JPH04103613A - 硬質ポリウレタンフォームを用いた冷蔵庫 - Google Patents

硬質ポリウレタンフォームを用いた冷蔵庫

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JPH04103613A
JPH04103613A JP2221239A JP22123990A JPH04103613A JP H04103613 A JPH04103613 A JP H04103613A JP 2221239 A JP2221239 A JP 2221239A JP 22123990 A JP22123990 A JP 22123990A JP H04103613 A JPH04103613 A JP H04103613A
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黒石 一義
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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9発泡剤として1,1−ジクロロ−2゜2.2
−トリフルオロエタンまたは2,2−ジクロロ−2−モ
ノフルオロエタンを用いた硬質ポリウレタンフォームの
製造方法およびその製品に関する。
〔従来の技術〕
硬質ポリウレタンフォームは2通常ポリオール成分とイ
ソシアネート成分とを9発泡剤9反応触媒および整泡剤
の存在下において反応させることにより得られる。一般
に、独立気泡を有する硬質ポリウレタンフォームは優れ
た断熱性を有するものを生産性良く得るために、上記発
泡剤としては。
ガスの熱伝導率が極めて小さく、また低沸点で。
かつ常温で液体であり、不燃性、低毒性である等の優れ
た特性を持つトリクロロモノフルオロメタンが常用され
ている。なお、この種の硬質ポリウレタンフォームの製
造方法に関連する従来技術としては2例えば特開昭59
−84913号公報等が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来技術において2発泡剤として常用されてい
るトリクロロモノフルオロメタン(CC11□F)は難
分解性のCFC(クロロ フルオロ カーボン(Chl
oro Fluoro Carbon)の略で。
炭化水素のクロロフルオロ置換体〕の一つであり。
この種の難分解性CFCが大気中に放出されると。
成層圏におけるオゾン層の破壊や温室効果による地表の
温度上昇が生じるとされ、近年世界的な環境汚染問題と
なっている。今後2段階的にこれらの難分解性CFCの
生産量および消費量が規制されることになり、その削減
方法が大きな課題となっている。このため9代替品の選
択が世界的に進められ2発泡剤としては易分解性HCF
C(ヒドロ り0口 フルオロ カーボン(Hydro
 Chlor。
Fluoro Carbon))である1、1−ジクロ
ロ−2゜2.2−トリフルオロエタンおよび2,2−ジ
クロロ−2−モノフルオロエタンが有望な代替品候補と
して挙げられ、これらを用いた硬質ポリウレタンフォー
ムが種々検討されている。
しかし、上記の1.1−ジクロロ−2,2,2−トリフ
ルオロエタンおよび2,2−ジクロロ−2−モノフルオ
ロエタンは、いずれも従来のトリクロロモノフルオロエ
タンに比ベガスの熱伝導率が10〜20%大きく、硬質
ポリウレタンフォームに使用した場合は断熱性が劣ると
いう欠点があった。また、圧縮強度や低温寸法安定性の
低下。
脱型時間が長くなる等の物性の低下が生じ、さらには、
フオームの圧縮クリープ特性が劣り、特に低温で経時寸
法変化(収縮)を起こすなど種々の問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決する
ものであって9発泡剤としてトリクロロモノフルオロメ
タンを全く使用せず、その代替として1,1−ジクロロ
−2,2,2−トリフルオロエタンあるいは2,2−ジ
クロロ−2−モノフルオロエタンを用いて、従来品に劣
らない改良された硬質ポリウレタンフォームの製造方法
および該製造方法によって形成した断熱材ならびにそれ
を用いた冷蔵庫などの製品を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記本発明の目的は、ポリオール成分とイソシアネート
