JP6707816B2 - ポリイソシアネート及びポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のポリイソシアネート(B1)は、ポリイソシアネート(B0)をポリエステルポリオール(A0)で変性させることを特徴とするものである。
本発明のポリウレタンフォームは、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、重合禁止剤(C)、発泡剤(D)、触媒(E)及び界面活性剤(F)を原料として使用して成るポリウレタンフォームであって、ポリイソシアネート(B)の一部又は全部が、ポリイソシアネート(B0)をポリエステルポリオール(A0)で変性させたものであり、かつ、該ポリエステルポリオール(A0)は、カルボン酸成分として少なくともフマル酸及び/又はマレイン酸を用いたものであることを特徴とするポリウレタンフォームである。
ポリオール(A)としては、水酸基価が20〜800mgKOH/g、官能基数が1.0〜8.0のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール又はポリマーポリオール等から選ばれる少なくとも一種のポリウレタンフォームの製造に用いられる公知のものを使用することができる。
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、あらかじめ重合禁止剤を添加する。ポリポリオール(A)が重合することによって貯蔵安定性が悪化するのを防ぐためである。重合禁止剤としては公知の重合禁止剤を用いることができる。具体的には、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、2−メチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン等のハイドロキノン系、p−ベンゾキノン、メチル−p−ベンゾキノン等のベンゾキノン系、1,4−ナフトキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン等のナフトキノン系、1,4−ナフトハイドロキノン、2−メチル−1,4−ナフトハイドロキノン等のナフトハイドロキノン系、カテコール、t−ブチルカテコール等のカテコール系、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4−メトキシフェノール、クレゾール等のフェノール系、1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オール等のN−オキシル系、その他、フェノチアジン、フェルダジル、α,α−ジフェニル−β−ピクリルヒドラジル等の公知の重合禁止剤が挙げられる。これらの重合禁止剤は2種類以上を用いてもよい。
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、発泡剤(D)を用いる。発泡剤(D)としては、オゾン破壊係数が0.1以下の発泡剤、例えば、HFC−245fa、HFC−365mfcのようなハイドロフルオロカーボン系発泡剤、ペンタン、シクロペンタンのような炭化水素系発泡剤、HFO−1234ze、HFO−1234yf、HCFO−1233zd、HFO−1336mzz等のハイドロフルオロオレフィン系発泡剤、水、炭酸ガス等が挙げられる。なお、水はポリイソシアネートとの反応によって炭酸ガスを発生することにより、発泡剤として作用する。
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、触媒(E)を用いる。触媒(E)としては、通常のポリウレタンフォームの製造に使用される公知の触媒が使用できる。例えば、トリエチレンジアミン、N,N−テトラメチルヘキサンジアミン等のアミン系触媒の他に、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫等の錫系、オクチル酸鉛等の鉛系等の金属系触媒等が挙げられる。また、イソシアネートの三量化触媒としてカリウム系、四級アンモニウム塩系、トリアジン系等が挙げられる、これらはいずれも市販の触媒を用いることができる。触媒の配合量は目的とするポリウレタンフォームの反応性や物性により適宜選択されるが、泡化触媒、樹脂化触媒、バランス型触媒、三量化触媒等を組み合わせるのが一般的である。
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、界面活性剤(F)を用いる。界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系のいずれであってもよいが、ノニオン系界面活性剤が好ましく、特にシリコーン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤の使用量は、ポリオール(A)100重量部に対して0.5〜10重量部である。また、2種以上の界面活性剤を使用してもよい。
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、用途や目的に応じて添加剤、助剤等を使用することができる。例えば、代表的な添加剤として難燃剤、減粘剤、重合開始剤が挙げられる。具体的には、難燃剤としてクロロアルキルホスフェート類、トリス(ベータクロロエチル)ホスフェート又はトリス(ベータクロロプロピル)ホスフェート等が挙げられ、減粘剤としては、プロピレンカーボネート又はテトラグライム等が使用することができる。重合開始剤としては、過酸化ジブチル、過酸化ベンゾイル、過安息香酸ジt−ブチル等が挙げられる。上記以外の添加剤や助剤については、特に限定されるものではなく、物性向上や操作性向上等の目的で使用されるものであれば、著しい悪影響を及ぼすものでない限りにおいて使用することができる。
