JPH03258824A - Preparation of rigid polyurethane foam - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は硬質ポリウレタンフォームの製造法に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a method for manufacturing rigid polyurethane foam.
更に詳しくは、発泡剤としてトリクロロモノフルオロメ
タン(以下、R−11という)の代替物、好ましくは1
,1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタン(以
下、HCFC−123という)や1.1−ジクロロ−1
−フルオロエタン(以下、HCFC−141bという)
を使用し、微細セル構造を有して断熱特性に極めて優れ
、かつ低温寸法安定性及び圧縮強度に優れた硬質ポリウ
レタンフォームの製造法に関するものである。More specifically, as a blowing agent, a substitute for trichloromonofluoromethane (hereinafter referred to as R-11), preferably 1
, 1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane (hereinafter referred to as HCFC-123) and 1,1-dichloro-1
-Fluoroethane (hereinafter referred to as HCFC-141b)
The present invention relates to a method for producing a rigid polyurethane foam that has a fine cell structure, has excellent heat insulation properties, and has excellent low-temperature dimensional stability and compressive strength.
従来の技術及び課題
硬質ポリウレタンフォームは、良好な断熱材であり、ま
た成型性、加工性にも優れているところから電気冷蔵庫
の断熱を始め、ビル、低温倉庫。Conventional Technologies and Issues Rigid polyurethane foam is a good heat insulating material and has excellent moldability and processability, so it is used for insulation in electric refrigerators, buildings, and low-temperature warehouses.
貯蔵タンク、冷凍船、配管等の断熱に至るまで広い分野
に用いられている。かかる硬質ポリウレタンフォームを
製造するには、ポリオール、触媒。It is used in a wide range of fields, including insulation for storage tanks, refrigerated ships, piping, etc. To produce such rigid polyurethane foam, a polyol, a catalyst.
整泡剤1発泡剤を主成分とするA成分と、イソシアネー
トを主成分とするB成分とを混合反応させ、発泡プロセ
スと硬化プロセスとを平行して進行させてフオームを形
成するワンショット法が一般に用いられている。Foam stabilizer 1 A one-shot method in which component A, which is mainly composed of a foaming agent, and component B, which is mainly composed of isocyanate, are mixed and reacted, and the foaming process and curing process proceed in parallel to form a foam. Generally used.
このようなポリウレタンフォームの製造に用いられる発
泡剤としては、主としてR−11があり、また、水はイ
ンシアネートと反応して二酸化炭素を発生するところか
ら化学的発泡剤としてR−11と併用されることが多い
。しかしながら、従来発泡剤として用いられるフロンガ
スは化学的に安定であるため成層圏まで拡散し、成層圏
に存在するオゾン層を破壊する。その結果、太陽から放
射された紫外線がオゾン層で吸収されず地表に達し、皮
膚ガンの発生を増大するなどの問題が近年重大な環境問
題として取り上げられるに至っている。The blowing agent used in the production of such polyurethane foam is mainly R-11, and since water reacts with incyanate to generate carbon dioxide, it is used in combination with R-11 as a chemical blowing agent. Often. However, since CFC gas conventionally used as a blowing agent is chemically stable, it diffuses into the stratosphere and destroys the ozone layer existing in the stratosphere. As a result, ultraviolet rays emitted from the sun are not absorbed by the ozone layer and reach the earth's surface, increasing the incidence of skin cancer, which has become a serious environmental problem in recent years.
このため1989年以降フロンガスの使用規制が寅施さ
れ、ポリウレタン用のR−11も規制を受けることにな
った。For this reason, regulations on the use of fluorocarbon gas have been strictly enforced since 1989, and R-11 for polyurethane has also been subject to regulations.
そこで、このようなフロンガスに代わる発泡剤について
の検討が種々行われており、例えばHCFC−123,
141b等がR−11の代替物として候補に挙げられて
いる。しかしながら、発泡剤としてこれらHCFC−1
23,141bを用いたフオームは、R−11を用いた
フオームに比べて
(1)同一密度での低温寸法安定性、圧縮強度などのフ
オーム物性が悪くなり、
(2)断熱特性が10〜15 X 10−’kcal/
mh’C程度悪化し、
(3)初期の反応性が遅くなる
等の問題がある。Therefore, various studies have been conducted on foaming agents that can replace fluorocarbon gas, such as HCFC-123,
141b and the like have been proposed as substitutes for R-11. However, these HCFC-1 as blowing agents
Compared to the foam using R-11, the foam using 23,141b (1) has poorer physical properties such as low-temperature dimensional stability and compressive strength at the same density, and (2) has a thermal insulation property of 10 to 15. X 10-'kcal/
There are problems such as deterioration of mh'C and (3) slow initial reactivity.
