリウレタンフォームの製
造時にフォームの流動性が良好となるので、成形型内の
空隙部全体に十分にフォームを充填することができるよ
うになり、成形時間の短縮が可能となる。更に、得られ
るポリウレタンフォーム断熱材の熱伝導率を維持し、圧
縮強度が高く、寸法安定性にも優れるという優れた効果
が発現される。
ＴＭＡＥＰから選ばれた１種以上と、第４級アンモニウ
ム塩とを併用した場合には、ポリウレタンフォームの製
造時にフォームの流動性が良好となるので、成形型内の
空隙部全体に十分にフォームを充填することができるよ
うになり、成形時間の短縮が可能となる。更に、得られ
るポリウレタンフォーム断熱材の熱伝導率を維持し、圧
縮強度が高く、寸法安定性にも優れるという優れた効果
が発現される。
【００１０】ＴＭＨＤＡ、ＤＭＣＨＡ及びＴＭＡＥＰ
は、それぞれ単独で使用してもよく、併用してもよい。
は、それぞれ単独で使用してもよく、併用してもよい。
【００１１】ＴＭＨＤＡ、ＤＭＣＨＡ及びＴＭＡＥＰか
ら選ばれた１種以上の量は、フォームの流動性の向上及
び脱型に要する時間の短縮の観点から、ポリオール成分
１００重量部に対して０．３〜５重量部、好ましくは
０．５〜３重量部とすることが望ましい。
ら選ばれた１種以上の量は、フォームの流動性の向上及
び脱型に要する時間の短縮の観点から、ポリオール成分
１００重量部に対して０．３〜５重量部、好ましくは
０．５〜３重量部とすることが望ましい。
【００１２】なお、本発明においては、ＴＭＨＤＡ、Ｄ
ＭＣＨＡ及びＴＭＡＥＰから選ばれた１種以上ととも
に、更にＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ''−ペンタメチルジエ
チレントリアミン（以下、ＰＭＤＥＴＡという）を用い
ることが好ましい。ＰＭＤＥＴＡを用いた場合には、樹
脂化反応と泡化反応とのバランスがより一層良好とな
り、優れたフォームのライズプロファイルが得られ、フ
ォームの流動性をより一層向上させることができるとい
う優れた効果が発現される。ＰＭＤＥＴＡの量は、良好
なフォームのライズプロファイルによるフォームの流動
性及びフォームの表面のフライアビリティの観点から、
ポリオール成分１００重量部に対して０．１〜２重量
部、好ましくは０．１５〜１．５重量部とすることが望
ましい。
ＭＣＨＡ及びＴＭＡＥＰから選ばれた１種以上ととも
に、更にＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ''−ペンタメチルジエ
チレントリアミン（以下、ＰＭＤＥＴＡという）を用い
ることが好ましい。ＰＭＤＥＴＡを用いた場合には、樹
脂化反応と泡化反応とのバランスがより一層良好とな
り、優れたフォームのライズプロファイルが得られ、フ
ォームの流動性をより一層向上させることができるとい
う優れた効果が発現される。ＰＭＤＥＴＡの量は、良好
なフォームのライズプロファイルによるフォームの流動
性及びフォームの表面のフライアビリティの観点から、
ポリオール成分１００重量部に対して０．１〜２重量
部、好ましくは０．１５〜１．５重量部とすることが望
ましい。
【００１３】第４級アンモニウム塩の代表例としては、
式： 〔Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｎ〕+ ・〔Ｏ（ＣＯ）Ｒ5 〕- （式中、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれメチル基；Ｒ3 及びＲ
4 はそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基、−Ｃ
Ｈ2 ＣＨ2 ＯＨ基又は−ＣＨ2 ＣＨ（ＣＨ3 ）ＯＨ基；
Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜１１の直鎖又は分岐鎖の
アルキル基を示す）で表される化合物が挙げられる。
式： 〔Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｎ〕+ ・〔Ｏ（ＣＯ）Ｒ5 〕- （式中、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれメチル基；Ｒ3 及びＲ
4 はそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基、−Ｃ
Ｈ2 ＣＨ2 ＯＨ基又は−ＣＨ2 ＣＨ（ＣＨ3 ）ＯＨ基；
Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜１１の直鎖又は分岐鎖の
アルキル基を示す）で表される化合物が挙げられる。
【００１４】第４級アンモニウム塩の具体例としては、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−（２−
ヒドロキシプロピル）アンモニウムフォルメート、Ｎ，
Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−（２−ヒド
ロキシプロピル）アンモニウムアセテート、Ｎ，Ｎ−ジ
メチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ
プロピル）アンモニウム（２−エチルヘキサノエー
ト）、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ
プロピル）アンモニウムフォルメート等が挙げられ、こ
れらは単独で又は２種以上を混合して用いることができ
る。
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−（２−
ヒドロキシプロピル）アンモニウムフォルメート、Ｎ，
Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−（２−ヒド
ロキシプロピル）アンモニウムアセテート、Ｎ，Ｎ−ジ
メチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ
プロピル）アンモニウム（２−エチルヘキサノエー
ト）、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ
プロピル）アンモニウムフォルメート等が挙げられ、こ
れらは単独で又は２種以上を混合して用いることができ
る。
【００１５】第４級アンモニウム塩の量は、フォームの
流動性の向上、脱型時間の短縮及び圧縮強度の向上の観
点から、ポリオール成分１００重量部に対して０．１〜
３重量部、好ましくは０．１５〜２重量部とすることが
望ましい。
流動性の向上、脱型時間の短縮及び圧縮強度の向上の観
点から、ポリオール成分１００重量部に対して０．１〜
３重量部、好ましくは０．１５〜２重量部とすることが
望ましい。
【００１６】また、ＴＭＨＤＡ、ＤＭＣＨＡ及びＴＭＡ
ＥＰから選ばれた１種以上と、第４級アンモニウム塩と
を含有する触媒の量は、ポリオール成分とイソシアネー
ト成分との反応性を高め、脱型時間を短縮させる観点及
びフォームの流動性を高める観点から、ポリオール成分
１００重量部に対して、０．５重量部以上、好ましくは
１重量部以上とすることが望ましく、またポリウレタン
フォームの強度維持及び流動性の維持の観点から、ポリ
オール成分１００重量部に対して、１０重量部以下、好
ましくは８重量部以下とすることが望ましい。
ＥＰから選ばれた１種以上と、第４級アンモニウム塩と
を含有する触媒の量は、ポリオール成分とイソシアネー
ト成分との反応性を高め、脱型時間を短縮させる観点及
びフォームの流動性を高める観点から、ポリオール成分
１００重量部に対して、０．５重量部以上、好ましくは
１重量部以上とすることが望ましく、またポリウレタン
フォームの強度維持及び流動性の維持の観点から、ポリ
オール成分１００重量部に対して、１０重量部以下、好
ましくは８重量部以下とすることが望ましい。
【００１７】なお、本発明の目的が阻害されない範囲内
で、例えば、１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）オ
クタン等の他の触媒を用いてもよい。他の触媒の量は、
特に限定がなく、本発明の目的が阻害されない範囲内で
適宜調整すればよい。
で、例えば、１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）オ
クタン等の他の触媒を用いてもよい。他の触媒の量は、
特に限定がなく、本発明の目的が阻害されない範囲内で
適宜調整すればよい。
【００１８】ポリオール成分は、ポリウレタンフォーム
を製造する際に従来使用されているものであればよく、
特に限定がない。
を製造する際に従来使用されているものであればよく、
特に限定がない。
【００１９】ポリオール成分の代表例としては、官能基
の数が２〜８であり、水酸基価が２００〜１０００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇであるポリオール等が挙げられる。
の数が２〜８であり、水酸基価が２００〜１０００ｍｇ
ＫＯＨ／ｇであるポリオール等が挙げられる。
【００２０】ポリオール成分の具体例としては、アジピ
ン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸等の二塩基酸と、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−
ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、プロピレングリコール等の多価アルコールとを反応
させて得られるポリエステルポリオール及びエチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−ブタンジオール等の２価のアルコール；グ
リセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、トリ
