JP5441790B2 - Rigid polyurethane foam and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は低密度で高い独立起泡率を有しながら、寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフォーム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a rigid polyurethane foam excellent in dimensional stability while having a low density and a high independent foaming rate, and a method for producing the same.

硬質ポリウレタンフォームは、断熱性、成形性、自己接着性などに優れるため住宅や冷凍冷蔵倉庫などの建築物、自動販売機や冷蔵庫などの機器類の各種断熱材として使用されている。硬質ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートとを、触媒、整泡剤、発泡剤の存在下で反応させて得られる。従来より、硬質ポリウレタンフォームを製造するための発泡剤としては、低密度で寸法安定性が良く、独立気泡率の高いフォームを容易に得ることができるハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)が用いられてきたが、HCFCはオゾン層を破壊するという環境問題を生じることから、現在では使用が禁止されている。   Rigid polyurethane foam is excellent in heat insulation, moldability, self-adhesiveness, etc., and is used as various heat insulating materials for buildings such as houses and refrigerator-freezer warehouses, and vending machines and refrigerators. The rigid polyurethane foam is obtained by reacting a polyol and polyisocyanate in the presence of a catalyst, a foam stabilizer, and a foaming agent. Conventionally, hydrochlorofluorocarbon (HCFC) has been used as a foaming agent for producing rigid polyurethane foam, which can easily obtain a foam with low density, good dimensional stability, and high closed cell ratio. HCFCs are now prohibited from being used because they cause environmental problems that destroy the ozone layer.

近年、硬質ポリウレタンフォームを製造するための発泡剤として、上記HCFCに代わって、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ペンタン等のハイドロカーボン(HC)、水等が使用されるようになっており、これらの発泡剤を用いて硬質ポリウレタンフォームを製造する方法が提案されている(特許文献1、特許文献2)。   In recent years, hydrofluorocarbons (HFC), hydrocarbons such as pentane (HC), water, and the like have been used as foaming agents for producing rigid polyurethane foams in place of the above HCFCs. A method of producing a rigid polyurethane foam using an agent has been proposed (Patent Document 1, Patent Document 2).

特開2009−108160号公報JP 2009-108160 A 特開2007−197499号公報JP 2007-197499 A

しかしながら、水、HFC、HC等の発泡剤を用いて得た硬質ポリウレタンフォームは、HCFCを用いて得られる硬質ポリウレタンフォームと比較すると、寸法安定性に劣るという問題があり、特に低密度の硬質ポリウレタンフォームでは、寸法安定性を向上させるために例えば、フォーム中のセルを連続気泡化させる方法があるが、この方法では独立気泡率が低下し、断熱性が悪くなるという問題があった。一方、硬質ポリウレタンフォームの密度を高密度とすれば寸法安定性は向上されるが、HCFCを発泡剤として用いた場合のように、低密度で独立気泡率が高く、寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームを得ることは困難であった。   However, the rigid polyurethane foam obtained by using a foaming agent such as water, HFC, HC, etc. has a problem that it is inferior in dimensional stability as compared with the rigid polyurethane foam obtained by using HCFC. In order to improve the dimensional stability of the foam, for example, there is a method in which the cells in the foam are made into open cells. However, this method has a problem that the closed cell ratio is lowered and the heat insulation is deteriorated. On the other hand, if the density of the rigid polyurethane foam is increased, the dimensional stability is improved. However, as in the case where HCFC is used as a foaming agent, the rigid polyurethane foam has a low density, a high closed cell ratio, and excellent dimensional stability. It was difficult to obtain a polyurethane foam.