一方、近年硬質ポリウレタンフォームを電気冷蔵庫など
に利用する場合、断熱層を薄くすることにより内容積を
より大きくするほか、消費電力などを削減するため、硬
質ポリウレタンフォームに高度の断熱性能、言い替えれ
ば熱伝導率を小さくすることが強く要求されてきている
。従来の硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率は23°
Cにおいて通常140−160 X l O−’kca
l/mh’c程度であり、l 30 X l O−’k
cal/mh℃以下に下げることは極めて困難で、特に
HCFC−123,141bを用いた場合は至難のこと
である。On the other hand, in recent years, when rigid polyurethane foam is used in electric refrigerators, etc., in addition to increasing the internal volume by making the insulation layer thinner, rigid polyurethane foam has a high degree of insulation performance, in other words, to reduce power consumption. There has been a strong demand for lower conductivity. The thermal conductivity of conventional rigid polyurethane foam is 23°
Usually 140-160 X l O-'kca in C
It is about l/mh'c, l 30 X l O-'k
It is extremely difficult to lower the temperature below cal/mh°C, especially when HCFC-123, 141b is used.
課題を解決するための手段
本発明者らは、上記の問題点に鑑み、鋭意検討を行った
結果、発泡剤としてHCFC−123または/およびH
CFC−14lbを用いて、硬質ポリウレタンフォーム
を製造する際に、特定のポリオールとイソシアネートと
を組み合わせることにより、微細セル構造を有して断熱
特性に極めて優れ、かつ低温寸法安定性および圧縮強度
等のフオーム物性に優れた硬質ポリウレタンフォームを
製造する方法を見いだし、更に検討した結果、本発明を
完成するに至った。Means for Solving the Problems In view of the above-mentioned problems, the present inventors conducted intensive studies and found that HCFC-123 or/and H
When manufacturing rigid polyurethane foam using CFC-14lb, by combining a specific polyol and isocyanate, it has a fine cell structure with excellent heat insulation properties, and has excellent low-temperature dimensional stability and compressive strength. We have discovered a method for producing rigid polyurethane foam with excellent foam properties, and as a result of further study, we have completed the present invention.
すなわち、本発明は、
(i) 有機ポリイソシアネートとして、(a)ポリ
メチレンポリフェニルイソシアネートと低分子量ポリオ
ールとのプレポリマーと、(b)トリレンジイソシアネ
ートと低分子量ポリオールとのプレポリマーとを重量比
で(a): (b)= l : 0.1−10の割合で
含有する混合物、および
(i) ポリオールとして、(c)トリレンジアミン
および脂肪族アミンを開始剤とするポリエーテルポリオ
ールまたは/および(c′)メチルゲルコンドを開始剤
とするポリエーテルポリオール、(d)トリメチロール
プロパンを開始剤とするポリエーテルポリオールおよび
(e)低分子量のジオールもしくはトリオールを、重量
比で〔(c)または/および(c′)〕 : (d)
= 1 : 0.25−4、〔(c)または/および(
c’)+(d)〕 :(e)=l : 0.05−0
゜3の割合で含有する混合物を使用し、発泡剤としてR
−11の代替物を用い、触媒および整泡剤の存在下で反
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
製造法に関する。That is, the present invention provides (i) as the organic polyisocyanate, (a) a prepolymer of polymethylene polyphenylisocyanate and a low molecular weight polyol, and (b) a prepolymer of tolylene diisocyanate and a low molecular weight polyol in a weight ratio. (a): (b) = l: a mixture containing in the ratio of 0.1-10, and (i) as polyol, (c) polyether polyol or/and with tolylene diamine and aliphatic amine as initiators; and (c') a polyether polyol using methyl gelcond as an initiator, (d) a polyether polyol using trimethylolpropane as an initiator, and (e) a low molecular weight diol or triol in weight ratio [(c) or/and (c')] : (d)
= 1: 0.25-4, [(c) or/and (
c') + (d)] : (e) = l : 0.05-0
A mixture containing R as a blowing agent was used.
