JP3340192B2 - 硬質発泡合成樹脂の製造方法 - Google Patents

硬質発泡合成樹脂の製造方法

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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、硬質ポリウレタンフォ
ームなどの硬質発泡合成樹脂を製造する方法に関し、詳
しくは、特定の活性水素化合物組成物を用いた硬質発泡
合成樹脂の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】イソシアネート基と反応しうる活性水素
含有官能基を2以上有する活性水素化合物とポリイソシ
アネート化合物とを触媒及び発泡剤の存在下に反応させ
て硬質発泡合成樹脂を製造することは、広く行われてい
る。
【0003】活性水素化合物としては、例えばポリヒド
ロキシ化合物やポリアミン化合物がある。得られる硬質
発泡合成樹脂としては、例えば硬質ポリウレタンフォー
ム、硬質ポリイソシアヌレートフォームなどがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来硬質ポリウレタン
フォームは平均水酸基価280〜750のポリヒドロキ
シ化合物、触媒、発泡剤、及びその他充填剤を混合した
原料とポリイソシアネートを発泡させて製造されてい
る。しかし上記方法により得た硬質ポリウレタンフォー
ムは圧縮強度が必ずしも充分ではないため、ボードフォ
ーム、スプレーフォーム、サイジングフォームなどとし
て用いる場合その適用範囲が制限される欠点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決べくなされたものであり、イソシアネート基と反応
しうる活性水素含有官能基を2以上有する活性水素化合
物とポリイソシアネート化合物を発泡剤及び触媒の存在
下で反応させて硬質発泡合成樹脂を製造する方法におい
て、活性水素化合物が、エチレングリコール(a)1〜
50重量%及び、シュークロース及び脂肪族アミンの
混合物をイニシエーターとしてアルキレンオキシドを開
環重合させて得られるポリエーテルポリオール(b)
0〜99重量%からなり、かつ、ポリエーテルポリオー
ル(b)中5重量%以上が、オキシエチレン基含量5〜
40重量%のポリエーテルポリオールであることを特徴
とする硬質発泡合成樹脂の製造方法を提供する。
【0006】本発明の活性水素化合物はエチレングリコ
ール(a)3〜20重量%及びポリエーテルポリオール
(b)80〜97重量%からなることが特に好ましい。
【0007】本発明においてはエチレングリコール
(a)を使用する。
【0008】本発明においては、上記エチレングリコー
ル(a)以外に、イソシアネート基と反応しうる活性水
素含有官能基を2以上有する活性水素化合物のうち、ポ
リエーテルポリオール(b)を使用する。ここでポリエ
ーテルポリオール(b)とは シュークロース及び脂肪族
アミンの混合物をイニシエーターとしてアルキレンオキ
シドを開環重合させて得られるポリエーテルポリオール
であり、かつ、ポリエーテルポリオール(b)中5重量
%以上が、オキシエチレン基含量5〜40重量%のポリ
エーテルポリオールであることを特徴とする。
【0009】
【0010】
【0011】上記アルキレンオキシドとしては、プロピ
レンオキシドやエチレンオキシドやブチレンオキシドが
好ましい。
【0012】
【0013】また、ポリオールとしてポリマーポリオー
ル又はグラフトポリオールと呼ばれる主にポリエーテ
リオール中にビニルポリマーの微粒子が分散したポリ
オール組成物も使用できる。ポリエステルポリオールと
しては多価アルコール、多価カルボン酸縮合系のポリオ
ールや環状エステル開環重合体型ポリオールがある。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】上記ポリオール、又はポリオールの混合物
の水酸基価は約20以上、1000未満が好ましい。特
に180〜800、最も好ましくは280〜750のも
のから目的に応じて選択されることが好ましい。
【0018】本発明においてエチレングリコール(a)
による発泡体強度向上を効果的に引き出すために、ポリ
エーテルポリオール(b)として、特にエチレンオキシ
ドを多く反応させて得られたポリエーテルポリオールを
使用する。
【0019】ポリエーテルポリオール(b)として、オ
キシエチレン基含量5〜40重量%のポリエーテルポリ
オールを使用する。オキシエチレン基含量5〜40重量
%のポリエーテルポリオールの使用量は、ポリエーテル
ポリオール(b)中5重量%以上であり、特に10重量
%以上が好ましい。
【0020】本発明では発泡剤として水を使用すること