成分とを2発泡剤2反応触媒、および整泡剤の存在下に
おいて反応させて形成する硬質ポリウレタンフォームの
製造方法において、上記発泡剤として、水と、1.1−
ジクロロ−2,2゜2−トリフルオロエタンまたは2,
2−ジクロロ−2−モノフルオロエタンの少なくとも1
種を含む発泡剤を用いると共に、上記ポリオール成分が
(A)トリレンジアミンにエチレンオキシドおよびプロ
ピレンオキシドを付加して得られるOH価490〜53
0のポリオール45〜55重量%。
(B)ビスフェノールにエチレンオキシドを付加して得
られる08価260〜300のポリオール10〜14重
量%。
(C)トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドを
付加して得られる05価600〜850のポリオール1
3〜22重量%。
(D)シュークローズにプロピレンオキシドを付加して
得られるOH価450〜500のポリオール6〜13重
量%、および (E)ジェタノールアミンにエチレンオキシドおよびプ
ロピレンオキシドを付加して得られるOH価470〜5
30のポリオール8〜14重量%含むポリオール混合物
からなり、かつ該ポリオール混合物の平均OH価が50
0〜550であるものを使用して、硬質ポリウレタンフ
ォームを製造することにより、達成される。
〔作用〕
本発明は、上述のとおり発泡剤として、水と。
1.1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンま
たは2,2−ジクロロ−2−モノフルオロエタンの少な
くとも1種を使用し、かつ特定の組成の混合ポリオール
組成物を使用することを特徴とするものである。このよ
うな組成物を9組み合わせて使用することにより得られ
る硬質ポリウレタンフォームは、密度が自由発泡密度で
20〜23kg/m3で、熱伝導率は15.OX 10
−3kcal/m−h・℃以下、好ましくは13.0〜
14.OX1O−3kca1/m−h・℃に保つことが
できる。また。
圧縮強度は0.8kg/cm”以上、好ましくは0.9
kg/cm”以上に、低温寸法変化率は一20℃で1%
以下、脱型時間は6分以下に保つことができ。
かつフオームの圧縮クリープ特性や経時寸法変化(収縮
)も問題なく、従来の優良品に優るとも劣らない特性を
得ることができる。
本発明において使用する混合ポリオール組成物は、上述
のとおり次の成分からなり。
(A)トリレンジアミンにエチレンオキシドおよびプロ
ピレンオキシドを付加して得られるOH価490〜53
0のポリオール45〜55重量%。
(B)ビスフェノールにエチレンオキシドを付加して得
られる08価260〜300のポリオール10〜14重
量%。
(C)トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドを
付加して得られる05価600〜850のポリオール1
3〜22重量%。
(D)シュークローズにプロピレンオキシドを付加して
得られるOH価450〜500のポリオール6〜13重
量%、および (E)ジェタノールアミンにエチレンオキシドおよびプ
ロピレンオキシドを付加して得られるOH価470〜5
30のポリオール8〜14重量%。
かつ、この混合ポリオール組成物の平均OH価が500
〜550のものであることが望ましい。
上記の混合ポリオール組成物において、各ポリオール成
分の役割は、以下のような作用効果を有しているものと
考えられる。
(A)成分は、熱伝導率の保持に有効であり、かつOH
価が490以上のものを使用することにより、フオーム
のクリープ変形が小さくなり経時寸法変化の改善に有効
である、しかし、OF(価が530を超えると流動性が
極端に低下するため好ましくない。
(B)成分は、気泡の微細化や流動性の向上に有効。
(C)成分は、熱伝導率の改善や低温寸法安定性の向上
に有効。
(D)成分は、低温寸法安定性、圧縮強度および脱型性
の向上に有効、そして (E)成分は、流動性の改善に有効である。
また、混合ポリオール組成物の平均OR価は。
500を下回ると低温寸法安定性の低下や経時寸法変化
(収縮)を起こしやす<、550を超えると流動性や脱
型性が低下し、いずれも製品の不良原因となり生産性が
低下するので、平均OH価は500〜550であること
が安定した硬質ポリウレタンフォームを製造する上で好
ましい。
ポリオール組成物の各成分が、上記の配合割合から外れ
ると本発明の目的を達成することができない。