本発明は上記従来技術の問題に鑑みなされたもので、水、HFC、HC、二酸化炭素等を発泡剤として用いた硬質ポリウレタンフォームであって、HCFCを発泡剤として用いた場合のように、低密度であっても寸法安定性が良く、高い独立気泡率を有する断熱性等に優れた硬質ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。また本発明は水、HFC、HC、二酸化炭素等を発泡剤として用い、低密度であっても寸法安定性に優れ、高い独立気泡率を有する硬質ポリウレタンフォームを製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a rigid polyurethane foam using water, HFC, HC, carbon dioxide or the like as a foaming agent, and has a low content as in the case where HCFC is used as a foaming agent. An object of the present invention is to provide a rigid polyurethane foam having good dimensional stability even at a density and excellent heat insulation properties having a high closed cell ratio. Another object of the present invention is to provide a method for producing a rigid polyurethane foam that uses water, HFC, HC, carbon dioxide or the like as a foaming agent, has excellent dimensional stability even at low density, and has a high closed cell ratio. And

即ち本発明は、
(1)ポリオールとポリイソシアネートとを、水、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロカーボン、二酸化炭素より選ばれた1種又は2種以上の発泡剤、触媒及び、重量平均分子量4000〜6000(PEG換算値)のシリコーン系化合物と、重量平均分子量500〜2000(PEG換算値)のシリコーン系化合物とを少なくとも含むHLB7以下の整泡剤の存在下に反応させて得た硬質ポリウレタンフォーム、
(2)密度が20〜40kg/m 、独立気泡率が60〜100%、寸法変化率が10%以下である上記(1)の硬質ポリウレタンフォーム、
(3)ポリオールとポリイソシアネートとを、水、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロカーボン、二酸化炭素より選ばれた1種又は2種以上の発泡剤、触媒及び、重量平均分子量(PEG換算値)4000〜6000のシリコーン系化合物と、重量平均分子量500〜2000(PEG換算値)のシリコーン系化合物とを少なくとも含むHLB7以下の整泡剤の存在下に反応させ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、
を要旨とするものである。
That is, the present invention
(1) Polyol and polyisocyanate are made of one, two or more blowing agents selected from water, hydrofluorocarbon, hydrocarbon, carbon dioxide, catalyst, and silicone having a weight average molecular weight of 4000 to 6000 (PEG conversion value). system compound, the weight average molecular weight 500-2000 rigid polyurethane Form of a silicone compound obtained by reacting in the presence of at least including HLB7 following foam stabilizer (PEG converted value),
(2) The rigid polyurethane foam according to the above (1), having a density of 20 to 40 kg / m 3 , a closed cell ratio of 60 to 100%, and a dimensional change rate of 10% or less,
(3) Polyol and polyisocyanate are silicones having one or more foaming agents selected from water, hydrofluorocarbons, hydrocarbons and carbon dioxide, catalysts, and weight average molecular weight (PEG conversion value) of 4000 to 6000. A method for producing a rigid polyurethane foam, characterized by reacting in the presence of a foam stabilizer having an HLB of 7 or less, comprising at least a silicone compound having a weight average molecular weight of 500 to 2000 (PEG conversion value),
Is a summary.

本発明の硬質ポリウレタンフォームは、発泡剤として水、HFC、HC、二酸化炭素を用いて得たものでありながら、低密度であっても寸法安定性に優れるとともに、独立気泡率が高いため断熱性等に優れている。また本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、従来、水、HFC、二酸化炭素を発泡剤として用いた場合には得ることが困難であった、低密度で寸法安定性に優れ、しかも独立気泡率の高い硬質ポリウレタンフォームを確実に得ることができるという効果を奏する。   The rigid polyurethane foam of the present invention is obtained by using water, HFC, HC, carbon dioxide as a foaming agent, and is excellent in dimensional stability even at low density, and has a high closed cell ratio, and thus has heat insulation properties. Etc. Further, according to the method for producing a rigid polyurethane foam of the present invention, it has been difficult to obtain conventionally when water, HFC, or carbon dioxide is used as a foaming agent, and it has low density, excellent dimensional stability, and independent. There is an effect that a rigid polyurethane foam having a high cell ratio can be obtained with certainty.

