JPH04351620A

JPH04351620A - 発泡性ポリウレタン組成物

Info

Publication number: JPH04351620A
Application number: JP3152663A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Shimomura; 下村　智彦; Hiroshi Kawakami; 博川上
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1992-12-07
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP3695762B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発泡性ポリウレタン組成
物に関し、詳しくは発泡剤としてフロン類を全く使用し
ないか、或いは少ない使用量で耐脆性、寸法安定性に優
れた硬質ウレタンフォームを提供し得る発泡性ポリウレ
タン組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】硬質ウ
レタンフォームは優れた断熱特性を有することから建築
用断熱材等として広く利用されている。硬質ウレタンフ
ォームは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分及
び発泡剤を含む発泡性組成物を発泡せしめることによっ
て製造され、この発泡性組成物において用いる発泡剤と
しては従来よりトリクロロモノフルオロメタン等のフロ
ン類が使用されている。しかしながらフロン類はオゾン
層を破壊することから、その使用規制が実施されつつあ
る。

【０００３】このため近年、フロン類に換えて水を発泡
剤として用いて硬質ウレタンフォームを製造する方法も
提案されているが、発泡剤として水を用いるとフォーム
が脆くなったり寸法安定性が悪化するため水を多量に使
用することができず、フォーム物性を低下させることな
くフロン類の使用量低減化を図ることは困難であった。

【０００４】本発明者等は上記課題を解決するため鋭意
研究した結果、ポリオール成分として特定のポリオール
を特定割合で含む混合ポリオールを用いることにより、
ポリオール成分１００重量部当たり、発泡剤として水を
３〜７重量部用いても優れた物性の硬質ウレタンフォー
ムを得ることのできる発泡性ポリウレタン組成物を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の発泡性ポリ
ウレタン組成物は、少なくともポリオール成分、ポリイ
ソシアネート成分及び発泡剤としての水を含む発泡性ポ
リウレタン組成物であって、ポリオール成分が、水酸基
価３００〜５００の芳香族ポリアミン系ポリオール４０
重量％以上と、水酸基価４００〜５００のエチレンジア
ミン系ポリオール１５重量％以上と、水酸基価２００〜
５００の芳香族ポリエステルポリオール５〜３５重量％
と、水酸基価３００〜４５０のソルビトール系ポリオー
ル５〜３５重量％とを少なくとも含み、ポリオール成分
１００重量部当たり水３〜７重量部を含むことを特徴と
する。

【０００６】本発明において用いる芳香族ポリアミン系
ポリオールとは、トリレンジアミン、ジフェニルメタン
ジアミン等の芳香族ポリアミンにエチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド等のアルキレンオキシドの１種又は２
種以上を付加せしめたポリオールであり、エチレンジア
ミン系ポリオールとは、エチレンジアミンに上記アルキ
レンオキシドの１種又は２種以上を付加せめたポリオー
ルである。また芳香族ポリエステルポリオールとは、芳
香族ポリカルボン酸もしくは芳香族ポリカルボン酸無水
物と２又は３官能のアルコールとをエステル化して得ら
れるポリオールであり、ソルビトール系ポリオールとは
、ソルビトールにアルキレンオキシドの１種又は２種以
上を付加せしめて得られるポリオールである。

【０００７】本発明においてポリオール成分中における
上記芳香族ポリアミン系ポリオール、エチレンジアミン
系ポリオール、芳香族ポリエステルポリオール、ソルビ
トール系ポリオールの配合割合は、それぞれ４０重量％
以上、１５重量％以上、５〜３５重量％、５〜３５重量
％であるが、特に好ましい配合割合は、それぞれ４５〜
６０重量％、２０〜３０重量％、１０〜２５重量％、１
０〜２５重量％である。芳香族ポリアミン系ポリオール
の割合が４０重量％未満であったり、エチレンジアミン
系ポリオールの割合が１５重量％未満の場合にはフォー
ムが脆くなり寸法安定性も悪化する。また芳香族ポリエ
ステル系ポリオール及び／又はソルビトール系ポリオー
ルの割合が５重量％未満の場合には断熱性能が低下し、
３５重量％を超えると強度が低下する。

