JP5382979B2 - ブロックドポリイソシアネート、および該ブロックドポリイソシアネートを含む熱硬化性発泡樹脂組成物 - Google Patents
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Description
前記熱硬化性発泡樹脂組成物は常温で固体であることが好ましい。また、前記活性水素化合物は3官能以上の活性水素化合物であることが好ましい。
本発明に係るブロックドポリイソシアネートは、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部がブロック化剤で封止されており、イソシアネート基の残存率が5〜40モル%である。ここで、イソシアネート基の残存率は、ブロックドポリイソシアネートの原料であるポリイソシアネート化合物中のイソシアネート基の総数に対するイソシアネート基封止後のポリイソシアネート、すなわち、ブロックドポリイソシアネート中のイソシアネート基数の割合である。また、この値は、ブロックドポリイソシアネート中の封止されたイソシアネート基と残存するイソシアネート基との合計に対する残存イソシアネート基の割合として求めることもできる。
<熱硬化性発泡樹脂組成物>
本発明に係る熱硬化性発泡樹脂組成物は、上記ブロックドポリイソシアネートと、活性水素化合物と、発泡剤とを含有する。
げられる。ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ブタンジオール等のジオール;トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ヘキサントリオール等のトリオール;ペンタエリスリトール、アルファメチルグルコシド等のテトラオール;麦芽糖、ソルビトール、ショ糖等の5個以上の水酸基を有するポリオールが挙げられる。ポリアミンとしては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン;ジフェニルメタンジアミン、ジアミノビフェニル、ジアミノフェノール、フェニレンジアミン、トリレンジアミン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。アルカノールアミンとしては、エタノールアミン、プロパノールアミン等が挙げられる。
度が低下し硬化物の強度低下を招くことがある。また、発泡剤の含有量は、ブロックドポリイソシアネートと活性水素化合物の合計100重量部に対して、0.1〜3.0重量部が好ましく、0.3〜2.0重量部がより好ましく、0.5〜1.5重量部が特に好ましい。発泡剤の含有量が上記範囲にあると良好な独立気泡を形成することができる。発泡剤の含有量がこの範囲よりも少ない量であれば、十分な独立気泡による発泡が得られず、この範囲よりも多い量であれば、加熱発泡時に発泡しすぎて、型の隙間から漏れだしたり、発泡の圧力で型が変形することもある。また、硬化物密度も低下し強度も低下することがある。
本発明に係る熱硬化性発泡樹脂組成物は上述したように固体の状態で得られるが、加熱硬化発泡体の製造に使用する場合、ペレット状または粉砕して粉末状に調製することが好ましい。
材を好ましくは上記範囲の温度で加熱する。これにより、箱型部材の内部で、発泡しながら、ブロック化剤が脱離して硬化する。その結果、箱型部材内部に発泡体を充填することができる。なお、予備成形した組成物は、たとえば、2つに分割された箱型部材の一方の内側に装入した後、他方の箱型部材を被せ合わせて接着または溶接することによって、箱型部材の内部に装入することができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。なお、イソシアネート基のブロック化率は次の式により計算した。
=(ブロック前ポリイソシアネートのNCO%/42.02)/
((ブロック前ポリイソシアネート量+ブロック化剤量)/100)
ブロック化反応後の反応物100g中に存在するイソシアネート基モル数(b)
=ブロック後のNCO%/42.02
これらを用いてイソシアネート基の残存率を以下により計算した。
メチルエチルケトオキシムを64.9g用いた以外は実施例1と同様の方法で完全ブロックMDIを得た。この完全ブロックMDIは、NCO含量が0.0%であり、NCO残存率が0.0%であった。また、127.2℃で1Pa・s、97.4℃で2000Pa・sの粘度を示し、室温では固体であった。
メチルエチルケトオキシムを32.1g用いた以外は実施例1と同様の方法で部分ブロックMDIを得た。この部分ブロックMDIは、NCO含量が11.8%であり、NCO残存率が50.3%であった。また、52.3℃で1Pa・s、32.8℃で2000Pa・sの粘度を示し、室温で半固体状態であった。
この熱硬化性発泡樹脂組成物を破砕した後、離型紙で作製した内寸が200mm×7mm×50mmの型の中へ40.0g投入し、90℃に加熱して20分放置後、室温まで冷却して仮成型体を得た。
について、スパン150mm、クロスヘッドスピード20mm/minで3点曲げ試験を行ったところ、6.7N/mm2の強度を示した。
して冷却した。その後、160℃で40分間加熱した後、冷却して加熱硬化発泡体を得た。加熱時に金型からの樹脂組成物の垂れは見られなかった。
上記加熱硬化発泡体の密度は0.44g/cm3であった。また、この加熱硬化発泡体
について、スパン150mm、クロスヘッドスピード20mm/minで3点曲げ試験を行ったところ、9.2N/mm2の強度を示した。
=561、平均官能基数3.0)81.15g(NCO/OH=1/1.1)および熱膨張性マイクロカプセル(商品名;マツモトマイクロスフェアーF−78D、松本油脂製薬(株)製)1.81gを添加した。温度を110℃に維持して3分間攪拌混合し、熱硬
化性発泡樹脂組成物を得た後、この樹脂組成物39.4gを、離型紙で作製した内寸が200mm×7mm×50mmの型の中へ量り入れ、室温で20分間冷却して熱硬化性発泡樹脂組成物の仮成型体を作製した。