メチロールプロパン、ソルビトール、蔗糖等の３価以上
の多価アルコール；エチレンジアミン、トリレンジアミ
ン、１，３−プロパンジアミン、イソホロンジアミン等
の多価アミンにエチレンオキシド、プロピレンオキシド
等のアルキレンオキシドを付加して得られたポリエーテ
ルポリオール等が挙げられ、これらのポリオールは単独
で又は２種以上を混合して用いることができる。これら
の中では、トリレンジアミンのオキシアルキレン付加物
と蔗糖のオキシアルキレン付加物とを併用することが好
ましい。この場合、トリレンジアミンのオキシアルキレ
ン付加物／蔗糖のオキシアルキレン付加物（重量比）
は、フォームのファインセル化による熱伝導率の低下及
びフォームの圧縮強度の向上の観点から、２０／８０〜
９０／１０とすることが好ましい。また、ポリオール成
分の平均水酸基価は、３００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇで
あることが熱伝導率の低下及び圧縮強度の向上の観点か
ら好ましい。
ン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸等の二塩基酸と、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−
ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、プロピレングリコール等の多価アルコールとを反応
させて得られるポリエステルポリオール及びエチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−ブタンジオール等の２価のアルコール；グ
リセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、トリ
メチロールプロパン、ソルビトール、蔗糖等の３価以上
の多価アルコール；エチレンジアミン、トリレンジアミ
ン、１，３−プロパンジアミン、イソホロンジアミン等
の多価アミンにエチレンオキシド、プロピレンオキシド
等のアルキレンオキシドを付加して得られたポリエーテ
ルポリオール等が挙げられ、これらのポリオールは単独
で又は２種以上を混合して用いることができる。これら
の中では、トリレンジアミンのオキシアルキレン付加物
と蔗糖のオキシアルキレン付加物とを併用することが好
ましい。この場合、トリレンジアミンのオキシアルキレ
ン付加物／蔗糖のオキシアルキレン付加物（重量比）
は、フォームのファインセル化による熱伝導率の低下及
びフォームの圧縮強度の向上の観点から、２０／８０〜
９０／１０とすることが好ましい。また、ポリオール成
分の平均水酸基価は、３００〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇで
あることが熱伝導率の低下及び圧縮強度の向上の観点か
ら好ましい。
【００２１】イソシアネート成分としては、例えば、
２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレン
ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、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
等の芳香族ポリイソシアネート；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等の脂肪族ポリイ
ソシアネート；水添ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、水添トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート等の脂環族ポリイソシアネート；；ウレタン
結合、カルボジイミド結合、ウレトイミン結合、アロフ
ァネート結合、ウレア結合、ビューレット結合、イソシ
アヌレート結合等の１種以上を含有する前記ポリイソシ
アネート変性物等が挙げられ、これらは単独で又は２種
以上を混合して用いることができる。
２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレン
ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、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
等の芳香族ポリイソシアネート；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等の脂肪族ポリイ
ソシアネート；水添ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、水添トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート等の脂環族ポリイソシアネート；；ウレタン
