JPH02121805A - 発泡合成樹脂の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリウレタンフォームなどの発泡合成樹脂を製
造する方法に関するものであり、特に製造に用いる発泡
機の原料タンクを特定のガスで加圧する事を特徴とする
発泡合成樹脂の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ イソシアネート基と反応しつ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
とを触媒と発泡剤の存在下に反応させて発泡合成樹脂を
製造することは広く行なわれている。活性水素化合物と
してはたとえば、ポリヒドロキシ化合物やポリアミン化
合物がある。得られる発泡合成樹脂としては、たとえば
ポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフオーム
、ポリウレアフオーム、フェノール−ホルムアルデヒド
縮合フオームなどがある。

上記発泡合成樹脂を製造するための発泡剤としては種々
の化合物が知られているが、主にはトリクロロフルオロ
メタン（Ｒ−１１）が使用されている。また１通常Ｒ−
１１とともにさらに水が併用される。さらに、フロス法
等で発泡を行う場合には、これらとともにより低沸点の
（常温常圧下で気体の）ジクロロジフルオロメタン（Ｒ
−１２）が併用されている。さらに他の比較的低沸点の
塩素化フッ素化炭化水素類が発泡剤として使用すること
ができるという提案は種々提出されているが、上記Ｒ−
１１とＲ−１２を除いてはいまだ広く使用されるには至
っていない、また、塩素化フッ素化炭化水素系発泡剤の
代りに塩化メチレンなどの他の低沸点ハロゲン化炭化水
素系発泡剤の使用も提案されている。

上記発泡合成樹脂を製造するための発泡装置としては撹
拌翼で原料を混合する方式いわゆる低圧発泡機や、対向
するノズルから原料を高圧で吐出する事によって原料を
混合するいわゆる高圧発泡様などがある。いずれの発泡
機を用いる場合にも、原料タンクの加圧ガスには通常は
空気、または窒素が一般に用いられている。

［発明の解決しようとする問題点］ ポリウレタンなどの発泡合成樹脂は熱伝導率が低いこと
を特長としており、これを使うと断熱材の厚さを薄く出
来る為、冷蔵庫や建材等の断熱材としで広く使用されて
きた。しかし冷蔵庫の内容横向上等の為に断熱材を更に
薄（する目的で、熱伝導率の低減は市場から強く求めら
れている。従来広く使用されていた空気や窒素などの発
泡装置の原料タンク加圧ガスは熱伝導率が０．０２００
ｋｃａｌ／ａ＋　ｈ’ｃ以上ある。空気や窒素を加圧ガ
スとして用い発泡剤として、トリクロロフルオロメタン
を用いたウレタンフオーム中のガス組成を調べたところ
、２〜２０％の空気又は窒素を含んでいた。即ち、低熱
伝導率のフロンガスを発泡剤に用いても、空気や窒素が
フオーム中に取り込まれる為、熱伝導率が十分に下がっ
ていないことが分かった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべ（なされた下記の発明
を提供するものである。

イソシアネート基と反応しつ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
とを発泡剤の存在下に反応させて発泡合成樹脂を製造す
る方法において、製造にもちいる発泡機の原料タンクを
１気圧における沸点が−３０”Ｃ以下である低沸点ハロ
ゲン化炭化水素で加圧する事を特徴とする発泡合成樹脂
の製造方法。

本発明における加圧ガスである低沸点ハロゲン化炭化水
素は沸点が一３０’Ｃ以下の化合物であり、室温での蒸
気圧が４気圧以上あるので、空気や窒素に代る加圧ガス
として使用出来るものである。その具体例としては、モ
ノクロロトリフルオロメタン、テトラフルオロメタン、
モノクロロジフルオロメタン、トリフルオロメタン、ジ
フルオロメタン、モノフルオロメタン、モノプロモトリ
フルオロメタン、モノクロロペンタフルオロエタン、ヘ
キサフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、　１，１
，１．２−テトラフルオロエタン、　１．１．１−）−
リフルオロエタン、モノフルオロエタン等である。また
、本発明における加圧ガスである低沸点ハロゲン化炭化
水素は熱伝導率が０　、０１５　ｋｃａｌ／ｍ　ｈ’Ｃ
以下の化合物であることにより、合成発泡体中に取り込
まれても熱伝導率を高く（悪化）する効果が小さく、空
気や窒素を加圧ガスとして使用した場合と比較して発泡
体の熱伝導率を小さく出来るものである０本発明におけ
る前記ハロゲン化炭化水素系加圧ガスはそれらのみ単体
で使用することは勿論、複数のものを混合して使用する
ことも出来る。又、他の加圧ガスと併用することができ
る。他の併用しつる加圧ガスとしては、たとえば現行の
加圧ガスである空気や窒素、その他の低沸点ハロゲン化
炭化水素、低沸点炭化水素、その他のガスなどがある。

空気や窒素はそれ自身は熱伝導率悪化の原因となるもの
の、本発明に用いる低沸点ハロゲン化炭化水素との併用
によりその使用量を減らすことができる。その他の低沸
点ハロゲン化炭化水素としては、塩化メチルなどのフッ
素原子を含まないへロゲン化炭化水素がある。低沸点炭
化水素としてはメタン、エタンやブタンが、その他のガ
スとしてはヘリウムや二酸化炭素などがある。