The present invention relates to a method for producing rigid polyurethane foam, which is characterized by using a substitute for -11 and carrying out the reaction in the presence of a catalyst and a foam stabilizer.
本発明に用いられる有機ポリイソシアネートとしては、
(a)ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(以下
、c−MDIという)と水酸基含有化金物とを反応させ
て得られるプレポリマーおよび(b)トリレンジイソシ
アネート(以下、TDIという)もしくはクルードトリ
レンジイソシアネート(以下、c−TDIという)と水
酸基含有化合物とを反応させて得られるプレポリマーを
、重量比で(a):(b)−1: 0.1−10.好ま
しくは1:0.2〜5の割合で含有する混合物が用いら
れ、他の有機ポリイソシアネートも併用することもでき
る。The organic polyisocyanate used in the present invention includes:
(a) a prepolymer obtained by reacting polymethylene polyphenylisocyanate (hereinafter referred to as c-MDI) with a hydroxyl group-containing metal compound; and (b) tolylene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI) or crude tolylene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI). , c-TDI) and a hydroxyl group-containing compound at a weight ratio of (a):(b)-1:0.1-10. Preferably, a mixture containing the polyisocyanate at a ratio of 1:0.2 to 5 is used, and other organic polyisocyanates can also be used in combination.
上記(a)のズレポリマーとしてはアミン当量140〜
300程度のものが用いられ、(b)のプレポリマーと
してはアミン当量130〜300程度のものが用いられ
る。The above (a) misalignment polymer has an amine equivalent of 140 to
As the prepolymer (b), one having an amine equivalent of about 130 to 300 is used.
上記(a)のプレポリマーを製造するのに用いられる水
酸基含有化合物としては、たとえば官能基数1で1分子
量32〜300のモノアルコール類やフェノール類、官
能基数2〜3で1分子量62〜600のポリオール類な
どがあげられ、その具体例としてはメタノール、エタノ
ール、n−ブタノール、エチレングリコールモノメチル
エーテル。The hydroxyl group-containing compounds used to produce the prepolymer of (a) above include, for example, monoalcohols and phenols with 1 functional group and a molecular weight of 32 to 300, and monoalcohols and phenols with a functional group of 1 and a molecular weight of 62 to 600. Examples include polyols, such as methanol, ethanol, n-butanol, and ethylene glycol monomethyl ether.
ジエチレングリコール七ツメチルエーテル等のモノアル
コール類、フェノール、o−、m−、p−クレゾール等
のフェノール類、エチレングリコール。Monoalcohols such as diethylene glycol 7-methyl ether, phenol, phenols such as o-, m-, and p-cresol, and ethylene glycol.
ジエチレングリコール、プロピレングリコール。Diethylene glycol, propylene glycol.
1.4−ブタンジオール、1,6−ヘキサングリコール
等のジオール類、たとえばグリセリン、トリメチロール
プロパン等のトリオール類の他、2〜3官能のポリエー
テルポリオールおよびポリエステルポリオール類などを
あげることができる。上記の2〜3官能のポリエーテル
ポリオールの例としてはエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ビスフェノールA等のジオール類やグリ
セリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類を開
始剤としてアルキレンオキシド、たとえばにエチレンオ
キシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の単
独または2種以上を重合して得られるポリエーテルポリ
オールがあげられる。また、上記の2〜3官能のポリエ
ステルポリオールの例としてはエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメ
チロールプロパン等のポリオール類と、アジピン酸、コ
ハク酸、無水マレイン酸、フタール酸等のジカルボン酸
の縮合によって得られるものなどがあげられる。Examples include diols such as 1,4-butanediol and 1,6-hexane glycol, triols such as glycerin and trimethylolpropane, and di- to trifunctional polyether polyols and polyester polyols. Examples of the above-mentioned di- or tri-functional polyether polyols include alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, Examples include polyether polyols obtained by polymerizing butylene oxide and the like alone or in combination of two or more. Examples of the above-mentioned di- or tri-functional polyester polyols include polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, and trimethylolpropane, and polyols such as adipic acid, succinic acid, maleic anhydride, and phthalic acid. Examples include those obtained by condensation of dicarboxylic acids.