また、硬質ポリウレタンフォームの密度、熱伝導率、圧
縮強度、低温寸法安定性、経時寸法変化および脱型性等
を考慮した場合、以下に示すポリオール組成物を使用す
るのが最も好ましい。
(A)トリレンジアミンにエチレンオキシドおよびプロ
ピレンオキシドを付加して得られるOH価510のポリ
オール5o重量%。
(B)ビスフェノールにエチレンオキシドを付加して得
られるOH価280のポリオール12重量%。
(C)トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドを
付加して得られるOH価690のポリオール20重量%
CD)シュークローズにプロピレンオキシドを付加して
得られるOH価460のポリオール8重量%、および (E)ジェタノールアミンにエチレンオキシドおよびプ
ロピレンオキシドを付加して得られるOH価510のポ
リオール10重量%含有し、ポリオール組成物の平均O
H価が515であるもの。
本発明は前述のような特定の混合ポリオール組成物とイ
ソシアネート成分とを2発泡剤2反応触媒および整泡剤
の存在下で反応させて硬質ポリウレタンフォームを製造
する。
本発明に使用されるイソシアネート成分としては9通常
の硬質ポリウレタンフォームを製造する際に一般的に使
用されているものをそのまま使用できる9例えばジフェ
ニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニ
ルジイソシアネート(C−MDI)、  トリレンジイ
ソシアネート(TD工)およびこれらを部分的に種々の
方法や化合物で変成したイソシアネートなどが好ましく
使用でき、これらを2種以上併用してもよい、その使用
量は、前述のポリオールに対してNGO10H比が10
0〜1.20(7)範囲が好ましく、1.10が特に好
ましい。
発泡剤は1本発明では、水と、1.1−ジクロロ−2,
2,2−トリフルオロエタンまたは2゜2−ジクロロ−
2−モノフルオロエタンの少なくとも1種を含む発泡剤
を使用し、ポリオール成分100重量部に対し発泡剤は
20〜70重量部使用される。また、水はポリオール成
分100重量部に対し1〜2.5重量部使用することが
好ましい。
また7本発明に用いられる反応触媒としては。
例えばテトラメチルへキサメチレンジアミン、トリメチ
ルアミノエチルピペラジン、ペンタメチルジエチレント
リアミン、トリエチレンジアミン等を代表とする第3級
アミン類を好ましく使用することができる。また、これ
らと有機スズ化合物等を併用しても良い。反応触媒の量
は、ポリオール成分100重量部に対し0.5〜7重量
部、好ましくは1.5〜4重量部使用される。
さらに、整泡剤としては1通常用いられている有機シリ
コーン系化合物、フッ素系化合物などが使用でき、ポリ
オール成分100重量部に対し0.5〜5重量部、好ま
しくは1〜3重量部使用される。
硬質ポリウレタンフォーム製造用組成物として。
さらに必要に応じて通常用いられている離燃剤。
充填剤9強化繊維9着色剤等の添加剤を含んでいても良
い。
本発明の硬質ポリウレタンフォームは、ワンショット法
、準プレポリマ法、プレポリマ法、スプし法、その他種
々の周知の方法によって製造することができる。その中
でもワンショット法が好ましく用いられる。
また、ポリウレタンフォームの発泡は、当業界で用いら
れている通常の発泡機で行えば良く2例えばプロマート
社製PU−30型発泡機等が用いられる。発泡条件は9
発泡機の種類により多少異なるが2通常は液温18〜3
0℃、吐出圧力80〜150 kg/ C112,吐出
量15〜30 kg/win、型の温度は35〜45℃
が好ましく、さらに好ましくは液温25℃、吐出圧力1
00 kg/ Cm” を吐出量25kg/■in、型
の温度40℃である。
このようにして得られた硬質ポリウレタンフォームは、
w度が自由発泡密度で20〜23kg/m3で、熱伝導
率は15 、OX 10−’kcal/ rn” h 
・℃以下、特に13.0〜l 4.OX 10−”kc
al/m−h・℃に保つことができる。また、圧縮強度
番よ0 、8 kg/ ell”以上、特ニ0.9kg
/cm”以上ニ、低温寸法変化率は一20℃で1%以下
、脱型時間は6分以下に保つことができ、かつフオーム
の圧縮クリープ特性にも優れており、低温に長期間放置
しても経時寸法変化(収縮)はほとんど起こさない、こ
のため、特に冷蔵庫等の断熱材として極めて優れており