本発明の硬質ポリウレタンフォームとは、いわゆる硬質ポリウレタンフォームの他、ウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォーム、硬質ポリイソシアヌレートフォーム、その他の硬質フォーム等の硬質系のポリウレタンフォームを包含する。以下、便宜上、硬質ポリウレタンフォームについて説明するが、本発明はこれに限定されない。   The rigid polyurethane foam of the present invention includes rigid polyurethane foams such as urethane-modified rigid polyisocyanurate foams, rigid polyisocyanurate foams, and other rigid foams in addition to so-called rigid polyurethane foams. Hereinafter, although a rigid polyurethane foam is demonstrated for convenience, this invention is not limited to this.

本発明の硬質ポリウレタンフォームは、ポリイソシアネートとポリオールを、触媒、整泡剤、発泡剤(水、HFC、HC、二酸化炭素より選ばれた少なくとも1種)の存在下で、連続法又は非連続法等により反応せしめて製造することができる。   The rigid polyurethane foam of the present invention comprises a polyisocyanate and a polyol in the presence of a catalyst, a foam stabilizer, and a foaming agent (at least one selected from water, HFC, HC, carbon dioxide) or a continuous process or a discontinuous process. It can be made to react by such as.

発泡剤として用いるHFCとしては、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC245fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC365mfc)等が挙げられる。またHCとしては、ノルマルペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、イソブタン等が挙げられる。また二酸化炭素としては、液体状態、亜臨界状態、超臨界状態の二酸化炭素が挙げられる。そして、水、HFC、HC、二酸化炭素は、1種又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。発泡剤の使用量は、ポリオール100重量部当たり、5〜40重量部が好ましい。   Examples of the HFC used as the foaming agent include 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC245fa), 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC365mfc), and the like. Examples of HC include normal pentane, isopentane, cyclopentane, isobutane and the like. Examples of carbon dioxide include carbon dioxide in a liquid state, a subcritical state, and a supercritical state. Water, HFC, HC, and carbon dioxide can be used alone or in combination of two or more. The amount of the blowing agent used is preferably 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.

本発明の硬質ポリウレタンフォームは、密度が20〜40kg/m、独立気泡率が60〜100%であり、寸法変化率が10%以下であるが、密度22〜32kg/m、独立気泡率70〜100%、寸法変化率5%以下が好ましい。 The rigid polyurethane foam of the present invention has a density of 20 to 40 kg / m 3 , a closed cell rate of 60 to 100%, and a dimensional change rate of 10% or less, but a density of 22 to 32 kg / m 3 and a closed cell rate. 70 to 100% and a dimensional change rate of 5% or less are preferable.

本発明の硬質ウレタンフォームを得るために用いられる整泡剤としては、少なくとも、重量平均分子量(PEG換算値)4000〜6000のシリコーン系化合物と、重量平均分子量500〜2000(PEG換算値)のシリコーン系化合物とを含有する、HLB7以下の整泡剤が用いられる。本発明において用いる整泡剤は、上記重量平均分子量4000〜6000のシリコーン系化合物を70重量%以上、重量平均分子量500〜2000のシリコーン系化合物を3〜30重量%含有するものが好ましいが、特に重量平均分子量4000〜6000のシリコーン系化合物を80〜95重量%、重量平均分子量500〜2000のシリコーン系化合物を5〜20重量%含有するものが好ましい。整泡剤は、1種又は2種以上の重量平均分子量4000〜6000のシリコーン系化合物と、1種又は2種以上の重量平均分子量500〜2000のシリコーン系化合物とを含有していても良く、また更に重量平均分子量500未満のシリコーン系化合物、重量平均分子量2000超〜4000未満のシリコーン系化合物、重量平均分子量6000超のシリコーン系化合物等を含有していても良い。整泡剤は表面張力が20〜26mN/mのものが好ましい。   The foam stabilizer used for obtaining the rigid urethane foam of the present invention includes at least a silicone compound having a weight average molecular weight (PEG conversion value) of 4000 to 6000 and a silicone having a weight average molecular weight of 500 to 2000 (PEG conversion value). A foam stabilizer having an HLB of 7 or less is used. The foam stabilizer used in the present invention preferably contains 70% by weight or more of the silicone compound having a weight average molecular weight of 4000 to 6000 and 3 to 30% by weight of a silicone compound having a weight average molecular weight of 500 to 2,000. It preferably contains 80 to 95% by weight of a silicone compound having a weight average molecular weight of 4000 to 6000 and 5 to 20% by weight of a silicone compound having a weight average molecular weight of 500 to 2000. The foam stabilizer may contain one or more kinds of silicone compounds having a weight average molecular weight of 4000 to 6000 and one or more kinds of silicone compounds having a weight average molecular weight of 500 to 2,000, Further, it may contain a silicone compound having a weight average molecular weight of less than 500, a silicone compound having a weight average molecular weight of more than 2000 to less than 4000, a silicone compound having a weight average molecular weight of more than 6000, and the like. The foam stabilizer preferably has a surface tension of 20 to 26 mN / m.