(b)のプレポリマーを製造する場合に使用する水酸基
含有化合物としては、上記の水酸基含有化合物に加えて
更に、メチルグルコシド、ショ糖。In addition to the above-mentioned hydroxyl group-containing compounds, examples of the hydroxyl group-containing compounds used in producing the prepolymer (b) include methyl glucoside and sucrose.
ソルビトール、ズルシトール等の多価アルコール。Polyhydric alcohols such as sorbitol and dulcitol.
およびそれらを開始剤としてアルキレンオキシド、たと
えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド。and alkylene oxides, such as ethylene oxide, propylene oxide, using them as initiators.
ブチレンオキシド等の単独または2種以上を重合して得
られるポリエーテルポリオールなどが用いられる。Polyether polyols obtained by polymerizing butylene oxide alone or in combination of two or more are used.
これらのうちで特に、ビスフェノールAのプロピレンオ
キシド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキシド付
加物、フタール酸とジエチレングリコールとの縮合によ
り得られるポリエステルポリオールが好ましい。Among these, particularly preferred are propylene oxide adducts of bisphenol A, ethylene oxide adducts of bisphenol A, and polyester polyols obtained by condensation of phthalic acid and diethylene glycol.
本発明に用いられる(c)トリレンジアミンおよび脂肪
族アミンを開始剤とするポリエーテルポリオールとして
は、たとえばメタトリレンジアミン。Examples of the polyether polyol (c) using tolylene diamine and aliphatic amine as initiators used in the present invention include metatolylene diamine.
オルトトリレンジアミン等のトリレンジアミンもしくは
それらの混合物、および脂肪族アミン、例えばジ−n−
ブチルアミン、エチレンジアミン。Tolylene diamines or mixtures thereof, such as orthotolylene diamine, and aliphatic amines, such as di-n-
Butylamine, ethylenediamine.
テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、n
−ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、モノエ
タノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノール
アミン、インプロパツールアミン、トリエチルアミン、
n−プロピルアミン。Tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, n
-hexylamine, 2-ethylhexylamine, monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine, impropaturamine, triethylamine,
n-propylamine.
ジ−n−プロピルアミン、トリーロープロピルアミン、
n−アミルアミン、N、N−ジメチルエタノルアミン、
イソ−ブチルアミン、イソ−アミルアミン、メチルジエ
チルアミンで示される直鎖状脂肪族アミン、たとえばシ
クロヘキシルアミン、ピペラジン、ピペリジンで示され
る環状脂肪族アミンの1種または2種以上とを開始剤と
して、アルキレンオキシド、たとえばエチレンオキシド
、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の単独また
は2種以上を重合して得られる水酸基価300〜100
0mg KOH/g 、好ましくは450〜800 m
g KOH/gのポリエーテルポリオールが用いられる
。di-n-propylamine, trilopropylamine,
n-amylamine, N,N-dimethylethanolamine,
Alkylene oxide, alkylene oxide, For example, hydroxyl value 300 to 100 obtained by polymerizing ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc. alone or in combination of two or more of them.
0mg KOH/g, preferably 450-800 m
g KOH/g polyether polyol is used.
本発明で用いられる(c′)メチルグルコシドを開始剤
とするポリエーテルポリオールとしては、メチルグルコ
シドを開始剤としてアルキレンオキシド、たとえばエチ
レンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド
等の単独または2種以上を重合して得られる水酸基価3
00〜1000m100O/g、好ましくは450〜8
00mg KOH/gのポリエーテルポリオールが用い
られる。The polyether polyol (c') using methyl glucoside as an initiator used in the present invention may be prepared by polymerizing alkylene oxides, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc. alone or in combination of two or more, using methyl glucoside as an initiator. Obtained hydroxyl value 3
00-1000m100O/g, preferably 450-8
00 mg KOH/g of polyether polyol is used.
また、本発明で用いられる(d)トリメチロールプロパ
ンを開始剤とするポリエーテルポリオールとしてはトリ
メチロールプロパンを開始剤として、アルキレンオキシ
ド、たとえばエチレンオキシド。The polyether polyol (d) using trimethylolpropane as an initiator used in the present invention is an alkylene oxide such as ethylene oxide using trimethylolpropane as an initiator.