【０００８】本発明において上記芳香族ポリアミン系ポ
リオール、エチレンジアミン系ポリオール、芳香族ポリ
エステルポリオール、ソルビトール系ポリオールとして
、水酸基価がそれぞれ３００〜５００、４００〜５００
、２００〜５００、３００〜４５０のものを用いる。芳香族ポリアミン系ポリオールの水酸基価が３００未満
である場合、エチレンジアミン系ポリオールの水酸基価
が４００未満である場合等にはフォームの低温寸法安定
性及び強度が著しく低下し、芳香族ポリアミン系ポリオ
ールの水酸基価が５００を超える場合、エチレンジアミ
ン系ポリオールの水酸基価が５００を超える場合等には
発泡性ポリウレタン組成物をスプレー発泡させた際のス
プレー面の平滑性が著しく低下する。また芳香族ポリエ
ステルポリオールの水酸基価が３００未満の場合、フォ
ームの低温寸法安定性が低下し、５００を超える場合、
スプレー表面の平滑性が低下し、更にソルビトール系ポ
リオールの水酸基価が３００未満の場合には、フォーム
の高温、低温寸法安定性が低下し、４５０を超える場合
にはフォームの脆性が悪くなる。

【０００９】本発明においては、ポリオール成分として
上記４種のポリオールを特定量含むことを必須とするが
、これら４種のポリオール以外のポリオールを更に含ん
でいてもよい。

【００１０】本発明においてポリイソシアネート成分と
しては、芳香族系ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリ
イソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、環式脂肪
族ポリイソシアネート及びこれらの変性体等の従来公知
のポリイソシアネートを用いることができる。例えば、
ジフェニルメタンジイソシアネート、粗ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、粗ト
リレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
、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、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、
水添トリレンジイソシアネート、トリフェニルメチレン
トリイソシアネート、トリレントリイソシアネート、変
性（カルボジイミド変性等）ジフェニルメタンジイソシ
アネート等、或いはこれらのポリイソシアネートの過剰
量とポリオール（例えば低分子量ポリオール又はポリマ
ーポリオール）とを反応して得られる末端にＮＣＯ基を
有するウレタンプレポリマー（例えばＮＣＯ基含有率５
〜３５％）等が挙げられる。これらのポリイソシアネー
トは単独又は２種以上混合して用いることができる。ポ
リイソシアネート成分とポリオール成分との割合は、ポ
リイソシアネート成分中のＮＣＯ基と、ポリオール成分
中のＯＨ基との当量比が、ＮＣＯ基：ＯＨ基＝０．８〜
１．２となる範囲が好ましい。

【００１１】本発明組成物中には、ポリオール成分とポ
リイソシアネート成分の反応促進のための触媒を添加す
ることができる。触媒としては例えば、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリイソプロパノールアミン
、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、ヘキサデシ
ルジメチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチル
モルホリン、Ｎ−オクタデシルモルホリン、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル
エタノールアミン、ジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ
´，Ｎ´−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ
´，Ｎ´−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ，
Ｎ´，Ｎ´−テトラメチルブタンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ
´，Ｎ´−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、Ｎ
，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラメチルヘキサメチレンジアミ
ン、ビス〔２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチル〕エ
ーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´−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、トリエチレンジアミ
ンの有機酸塩、更に第１アミン、第２アミンのアミノ基
へのオキシアルキレン付加体、Ｎ，Ｎ−ジアルキルピペ
ラジン類のようなアザ環化合物、有機金属系ウレタン化
触媒等が挙げられる。触媒の添加量は０．０００１〜１
０重量部が好ましい。

【００１２】本発明組成物中には、ポリオール成分１０
０重量部当たり発泡剤として３〜７重量部の水を含むが
、水以外の発泡剤、例えば従来より用いられているフロ
ン類も、本発明の所期の目的を妨げない範囲内で併用す
ることができる。フロン類としてはトリクロロフルオロ
メタン、ジクロロトリフルオロエタン等が挙げられる。