本発明において用いる具体的な整泡剤としては、例えば、SZ−1328、SZ−1346E、SZ−1333(いずれも東レ・ダウコーニング株式会社製の整泡剤の型番)等が挙げられ、これら整泡剤は1種または2種以上を併用することができる。整泡剤の使用量はポリオール化合物100重量部当たり、0.1〜5重量部が好ましい。上記整泡剤とともに、市販されている一般的な硬質ポリウレタンフォーム用整泡剤、例えば、SF−2937F、SF−2938F、SZ−1671、SZ−1710、SH−193、SF−2936F、SZ−1642、SZ−1720(いずれも東レ・ダウコーニング株式会社製の整泡剤の型番)、或いはB8481、B8443、B8465、B8486、B8466、B8450(いずれもエボニック デグサ ジャパン株式会社製の整泡剤の型番)などを併用することもできる。   Specific examples of the foam stabilizer used in the present invention include SZ-1328, SZ-1346E, and SZ-1333 (all of which are model numbers of foam stabilizers manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.). One or more foaming agents can be used in combination. The amount of the foam stabilizer used is preferably 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol compound. Along with the above-mentioned foam stabilizer, commercially available foam stabilizers for rigid polyurethane foam, for example, SF-2937F, SF-2938F, SZ-1671, SZ-1710, SH-193, SF-2936F, SZ-1642 , SZ-1720 (all are model numbers of a foam stabilizer manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), or B8481, B8443, B8465, B8486, B8466, B8450 (all are model numbers of foam stabilizers manufactured by Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) Etc. can also be used together.

本発明においてポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールが使用でき、これらは1種又は2種以上を併用することができる。ポリエステルポリオールとしては多価カルボン酸に多価アルコールを縮合してなるポリオールや、環状エステル開環重合からなるポリオールがある。多価カルボン酸としてはコハク酸、グルタン酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸及びこれらの無水物からなるポリオールが挙げられる。一方、多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、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、シュークローズ、ビスフェノールA等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、特に芳香環を有するポリエステルポリオールが好ましい。ポリエステルポリオールの水酸基価は特に限定されないが、100〜400mgKOH/gが好ましい。   In the present invention, polyester polyol and polyether polyol can be used as the polyol, and these can be used alone or in combination of two or more. Examples of the polyester polyol include a polyol formed by condensing a polyhydric alcohol with a polyvalent carboxylic acid, and a polyol formed by cyclic ester ring-opening polymerization. Examples of the polyvalent carboxylic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and polyols composed of these anhydrides. On the other hand, examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylol propane, pentaerythritol, sorbitol, shoelace, and bisphenol A. As the polyester polyol, a polyester polyol having an aromatic ring is particularly preferable. The hydroxyl value of the polyester polyol is not particularly limited, but is preferably 100 to 400 mgKOH / g.