、さらにその他の電気機械器具、建築構造物や車輌等の
断熱材あるいは断熱成形品として有効に使用することが
できる。さらにまた。
これらの断熱材としての用途のほか比重が小さく。
かつ硬質である性質を利用して、漁業用ブイ、その他の
浮力材としても有効に使用できる。
〔実施例〕
以下2本発明の実施例を比較例と対比しながらさらに詳
細に説明する。なお、実施例の説明の中で、特にことわ
りのない限り「部」および「%」は重量による。
(比較例1〜3) 第1表に示すポリオール成分100部(ただし。
E○はエチレンオキシド、POはプロピレンオキシドを
示す)9発泡剤として、水1.5部とトリクロロモノフ
ルオロメタン(商品名;アサヒフロン−11,旭硝子社
製)46部、または1,1−ジクロロ−2,2,2−ト
リフルオロエタン(商品名;アサヒフロン−123,M
硝子社製)54部。
または2,2−ジクロロ−2−モノフルオロエタン(商
品名;アサヒフロン−141b、旭硝子社製)37部、
触媒として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No、 1 。
花王社製)とトリメチルアミノエチルピペラジン(商品
名:カオーライザーNo、 8 、花王社製)とを2:
1に混合したちの2.5部、整泡剤として有機シリコー
ン系化合物(商品名; L−5340゜日本ユニカー社
製)1.5部、そしてイソシアネート成分としてC−M
DI (商品名;PAPI−135、三菱化成ダウ社製
)必要量(NGO10H=1.10)を使用し2発泡硬
化させた。
(実施例1〜6および比較例4〜7) 第1表に示すポリオール成分100部7発泡剤として水
1.5〜2.0部と、1,1−ジクロロ−2,2,2−
)−リフルオロエタンまたは2,2−ジクロロ−2−モ
ノフルオロエタン33〜52部。
触媒としてペンタメチルジエチレントリアミン(商品名
;カオーライザーNo、 3 、花王社II)0.5〜
1.5部、およびN置換イミダゾール(商品名;ミニコ
R−9000.活材ケミカル社製)1.5部、整泡剤と
して有機シリコーン系化合物(商品名;5Z−1628
,日本ユニカー社製)2部、そしてイソシアネート成分
としてC−MDI必要量(NGO10H=1.10)を
使用し。
発泡硬化させた。
結果を第1表の「物性」の項に示す、なお、第1表にお
いて、各物性は次のようにして調べた。
自由発泡密度:内寸法200X200X2001の材質
がベニヤ材の型の中で発泡を行った場合の密度(kg/
m”)。
パネル発泡密度:内寸法400W(幅)x 600L(
長さ)X35T(厚さ)Hの材質が態の型の中で型温4
0℃で発泡を行った場合の密度(kg/m’)。
熱伝導率: 200WX200LX50T鳳閣のパネル
フオームをアナコン社製モデル88型を用い。
平均温度23.9℃で測定した。
圧縮強度:50φ(直径)X35T■Iのフォームを1
0%圧縮したときの強度。
低温寸法変化率: 400Wx600Lx35T111
111のパネルフオームを一20℃で24時間放置した
ときの厚さ寸法の変化率。
経時寸法変化: 400WX600LX35Tmmのパ
ネルフオームを一20℃で2力月間放置したときの厚さ
寸法の変化率。
圧縮クリープ:50φX35Tm層のフオームに5k[
の荷重を乗せ、常温で2力月間放置したときの変化率。
脱型時間:注入開始から脱型するまでの時間をいう。
%2部二重量による。
以下余白 第1表から明らかなごとく、比較例1は、従来のポリオ
ール成分に1発泡剤として水とトリクロロモノフルオロ
メタンを使用した従来の代表的ポリウレタンフォームの
例を示したものである。
比較例2および3は、ポリオール成分は従来の比較例1
と同一のものを使用し9発泡剤のみ本発明と同一の1,
1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンおよび
2,2−ジクロロ−2−モノフルオロエタンにそれぞれ
置き換えたもので。
いずれの場合も、従来のトリクロロモノフルオロメタン
を発泡剤とした比較例1に比べ、熱伝導率が大きく、ま
た、圧縮強度や低温寸法変化率が低下しており、さらに
脱型時間も長くなり、特性劣化の大きいことが分かる。
また、比較例4〜7は、ポリオール成分の配合および発
泡剤はいずれも本発明と同一であるが。
ポリオール成分のOH価が本発明の範囲から外れた。特
に平均OH価が500に満たない好ましくない例を示し