上記仮成型体を、離型剤を塗布した内寸が200mm×10mm×50mmの鋼板製金型内へ移し、蓋をして160℃で65分間加熱した後、冷却して加熱硬化発泡体を得た。加熱時に金型からの樹脂組成物の垂れは見られなかった。
体について、スパン150mm、クロスヘッドスピード20mm/minで3点曲げ試験を行ったところ、5.9N/mm2の強度を示した。
比較例1で得た完全ブロックMDIを100.0gとポリオール(商品名;アクトコールAE−302)33.2gと熱膨張性マイクロカプセル(商品名;マツモトマイクロスフェアーF−105D)0.94gとを110℃で5分間攪拌混合して熱硬化性発泡樹脂組成物を得た後、この樹脂組成物を80℃まで冷却し、離型紙で作製した内寸が200mm×7mm×50mmの型の中へ40.7g投入した後、室温まで冷却して仮成型体を得た。
上記仮成型体を、離型剤を塗布した内寸が200mm×10mm×50mmの鋼板製金型内へ入れ、蓋をして160℃で30分間加熱した後、冷却して加熱硬化発泡体を得た。型と蓋の隙間から樹脂がはみ出しており、はみ出し部分を取り除いた加熱硬化発泡体の密度は0.32g/cm3であった。
[比較例4]
比較例2で得た部分ブロックMDIを100.0g量りとり、窒素雰囲気下で70℃に加熱し、攪拌しながら、ポリオール(商品名;GR−08)38.2g(NCO/OH=1/1)および熱膨張性マイクロカプセル(商品名;F−105D)0.57gを添加して攪拌を継続した。ポリオール添加後1分経過した時点で急激に発熱し始め、さらに30秒経過した時点でゲル化した。
実施例1得た部分ブロックMDIを100.0g量りとり、窒素雰囲気下で120℃に加熱し、攪拌しながら、ポリオール(商品名;GR−08)10.66g(NCO/OH=3/1)および熱膨張性マイクロカプセル(商品名;F−105D)0.37gを添加して攪拌を継続した。ポリオール添加後20秒経過した時点で増粘し始め、40秒経過した時点でゲル化した。
実施例1得た部分ブロックMDIを100.0g量りとり、窒素雰囲気下で120℃に加熱し、攪拌しながら、ポリオール(商品名;AE−302)138.95g(NCO/OH=1/4)および熱膨張性マイクロカプセル(商品名;F−105D)2.02gを添加して5分間攪拌し、熱硬化性発泡樹脂組成物を得た。
この熱硬化性発泡樹脂組成物を、離型紙で作製した内寸が200mm×7mm×50mmの型の中へ41.2g投入し、50℃に加熱して20分放置後、室温まで冷却して仮成型体を得た。
について、スパン150mm、クロスヘッドスピード20mm/minで3点曲げ試験を行ったところ、1.8N/mm2の強度を示した。
実施例1得た部分ブロックMDIを100.0g量りとり、窒素雰囲気下で120℃に加熱し、攪拌しながら、ポリオール(商品名;DIOL−400、三井武田ケミカル(株)製、OHV=281、平均官能基数2.0)93.33gおよび熱膨張性マイクロカプセル(商品名;F−78D)3.13gを添加して、5分間攪拌し、熱硬化性発泡樹脂組成物を得た。
この熱硬化性発泡樹脂組成物を70℃まで冷却し、離型紙で作製した内寸が200mm×7mm×50mmの型の中へ41.8g投入し、5℃まで冷却して仮成型体を得た。
について、スパン150mm、クロスヘッドスピード20mm/minで3点曲げ試験を行ったところ、1.2N/mm2の強度を示した。
Claims (7)
- 常温で固体(粘度2000Pa・sを示す温度が35℃以上)であるブロックドポリイソシアネートと、活性水素化合物と、発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを含み、
前記ブロックドポリイソシアネートは、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部がブロック化剤で封止され、イソシアネート基の残存率が5〜40モル%である、
常温で固体(粘度2000Pa・sを示す温度が35℃以上)である、熱硬化性発泡樹脂組成物。 - 前記ブロック化剤がオキシム化合物であることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性発泡樹脂組成物。
- 前記ポリイソシアネート化合物が芳香族ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項1または2に記載の熱硬化性発泡樹脂組成物。
- 前記活性水素化合物が3官能以上の活性水素化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱硬化性発泡樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱硬化性発泡樹脂組成物を、前記ブロックドポリイソシアネートの溶融温度以上、脱ブロック化および発泡しない温度以下で加熱して、一部にウレタン(ウレア)結合が導入した、常温で固体状(粘度2000Pa・sを示す温度が35℃以上)の仮成型体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱硬化性発泡樹脂組成物を、前記ブロックドポリイソシアネートの溶融温度以上、脱ブロック化および発泡しない温度以下で予備成型して仮成型体を得る工程と、
前記仮成型体を箱型部材の内部に挿入し、前記ブロック化剤が脱離し発泡剤が発泡する温度以上で加熱して、部材の内部で硬化・発泡させ加熱硬化発泡体を得る工程を含む
ことを特徴とする加熱硬化発泡体の製造方法。 - 一部にウレタン(ウレア)結合が導入されるように、前記ブロックドポリイソシアネートの溶融温度以上、脱ブロック化および発泡しない温度以下で加熱して用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱硬化性発泡樹脂組成物の使用方法。
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