が好ましい。その使用量は全活性水素化合物に対して1
〜10重量%が好ましい。また、本発明における技術は
水を単独の発泡剤として使用する処方にも使用できる
が、発泡剤として低沸点ハロゲン化炭化水素を併用する
ことが好ましい。
【0021】低沸点ハロゲン化炭化水素としては、CC
3F(R−11),CCl22(R−12),CHC
lF2(R−22),CCl2FCClF2(R−11
3),CClF2CClF2(R−114),CClF2
CF3(R−115),CHCl2CF3(R−12
3),CHClFCClF2(R−123a),CCl2
FCH3(R−141b),CClF2CH3(R−14
2b),CHCl2CF2CF3(R−225ca),C
HClFCF2CClF2(R−225cb),CHCl
FCF2CHF2(R−235ca),CCl2FCF2
3(R−243cc),CH2ClCF2CHF2(R−
244ca),CHClFCF2CH2F(R−244c
b)などの塩素化フッ素化炭化水素;CF4(R−1
4),CH22(R−32),CHF2CF3(R−12
5),CF3CH3(R−143a),CHF2CH3(R
−152a),CF3CF3(R−116),CF3CH
FCHF2(R−236ea),CF3CHFCH2
(R−245eb),CHF2CF2CH2F(R245
ca),CF3CHFCH3(R−254eb),CF3
CH2CH2F(R−254fb),CH2FCF2CH2
F(R−254ca),CHF2CHFCH2F(R−2
54ea),CF3CF2CF3(R−218),CF3
HFCHFCF3,CF3CF2CF2CH2F,CF3CF
2CHFCHF2,CF3CF2CF2CH3,CF3CHF
CH2CF3,CF3CF2CH2CHF2,CF3CH(C
3)CH3,CH3CF(CF3)CHF2,CH2FCF
(CF3)CH2F,CF3CH2CH2CF3,CH3CF2
CF2CHF2,CH3CH(CF3)CH2F,CH3CH
(CF3)CHF2,CH3CF(CHF2)CHF2,C
3CH2CF2CH3,CF3CHFCHFCH3,CF3
CF2CF2CF3,CF3CF2CF2CF2CF3,CF3
CF2CF2CF2CF2CF3,CF3CF2CF2CF2
2CF2CF3,cyclo−C612,C66などのフ
ッ素化炭化水素がある。
【0022】その他にも塩化メチレンなどのフッ素原子
を含まないハロゲン化炭化水素や、前記以外のフッ素化
炭化水素、ブタン、ヘキサン、シクロペンタン、イソペ
ンタンなどの低沸点炭化水素、空気や窒素などの不活性
ガスがある。これらの発泡剤は単独で使用することも組
み合わせて使用することもできる。
【0023】本発明におけるハロゲン化炭化水素系発泡
剤の使用量は、活性水素化合物に対して5〜150重量
%、特に5〜60重量%程度が適当である。
【0024】ポリイソシアネート化合物としてはイソシ
アネート基を2以上有する芳香族系、脂環族系及び脂肪
族系のポリイソシアネート並びにそれらを変性して得ら
れる変性ポリイソシアネートがある。ポリイソシアネー
ト化合物は1種を使用してもよいし、2種以上の混合物
を使用してもよい。
【0025】具体的には、例えばトリレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレ
ンポリフェニルイソシアネート(通称:クルードMD
I)、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポ
リイソシアネートやそれらのプレポリマー型変性体、ヌ
レート変性体、ウレア変性体などがある。
【0026】活性水素化合物とポリイソシアネート化合
物を反応させる際、触媒の使用が必要である。触媒とし
ては、活性水素含有基とイソシアネート基の反応を促進
させる有機スズ化合物などの金属化合物系触媒や、トリ
エチレンジアミンなどの3級アミン触媒が使用されう
る。また、カルボン酸金属塩などのイソシアネート基ど
うしを反応させる多量化触媒が目的に応じて使用されう
る。
【0027】さらに、良好な気泡を形成するための整泡
剤も多くの場合使用される。整泡剤としては、例えばシ
リコーン系整泡剤や含フッ素化合物系整泡剤などがあ
る。その他、任意に使用しうる配合剤としては、例えば
充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤などがある。
【0028】本発明の硬質発泡合成樹脂の密度は200
kg/m3以下であることが好ましい。このような範囲
の密度を有する場合において特にその強度が発揮され
る。また、本発明は、強度を必要とする硬質ポリウレタ
ンフォーム、ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォー
ム、その他の硬質フォームの製造において有用である。
特に、本発明の硬質発泡合成樹脂はその強度によりスプ
レーフォーム用、連続生産ラミネートボードフォーム
用、又は連続生産サイジングフォーム用に最適である。
【0029】以下に、実施例により本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【0030】
【実施例】下記のポリオールを使用して、発泡評価を行
った。 ポリオールA:シユークロースとトリエタノールアミン
の混合物にプロピレンオキシドを反応させた水酸基価3
00のポリエーテルポリオール。 ポリオールB:シュークロースとトリエタノールアミン
の混合物にプロピレンオキシド、エチレンオキシドを反
応させたエチレンオキシドに基づく単位を30重量%含
有する、水酸基価300のポリエーテルポリオール。 ポリオールC:ソルビトールとトリエタノールアミンの
混合物にプロピレンオキシド、エチレンオキシドを反応
させたエチレンオキシドに基づく単位を10重量%含有
する、水酸基価380のポリエーテルポリオール。 ポリオールD:エチレンジアミンにプロピレンオキシド
を反応させた水酸基価730のポリエーテルポリオー
ル。
【0031】 ポリオールE:エチレングリコール。 ポリオールF:1,4−ブタンジオール。 ポリオールG:1,3−ブタンジオール。 ポリオールH:プロピレングリコール。 ポリオールI:ジエチレングリコール。 ポリオールJ:グリセリン。 ポリオールK:ジグリセリン。
【0032】発泡評価は次のように行った。比較例とし
てポリオールA80重量部、ポリオールD20重量部、
シリコーン系整泡剤(東レシリコーン社製:商品名「S
H−193」)1.5重量部、触媒としてN,N−ジメ
チルシクロヘキシルアミンをゲルタイムが約30秒とな
るための必要量、ならびに表1、3、5、7及び9に示
す種類と重量部数の発泡剤を加えた混合液と、全活性水
素含有基に対して1.05倍当量のイソシアネート基を
含む量のポリメチレンポリフェニルイソシアネート(日
本ポリウレタン工業社製:商品名「MR−200」)
を、液温20℃で混合し、200mm×200mm×2
00mmの木製のボックス内に投入し、発泡させ評価し
た。評価結果を表1、3、5、7及び9に示す。
【0033】実施例及び参考例として表1〜10に示す
種類と重量部数のポリオール、ならびに発泡剤を使用
し、比較例と同様に発泡させ評価した。評価結果を表1
〜10に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【表5】
【0039】
【表6】
【0040】
【表7】
【0041】
【表8】
【0042】
【表9】
【0043】
【表10】
【0044】
【発明の効果】本発明は、強度の高い硬質ウレタンフォ
ームを得ることができるという効果を有する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭46−741(JP,A) 特開 平3−122109(JP,A) 特開 平3−126711(JP,A) 特開 平3−152160(JP,A) 特開 平5−247251(JP,A) 特開 平6−25375(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イソシアネート基と反応しうる活性水素含
    有官能基を2以上有する活性水素化合物とポリイソシア
    ネート化合物を発泡剤及び触媒の存在下で反応させて硬
    質発泡合成樹脂を製造する方法において、活性水素化合
    物が、エチレングリコール(a)1〜50重量%
    、シュークロース及び脂肪族アミンの混合物をイニシ
    エーターとしてアルキレンオキシドを開環重合させて得
    られるポリエーテルポリオール(b)50〜99重量%
    からなり、かつ、ポリエーテルポリオール(b)中5重
    量%以上が、オキシエチレン基含量5〜40重量%のポ
    リエーテルポリオールであることを特徴とする硬質発泡
    合成樹脂の製造方法。
  2. 【請求項2】硬質発泡合成樹脂がスプレーフォーム用、
    連続生産ラミネートボードフォーム用、又は連続生産サ
    イジングフォーム用である、請求項1に記載の製造方
    法。
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JP4531539B2 (ja) * 2004-12-01 2010-08-25 旭有機材工業株式会社 硬質ポリウレタンフォーム用原料組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法
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