JP3276458B2 - 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
硬質ポリウレタンフォームの製造方法Info
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ームの製造方法に関するものである。詳しくは、発泡剤
として1、1−ジクロロー1−フルオロエタン(以下、
R−141bと記す)及び/又は、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)を使用する断熱性能に優れた硬質ポリウレタンフ
オームの製造方法に関するものである。
能、寸法安定性及び施工性が優れているために、冷蔵
庫、冷凍倉庫、建築材料等の断熱材として、広範囲に使
用されている。これは、硬質ポリウレタンフォームを製
造する際、発泡剤として断熱特性及び充填性の優れたト
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。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実
施されている。この規制対象には、硬質ポリウレタンフ
ォームの発泡剤として使用されているR−11も含まれ
ている。 そのためR−11にかわる硬質ポリウレタン
フォーム用発泡剤の開発が急務となり、R−141b、
R−123等のいわゆるハイドロクロロフルオロカーボ
ンが代替発泡剤の候補と考えられている。しかしなが
ら、発泡剤としてR−141b、R−123を用いた場
合、従来のR−11を用いて発泡するフォームに比べ、
1)熱伝導率の低下、2)発泡効率の低下、3)低温寸
法安定性及び圧縮強さ等のフォーム物性の劣化等の問題
があり、満足する硬質ポリウレタンフォームが得られな
い。特に、断熱材用途としての硬質ポリウレタンフォー
ムを冷蔵庫、ショウケース等に利用する場合、R−11
使用時と同程度の断熱性能を求められており、発泡剤固
有の熱伝導率がR−11に比較して劣るR−141b、
2−123を用いて従来と同一原料を用いる場合は、硬
質ポリウレタンフォームの熱伝導率が低下し、更に低温
寸法安定性も劣化する等、実用的に満足する硬質ポリウ
レタンフォームが得られなかった。
を向上させる目的で、硬質ポリウレタンフォームに種々
の改良が行われた。例えば、特開昭 56-163117号公報に
は、芳香族アミンポリオールとポリエステルポリオール
とを併用し、従来0.0150〜 0.0160 kcal/mhr℃であった
熱伝導率を0.0130〜 0.0140kcal/mhr ℃まで向上させる
ことができたことが、また、特開平2-180916号公報に
は、平均官能基数 2.2〜 3.6水酸基価 200〜550の芳香
族ポリエステルポリオールをポリオール成分の10〜60重
量%使用することにより、上記の熱伝導率向上に加え、
樹脂強度の向上にも成功したことが記載されている。し
かし、これらの技術はいずれも発泡剤として現在フロン
規制の対象となっているR−11を使用するか、また
は、比較的多量の水を使用してR−11の使用量を減ら
す、いわゆる省フロンの技術であり、新規なR−141
b、R−123に適したものではない。本発明者らは、
先に、発泡剤R−141b、R−123を使用した場合
でも、従来のR−11を使用した場合とほぼ同等の寸法
変化率及び圧縮強度が得られる方法を発明した。これら
は特開平1-287125、特開平3-86735 各号公報に記載さけ
ている通りであるが、この方法ではR−11を使用した
場合に比べて、断熱性能の点で、必ずしも満足できるも
のではなかった。
題点を解決するために鋭意検討した結果、硬質ポリウレ
タンフォームの製造に当たって特殊なポリオール成分を
使用することにより、発泡剤としてR−141b及び/
又はR−123を使用した場合でも、断熱性能にすぐれ
た、物性の良好な硬質ポリウレタンフオームを製造する
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、整泡剤及びその他の助剤から硬質ポリウレタンフォ
ームを製造する方法において、発泡剤がR−141b及
び/又はR−123であり、かつポリオール成分の40〜
90重量%がo−フタル酸または無水フタル酸をグリセリ
ン及びエチレングリコールと反応させてなる平均官能基
数3以上、水酸基価 300〜 600のポリエステルポリオー
ルであることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームの
製造方法である。従来用いられたR−11の代わりに、
R−123及び/又はR−141bを使用した場合に、
本発明により、初めて、断熱性能に優れた硬質ポリウレ
タンフォームが製造される。
ールは、水酸基価 300〜 600好ましくは 350〜 550さら
に好ましくは 400〜 550のものであり、使用部数はポリ
オール成分の40〜90重量%、好ましくは60〜80重量%で
ある。使用部数40重量%未満では、得られる硬質ポリウ
レタンフォームの熱伝導率が低下してしまい、90重量%
を超えるものでは、 HCFC との相溶性が悪くなり分離し
てしまう。
オールと併用して使用できるポリオールは、通常ウレタ
ン原料として使用される全てのポリオールである。通常
ウレタン原料として使用されるポリオールは、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
に、プロピレンオキシドまたは、エチレンオキシドを付
加したもの。芳香族系のトリレンジアミン、脂肪族系の
エチレンジアミンにプロピレンオキシド、エチレンオキ
シドを付加した物等が、ポリエステルポリオールとして
は、脂肪族ポリエステルポリオール等である。
トとしては、1分子中に2個以上のイソシアナート基を
有した有機化合物であって、脂肪族系および芳香族系ポ
リイソシアナート化合物、さらにこれらの変性物が含ま
れる。芳香族ポリイソシアナートとしては例えば、トリ
レンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナ
ート、ポリメチレンポリフェニルイソシアナート等の各
種グレード品等があり、脂肪族ポリイソシアナートとし
ては例えば、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホ
ロンジイソシアナート等があり、これらの変性品とし
て、カルボジイミド変性品、プレポリマー変性品等があ
る。本発明における好ましい有機ポリイソシアナート
は、芳香族ポリイソシアナートまたは芳香族ポリイソシ
アナートの変性品であり、特に好ましくはジフェニルメ
タンジイソシアナート、ポリメチレンポリフェニルイソ
シアナート及びこれらの変性品である。
チルピペラジン、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、単独で、または混合して使用でき、そ
の使用量は活性水素を持つ化合物 100重量部に対して、
0.001 〜10.0重量部が適当である。
活性剤が用いられる。例えば、日本ユニカー(株)製の
L−5420、L−5340、SZ−1645、SZ−