イソシアネート基と反応しつ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しては、水酸基やアミノ基
などの活性水素含有官能基を２以上有する化合物、ある
いはその化合物の２種以上の混合物である。特に、２以
上の水酸基を有する化合物やその混合物、またはそれを
主成分としさらにポリアミンなどを含む混合物が好まし
い、２以上の水酸基を有する化合物としては、広く使用
されているポリオールが好ましいが、２以上のフェノー
ル性水酸基を有する化合物（たとえばフェノール樹脂初
期縮合物）なども使用できる。ポリオールとしては、ポ
リエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、
多価アルコール、水酸基含有ジエチレン系ポリマーなど
がある。特にポリエーテル系ポリオールの１種以上のみ
からなるか、それを主成分としてポリエステル系ポリオ
ール、多価アルコール、ポリアミン、アルカノールアミ
ン、その他の活性水素化合物との併用が好ましい、ポリ
エーテル系ポリオールとしては、多価アルコール、糖類
、アルカノールアミン、その他のイニシェークーに環状
エーテル、特にプロピレンオキシドやエチレンオキシド
などのアルキレンオキシドを付加して得られるポリエー
テル系ポリオールが好ましい。また、ポリオールとして
ポリマーポリオールあるいはグラフトポリオールと呼ば
れる主にポリエーテル系ポ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を使用することも
できる。ポリエステル系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
テル開環重合体系のポリオールがあり、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、
ジエチレングリコール、ジ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、ジェタノールアミン、トリエタノールアミンなどが
ある。ポリオールあるいはその混合物の水酸基価は約２
０〜１０００のものから目的に応じて選択されることが
多い。

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、あるいは脂肪族系の
ポリイソシアネート、それら２種以上の混合物、および
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。具体的には、たとえば、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ＭＤＩ）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。

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、通常触媒の使用が必要とされる。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る。また、カ
ルボン酸金属塩などのイソシアネート基同志を反応させ
る多量化触媒が目的に応じて使用される。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、たとえばシリコーン系整泡剤や含フ
ツ素化合物系整泡剤などがある。その他、任意に使用し
つる配合剤としては、たとえば充填剤、安定剤、着色剤
、難燃剤などがある。

これら原料を使用し、ポリウレタンフォーム、ウレタン
変性ポリイソシアネレートフォーム、マイクロセルラー
ポリウレタンエラストマー、マイクロセルラーポリウレ
タンウレアエラストマー、マイクロセルラーポリウレア
エラストマー、その他の発泡合成樹脂が得られる。

ポリウレタンフォームは大別して硬質ポリウレタンフォ
ーム、半硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタン
フォームがある０本発明は、特にハロゲン化炭化水素系
発泡剤の使用量の多い分野であ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オーム、そ
の他の硬質フオームの製造において有用である。

その内でも、水酸基価的２００〜１０００のポリオール
あるいはポリオール混合物と芳香族系のポリイソシアネ
ート化合物を使用して得られる硬質ポリウレタンフォー
ムの製造において特に有用である。これら硬質フオーム
を製造する場合、本発明における低沸点ハロゲン化炭化
水素系加圧ガスの使用量は、全加圧ガスに対して、２〜
１００重量％、好ましくは２０〜１００重量％、更に好
ましくは５０〜１００重量％が適当である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。

［実施例］ 実施例１ 高圧発泡機（エラストグラン製ブロマートＰＵ−５０）
のタンクに硬質ウレタンフオーム用原液を投入し、テト
ラフロロエタン（沸点−１２８℃）を封入、２　ｋｇ／
ｃｍ″に加圧した。２４時間放置後。

４００　Ｘ　　４００Ｘ　５０ｍ５＋のパネルフオーム
を成形した。このパネルは全体密度３３．０ｋｇ／ｍ”
　、コア密度２８．８ｋｇ／ｍ”であった、熱伝導率を
測定したところ０．０１２１ｋｃａｌ／　ｍ＋−ｈ・”
ｃであった。

実施例２ 加圧ガスにヘキサフロロエタン（沸点−７８℃）を用い
て、実施例１と同様の操作、発泡を実装した。できたパ
ネルは全体密度３２．８ｋｇ／ａ”、コア密度２８．７
ｋｇ／ｍ”　、熱伝導率０．０１２２ｃａｌ／　ｍ・ｈ
・℃であった。

実施例３ 加圧ガスにモノブロモトリフロロエタン（沸点−５８℃
）を用いて、実施例１と同様の操作、発泡を実装した。

できたパネルは全体密度３２．４ｋｇ／ｍ”、コア密度
２８．６ｋｇ／ｍ”　、熱伝導率０．０１２３ｋｃａｌ
／　［ｈ・’ｃであった。

比較例１ 加圧ガスに窒素を用いて、実施例１と同様の操作、発泡
を実装した。できたパネルは全体密度３３．１ｋｇ／ｍ
”、コア密度２８．８ｋｇ／ｍ”　、熱伝導率０．０１
２５ｋｃａｌ／　ｉ＋−ｈ・’ｃであった。

比較例２ 加圧ガスに窒素を用いて、実施例１と同様の操作、発泡
を実装した。できたパネルは全体密度３３．１ｋｇ／ｍ
’、コア密度２８．６ｋｇ／ｍ”　、熱伝導率０．０１
２６ｋｃａｌ／　ｒａ−ｈ・Ｃであった。

［発明の効果］ 本発明は、熱伝導率が低い低沸点ハロゲン化炭化水素で
発泡機の原料タンクを加圧することにより、熱伝導率が
良好な発泡合成樹脂を製造することができるものである
。

手続補正書 平成２年１月２６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   ネート化合物とを発泡剤の存在下に反応させて発泡合成
   樹脂を製造する方法において、製造にもちいる発泡機の
   原料タンクを１気圧における沸点が−３０℃以下である
   低沸点ハロゲン化炭化水素で加圧する事を特徴とする発
   泡合成樹脂の製造方法。