結合、カルボジイミド結合、ウレトイミン結合、アロフ
ァネート結合、ウレア結合、ビューレット結合、イソシ
アヌレート結合等の１種以上を含有する前記ポリイソシ
アネート変性物等が挙げられ、これらは単独で又は２種
以上を混合して用いることができる。
【００２２】ポリオール成分とイソシアネート成分との
割合は、イソシアネートインデックスが１３０〜２００
となるように調整することが好ましい。このようにイソ
シアネートインデックスを調整した場合には、フォーム
の流動性が特に良好となり、成形型の内面形状に追随し
た型どおりの成形体を製造することができるという利点
があり、更にフォームの圧縮強度を向上させることがで
きる。
割合は、イソシアネートインデックスが１３０〜２００
となるように調整することが好ましい。このようにイソ
シアネートインデックスを調整した場合には、フォーム
の流動性が特に良好となり、成形型の内面形状に追随し
た型どおりの成形体を製造することができるという利点
があり、更にフォームの圧縮強度を向上させることがで
きる。
【００２３】発泡剤として、水及びシクロペンタンを含
有するものが使用される。水とシクロペンタンとの割合
は、特に限定がないが、通常、水／シクロペンタン（重
量比）が、フォームの圧縮強度の向上及び熱伝導率の低
下の観点から、１／９９〜２５／７５、好ましくは１．
５／９８．５〜２０／８０であることが望ましい。
有するものが使用される。水とシクロペンタンとの割合
は、特に限定がないが、通常、水／シクロペンタン（重
量比）が、フォームの圧縮強度の向上及び熱伝導率の低
下の観点から、１／９９〜２５／７５、好ましくは１．
５／９８．５〜２０／８０であることが望ましい。
【００２４】なお、発泡剤として、例えば、イソペンタ
ン、ノルマルペンタン等の低沸点炭化水素、ＨＣＦＣ−
１４１ｂ、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、ＨＣＦＣ−２２等のハ
イドロクロロフルオロカーボン、、ＨＦＣ−２４５ｆ
ａ、ＨＦＣ−１３４α、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−３
６５ｍｆｃ等のハイドロフルオロカーボン、窒素ガス、
空気、二酸化炭素等のガス等を本発明の目的を阻害しな
い範囲内で使用してもよい。
ン、ノルマルペンタン等の低沸点炭化水素、ＨＣＦＣ−
１４１ｂ、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、ＨＣＦＣ−２２等のハ
イドロクロロフルオロカーボン、、ＨＦＣ−２４５ｆ
ａ、ＨＦＣ−１３４α、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−３
６５ｍｆｃ等のハイドロフルオロカーボン、窒素ガス、
空気、二酸化炭素等のガス等を本発明の目的を阻害しな
い範囲内で使用してもよい。
【００２５】発泡剤の量は、ポリウレタンフォーム断熱
材の密度等によって異なるので一概には決定することが
できないため、これらの物性等に応じて適宜調整するこ
とが望ましい。
材の密度等によって異なるので一概には決定することが
できないため、これらの物性等に応じて適宜調整するこ
とが望ましい。
【００２６】整泡剤は、一般にポリウレタンフォーム断
熱材を製造する際に使用されているものであればよい。
整泡剤の代表例としては、ジメチルポリシロキサン、ポ
リオキシアルキレン変性ジメチルポリシロキサン等のシ
リコーン系界面活性剤、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、燐
酸エステル塩、スルホン酸塩等の陰イオン界面活性剤等
が挙げられる。
熱材を製造する際に使用されているものであればよい。
整泡剤の代表例としては、ジメチルポリシロキサン、ポ
リオキシアルキレン変性ジメチルポリシロキサン等のシ
リコーン系界面活性剤、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、燐
酸エステル塩、スルホン酸塩等の陰イオン界面活性剤等
が挙げられる。
【００２７】整泡剤の量は、その種類や目的とするポリ
ウレタンフォーム断熱材の密度によって異なるので一概
には決定することができないため、これら整泡剤の種類
等に応じて適宜調整することが望ましい。
ウレタンフォーム断熱材の密度によって異なるので一概
には決定することができないため、これら整泡剤の種類
等に応じて適宜調整することが望ましい。
【００２８】更に、本発明においては、前記以外の任意
の成分、例えば難燃剤、充填剤等の他の助剤を本発明の
目的を妨げない範囲で使用することができる。
の成分、例えば難燃剤、充填剤等の他の助剤を本発明の
目的を妨げない範囲で使用することができる。
【００２９】ポリウレタンフォーム断熱材は、例えば、
ポリオール成分と、発泡剤、触媒、整泡剤及び他の助剤
を混合し、得られたポリオール混合物と、イソシアネー
