JPH0331332A - 発泡断熱材 - 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、冷蔵庫、冷凍庫等に用いる発泡断熱材に関す
るものである。

従来の技術 近年、省エネルギーの観点より発泡断熱材の熱伝導率を
低減し、断熱性を向上させるというニズがあると同時に
、発泡剤であるフロンの使用量を削減し、フロンの影響
によるオゾン破壊及び地球の温暖化等の環境問題の改善
に寄与していくことが極めて重要なテーマである。

このため、代表的な発泡断熱材である硬質ウレタンフオ
ームの製造にあたっては、主原料として用いるポリオー
ルや有機ポリイソシアネート、助剤原料である整泡剤、
触媒９発泡剤に対し、種々の改善取組みがなされている
。基本的に、硬質ワレタンフオームの熱伝導率を低減す
るには、気泡中のガス成分の気体熱伝導率を改善するこ
とが重要であわ、特に発泡剤としてトリクロロフルオロ
メタン（以下ＣＦＣ−１１と称する）を用い、ＣＦＣ−
１１ガスでフオーム気泡中を満たすことが効果的手段と
されてきた。しかしながら一方においてはフロン公害問
題等の見地よりフロン使用量を減らすためには、有機ポ
リイソシネートと水の反応によって得られる炭酸ガスを
発泡剤の一部として用いることも可能である。しかし、
このような構成においては、炭酸ガスが発泡断熱材の気
泡内に残存するため発泡断熱材の断熱性能は低いものと
なる。

このような課題解決のアプローチとして例えば、特開昭
５７−４９６２８号公報で示されるように吸着剤で不純
ガスを除く方法が提案されている。

すなわち、ゼオライト等からなる吸着剤を原料中にあら
かじめ混合し、発泡時に発生した炭酸ガスを吸着剤にて
吸着除去し、結果的にフロンガスで気泡内を満たすこと
により断熱性能を向上させることが特徴となっている。

発明が解決しようとする課題 上記特開昭５７−４９６２８号公報において気泡内ガス
のフロンガス純化のメカニズムを考察するならば、まず
、ゼオライト等からなる炭酸ガス吸着剤は、炭酸ガスを
吸着する以上に水分を選択優先的に吸着するため、主た
る炭酸ガス発生因子である水分とイソシアネートとの反
応においては、原料混合時に即座に水分が吸着剤に吸着
されてしまい、炭酸ガスの生成そのものを起こさない。

すなわち、あらかじめゼオライトを添加した有機ポリイ
ソシアネートと、水添加したポリオール成分を瞬時に混
合して発泡に供しても、発泡開始の時点では、即に水分
はゼオライトに吸着脱水され、フロン単独発泡と同じ形
態で発泡が行なわれる。

さらには、泡化時の重合過程でカルボジイミド反応が微
量の炭酸ガスを発生させるが、このようなガスは容易に
吸着される結果、気泡内ガスの純化が行なわれ、優れた
断熱性能が得られる。

よって、特開昭５７−４９６２８号公報は脱水により主
たる００２発生の原因を取り除き、かつ、カルボジイミ
ド反応によって微量に発生するＣｏ２を除く点で気泡内
ガスをフロンガスに純化でき、断熱性能向上が図れるも
のである。しかしながら炭酸ガスを発生ガスとして利用
する点においては、炭酸ガスの発生量がカルボジイミド
反応における微量なものに限定されるため、結果的にフ
ロン使用量の低減が困難となる問題点があった。故に発
泡ガスとしての炭酸ガス利用を図る点と、気泡内ガスの
フロン純化という課題、すなわち、フロン問題解決のた
めのフロン量削減と、高断熱化の両立に関しては１、特
開昭５７−４９６２８号公報では実現困難であり、この
技術確立が大きな課顧である。

課題を解決するだめの手段 本発明は、上記課題を解決するために、シリコーンによ
シ表面処理した金属水酸化物からなる炭酸ガス吸着剤、
ポリエーテル、整泡剤、触媒、水。

フロン発泡剤を混合したプレミックス成分とイソシアネ
ート成分とを混合し、発泡断熱材を得るものである。

作　　用 上記構成によって、シリコーンにより表面処理した金属
水酸化物は、基本的にウレタン重合反応において触媒作
用がなく助剤として問題なく使用でき、そして、脱水吸
着反応をおこさないため、水と有機ポリイソシアネート
との反応を阻害することはない。この結果、発泡時にお
いては、有機ポリイノシアネートと水の反応によって得
られる炭酸ガスを利用することができフロン発泡剤り使
用量は削減可能である。そして、泡化後、シリコーンに
よシ表面処理した。金属水酸化物は、炭酸ガスを反応吸
着除去し、気泡内ガスのフロンガスへの純化が行なわれ
る。このような作用により、フロン使用量の削減と熱伝
導率改善の両立が達成され、環境問題と省エネルギーの
従来相反していた技術課題に対して解決できるものであ
る。