本発明のポリウレタンフォームの製造方法は、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、重合禁止剤(C)、発泡剤(D)、触媒(E)及び界面活性剤(F)を原料として使用するポリウレタンフォームの製造方法であって、ポリイソシアネート(B)の一部が、ポリイソシアネート(B0)をポリエステルポリオール(A0)で変性させたものであり、かつ、該ポリエステルポリオール(A0)は、カルボン酸成分として少なくともフマル酸及び/又はマレイン酸を用い、これらを混合して発泡硬化させるというものである。実用的には、ポリイソシアネート(B)をA液、ポリオール(A)をB液(プレミックス液)として、発泡剤(D)として水、触媒(E)、界面活性剤(F)及びその他助剤等は、予め、ポリオール(A)に適宜混合させ、後述する装置を使用して2液を混合し、発泡、硬化させるという方法である。尚、発泡剤(D)、触媒(E)、界面活性剤(F)は、ポリオール(A)に混合するのが好ましいが、場合によってはポリイソシアネート(B)に混合させたり、それぞれの成分をウレタン化反応の直前まで混合せずに3種類以上の原料液として取り扱う場合もある。
公知の方法によりポリエステルポリオール(A0)を合成した。得られたポリエステルオール(A0)をポリエステルオールA0−1〜A0−5として原料カルボン酸成分及びアルコール成分の組成、重合禁止剤(C0)、酸価、水酸基価、粘度、水分を表1に示した。ポリエステルポリオール(A0)の物性評価方法は表2に示した。
公知の方法により、ポリイソシアネート(B1)を合成した。得られたポリイソシアネート(B1)をポリイソシアネートB1−1〜B1−5として原料ポリエステルポリオール(A0)及びポリイソシアネート(B0)の組成、イソシアネート含有率及び貯蔵安定性を表3に示した。用いたポリイソシアネート(B0)の種類と合成したポリイソシアネート(B1)の物性評価方法は表4に示した。
表7に示す配合にて、プレミックス液を調整した。また、配合成分として表8に示すものを併せて用いた。
表7に記載のプレミックス液1、2と、表3、表4に記載のポリイソシアネート(B1)を表9に記載の配合で所定量ポリカップに採り、表10に示す条件で、電動ミキサーで高速混合した。その後、上面と下面に鋼板面材を準備した金型に流し込んで型締めし、ポリウレタンフォームの鋼板面材サンドイッチパネルを作成した。なお、イソシアネートインデックスが250となるようにプレミックス液とポリイソシアネート(B1)の配合量を調整した。
(2)表9の実施例6乃至10において、フマル酸及び/又はマレイン酸を含有するポリエステルポリオールA0−1乃至A0−5で変性したポリイソシアネートB1−1乃至B1−5を用いて得られたポリウレタンフォームは、コーンカロリー試験に合格しているのに対し、表11の比較例4乃至7において、本発明のポリイソシアネートB1−1乃至B1−5を用いないで得られたポリウレタンフォームは、コーンカロリー試験に不合格となっている。
Claims (9)
- ポリイソシアネート(B0)をポリエステルポリオール(A0)で変性させたものであり、該ポリエステルポリオール(A0)は、カルボン酸成分としてフマル酸及び/又はマレイン酸を用いたものであり、さらに、イソシアネート含有率が12〜29%であることを特徴とするポリウレタンフォーム製造反応原料用ポリイソシアネート(B1)。
- 前記ポリウレタンフォーム製造用ポリイソシアネート(B1)は、さらに重合禁止剤(C0)を含有することを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンフォーム製造反応原料用ポリイソシアネート(B1)。
- フマル酸及び/又はマレイン酸の含有量が、全カルボン酸成分に対して10モル%以上である請求項1に記載のポリウレタンフォーム製造反応原料用ポリイソシアネート(B1)。
- ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、重合禁止剤(C)、発泡剤(D)、触媒(E)及び界面活性剤(F)を原料として使用して成るポリウレタンフォームであって、該ポリイソシアネート(B)の全部又は一部が、ポリイソシアネート(B0)をポリエステルポリオール(A0)で変性させたポリイソシアネート(B1)であり、該ポリエステルポリオール(A0)は、重合禁止剤(C0)を含有し、かつ、該ポリエステルポリオール(A0)のカルボン酸成分としてフマル酸及び/又はマレイン酸を用いたものであり、さらに、イソシアネート含有率が12〜29%であることを特徴とするポリウレタンフォーム。
- 前記ポリエステルポリオール(A0)のカルボン酸成分として用いるフマル酸及び/又はマレイン酸の含有量が、全カルボン酸成分に対して10モル%以上である請求項4に記載のポリウレタンフォーム。
- ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、重合禁止剤(C)、発泡剤(D)、触媒(E)及び界面活性剤(F)を原料として使用するポリウレタンフォームの製造方法であって、該ポリイソシアネート(B)の全部又は一部が、ポリイソシアネート(B0)をポリエステルポリオール(A0)で変性させたポリイソシアネート(B1)であり、該ポリエステルポリオール(A0)は、重合禁止剤(C0)を含有し、かつ、該ポリエステルポリオール(A0)のカルボン酸成分としてフマル酸及び/又はマレイン酸を用いたものであり、さらに、イソシアネート含有率が12〜29%であることを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記発泡剤(D)として、オゾン破壊係数が0.1以下の発泡剤を用いることを特徴とする請求項6に記載のポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記発泡剤(D)として、ハイドロフルオロオレフィン系発泡剤、炭化水素系発泡剤又は水から選ばれた少なくとも1種類を用いることを特徴とする請求項6又は7に記載のポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記ポリイソシアネート(B)が、さらにポリメリックMDIを用いたものであることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
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