ト成分とを成形機等により、混合、攪拌し、成形型内に
注入し、発泡させることにより、成形することができ
る。より具体的には、例えば、前記ポリオール混合物を
タンク等を用いて、混合攪拌し、通常、２０℃程度の温
度に調温したのち、自動混合注入型発泡機、自動混合射
出型発泡機等の発泡機を用いてイソシアネート成分と反
応させることにより、ポリウレタンフォーム断熱材を製
造することができる。
ポリオール成分と、発泡剤、触媒、整泡剤及び他の助剤
を混合し、得られたポリオール混合物と、イソシアネー
ト成分とを成形機等により、混合、攪拌し、成形型内に
注入し、発泡させることにより、成形することができ
る。より具体的には、例えば、前記ポリオール混合物を
タンク等を用いて、混合攪拌し、通常、２０℃程度の温
度に調温したのち、自動混合注入型発泡機、自動混合射
出型発泡機等の発泡機を用いてイソシアネート成分と反
応させることにより、ポリウレタンフォーム断熱材を製
造することができる。
【００３０】以上説明したように、本発明においては、
製造の際に特定組成からなる触媒が用いられているの
で、成形時のフォームの流動性が良好であり、脱型性に
優れ、圧縮強度が高く、熱伝導率を維持したポリウレタ
ンフォーム断熱材を製造することができる。
製造の際に特定組成からなる触媒が用いられているの
で、成形時のフォームの流動性が良好であり、脱型性に
優れ、圧縮強度が高く、熱伝導率を維持したポリウレタ
ンフォーム断熱材を製造することができる。
【００３１】更に、イソシアネートインデックスを１３
０〜２００とした場合には、イソシアネート成分のポリ
オール成分に対する混合比率が高くなり、初期の両者の
混合時における粘度を低下させることができるので、フ
ォームの流動性を相乗的に向上させることができる。
０〜２００とした場合には、イソシアネート成分のポリ
オール成分に対する混合比率が高くなり、初期の両者の
混合時における粘度を低下させることができるので、フ
ォームの流動性を相乗的に向上させることができる。
【００３２】したがって、本発明の製造法によれば、例
えば、電気冷蔵庫用断熱材、冷凍ストッカー用断熱材等
に好適に使用しうる、フォームの流動性が良好で、脱型
性に優れ、圧縮強度が高く、熱伝導率を維持したポリウ
レタンフォーム断熱材を成形型どおりに製造することが
できる。
えば、電気冷蔵庫用断熱材、冷凍ストッカー用断熱材等
に好適に使用しうる、フォームの流動性が良好で、脱型
性に優れ、圧縮強度が高く、熱伝導率を維持したポリウ
レタンフォーム断熱材を成形型どおりに製造することが
できる。
【００３３】
【実施例】実施例１〜１２及び比較例１〜３ ポリオール成分（平均水酸基価：３９７ｍｇＫＯＨ／
ｇ）〔トリレンジアミン系ポリエーテルポリオール（水
酸基価：４５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、旭硝子（株）製、商品
名：エクセノール４５５ＡＲ）４５重量％、蔗糖系ポリ
エーテルポリオール（水酸基価：３８０ｍｇＫＯＨ／
ｇ、住友バイエルウレタン（株）製、商品名：ポリオー
ル０４７５）４５重量％及びグリセリン系ポリエーテル
ポリオール（水酸基価：２３５ｍｇＫＯＨ／ｇ、三井化
学（株）製、商品名：ポリオールＭＮ−７００）１０重
量％〕１００重量部に対して、シリコーン系整泡剤〔日
本ユニカー（株）製、商品名：Ｌ−５３４０〕１．５重
量部、発泡剤として表１〜２に示す量のシクロペンタン
及び水、並びに表１〜２に示す組成の触媒をラボミキサ
ーで混合してポリオール混合物を得た。
ｇ）〔トリレンジアミン系ポリエーテルポリオール（水
酸基価：４５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、旭硝子（株）製、商品
名：エクセノール４５５ＡＲ）４５重量％、蔗糖系ポリ
エーテルポリオール（水酸基価：３８０ｍｇＫＯＨ／
ｇ、住友バイエルウレタン（株）製、商品名：ポリオー
ル０４７５）４５重量％及びグリセリン系ポリエーテル
ポリオール（水酸基価：２３５ｍｇＫＯＨ／ｇ、三井化
学（株）製、商品名：ポリオールＭＮ−７００）１０重
量％〕１００重量部に対して、シリコーン系整泡剤〔日
本ユニカー（株）製、商品名：Ｌ−５３４０〕１．５重
量部、発泡剤として表１〜２に示す量のシクロペンタン
及び水、並びに表１〜２に示す組成の触媒をラボミキサ
ーで混合してポリオール混合物を得た。
【００３４】次に、得られたポリオール混合物と、イソ
シアネート成分〔住友バイエルウレタン（株）製、商品
名：スミジュール４４Ｖ２０〕とをイソシアネートイン
デックスが表１〜２に示す値となるように２０℃でラボ
ミキサーで混合、攪拌し、得られた混合物を用いて以下
の物性を調べた。その結果を表１〜２に示す。
シアネート成分〔住友バイエルウレタン（株）製、商品
名：スミジュール４４Ｖ２０〕とをイソシアネートイン
デックスが表１〜２に示す値となるように２０℃でラボ
ミキサーで混合、攪拌し、得られた混合物を用いて以下