ポリエーテルポリオールとしては、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、上記多価アルコール等のアルコール類;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミンなどの脂肪族アミン類;トルエンジアミン、メチレンジアニリンなどの芳香族アミン類;マンニッヒ縮合物等に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドの1種または2種以上を付加重合して得られるポリエーテルポリオールが挙げられ、これらのポリエーテルポリオールは1種単独であるいは2種以上を適宜組み合わせ使用することができる。ポリエーテルポリオールとしては、芳香族ポリエーテルポリオールが熱伝導率を低下させる為に特に好ましい。ポリエーテルポリオールの水酸基価は特に限定されないが、300〜800mgKOH/gが好ましい。また、ポリエーテルポリオール中に、酢酸ビニルやポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル/スチレン共重合体等のポリマー成分を分散させたポリマーポリオールを使用してもよい。特に酢酸ビニルやポリアクリロニトリル/スチレン共重合体をポリエーテルポリオール中に分散させたポリマーポリオールが好ましく用いられる。   Examples of polyether polyols include alcohols such as aliphatic alcohols, aromatic alcohols, and polyhydric alcohols; aliphatic amines such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and ethylenediamine; aromatics such as toluenediamine and methylenedianiline. Examples of amine polyols include polyether polyols obtained by addition polymerization of one or more alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide in Mannich condensation products. It can use individually or in combination of 2 or more types as appropriate. As the polyether polyol, an aromatic polyether polyol is particularly preferable because it lowers the thermal conductivity. The hydroxyl value of the polyether polyol is not particularly limited, but is preferably 300 to 800 mgKOH / g. Further, a polymer polyol in which a polymer component such as vinyl acetate, polyacrylonitrile, or polyacrylonitrile / styrene copolymer is dispersed in a polyether polyol may be used. In particular, a polymer polyol in which vinyl acetate or a polyacrylonitrile / styrene copolymer is dispersed in a polyether polyol is preferably used.

上記のポリオールと反応させるポリイソシアネートとして、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートなど;これらの変性ポリイソシアネート、すなわち、ポリイソシアネートの部分化学反応で得られる生成物であって、例えば、エステル、尿素、ビューレット、アロファネート、カルボジイミド、イソシアヌレート、ウレタンなどの基を含むポリイソシアネート;などが挙げられ、これらポリイソシアネートは1種単独であるいは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。   Examples of the polyisocyanate to be reacted with the above-mentioned polyol include diphenylmethane diisocyanate, polymeric diphenylmethane diisocyanate, etc .; these modified polyisocyanates, that is, products obtained by partial chemical reaction of polyisocyanate, for example, esters, urea, burettes, And polyisocyanates containing groups such as allophanate, carbodiimide, isocyanurate, and urethane. These polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.

上記のポリイソシアネートの使用量は、下記(1)式で示すイソシアネートインデックスが50〜300となる量が好ましく、100〜250となる量がより好ましい。   The amount of the polyisocyanate used is preferably such that the isocyanate index represented by the following formula (1) is 50 to 300, more preferably 100 to 250.

(数1)
イソシアネートインデックス=NCO基/ポリオールの活性水素×100 (1)
(Equation 1)
Isocyanate index = NCO group / active hydrogen of polyol × 100 (1)

