JPH02248419A - 耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォームの製法 - 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］ 本発明は耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオ
ームの製法に係り、特に、耐熱性、寸法安定性に優れた
ウレタン変性イソシアヌレートフオームを工業的に有利
に製造する方法に関する。

［従来の技術］ ポリイソシアヌレートフオームは、優れた耐熱性、難燃
性を有していることから、従来より、高温、防火特性を
要求される分野において広く用いら゛れている。特に、
工業材料分野においては、ポリイソシアヌレートフオー
ムの優れた耐熱性、断熱性、施工性により、バイブカバ
ー　タンク断熱材等の高温断熱材として応用されている
。

イソシアヌレートフオームは、一般に、過剰の有機ポリ
イソシアネートとポリヒドロキシ化合物、三量化触媒、
発泡剤、整泡剤を混合攪拌することにより反応発泡させ
、バンブロックとして製造される。このフオームは、イ
ソシアヌレートフオーム特有の耐熱性、耐炎性な有して
いる。

［発明が解決しようとする課題］ このようなポリイソシアヌレートフオーム、特に、高密
度フオームを、大型バンブロックとじて連続的に製造す
る際、脱型後、切断時にフオーム内部にクラック、スコ
ーチ、変形が起こり、製品化できないという問題点があ
る。小型バンブロックにおいては、このようなりラック
、スコーチ、変形はないが、小型バンブロックでは生産
性が悪くコストアップとなり実用性がない。このことは
、ポリウレタンフォームについても全く同様である。

従って、従来においては、大型バンブロック、例えば１
０１００ｃｍＸ１００で高さｔ５ｃｍ以上といった大型
バンブロックを効率良く、高い歩留りにて連続的に生産
することはできなかった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、大型バンブロック
であっても、短時間脱型にて、クラック、スコーチ、変
形のない高密度、耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレ
ートフオームを連続的に製造する方法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）の耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレー
トフオームの製法は、ポリイソシアヌレートとポリヒド
ロキシ化合物とをＮ　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比２．０以上で
触媒及び発泡剤の存在下で反応させるに際し、ポリヒド
ロキシ化合物としてα−メチル−ｄグルコシドのアルキ
レンオキサイド付加物を用いることを特徴とする 請求項（２）の耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレー
トフオームの製法は、請求項（１）の方法において、発
泡倍率１，５〜１５の範囲にて反応させることを特徴と
する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオ
ームの製法においては、過剰のポリイソシアネートとポ
リヒドロキシ化合物とを反応させる。即ち、ポリイソシ
アネートとポリヒドロキシ化合物とをＮ　ＣＯｌｏ　Ｈ
当量比２．０以上の条件下で反応させる。

本発明において、Ｎ　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比が２．０未満
では、変形の大きいフオームが得られ、好ましくない、
一方、ＮＣ０１０Ｈ当量比が５．０を超えると、得られ
るフオームが脆いという欠点が生じ易い、従って、本発
明においては、ポリイソシアネートとポリヒドロキシ化
合物とを、好ましくはＮＣ０１０Ｈ当量比２．０〜５．
０で反応させる。

本発明においては、どのような反応において、ポリヒド
ロキシ化合物としてα−メチル−ｄ−グルコシドのアル
キレンオキサイド付加物を使用する。特に、ポリヒドロ
キシ化合物としては、水酸基価が２００〜６００の範囲
にあるポリオールが好ましい、また、このようなポリオ
ールに使用されるアルキレンオキサイドとしては、プロ
ピレンオキサイド、エチレンオキサイド、或いはこれら
の混合物が挙げられる。このようなポリオールを用いる
ことにより、高密度フオーム、例えば、８０〜８００ｋ
ｇ／ｒｒ？の高密度フオームを製造する際、発泡サイズ
１００ｃｍｘｌＯＯｃｍにおいて、発泡高さを２０ｃｍ
以上までたち上げることが可能となり、しかも、２０分
以下といった短時間脱型により、クラック、スコーチ、
変形の無いフオームを得ることが可能とされる。

なお、本発明において、得られるフオームに難燃性を付
与するために、ポリオールとして上記のポリオールに加
えて、ハロゲン化ポリオール又は含リンポリオールを併
用することは非常に好ましい態様である。使用されるハ
ロゲン化ポリオールとしては、トリクロロブチレンオキ
サイドの重合体、エピクロルヒドリンから誘導されたも
の、塩化ヘット酸のアルキレンオキサイド付加物等が挙
げられる。また、含リンポリオールとしては、通常、リ
ン酸、亜リン酸等にアルキレンオキサイドを付加したも
のが用いられる。