1627等、信越化学工業(株)製のF−343、F−
347、F−350S、F−345、F−348等が適
当である。これらの整泡剤の使用量は、活性水素を持つ
化合物 100重量部に対して、0.1〜10.0重量部が適当で
ある。その他難燃剤、可塑剤、安定剤、着色剤等を必要
に応じ添加することができる。
剤、触媒及び整泡剤の所定量を混合してレジン液とす
る。レジン液と有機ポリイソシアナートとを一定の比率
で高速混合し、空隙または型に注入する。この際、有機
ポリイソシアナートとレジン液の活性水素との当量比
(NCO:H)が0.7:1から5:1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。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例中の部は重量部を表わす。
る。 有機ポリイソシアナートA:三井東圧化学(株)製品。
ポリメリックMDI全NCO31.3%。 芳香族ポリエステルポリオールA:無水フタル酸148g
と、エチレングリコール62g,グリセリン92gとを、フ
ラスコ内にて攪拌しつつ、 200〜230 ℃で反応させて製
造した。水酸基価540,粘度 30000CPS/25℃。 芳香族ポリエステルポリオールB:無水フタル酸 148g
と、エチレングリコール93g,グリセリン92g とを、フラ
スコ内にて攪拌しつつ、 200〜230 ℃で反応させて製造
した。水酸基価 550 ,粘度 24000CPS/25℃。 芳香族ポリエステルポリオールC:無水フタル酸 148g
と、エチレングリコール186g, グリセリン92g とを、フ
ラスコ内にて攪拌しつつ、 200〜230 ℃で反応させて製
造した。水酸基価540,粘度 20000CPS/25℃。 ポリエーテルポリオール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
水酸基価 450mg KOH/gのポリエーテルポリオール。 ポリエーテルポリオールB:ソルビトール/グリセリン
の混合物にプロピレンオキシドを付加した水酸基価 450
mgKOH/g のポリエーテルポリオール。 整泡剤:日本ユニカー(株)製品 L−5420。 触媒:テトラメチルヘキサメチレンジアミン。 発泡剤:R−141b。
定量を予め混合し、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、直ちにフリー発泡用ボ
ックス(サイズ: 250× 250× 250mmの木箱)に発泡液
を注入した。また予め45℃に調整したアルミ製縦型パネ
ル(サイズ:内寸 400× 400×30厚みmm)に、所定量の
発泡液を注入し、6分後にフォームを脱型した。得られ
た硬質ポリウレタンフォームの諸特性値を表1,2に示
す。なお、硬質ポリウレタンフォームの諸物性値の測定
条件は、以下の通りである。 フリー密度: 100× 100×100tmmフリー発泡より得られ
たフォームのコアー部の密度である。 熱伝導率 :200 × 200×20mm、(by Auto-λ EKO) 寸法安定性:95×95×95mm、-30 ℃× 24 時間
ウレタンフォームを得た。得られた硬質ポリウレタンフ
ォームの諸特性値を表2に示す。
−123を使用した処方により得られる硬質ポリウレタ
ンフォームは、従来のR−11を多量に使用する処方に
より得られる硬質ポリウレタンフォームと比較して、硬
質ポリウレタンフォームの断熱性能(熱伝導率)が劣っ
ていた。しかし、本発明により、ポリオール成分とし
て、特殊な芳香族ポリエステルポリオールを使用するこ
とにより、従来のR−11を多量に使用した処方から得
られる硬質ポリウレタンフォームと比較して、ほぼ同等
の熱伝導率を有し、断熱性能に優れた硬質ポリウレタン
フォームが得られた。
Claims (2)
- 【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、整泡剤及びその他の助剤から硬質ポリウ
レタンフォームを製造する方法において、発泡剤が1、
1ージクロロー1ーフルオロエタン及び/又は2、2、
−ジクロロ−1、1、1−トリフルオロエタンであり、
かつポリオール成分の40〜90重量%がo−フタル酸また
は無水フタル酸をグリセリン及びエチレングリコールと
反応させてなる平均官能基数3以上、水酸基価 300〜 6
00の芳香族ポリエステルポリ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の製造方法。 - 【請求項2】 芳香族ポリエステルポリオールがo−フ
タル酸または無水フタル酸1モルに対し、グリセリン
1.0〜 1.5モル、エチレングリコール 1.0〜1.5モルとを
反応してなる芳香族ポリエステルポリオールである請求
項1記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13813193A JP3276458B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13813193A JP3276458B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06345842A JPH06345842A (ja) | 1994-12-20 |
JP3276458B2 true JP3276458B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=15214714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13813193A Expired - Lifetime JP3276458B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR100806674B1 (ko) * | 2005-12-05 | 2008-02-26 | 동양제철화학 주식회사 | 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트 제조용 프탈산폴리에스테르 폴리올 혼합물 및 그의 제조방법 |
KR101190850B1 (ko) * | 2010-10-11 | 2012-10-15 | 오씨아이 주식회사 | 수발포 폴리우레탄용 방향족 에스테르계 폴리올의 제조방법 및 그를 이용한 발포체 |
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CN109438649B (zh) * | 2018-10-16 | 2021-04-09 | 上海东大聚氨酯有限公司 | 一种阻燃组合聚醚、聚异氰脲酸酯板材用保温材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP13813193A patent/JP3276458B2/ja not_active Expired - Lifetime
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