の物性を調べた。その結果を表１〜２に示す。
【００３５】なお、表１〜２中、各略号は、以下のこと
を意味する。 （第４級アンモニウム塩） ＴＡＳ１：Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アンモニウムフォルメ
ート ＴＡＳ２：Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アンモニウムアセテー
ト ＴＡＳ３：Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アンモニウム（２−エ
チルヘキサノエート） ＴＡＳ４：Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（２−ヒドロ
キシプロピル）アンモニウムフォルメート
を意味する。 （第４級アンモニウム塩） ＴＡＳ１：Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アンモニウムフォルメ
ート ＴＡＳ２：Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アンモニウムアセテー
ト ＴＡＳ３：Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アンモニウム（２−エ
チルヘキサノエート） ＴＡＳ４：Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（２−ヒドロ
キシプロピル）アンモニウムフォルメート
【００３６】尚、表１〜２において、ゲルタイムが一定
となるように触媒量を調整した。また、発泡剤としての
シクロペンタンと水の配合割合を一定とし、かつポリオ
ール成分とイソシアネート成分の混合物中に占める発泡
剤（シクロペンタン＋水）のモル数をほぼ一定とし、表
１〜２に前記混合物１ｋｇ中の発泡剤総量（モル）を示
した。
となるように触媒量を調整した。また、発泡剤としての
シクロペンタンと水の配合割合を一定とし、かつポリオ
ール成分とイソシアネート成分の混合物中に占める発泡
剤（シクロペンタン＋水）のモル数をほぼ一定とし、表
１〜２に前記混合物１ｋｇ中の発泡剤総量（モル）を示
した。
【００３７】（１）反応性 ３００ｍｌ容のポリカップ内で攪拌された前記混合物４
０ｇのフリー発泡におけるクリームタイム、ゲルタイム
及びライズタイムに到達するまでの時間を測定した。
０ｇのフリー発泡におけるクリームタイム、ゲルタイム
及びライズタイムに到達するまでの時間を測定した。
【００３８】（２）フォームの流動性 ４５℃に温調されたフォーム流動性測定用のモールド
（アルミニウム製、垂直部分：４００ｍｍ×５５０ｍｍ
×３５ｍｍ、水平部分：４００ｍｍ×４５０ｍｍ×３５
ｍｍの逆Ｌ字型）内に所定量（３５０ｇ）の前記混合物
をモールドの下部に注型してポリウレタンフォームを成
形し、７分間経過後に脱型し、図１に示されるように、
ポリウレタンフォーム１の上面の直線的な部分の長さＸ
と、膨らみ部分における面積的な中間値Ｙ（長さが４０
０ｍｍの辺に平行な直線が膨らみ部分の面積を２分する
ときのその直線と膨らみの端部との間の長さＹ）との和
（Ｘ＋Ｙ）を測定し、「５５０＋Ｘ＋Ｙ」をフォームの
流動性の指標とした。
（アルミニウム製、垂直部分：４００ｍｍ×５５０ｍｍ
×３５ｍｍ、水平部分：４００ｍｍ×４５０ｍｍ×３５
ｍｍの逆Ｌ字型）内に所定量（３５０ｇ）の前記混合物
をモールドの下部に注型してポリウレタンフォームを成
形し、７分間経過後に脱型し、図１に示されるように、
ポリウレタンフォーム１の上面の直線的な部分の長さＸ
と、膨らみ部分における面積的な中間値Ｙ（長さが４０
０ｍｍの辺に平行な直線が膨らみ部分の面積を２分する
ときのその直線と膨らみの端部との間の長さＹ）との和
（Ｘ＋Ｙ）を測定し、「５５０＋Ｘ＋Ｙ」をフォームの
流動性の指標とした。
【００３９】（３）脱型性（寸法変化率） ４５℃に温調された垂直モールド（３００ｍｍ×３００
ｍｍ×５０ｍｍ）にパック率が１１０％となるように前
記混合物を注型し、４分間経過後に脱型した。脱型後３
０秒間経過後に、ポリウレタンフォームの中央部の厚さ
をダイヤルゲージで測定し、脱型性の指標として寸法変
化率を式： 〔寸法変化率（％）〕＝〔フォームの厚さ（ｍｍ）−５
０〕／５０×１００ に従って求めた。
ｍｍ×５０ｍｍ）にパック率が１１０％となるように前
記混合物を注型し、４分間経過後に脱型した。脱型後３
０秒間経過後に、ポリウレタンフォームの中央部の厚さ
をダイヤルゲージで測定し、脱型性の指標として寸法変
化率を式： 〔寸法変化率（％）〕＝〔フォームの厚さ（ｍｍ）−５
０〕／５０×１００ に従って求めた。
【００４０】（４）コア密度及び熱伝導率 ４５℃に温調された垂直モールド（３００ｍｍ×３００
ｍｍ×５０ｍｍ）にパック率が１１０％となるように前
記混合物を注型し、７分間経過後に脱型した。脱型から
２４時間放置したポリウレタンフォームのコア密度及び