一方、本発明に使用されるポリイソシアネートとしては
、−分子中に２個以上のイソシアネート基を有する有機
ポリイソシアネートであフて、脂肪族系又は芳香族系ポ
リイソシアネート化合物、更にこれらの変性物が広く包
含される。これらのうち、脂肪族系ポリイソシアネート
としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネ
ート等が挙げられ、芳香族系ポリイソシアネートとして
は、例えば、トルエンジイソシアネート、ジフェニノに
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等が挙げられる。また、これらの変
性物としては、カルボジイミド変性物、プレポリマー変
性物等が挙げられる０本発明において、好ましいポリイ
ソシアネートは、芳香族系ポリイソシアネート又は芳香
族系ポリイソシアネートの変性物であり、特に好ましく
は下記の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及びこれらの変
性物である。これらのイソシアネートを以下に具体的に
示す。

ジフェニルメタンジイソシアネートは、以下にポリメリ
ックジフェニルメタンジイソシアネートは、上記ジフェ
ニルメタンジイソシアネートの重合物であり、ＮＧＯ含
有量が２９〜３５％であり、粘度２５００ｃｐｓ　（２
５℃）以下のものである。

また、これらの変性物としては、カルボジイミド変性物
、プレポリマー変性物等がある。カルボジイミド変性物
は、公知のリン系触媒を用いてカルボジイミド結合を導
入したものである。プレポリマー変性物は、イソシアネ
ートとポリオールとを反応させ末端にイソシアネート基
を残したものであり、このプレポリマー用ポリオールと
しては、ポリウレタン樹脂用のすべてのポリオールを使
用することができる。

本発明に使用される発泡剤としては、ウレタンフオーム
、イソシアヌレートフオームの製造に使用される全ての
発泡剤が使用できる６例えば、低沸点不活性溶剤として
トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン
等のフロン系化合均等；メチレンクロライド反応によっ
てガスを発生するものとして水、酸アミド、ニトロアル
カン等；熱分解してガスを発生するものとして重炭酸ナ
トリウム、炭酸アンモニウム等がある。これらのうち好
ましい発泡剤としては、フロン系発泡剤、特に好ましく
は、トリクロロフルオロメタンが挙げられる。

また、本発明に使用される触媒としては、通常のイソシ
アヌレートフオームの製造に使用される全ての触媒が使
用できる１例えば、酢酸ナトリウム、ナフテン酸カリウ
ム等のカルボン酸の金属塩；トリエチルアミン、Ｎ、Ｎ
’　、Ｎ”−トリス（ジメチルアミノプロピル）へキサ
ヒドロトリアジン等の３級アミン類等が挙げられる。

本発明に・おいては、以上のポリイソシアネート、ポリ
オール、発泡剤及び触媒を用いてイソシアヌレートフオ
ームを製造するに際し、必要に応じて界面活性剤（整泡
剤）やその他の助剤を使用することができる。

この場合、界面活性剤（整泡剤）としては、非イオン系
界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活
性剤のいずれを使用しても良いが、好ましくはシリコー
ン系界面活性剤が好適である。

その他の助剤としては、リン又はハロゲン含有化合物、
酸化アンチモン等の添加型難燃剤、顔料、染料等の着色
粉末、硼砂、シラスバルーン等の無機粉末、ガラス短繊
維、その他の無機増量剤等が挙げられる。

上記各種原料を用いて、ＮＣ０１０Ｈ当量比２．０以上
、好ましくは２．０〜５．０で本発明に従ってウレタン
変性ポリイソシアヌレートフオームを製造するには、例
えば、各原料を所要の反応温度、通常１５〜２５℃とし
て混合攪拌し、得られた混合物をモールド内に注型し、
フオームを製造する。

なお、本発明においては、このようにして反応発泡させ
るに際し、発泡倍率を１．５〜１５の非常に広い範囲か
ら任意に選定することができる。

発泡倍率が１．５未満では、発泡が少なすぎて良好なフ
オームが得られず、断熱性等が不十分となる１発泡倍率
が１５を超えると発泡が多過ぎて、フオームの強度等が
低下する。

［作用］ 本発明の方法に従って、ポリヒドロキシ化合物としてα
−メチル−ｄ−グルコシドのアルキレンオキサイド付加
物を用いてＮ　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比２．０以上の条件下
で反応させることにより、大型バンブロックであっても
、短時間脱型にて、クラック、スコーチ、変形のない高
密度耐熱性ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオーム
を効率的に製造することが可能とされる。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