ポリオールとポリイソシアネートとを反応させるために用いる触媒としては、従来から一般に用いられているアミン触媒や金属触媒等が使用できる。アミン触媒としては、例えば、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,−ジメチルベンジルアミン、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、N,N’,N’−トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N’,N’’−トリス(3−ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N−アミノエトキシエタノール、N,N−ジメチルアミノヘキサノール、テトラメチルヘキサンジアミン、1−メチルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール等が使用できる。金属触媒としては、例えば、スタナスオクトエート;ジブチルチンジラウリレート;オクチル酸鉛;酢酸カリウムやオクチル酸カリウム等のカリウム塩等が使用できる。これらのアミン触媒や金属触媒の他に、蟻酸や酢酸等の脂肪酸の第4級アンモニウム塩等も使用できる。以上の触媒は、それぞれ1種単独で使用してもよいし、2種以上を適宜組み合わせて使用することもできる。本発明において、上記触媒の使用量は、ポリオール100重量部当たりに対し、0.1〜15重量部程度が好ましい。   As the catalyst used for reacting the polyol and the polyisocyanate, conventionally used amine catalysts, metal catalysts, and the like can be used. Examples of the amine catalyst include N, N, N ′, N′-tetramethylhexanediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylpropanediamine, N, N, N ′, N ″, N ′. '-Pentamethyldiethylenetriamine, N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, -dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, N, N ', N '-Trimethylaminoethylpiperazine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N ′, N ″ -tris (3-dimethylaminopropyl) hexahydro-s-triazine, bis (dimethylaminoethyl) ether, N, N— Aminoethoxyethanol, N, N-dimethylaminohexanol, tetramethylhexanediamine, 1-methyl Imidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole and the like can be used. Examples of the metal catalyst that can be used include stannous octoate; dibutyltin dilaurate; lead octylate; potassium salts such as potassium acetate and potassium octylate. In addition to these amine catalysts and metal catalysts, quaternary ammonium salts of fatty acids such as formic acid and acetic acid can also be used. Each of the above catalysts may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the amount of the catalyst used is preferably about 0.1 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.

本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造に際しては、上記ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、整泡剤、発泡剤の他に、必要に応じて相溶化剤、減粘剤、着色剤、安定剤等の、硬質ポリウレタンフォームの製造に際して一般的に使用されている添加剤を使用することができる。   In the production of the rigid polyurethane foam of the present invention, in addition to the polyol, polyisocyanate, catalyst, foam stabilizer, and foaming agent, a hardener such as a compatibilizing agent, a thinning agent, a colorant, and a stabilizer, if necessary. Additives commonly used in the production of polyurethane foams can be used.

本発明の硬質ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートとを、水、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロカーボン、二酸化炭素より選ばれた1種又は2種以上の発泡剤、触媒、整泡剤の存在下に反応させて得られるものであり、その製造には、一般的に使用される高圧、及び低圧の硬質ポリウレタン発泡機が用いられ、例えばポリイソシアネートと、ポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他助剤からなる混合物とを一定の比率で連続又は非連続的に混合する発泡方法を用いることが出来る。   The rigid polyurethane foam of the present invention reacts a polyol and a polyisocyanate in the presence of one or more foaming agents, catalysts, and foam stabilizers selected from water, hydrofluorocarbons, hydrocarbons, and carbon dioxide. The high-pressure and low-pressure hard polyurethane foaming machines generally used are used for the production thereof, for example, polyisocyanate, polyol, foaming agent, catalyst, foam stabilizer and other auxiliary agents. It is possible to use a foaming method in which the mixture of is continuously or discontinuously mixed at a constant ratio.

以下、実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

実施例1〜8、比較例1
実施例、比較例において使用した原料を以下に示す。
〔使用原料〕
ポリイソシアネート
ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン株式会社製:MR200:NCO含量31%)
Examples 1-8, Comparative Example 1
The raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown below.
[Raw materials]
Polyisocyanate Polymeric diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd .: MR200: NCO content 31%)

ポリオール
ポリオールA:無水フタル酸を開始剤とした水酸基価315mgKOH/gのポリエステルポリオール
ポリオールB:トルエンジアミンを開始剤とした水酸基価360mgKOH/gのポリエーテルポリオール
ポリオールC:マンニッヒを開始剤とし、ポリオール中に酢酸ビニル化合物を分散させた水酸基価300mgKOH/gのポリエーテルポリオール
Polyol polyol A: Polyester polyol polyol B having a hydroxyl value of 315 mgKOH / g using phthalic anhydride as an initiator B: Polyether polyol polyol C having a hydroxyl value of 360 mgKOH / g using toluenediamine as an initiator C: In the polyol using Mannich as an initiator Polyether polyol having a hydroxyl value of 300 mgKOH / g in which a vinyl acetate compound is dispersed in

整泡剤
整泡剤A:表1に性状を示す整泡剤
Foam stabilizer Foam stabilizer A: Foam stabilizer with properties shown in Table 1