実施例 以下、実施例を挙げて本発明の発泡断熱材を説明する。

表１に一実施例の原料処方を示した。

ポリエーテルＡは、芳香族アミン系ポリエーテルで水酸
基化４６０■ＫＯＨ／９、整泡剤Ａは信越化学（株）製
Ｆ−３３５、触ＩＸＡは花王（株）製カオライザー扁１
、発泡剤は純粋とフロンＣＦＣ−１１であり、シリコー
ンによシ表面処理した金属水酸化物として、あらかじめ
水酸化カルシウム粉末１００重量部に信越化学（株）製
シリコーンＫＦ−９９を３重量部を加え、１００℃で加
熱しながら撹拌混合し、上記水酸化カルシウム表面にシ
リコーン皮膜を形成した試製品を用いた。各原料は所定
の配合部数で混合し、プレミックス成分として構成する
。

一方、イソシアネート成分は、アミン当量１３６のクル
ードＭＤＩからなる有機ポリイソシアネ−トＡである。

このようにして調合したプレミックス成分とイソシアネ
ート成分を所定の配合部数で混合し、発泡断熱材を得た
。このときの反応性及び密度、熱伝導率及びガス組成を
表１に示した。

なお、同時に比較例としてシリコーンにより表面処理し
た水酸化カルシウムを添加しない場合、及び水酸化カル
シウムをシリコーンにより表面処理せずに添加した場合
についても同様に表１に示しだ（比較例Ａ、Ｂ）。

表１ このように本発明の発泡断熱材は、気泡中の炭酸ガスは
ほとんどなくフロンガスで満たされ優れた断熱性能を示
すとともに、フロン使用量を削減できることが判った。

これは、シリコーンにより表面処理した水酸化カルシウ
ムが水との吸着反応をおこさないため有機ポリイソシア
ネートと水との反応を阻害させることがなく、発生した
炭酸ガスを発泡ガスとして利用した後、気泡内に含まれ
る炭酸ガスを反応吸着したことを示している。また、シ
リコーン樹脂の皮１嘆が水酸化カルシウム粉末表面に形
成されることで、ウレタン反応に対する触媒作用がなく
なシ少なくとも水とイソシアネートが反応し、発泡する
過程（約１０秒）においては、炭酸ガスとの反応はおき
ず、フオーム形成後に、炭酸ガスと徐々に反応吸着する
。

その吸着速度は遅いものの実用上問題のない特性を有す
るものである。

この結果、水とイソシアネートの反応によシ発生した炭
酸ガスが発泡ガスとして有効利用でき、フロン使用量が
少なくとも所定密度まで低減可能でちり、かつ、経時的
に気泡中の炭酸ガスを水酸化カルシウムが吸着除去する
ため最終的には、炭酸ガスは除かれ、フロンガスに純化
される結果、気体熱伝導率が改善され、発泡断熱材の熱
伝導率も優れたものとなるのである。

このように本発明の発泡断熱材は、オゾンＦ：４破壊の
環境問題の主原因とされているＣＦＣ−１１の使用量削
減が可能で、かつ、優れた断熱性能により省エネルギー
に寄与することが両立して実現でき、提供できるもので
ある。

なお、比較例において、シリコーンによす表面処理した
水酸化カルシウムを添加しない場合、気泡内ガスとして
炭酸ガスが多量に存在するため熱伝導率は悪く、また、
シリコーンにより処理されていない水酸化カルシウムに
おいては、ウレタン反応に対して触媒効果があり反応性
が極めて早くなる欠点を有しており、セル荒れ等の問題
から実用化は困難である。

発明の効果 以上のように本発明は、ポリエーテル、整泡剤。

触媒、水、フロン発泡剤、シリコーンにより表面処理し
た金属水酸化物からなるプレミックス成分と、有機ポリ
イソシアネートから成るイソシアネート成分とを混合撹
拌し、発泡断熱材として生成しているため、水と有機ポ
リイソシアネートとの反応によって発生する炭酸ガスを
発泡ガスとして有効利用してフロン発泡剤の使用量削減
を行なうとともに、シリコーンにより表面処理した金属
水酸化物により気泡内に発生残留した炭酸ガスを経時的
に反応吸着除去が可能である。この結果、気泡中の気体
熱伝導率が低減し、発泡断熱材の熱伝導率が低減され、
優れた断熱性能を有する発泡断熱材が提供できる。すな
わち、フロン公害問題の解決に寄与できるとともに省エ
ネルギーに寄与することができるのである。

なお、シリコーンにより表面処理した金属水酸化物は、
ウレタン重合反応において触媒作用がなく、助剤として
問題なく使用できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエーテル、整泡剤、触媒、水、フロン発泡剤、シリ
   コーンにより表面処理した金属水酸化物とからなるプレ
   ミックス成分と、有機ポリイソシアネートからなるイソ
   シアネート成分とを混合撹拌し、発泡生成した発泡断熱
   材。