熱伝導率を以下の方法に準じて測定した。 コア密度 １８０ｍｍ×１８０ｍｍ×２５ｍｍの大きさに切り出し
たサンプルの寸法及び重量からコア密度を算出した。 熱伝導率 前記サンプルを熱伝導率の測定機器〔英弘精機（株）
製、品番：Ａｕｔｏ−Λ（ＨＣ−０７２）〕を用い、上
温４０℃、下温１０℃（中間温度２５℃）の条件で熱伝
導率を測定した。
ｍｍ×５０ｍｍ）にパック率が１１０％となるように前
記混合物を注型し、７分間経過後に脱型した。脱型から
２４時間放置したポリウレタンフォームのコア密度及び
熱伝導率を以下の方法に準じて測定した。 コア密度 １８０ｍｍ×１８０ｍｍ×２５ｍｍの大きさに切り出し
たサンプルの寸法及び重量からコア密度を算出した。 熱伝導率 前記サンプルを熱伝導率の測定機器〔英弘精機（株）
製、品番：Ａｕｔｏ−Λ（ＨＣ−０７２）〕を用い、上
温４０℃、下温１０℃（中間温度２５℃）の条件で熱伝
導率を測定した。
【００４１】（５）圧縮強度 ４５℃に温調された垂直モールド（３００ｍｍ×３００
ｍｍ×５０ｍｍ）にパック率が１１０％となるように前
記混合物を注型し、７分間経過後に脱型した。発泡後２
４時間放置したポリウレタンフォームの圧縮強度をＡＳ
ＴＭ Ｄ１６２１に準じ、以下の方法で測定した。
ｍｍ×５０ｍｍ）にパック率が１１０％となるように前
記混合物を注型し、７分間経過後に脱型した。発泡後２
４時間放置したポリウレタンフォームの圧縮強度をＡＳ
ＴＭ Ｄ１６２１に準じ、以下の方法で測定した。
【００４２】ポリウレタンフォームの所定位置から３０
ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに切り出し、圧縮試
験機〔（株）島津製作所製、型番：ＤＣＳ−５０Ｍ〕を
用い、圧縮速度５ｍｍ／分の条件で測定した。圧縮強度
は、発泡方向に対して平行方向、発泡方向に対して垂直
方向横及び発泡方向に対して垂直方向厚さの３方向の圧
縮応力について測定し、圧縮応力を断面積で除して算出
した。
ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに切り出し、圧縮試
験機〔（株）島津製作所製、型番：ＤＣＳ−５０Ｍ〕を
用い、圧縮速度５ｍｍ／分の条件で測定した。圧縮強度
は、発泡方向に対して平行方向、発泡方向に対して垂直
方向横及び発泡方向に対して垂直方向厚さの３方向の圧
縮応力について測定し、圧縮応力を断面積で除して算出
した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】表１〜２に示された結果から、各実施例で
得られたポリウレタンフォームは、いずれも、各比較例
で得られたポリウレタンフォームと対比して、フォーム
の流動性に優れ、寸法変化率が小さことから脱型性に優
れ、更に圧縮強度に優れたものであることがわかる。
得られたポリウレタンフォームは、いずれも、各比較例
で得られたポリウレタンフォームと対比して、フォーム
の流動性に優れ、寸法変化率が小さことから脱型性に優
れ、更に圧縮強度に優れたものであることがわかる。
【００４６】
【発明の効果】本発明の製造法によれば、成形時のフォ
ームの流動性が良好であり、脱型性に優れ、圧縮強度が
高く、熱伝導率を維持したポリウレタンフォーム断熱材
を製造することができるという効果が奏される。
ームの流動性が良好であり、脱型性に優れ、圧縮強度が
高く、熱伝導率を維持したポリウレタンフォーム断熱材
を製造することができるという効果が奏される。
【図１】各実施例及び比較例でポリウレタンフォームを
成形する際のフォームの流動性の測定方法に関する概略
説明図である。
成形する際のフォームの流動性の測定方法に関する概略
説明図である。
１ ポリウレタンフォーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−149234（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25969（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 18/00 - 18/87
Claims (4)
- 【請求項１】 （Ａ）Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチ
ル−１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシク
ロヘキシルアミン及びＮ−（２−ジメチルアミノエチ
ル）−Ｎ’−メチルピペラジンから選ばれた１種以上
と、第４級アンモニウム塩とを含有する触媒、（Ｂ）水
及びシクロペンタンを含有する発泡剤、並びに（Ｃ）整
泡剤の存在下で、ポリオール成分とイソシアネート成分
とを反応させるポリウレタンフォーム断熱材の製造法。 - 【請求項２】 イソシアネートインデックスが１３０〜
２００となるように、ポリオール成分とイソシアネート