Figure 0005441790
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整泡剤B:表2に性状を示す整泡剤 Foam stabilizer B: Foam stabilizer whose properties are shown in Table 2

Figure 0005441790
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触媒:トリス−(ジメチルアミノプロピル)−ヘキサトリアジン(エアプロダクツ株式会社製:ポリキャット41) Catalyst: Tris- (dimethylaminopropyl) -hexatriazine (manufactured by Air Products: Polycat 41)

難燃剤:トリスクロロプロピルフォスフェート(大八化学株式会社製:TMCPP) Flame retardant: Trischloropropyl phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd .: TMCPP)

発泡剤:
発泡剤A:HFC365mfc
発泡剤B:水
発泡剤C:シクロペンタン
Foaming agent:
Foaming agent A: HFC365mfc
Blowing agent B: Water blowing agent C: Cyclopentane

〔フォーム製造方法〕
表3に示す配合組成の混合物を、ハンドミキサーを用いて3400回転/分で3秒間撹拌した後、250mm×150mm×300mmの木箱内で自由発泡させて硬質ポリウレタンフォームを得た。また同じ配合組成の混合物をハンドミキサーを用いて3400回転/分で3秒間撹拌した後、300mm×300mm×30mmのモールド内にて、パック率120%で発泡させ、硬質ポリウレタンフォームを製造した。尚、ポリイソシアネート及びポリオールは、液温25℃で、イソシアネートインデックスが150となるように配合した。また、表3に示すポリオールA〜B、整泡剤A〜B、発泡剤A〜C、触媒、難燃剤、ポリイソシアネートの各数値の単位は重量部である。
[Form production method]
The mixture having the composition shown in Table 3 was stirred at 3400 rpm for 3 seconds using a hand mixer, and then freely foamed in a wooden box of 250 mm × 150 mm × 300 mm to obtain a rigid polyurethane foam. A mixture having the same composition was stirred at 3400 rpm for 3 seconds using a hand mixer, and then foamed at a pack rate of 120% in a 300 mm × 300 mm × 30 mm mold to produce a rigid polyurethane foam. In addition, the polyisocyanate and the polyol were blended so that the liquid temperature was 25 ° C. and the isocyanate index was 150. Moreover, the unit of each numerical value of polyol AB shown in Table 3, foam stabilizer AB, foaming agent AC, a catalyst, a flame retardant, and polyisocyanate is a weight part.

上記製造方法にて得られた硬質ポリウレタンフォームについて、密度、独立気泡率、熱伝導率、寸法変化を以下の方法で評価した。結果を表3にあわせて示した。   About the rigid polyurethane foam obtained by the said manufacturing method, the density, the closed cell rate, the heat conductivity, and the dimensional change were evaluated with the following method. The results are shown in Table 3.

〔評価方法〕
密度(kg/m):木箱内で自由発泡して得た硬質ポリウレタンフォームより、100mm×100mm×100mmの試験片を切り出し、試験片の密度をJIS A9511に準拠して測定した。
〔Evaluation method〕
Density (kg / m 3 ): A test piece of 100 mm × 100 mm × 100 mm was cut out from a rigid polyurethane foam obtained by free foaming in a wooden box, and the density of the test piece was measured according to JIS A9511.

独立気泡率(%):モールド内発泡して得た硬質ポリウレタンフォームより、30mm×30mm×25mmの試験片を切り出し、試験片の独立気泡率をASTM D2856に準拠して測定した。 Closed cell ratio (%): A test piece of 30 mm × 30 mm × 25 mm was cut out from a rigid polyurethane foam obtained by foaming in a mold, and the closed cell ratio of the test piece was measured in accordance with ASTM D2856.