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等の単独または
二種以上を重合して得られる水酸基価300−1200
mg KOH/g 、好ましくは 450−1000
mg KOI(/gのポリエーテルポリオールが用いら
れる。Hydroxyl value 300-1200 obtained by polymerizing propylene oxide, butylene oxide, etc. alone or in combination of two or more.
mg KOH/g, preferably 450-1000
mg KOI (/g) of polyether polyol is used.
本発明で用いられる(e)低分子量のジオールとしては
、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、 1.4−ブタンジオール、1.6
−ヘキサンジオール等が用いられ、また低分子量のトリ
オールとしては、グリセリン。(e) Low molecular weight diol used in the present invention includes ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1.4-butanediol, 1.6
-Hexanediol etc. are used, and as a low molecular weight triol, glycerin is used.
トリメチロールプロパン等が用いられる。上記のポリオ
ールは(c)または/および(c’)、 (d)および
(e)を、重量比〔(c)または/および(c′)〕
: (d)=l:0.25〜4.好ましくはl :
0.3〜3゜〔(c)または/および(c’)+(d)
〕 : (e)= l :0.02〜0.5.好まし
くは1:0.05〜0.4の割合で含有する混合物であ
り、必要に応じて他の公知のポリオール、たとえば官能
基数2〜8゜水酸基価300−800mg KOH/g
のポリエーテルポリオール、官能基数2〜4.水酸基価
200〜500 mg KOH/gのポリエステルポリ
オール、およびは反応性のメチロール基を有するフェノ
ールレジン等も併用することができる。Trimethylolpropane or the like is used. The above polyol contains (c) or/and (c'), (d) and (e) in a weight ratio [(c) or/and (c')]
: (d)=l:0.25-4. Preferably l:
0.3-3゜ [(c) or/and (c') + (d)
]: (e)=l: 0.02-0.5. Preferably, it is a mixture containing in a ratio of 1:0.05 to 0.4, and if necessary, other known polyols, such as functional group number 2 to 8, hydroxyl value 300 to 800 mg KOH/g.
polyether polyol with a functional group number of 2 to 4. A polyester polyol having a hydroxyl value of 200 to 500 mg KOH/g, a phenol resin having a reactive methylol group, etc. can also be used in combination.
本発明における発泡剤は、R−11の代替物として用い
られるもの1例えばHCFC−123゜HCFC−14
lb、 ドデカフルオロペンクン等であり、特にHC
FC−123,HCFC−14thが好ましい。その使
用量は該ポリウレタンフォームの密度が15kg/m’
以上で、かつ用途目的に応じて調整された量であり、通
常ポリオール100重量部に対して5〜150重量部程
度である。The blowing agent in the present invention is one used as a substitute for R-11, such as HCFC-123゜HCFC-14.
lb, dodecafluoropencune, etc., especially HC
FC-123 and HCFC-14th are preferred. The amount used is that the density of the polyurethane foam is 15 kg/m'
The above amount is adjusted according to the purpose of use, and is usually about 5 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol.
本発明では発泡剤と架橋剤の両機能をもつ水や、他の公
知の発泡剤を併用することもできる。In the present invention, water having the functions of both a blowing agent and a crosslinking agent, and other known blowing agents can also be used in combination.
本発明に使用される触媒の代表的なものを例示すると、
たとえばジメチルエタノールアミン、トリエチレンジア
ミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプ
ロパンジアミン、テトラメチルへキサメチレンジアミン
、ジメチルシクロヘキシルアミンなどの三級アミン類、
例えばスタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレー
ト、オクチル酸鉛等の有機金属化合物などをあげること
かできる。また、必要に応じてプロパンジアミン。Typical examples of catalysts used in the present invention are:
For example, tertiary amines such as dimethylethanolamine, triethylenediamine, tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine, tetramethylhexamethylenediamine, dimethylcyclohexylamine,
Examples include organometallic compounds such as stannath octoate, dibutyltin dilaurate, and lead octylate. Also, propanediamine if necessary.
ヘキサメチレンジアミンなどの一級アミンも併用できる
。触媒は、通常ポリオール100重量部に対して0.1
−10重量部程度用いられる。Primary amines such as hexamethylene diamine can also be used in combination. The catalyst is usually 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.
-10 parts by weight are used.