成分とを混合する請求項１記載の製造法。 - 【請求項３】 第４級アンモニウム塩が式： 〔Ｒ1 Ｒ2 Ｒ3 Ｒ4 Ｎ〕+ ・〔Ｏ（ＣＯ）Ｒ5 〕- （式中、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれメチル基；Ｒ3 及びＲ
4 はそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基、−Ｃ
Ｈ2 ＣＨ2 ＯＨ基又は−ＣＨ2 ＣＨ（ＣＨ3 ）ＯＨ基；
Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜１１の直鎖又は分岐鎖の
アルキル基を示す）で表される化合物である請求項１又
は２記載の製造法。 - 【請求項４】 ポリオール成分がトリレンジアミンのオ
キシアルキレン付加物及び蔗糖のオキシアルキレン付加
物を含有してなり、平均水酸基価３００〜８００ｍｇＫ
ＯＨ／ｇを有する請求項１〜３いずれか記載の製造法。
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|---|---|---|---|
| JP22568599A JP3242090B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | ポリウレタンフォーム断熱材の製造法 |
| KR1020000045201A KR100639898B1 (ko) | 1999-08-09 | 2000-08-04 | 폴리우레탄 폼 단열재의 제조방법 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| DE102005050525A1 (de) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Degussa Gmbh | Metallfreie 1K-Polyurethansysteme |
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| US8784518B2 (en) * | 2011-01-17 | 2014-07-22 | 3M Innovative Properties Company | Method of making polyurethane foam |
| JP5710654B2 (ja) * | 2013-01-09 | 2015-04-30 | 東洋ゴム工業株式会社 | ポリウレタンフォームパネル |
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| DE3402310A1 (de) * | 1984-01-24 | 1985-07-25 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Harte, geschlossenzellige, flammfeste polyurethanschaumstoffe |
| CA2052908A1 (en) * | 1990-11-06 | 1992-05-07 | Charles M. Milliren | System for the production of toluene diisocyanate based flexible foams and the flexible foams produced therefrom |
| US5240970A (en) * | 1993-01-08 | 1993-08-31 | Air Products And Chemicals, Inc. | Quaternary ammonium carboxylate inner salt compositions as controlled activity catalysts for making polyurethane foam |
| KR970001398A (ko) * | 1995-06-09 | 1997-01-24 | 김정돈 | 구조재용 경질 우레탄 포옴 |
| KR100224595B1 (ko) * | 1997-04-26 | 1999-10-15 | 윤종용 | 개방셀 경질 폴리우레탄 발포체 및 그 제조방법과, 그를 이용한 진공단열 판넬의 제조방법 |
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- 1999-08-09 JP JP22568599A patent/JP3242090B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2000-08-04 KR KR1020000045201A patent/KR100639898B1/ko not_active IP Right Cessation
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