熱伝導率(W/mK):木箱内で自由発泡して得た硬質ポリウレタンフォームより、200mm×200mm×25mmの試験片を切り出し、試験片の熱伝導率をJIS A1412に示される熱流計法により、英弘精機社製オートλHC−074を用いて平均温度23℃で測定した。 Thermal conductivity (W / mK): A test piece of 200 mm × 200 mm × 25 mm was cut out from a rigid polyurethane foam obtained by free foaming in a wooden box, and the thermal conductivity of the test piece is shown in JIS A1412. Thus, measurement was performed at an average temperature of 23 ° C. using an auto λHC-074 manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.

寸法変化:木箱内で自由発泡して得た硬質ポリウレタンフォームより、150mm×100mm×100mmの試験片を切り出し、試験片を−20℃で72時間以上放置した時と120℃で6時間以上放置した時の試験片の変形状態をそれぞれ調べ、
○:フォームの寸法変化率が10%以下。
×:フォームの寸法変化率が10%を超える。
と評価した。
Dimensional change: A test piece of 150 mm × 100 mm × 100 mm was cut out from a rigid polyurethane foam obtained by free foaming in a wooden box, and the test piece was left at −20 ° C. for 72 hours or more and left at 120 ° C. for 6 hours or more. Investigate the deformation state of the test piece when
○: The dimensional change rate of the foam is 10% or less.
X: The dimensional change rate of the foam exceeds 10%.
It was evaluated.

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実施例1〜8では、発泡挙動が正常で、フォーム外観に優れ、低密度、高独立気泡率でありながら、寸法変化がない硬質ポリウレタンフォームが得られたが、比較例1では、発泡挙動が正常で、フォーム外観に優れ、低密度、高独立気泡率の硬質ポリウレタンフォームが得られるものの、このフォームは寸法変化が大きく、フォーム製造後に収縮してしまった。   In Examples 1 to 8, a rigid polyurethane foam having normal foaming behavior, excellent foam appearance, low density, high closed cell ratio and no dimensional change was obtained. In Comparative Example 1, the foaming behavior was Although a normal, excellent foam appearance, low density and high closed cell ratio rigid polyurethane foam was obtained, the foam had a large dimensional change and contracted after the foam was produced.

Claims (3)

ポリオールとポリイソシアネートとを、水、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロカーボン、二酸化炭素より選ばれた1種又は2種以上の発泡剤、触媒及び、重量平均分子量4000〜6000(PEG換算値)のシリコーン系化合物と、重量平均分子量500〜2000(PEG換算値)のシリコーン系化合物とを少なくとも含むHLB7以下の整泡剤の存在下に反応させて得た硬質ポリウレタンフォーム。 A polyol and a polyisocyanate, one or more foaming agents selected from water, hydrofluorocarbons, hydrocarbons and carbon dioxide, a catalyst, and a silicone compound having a weight average molecular weight of 4000 to 6000 (PEG conversion value) , weight average molecular weight 500-2000 rigid polyurethane Form of a silicone compound obtained by reacting in the presence of at least including HLB7 following foam stabilizer (PEG converted value). 密度が20〜40kg/mDensity is 20-40kg / m 3 、独立気泡率が60〜100%、寸法変化率が10%以下である請求項1記載の硬質ポリウレタンフォーム。The rigid polyurethane foam according to claim 1, having a closed cell ratio of 60 to 100% and a dimensional change rate of 10% or less. ポリオールとポリイソシアネートとを、水、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロカーボン、二酸化炭素より選ばれた1種又は2種以上の発泡剤、触媒及び、重量平均分子量(PEG換算値)4000〜6000のシリコーン系化合物と、重量平均分子量500〜2000(PEG換算値)のシリコーン系化合物とを少なくとも含むHLB7以下の整泡剤の存在下に反応させ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。A polyol and a polyisocyanate, one or more foaming agents selected from water, hydrofluorocarbon, hydrocarbon, carbon dioxide, a catalyst, and a silicone compound having a weight average molecular weight (PEG conversion value) of 4000 to 6000; A method for producing a rigid polyurethane foam, comprising reacting in the presence of a foam stabilizer of HLB 7 or less containing at least a silicone compound having a weight average molecular weight of 500 to 2000 (PEG conversion value).
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