また整泡剤としては、各種のジメチルシロキサン・ポリ
アルキレンオキシドブロック共重合体(シリコン系整泡
剤)を用いることができる。整泡剤は通常ポリオール1
00重量部に対して0.2〜IO重量部程度用いられる
。Further, as the foam stabilizer, various dimethylsiloxane/polyalkylene oxide block copolymers (silicon-based foam stabilizers) can be used. Foam stabilizer is usually polyol 1
About 0.2 to IO parts by weight are used per 00 parts by weight.
前述の原料から硬質ポリウレタンフォームを製造する具
体的な手段としては、原料を均一に混合できる装置であ
ればいかなるものでもよいが、たとえば実験用小型ミキ
サーや発泡機などを用いて該原料を均一に混合すること
によって硬質ポリウレタンフォームが容易に得られる。As a specific means for manufacturing rigid polyurethane foam from the above-mentioned raw materials, any device that can uniformly mix the raw materials may be used. Rigid polyurethane foam can be easily obtained by mixing.
発明の効果
本発明で得られる硬質ポリウレタンフォームは熱伝導率
が極めて小さく、例えば23℃では120〜l 30
X I O−’ kcal/mh’cである。従来のR
11を使用して得られた硬質ポリウレタンフォームの熱
伝導率は135−160Xlo−’ kcal/mh℃
程度であり、R−11の代替物、たとえばHCFC−1
23,141b等を使用した硬質ポリウレタンフォーム
では更に悪化して140〜165 X l O”” k
cal/mh’c程度であるので、2割近くも小さい。Effects of the Invention The rigid polyurethane foam obtained by the present invention has an extremely low thermal conductivity, for example, 120 to 130 at 23°C.
XIO-'kcal/mh'c. Conventional R
The thermal conductivity of the rigid polyurethane foam obtained using No. 11 is 135-160Xlo-'kcal/mh℃
and alternatives to R-11, such as HCFC-1
Rigid polyurethane foams using materials such as 23,141b are even worse, reaching 140 to 165
Since it is about cal/mh'c, it is almost 20% smaller.
このことは、たとえば従来の硬質ポリウレタンフォーム
を断熱材として用いた場合、10cmの厚さを要したも
のがgcmの断熱厚みで済むことになり極めて経済的で
、たとえば電気冷蔵庫、ショウケース、プレハブ冷蔵庫
、冷凍庫などの製造時に断熱壁厚みの低減による内容積
効率の向上、冷却用エネルギーの削減などが可能である
。This means that, for example, when conventional rigid polyurethane foam is used as a heat insulating material, the insulation thickness required is 10 cm, but the insulation thickness is only 1 g cm, making it extremely economical, such as electric refrigerators, showcases, prefabricated refrigerators , it is possible to improve internal volume efficiency and reduce cooling energy by reducing the thickness of insulation walls during the manufacture of freezers, etc.
実施例
以下、比較例ならびに実施例をあげて、本発明を更に具
体的に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to comparative examples and examples.
実施例において使用した原料は次の通りである。The raw materials used in the examples are as follows.
ポリオールA:水酸基価500 mg KOH/gのト
リレンジアミン/エチレンジアミン系ポリエーテルポリ
オール
ポリオールB:水酸基価550 mg KOH7gのメ
チルグルコシド系ポリエーテルポリオールポリオールC
:水酸基価880 mg KDH7gのトリメチロール
プロパン系ポリエーテルポリオール
ポリオールD:エチレングリコール
ポリオールEニトリメチロールプロパン整泡剤A:シリ
コン系整泡剤;信越化学工業(株)製F−373
触媒A:テトラメチルへキサメチレンジアミン発泡剤A
:R−11
発泡剤B:HCFC−123
発泡剤C:HCFC−14lb
発泡剤D:水
ポリイソシアネートArc−MDI
ポリイソシアネートB:c−MDIとビスフェノールA
のプロピレンオキシド付加物とのプレポリマーおよびT
DIとグリセリン−蔗糖−プロピレンオキシド付加物と
のプレポリマーとの等型温合物(アミン当量153)
ポリイソシアネートC:重量比(c−MDIとビスフェ
ノールAのプロピレンオキシド付加物とのプレポリマー
)/(TDIとグリセリン−蔗糖−プロピレンオキシド
付加物とのプレポリマー)−1:0.25の混合物(ア
ミン当量159)
ポリイソシアネートC:重量比(c−MDIとビスフェ
ノールAのプロピレンオキシド付加物とのプレポリマー
)/(TDIとグリセリン−蔗糖−プロピレンオキシド
付加物とのプレポリマー)−1:4の混合物(アミン当
量148)第1.@28よび第3表に示される発泡処方
に従って、これらの原料を20±1℃にした後、5秒間
高速混合撹拌して反応させた。発泡した硬質ポリウレタ
ンフォームは常法に従い翌日裁断、サンプリングして諸
物性を測定し、その結果を@I。Polyol A: Tolylenediamine/ethylenediamine-based polyether polyol with a hydroxyl value of 500 mg KOH/g Polyol B: Methyl glucoside-based polyether polyol with a hydroxyl value of 550 mg KOH/g Polyol C