【００１３】本発明組成物には、必要に応じて整泡剤、
難燃剤等の、従来からポリウレタンフォームに添加され
ている各種添加剤を添加することができる。整泡剤の添
加量はポリオール１００重量部当たり０．１〜３．０重
量部が好ましい。また難燃剤の添加量はポリオール成分
１００重量部当たり０〜５０重量部が好ましい。

【００１４】本発明発泡性ポリウレタン組成物を発泡せ
しめて硬質ウレタンフォームを得るには、例えばポリウ
レタン発泡機を使用し、ポリオール触媒、発泡剤、整泡
剤、難燃剤、ポリイソシアネート等を一定の比率で連続
又は非連続的に混合する等の発泡方法を採用することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。

【００１６】実施例１〜５、比較例１〜３表１に示す割
合でポリオール、発泡剤、整泡剤、触媒を配合した組成
物を攪拌混合し、これに定量のポリイソシアネートを加
えて攪拌混合した。混合後、直ちに木箱に注入して自由
発泡せしめて硬質ウレタンフォームを得た。得られたフ
ォームの物性を表２に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】尚、表１中のポリオール、ポリイソシアネ
ート、整泡剤、触媒は以下のものである。 ■芳香族ポリアミン系ポリオール：トリレンジアミンに
プロピレンオキシドを付加して得た、水酸基価４１０の
ポリオール ■エチレンジアミン系ポリオール：エチレンジアミンに
プロピレンオキシドを付加して得た、水酸基価４６０の
ポリオール ■芳香族ポリエステル系ポリオール：無水フタル酸とプ
ロピレングリコールとをエステル化して得た、水酸基価
３１０のポリオール ■ソルビトール系ポリオール：ソルビトールにプロピレ
ンオキシドを付加して得た、水酸基価３５０のポリオー
ル ■ポリイソシアネート：ＮＣＯ含有率３１．２％のポリ
メリックジフェニルメタンジイソシアネート■整泡剤：
東レシリコーン社製の整泡剤（ＳＨ−１９３） ■触媒：Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラメチルプロピレン
ジアミンとトリエチレンジアミンの１：１混合物

【００
２０】比較例４蔗糖グリセリンエステルにエチレンオキシドを付加して
得た、水酸基価４６０のポリオール１００重量部当たり
、上記実施例、比較例で用いたと同様のポリイソシアネ
ート、整泡剤、触媒をそれぞれ１７２重量部、１．０重
量部、３．０重量部及び水を７重量部配合した発泡性ポ
リウレタン組成物を、上記実施例、比較例と同様の方法
で発泡して硬質ウレタンフォームを得た。得られたフォ
ームの物性を表２にあわせて示す。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の発泡性ポリ
ウレタン組成物は、ポリオール成分として特定の４種類
のポリオールを特定割合で配合して用いたことにより、
ポリオール成分１００重量部当たり、３〜７重量部の水
を発泡剤として用いていながら、耐脆性、寸法安定性に
優れた硬質ウレタンフォームを得ることができる。また
本発明組成物はフロン類を全く含まないか、仮にフロン
類を併用したとしても従来に比して使用量を少なくでき
るため、フロン類の使用量低減化に貢献できる優れた効
果を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　少なくともポリオール成分、ポリイソ
シアネート成分及び発泡剤としての水を含む発泡性ポリ
ウレタン組成物であって、ポリオール成分が、水酸基価
３００〜５００の芳香族ポリアミン系ポリオール４０重
量％以上と、水酸基価４００〜５００のエチレンジアミ
ン系ポリオール１５重量％以上と、水酸基価２００〜５
００の芳香族ポリエステルポリオール５〜３５重量％と
、水酸基価３００〜４５０のソルビトール系ポリオール
５〜３５重量％とを少なくとも含み、ポリオール成分１
００重量部当たり水３〜７重量部を含むことを特徴とす
る発泡性ポリウレタン組成物。