JPH05186550A - Production of rigid polyurethane slab foam - Google Patents

Production of rigid polyurethane slab foam

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JPH05186550A
JPH05186550A JP3321229A JP32122991A JPH05186550A JP H05186550 A JPH05186550 A JP H05186550A JP 3321229 A JP3321229 A JP 3321229A JP 32122991 A JP32122991 A JP 32122991A JP H05186550 A JPH05186550 A JP H05186550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyol
rigid
rigid polyurethane
foam
polyurethane slab
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3321229A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kohei Nakagawa
康平 中川
Yukio Yamamoto
幸雄 山本
Yuzuru Hagi
譲 萩
Hiroyuki Anzai
弘行 安西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To produce a rigid urethane foam without using CFC111 which is believed to deplete the ozonosphere. CONSTITUTION:A process for producing a rigid polyurethane slab foam by using a blowing agent having a small ozone repletion potential, wherein HCFC123 is used as the blowing agent and 10-100 pts.wt. trimethylolpropane/ alkylene oxide adduct is used as the rigid polyol. Thus, the ozone depletion potential is reduced to about one fiftieth of that of a fluorocarbon.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】硬質ポリウレタンスラブフォーム
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a rigid polyurethane slab foam.

【0002】[0002]

【従来の技術】トリレンジイソシアネート又はポリメリ
ツクMDIと硬質ウレタン用ポリオールからなる末端遊
離イソシアネート基を有するプレポリマーと硬質ポリオ
ール、例えばトリメチロールプロパン,ペンタエリスリ
トール,ソルビトール,メチルグルコジッド又はシュク
ローズにアルキレンオキサイドを付加重合させて得られ
た硬質用ポリオールと発泡助剤としてトリクロロモノフ
ルオロメタンを使用して硬質ポリウレタンスラブフォー
ムを製造していた。
2. Description of the Prior Art A prepolymer having a terminal free isocyanate group consisting of tolylene diisocyanate or polymelic MDI and a polyol for hard urethane and a hard polyol such as trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, methyl glucozide or sucrose and alkylene oxide. A rigid polyurethane slab foam was produced using a rigid polyol obtained by addition polymerization and trichloromonofluoromethane as a foaming aid.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで数年来フロン
ガスが成層圈中のオゾン層を破壊するという問題があ
り、世界的にフロンの生産規制並びにフロンの使用削減
から使用禁止の方向に移行しつつある。改正モントリオ
ール議定書によるフロンの規制物質しとては
By the way, there has been a problem that the CFC gas destroys the ozone layer in the stratification chamber for several years, and it is shifting from the CFC production restriction and the CFC use reduction to the prohibition of use worldwide. . What is the restricted substance of CFC under the revised Montreal Protocol?

【0004】[0004]

【表1】 の5種類のフロン化合物がある。一方過渡的物質として
はHCFCとして34種類が使用可能として記載されて
いる。しかしながら認許されている34種類のHCFC
を単に従来の硬質ポリウレタンスラブフォームの配合中
に添加すると、問題点として (1)発泡効率の低下 (2)低温での寸
法安定性の低下 (3)圧縮強度の低下 (4)内部発熱
(スコーチ)の発生 (5)内部クラックの発生 (6)生産性の低
下 といった課題があった。
[Table 1] There are five types of CFC compounds. On the other hand, it is described that 34 kinds of HCFCs can be used as transient substances. However, the 34 types of HCFC that are approved
When added to the conventional rigid polyurethane slab foam simply, there are problems (1) decrease in foaming efficiency (2) decrease in dimensional stability at low temperature (3) decrease in compressive strength (4) internal heat generation (scorch) ) Occurred (5) internal cracks occurred (6) productivity decreased.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】如上の問題点を解決すべ
く鋭意研究した結果本発明に到達したものである。即ち
本発明はトリレンジイソシアネート又はポリメリツクM
DIと硬質ウレタン用ポリオールとからなる末端遊離イ
ソシアネート基を有するプレポリマーと硬質ポリオール
から硬質ポリウレタンスラブフォームを製造する方法に
おいて、該硬質ポリオールがトリメチロールプロパンに
アルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテル
ポリオールを10重量部から100重量部を使用し、発
泡助剤として、ジクロロトリフルオロエタンを使用する
事によって所望の硬質ポリウレタンスラブフォームを得
ることに成功したものである。以下に本発明を詳述す
る。従来のCFC11と本発明に使用するHCFC12
3の特性を比較する。
The present invention has been achieved as a result of intensive research to solve the above problems. That is, the present invention relates to tolylene diisocyanate or polymer M.
In a method for producing a rigid polyurethane slab foam from a prepolymer having a terminal free isocyanate group consisting of DI and a polyol for a rigid urethane, the rigid polyol is a polyether polyol obtained by adding alkylene oxide to trimethylolpropane. Was used in an amount of 10 to 100 parts by weight, and dichlorotrifluoroethane was used as a foaming aid to obtain a desired rigid polyurethane slab foam. The present invention will be described in detail below. Conventional CFC 11 and HCFC 12 used in the present invention
The characteristics of 3 are compared.