: Trimethylolpropane polyether polyol with hydroxyl value 880 mg KDH 7g Polyol D: Ethylene glycol polyol E nitrimethylolpropane Foam stabilizer A: Silicone foam stabilizer; F-373 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Catalyst A: Tetramethyl Hexamethylenediamine blowing agent A
:R-11 Foaming agent B: HCFC-123 Foaming agent C: HCFC-14lb Foaming agent D: Water polyisocyanate Arc-MDI Polyisocyanate B: c-MDI and bisphenol A
Prepolymer with propylene oxide adduct of and T
Isomorphic mixture of DI and prepolymer of glycerin-sucrose-propylene oxide adduct (amine equivalent 153) Polyisocyanate C: weight ratio (prepolymer of c-MDI and propylene oxide adduct of bisphenol A)/ (prepolymer of TDI and glycerin-sucrose-propylene oxide adduct) - 1:0.25 mixture (amine equivalent: 159) Polyisocyanate C: weight ratio (prepolymer of c-MDI and propylene oxide adduct of bisphenol A) Polymer)/(prepolymer of TDI and glycerin-sucrose-propylene oxide adduct)-1:4 mixture (amine equivalent weight 148) 1st. According to the foaming recipe shown in @28 and Table 3, these raw materials were heated to 20±1° C. and reacted by high-speed mixing and stirring for 5 seconds. The expanded rigid polyurethane foam was cut and sampled the next day according to conventional methods, and various physical properties were measured, and the results were reported at @I.
第2および第3表に示した。なお、熱伝導率はANAC
ON社モデル88測定機によって、平均温度23℃で測
定した値であり、圧縮強度は発泡方向に対し直角方向の
10%圧縮時におけるもので、低温寸法安定性は一30
℃で24時間冷却した後の発泡方向に対し直角方向の寸
法変化率を測定したものである。It is shown in Tables 2 and 3. In addition, the thermal conductivity is ANAC
The values were measured using an ON model 88 measuring machine at an average temperature of 23°C, and the compressive strength was measured at 10% compression in the direction perpendicular to the foaming direction, and the low-temperature dimensional stability was -30°C.
The rate of dimensional change in the direction perpendicular to the foaming direction after cooling at ℃ for 24 hours was measured.
比較例1および11はR−11を発泡剤として用いたも
ので、微細セル構造を有して断熱特性に優れた。いわゆ
るマイクロセル処方と呼ばれるものであり、非常に低い
熱伝導率を示している。しかし、これらの処方も比較例
2および12から明らかなように、発泡剤を増やして密
度をある程度小さくすると、圧縮強度、特に低温寸法安
定性が著しく悪化し、熱伝導率も若干悪くなる。これら
の処方に、比較例3および13で示すように、発泡剤と
して水を加えると圧縮強度、低温寸法安定性は低密度な
がら改善されるが、今度は熱伝導率が極端に悪化してし
まう。このことはHCFC−123を用いた場合(比較
例4,14と比較例5゜15)も、HCFC−14lb
を用いた場合(比較例6.I6と比較例7.17)も同
じことがいえる。Comparative Examples 1 and 11 used R-11 as a foaming agent, had a fine cell structure, and had excellent heat insulation properties. This is a so-called microcell formulation and exhibits extremely low thermal conductivity. However, as is clear from Comparative Examples 2 and 12, in these formulations, when the blowing agent is increased to reduce the density to some extent, the compressive strength, especially the low-temperature dimensional stability, deteriorates significantly, and the thermal conductivity also slightly deteriorates. As shown in Comparative Examples 3 and 13, when water is added as a blowing agent to these formulations, the compressive strength and low-temperature dimensional stability are improved despite the low density, but the thermal conductivity is extremely deteriorated. . This also applies when HCFC-123 is used (Comparative Examples 4 and 14 and Comparative Example 5°15).