なお、実施例及び比較例において用いた原料の仕様及び
得られたフオームの評価方法は下記の通りである。

原Ｊ目り樺 ボイイソシアネート；　ポリメチレン−ポリフェニレン
ポリイソシアネート （商品名ｒＰＡＰＩ−１３５Ｊ。

エム・デイー化成■製、ＮＣＯ当量、１３８）ポリオー
ル： ■　α−メチル−ｄ−グルコシドのプロピレンオキサイ
ド付加物 （商品名ｒＰＸ−１８Ｊ　。

エム・デイー化成■製、ＯＨ当量、１２０）■　ポリカ
ルボン酸とジエチレングリコールのエステル交換物 （商品名ｒＰＸ−８５０Ｊ　。

エム・デイー化成■製、ＯＨ当量、１７５）■　ショ糖
のプロピレンオキサイド付加物（商品名ｒＨＲ−４５０
ＰＪ。

三洋化成社製、ＯＨ当量；　１２３） ■　グリセリンのプロピレンオキサイド付加物（商品名
ｒＧＰ−２５０Ｊ　。

三洋化成社製、ＯＨ当量、１８３） ■　ヘット酸のプロピレンオキサイド、エチレンオキサ
イド付加物 （商品名ｒＩｓｏｎｏｌ−３６Ｊ。

エム・デイー化成■製、ＯＨ当量；２０Ｂ）シリコーン
系界面活性剤ニ ジメチルポリシロキサンのエチレンオキサイド付加物 （商品名ｒＳＨ−１９３Ｊ。

東し・シリコーン社製） 触媒： ■　アミン系　；　テトラメチルへキサメチレンジアミ
ン （商品名「カオーライザーＮ０１１ （ＫａＯ−Ｎｏ、１）Ｊ　ＫａＯ社製）■　アルカリ金
属塩　： （商品名「キュリセン−５２ （Ｃ−５２）Ｊ、エム・デイー化成■製）発泡剤： ■　フレオン系；　トリクロロフルオロメタン（商品名
ｒＲ−１１Ｅ　Ｊ　、旭硝子社製）■　水系　；　　Ｈ
２Ｏ（脱塩水） １１盗韮 クランク、スコーチ、変形（膨れ）の有無：フオームを
カッティング後、内部の状態を観察した。

発泡高さ：　　ｌｍＸ１ｍ角モールド（木箱）に原料混
合物を注入し、立ち上がり最高高さＢ（ａｍ）、立ち上
がり最低高さＡ（ｃｍ）を測定した。

耐熱性：　Δ１寸法変化率（％） （測定温度；１２０℃又は１５０ｔＸ２４時間）実施例
１ ポリイソシアネート（商品名ｒＰＡＰＩ−１３５Ｊ、エ
ム・デイー化成■製、ＮＣＯ当量；１３８）、α−メチ
ル−ｄ−グルコシドのプロピレンオキサイド付加物（商
品名ｒＰＸ−１８Ｊ、エム・デイー化成■製、ＯＨ当量
Ｈｚａ）、シリコーン系界面活性剤（商品名ｒＳＨ−１
９３」、東し・シリコーン社製）、アルカリ金属触媒（
商品名「キエリセン−５２（ｃ−５２）Ｊ、エム・デイ
ー化成■製）及びフレオン系発泡剤（商品名ｒＲ−１１
ＥＪ、旭硝子社製）を第１表に示す配合にて混合し、Ｎ
　ＣＯｌｏ　Ｈ当量比３．０で反応させた。まず、それ
ぞれの原料の液温を２０℃とし、攪拌機にて混合後、１
　ｍｘ　ｉ　ｍサイズのモールドに注入し、第１表に示
す製造条件にてフオームを製造した。得られたフオーム
の物性を第１表に示す。

実施例２〜６．比較例１〜４ 原料ないしその配合を第１表に示すものとし、第１表に
示す製造条件にて、実施例１と同様にしてフオームを製
造した。得られたフオームの物性を第１表に示す。

第１表より明らかなように、本発明の方法によれば、大
型バンブロックであっても、クラック、スコーチ、膨れ
等の変形がなく、耐熱性に著しく優れた耐熱性ウレタン
変性ポリイソシアヌレートフオームが短時間脱型にて製
造できる。しかも、得られるフオームは低密度なものか
ら高密度のものまで幅広い範囲に設定することが可能で
ある。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のウレタン変性ポリイソシア
ヌレートフオームの製造方法によれば、大型バンブロッ
クであっても短時間脱型クラック、スコーチ、変形のな
いフオームを得ることができるため、製品の歩留り及び
生産効率が向上する。しかも、得られるフオームは高密
度で著しく耐熱性、寸法安定性に優れたものとすること
ができる。

請求項（２）の方法によれば、発泡倍率を１．５〜１５
の範囲にて、幅広い密度範囲のフオームを得ることが可
能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリイソシアヌレートとポリヒドロキシ化合物と
   をＮＣＯ／ＯＨ当量比２．０以上で触媒及び発泡剤の存
   在下で反応させるに際し、ポリヒドロキシ化合物として
   α−メチル−ｄ−グルコシドのアルキレンオキサイド付
   加物を用いることを特徴とする耐熱性ウレタン変性ポリ
   イソシアヌレートフォームの製法。
2. （２）発泡倍率１．５〜１５の範囲にて反応させること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の耐熱性ウレ
   タン変性ポリイソシアヌレートフォームの製法。