たものであり、いずれも熱伝導率は従来品並に改善され
、また平均OH価が高くなるにしたがい圧縮強度および
低温寸法変化率についても、従来品並にまで改善されて
はいるものの。
圧縮クリープ特性に劣り、経時寸法変化が従来品に比べ
著しく大きいため、いずれも好ましくない。
また、第1表には記載していないが、平均OH価が55
0を超えた場合には、流動性が極端に低下し、脱型時間
も長くなるため、好ましくない。
これに対して9本発明の混合ポリオル成分。
すなわち、ポリオール成分の配合割合およびOH価が本
発明の範囲内のものを使用し9発泡剤として水と、1,
1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンまたは
2.2−ジクロロ−2−モノフルオロエタンの少なくと
も1種を使用した実施例1〜6においては、熱伝導率が
13.3〜13.8X10−3kcal/m−h□’C
で、従来のトリクロロモノフルオロメタンを発泡剤とし
て使用した比較例1とほぼ同等であり、また、圧縮強度
や低温寸法変化率、脱型時間等の物性も従来品と同等で
、かつ、圧縮クリープや経時寸法変化についても従来品
に劣らず優れていることがわかる。
とりわけ、実施例2に示すように、ポリオール成分とし
て、実質的に、(A)成分のOH価510(7)もの5
0%、(B)成分子71OH価280のもの12%、(
C)成分のOH価690のもの20%、(D)成分のO
H価460のもの8%。
および(E)成分のOH価510のもの10%含むポリ
オール混合物で、平均OH価が515のものを使用し2
発泡剤として水と1,1−ジクロロ−2,2,2−トリ
フルオロエタンを使用したものが、硬質ポリウレタンフ
ォームの密度(自由発泡密度とパネル発泡密度の双方を
含めた密度)。
熱伝導率、圧縮強度、低温寸法安定性、脱型性。
圧縮クリープ特性および経時寸法変化のバランスが最も
良いことがわかった。
以上9本発明の実施例に示すごとく9発泡剤として水と
、トリクロロモノフルオロメタンの代替品である1、1
−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンまたは2
,2−ジクロロ−2−モノフルオロエタンの少なくとも
1種を使用し、かつ。
前記特定のポリオール混合物を使用することにより、密
度が自由発泡密度で20〜23kg/m3で。
熱伝導率が15.OX 10−3kcal/m−h−”
C以下。
特に13.0〜l 4.OX 10”3kcal/m−
h・’cの優れた硬質ポリウレタンフォームを得ること
ができ、しかも従来品と同等のフオーム物性(圧縮強度
0.8kg/cm2以上、特に0.9kg/am”以上
、低温寸法変化率1%以下、脱型時間6分以下)を満足
させることができ、かつ、圧縮クリープ特性や経時寸法
変化についても従来品に優るとも劣らない特性を得るこ
とができた。このため、各種の断熱材として有効に利用
できると共に、大気汚染規制対象のCFCを100%削
減できる効果がある。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したごとく4本発明によれば。
発泡剤として従来より常用されているトリクロロモノフ
ルオロメタンを全く使用せず、その代替の発泡剤として
、オゾン層の破壊に対する影響が極めて少なく、規制の
対象となっていない易分解性のHCFCである1、1−
ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンあるいは2
,2−ジクロロ−2−モノフルオロエタンを用いて、従
来品に劣らず優れた断熱性およびその他の特性を有する
硬質ポリウレタンフォームを製造することができ。
所期の目的を達成することができた。このように本発明
の硬質ポリウレタンフォームの製造方法によれば、大気
汚染規制対象の難分解性CFCの1種であるトリクロロ
モノフルオロメタンを100%削減できる効果があり、
しかも従来製品と同等の性能2品質を有する製品が得ら
れる。
代理人弁理士  中 村 純之助 手続補正書(白側 平成 2年10月19日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ポリオール成分とイソシアネート成分とを、発泡剤
    、反応触媒および整泡剤の存在下において反応させて形
    成する硬質ポリウレタンフォームの製造方法において、