The same can be said when using (Comparative Example 6.I6 and Comparative Example 7.17).
また、比較例8,18、比較例9,19または比較例1
0.20に示したように、ポリイソシアネートをc−M
DIからc−MDIのプレポリマーおよびTDIのプレ
ポリマーの等型温合物に代え、アミン系または/および
メチルグルコシド系ポリエーテルポリオールにトリメチ
ロールプロパン系ポリエーテルポリオールを混ぜること
によって、熱伝導率、圧縮強度および低温寸法安定性は
マイクロセル処方(比較例1.11)に匹敵する優れた
値を示している。Also, Comparative Examples 8, 18, Comparative Examples 9, 19, or Comparative Example 1
0.20, the polyisocyanate is c-M
By mixing trimethylolpropane-based polyether polyol with amine-based or/and methyl glucoside-based polyether polyol instead of the isotropic mixture of DI to c-MDI prepolymer and TDI prepolymer, thermal conductivity, Compressive strength and low temperature dimensional stability show excellent values comparable to the microcell formulation (Comparative Example 1.11).
更にこれらの処方にエチレングリコール等の低分子量ジ
オール(実施例1〜3,6〜8)、またはトリメチロー
ルプロパン等の低分子量トリオール(実施例4,5,9
.10)を加えることによって、諸物性を悪化させるこ
となく低密度化することができた。Furthermore, low molecular weight diols such as ethylene glycol (Examples 1 to 3, 6 to 8) or low molecular weight triols such as trimethylolpropane (Examples 4, 5, 9) are added to these formulations.
.. By adding 10), it was possible to lower the density without deteriorating various physical properties.
手続補正書 平成3年2月22日Procedural amendment February 22, 1991
Claims (1)
レンポリフェニルイソシアネートと低分子量ポリオール
とのプレポリマーと、(b)トリレンジイソシアネート
と低分子量ポリオールとのプレポリマーとを、重量比で
(a):(b)=1:0.1〜10の割合で含有する混
合物、および (ii)ポリオールとして、(c)トリレンジアミンお
よび脂肪族アミンを開始剤とするポリエーテルポリオー
ルまたは/および(c′)メチルグルコシドを開始剤と
するポリエーテルポリオール、(d)トリメチロールプ
ロパンを開始剤とするポリエーテルポリオールおよび(
e)低分子量のジオールもしくはトリオールを、重量比
で〔(c)または/および(c′)〕:(d)=1:0
.25〜4、〔(c)または/および(c′)+(d)
〕:(e)=1:0.05〜0.3の割合で含有する混
合物を使用し、発泡剤としてトリクロロモノフルオロメ
タンの代替物を用い、触媒および整泡剤の存在下で反応
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
造法。[Scope of Claims] (i) As the organic polyisocyanate, (a) a prepolymer of polymethylene polyphenylisocyanate and a low molecular weight polyol, and (b) a prepolymer of tolylene diisocyanate and a low molecular weight polyol, by weight (a):(b)=1:0.1 to 10 in the ratio; and (ii) as the polyol, (c) a polyether polyol using tolylene diamine and aliphatic amine as an initiator; or / and (c') a polyether polyol using methyl glucoside as an initiator, (d) a polyether polyol using trimethylolpropane as an initiator, and (
e) low molecular weight diol or triol in weight ratio [(c) or/and (c')]:(d) = 1:0
.. 25-4, [(c) or/and (c') + (d)
]: (e) = 1: Using a mixture containing in the ratio of 0.05 to 0.3, using a substitute for trichloromonofluoromethane as a blowing agent, and reacting in the presence of a catalyst and a foam stabilizer. A method for producing rigid polyurethane foam characterized by:
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Cited By (3)
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JP2008260843A (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | Polyisocyanate composition for rigid polyurethane foam made by foaming using cyclopentane, and method for producing rigid polyurethane foam by using the same |
CN117467107A (en) * | 2023-10-31 | 2024-01-30 | 天长市伯士的环保新材料有限公司 | Polyurethane rigid foam with ultralow heat conductivity coefficient and preparation method thereof |
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