    上記発泡剤として、水と、1,1−ジクロロ−2,2,
    2−トリフルオロエタンおよび2,2−ジクロロ−2−
    モノフルオロエタンのうちの少なくとも1種を含む発泡
    剤を用いると共に、上記ポリオール成分が、(A)トリ
    レンジアミンにエチレンオキシドおよびプロピレンオキ
    シドを付加して得られるOH価490〜530のポリオ
    ール45〜55重量%、 (B)ビスフェノールにエチレンオキシドを付加して得
    られるOH価260〜300のポリオール10〜14重
    量%、 (C)トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドを
    付加して得られるOH価600〜 850のポリオール13〜22重量%、 (D)シュークローズにプロピレンオキシドを付加して
    得られるOH価450〜500のポリオール6〜13重
    量%、および (E)ジエタノールアミンにエチレンオキシドおよびプ
    ロピレンオキシドを付加して得られるOH価470〜5
    30のポリオール8〜14重量%含むポリオール混合物
    からなり、かつ該ポリオール混合物の平均OH価が50
    0〜550であるポリオール成分を用いて形成すること
    を特徴とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法。 2、請求の範囲第1項において、発泡剤として、水と1
    ,1−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンを用
    い、ポリオール成分として、実質的に、 (A)トリレンジアミンにエチレンオキシドおよびプロ
    ピレンオキシドを付加して得られるOH価510のポリ
    オール50重量%、 (B)ビスフェノールにエチレンオキシドを付加して得
    られるOH価280のポリオール12重量%、 (C)トリメチロールプロパンにプロピレンオキシドを
    付加して得られるOH価690のポリオール20重量%
    、 (D)シュークローズにプロピレンオキシドを付加して
    得られるOH価460のポリオール8重量%、および (E)ジエタノールアミンにエチレンオキシドおよびプ
    ロピレンオキシドを付加して得られるOH価510のポ
    リオール10重量%含むポリオール混合物からなり、か
    つ該ポリオール混合物の平均OH価が515であるポリ
    オール成分を用いて形成することを特徴とする硬質ポリ
    ウレタンフォームの製造方法。 3、請求の範囲第1項または第2項記載の硬質ポリウレ
    タンフォームの製造方法により形成したことを特徴とす
    る断熱材およびそれを用いた製品。 4、請求の範囲第3項記載の断熱材を用いて断熱部を構
    成したことを特徴とする冷蔵庫。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05247163A (ja) * 1991-09-20 1993-09-24 Union Carbide Chem & Plast Technol Corp ヒドロクロロフルオロカーボン類を用いて発泡させた硬質ポリウレタンフオームを製造するためのキヤツプされた界面活性剤の使用
JPH0971628A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Sanyo Chem Ind Ltd 硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造法
EP0952169A1 (de) * 1998-04-20 1999-10-27 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen mit einer verminderten Wärmeleitfähigkeit und ihre Verwendung
JP2002502455A (ja) * 1997-06-03 2002-01-22 バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト 低熱伝導率を有する独立気泡ポリウレタン硬質フォームの製造方法

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