【0006】[0006]

【表2】 [Table 2]

【0007】本発明に使用するHCFC123は沸点が
CFC11に較べ少し高く、分子量も大きいために従来
の硬質ポリウレタンスラブフォームの配合にそのまま適
用しても前述の問題点が生ずる。前記問題点を解決する
ために硬質ポリオールを種々検討した所、トリメチロー
ルプロパンにアルキレンオキサイドを付加して得られる
ポリエーテルポリオールを10重量部から100重量部
使用することによって問題点が解決できることを見い出
した。望ましい該硬質ポリオールは45重量部から10
0重量部である。
Since the boiling point of HCFC123 used in the present invention is a little higher than that of CFC11 and the molecular weight thereof is also large, the above-mentioned problems occur even if it is directly applied to the conventional rigid polyurethane slab foam formulation. As a result of various studies on hard polyols to solve the above problems, it was found that the problems can be solved by using 10 to 100 parts by weight of the polyether polyol obtained by adding alkylene oxide to trimethylolpropane. It was The preferred hard polyol is from 45 parts by weight to 10 parts by weight.
0 parts by weight.

【0008】本発明に使用される他のポリオールとして
は、分子中に2個以上の水酸基を有するもので、たとえ
ばエチレングリコール,プロピレングリコール,グリセ
リン,ペンタエリスリトール,ソルビトール,ショ糖等
の低分子ポリオール、これら低分子ポリオールとコハク
酸,アジビン酸,マレイン酸,フマル酸,フタル酸,イ
ソフタル酸,無水コハク酸,無水マレイン酸,無水フタ
ル酸等との縮合により得られるポリエステルポリオー
ル,及び前記低分子ポリオールとエチレンオキサイド,
プロピレンオキサイド,トリメチレンオキサイド,ブチ
レンオキサイド、α−メチルトリメチレンオキサイド,
3,3´−ジメチルトリメチレンオキサイド,テトラヒ
ドロフラン,ジオキサンなどとの環状エーテルの開環重
合または共重合によって得られるポリエーテルポリオー
ルなどがあげられる。これらの硬質ポリオールを90重
量部から0重量部併用することによって発泡挙動,製造
面及び特性面での問題点を解決することができた。
Other polyols used in the present invention have two or more hydroxyl groups in the molecule, and are low molecular weight polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitol and sucrose. Polyester polyols obtained by condensation of these low molecular weight polyols with succinic acid, adibic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, and the low molecular weight polyols Ethylene oxide,
Propylene oxide, trimethylene oxide, butylene oxide, α-methyltrimethylene oxide,
Examples thereof include polyether polyols obtained by ring-opening polymerization or copolymerization of cyclic ethers with 3,3′-dimethyltrimethylene oxide, tetrahydrofuran, dioxane and the like. By using 90 parts by weight to 0 parts by weight of these hard polyols in combination, problems in foaming behavior, production and characteristics could be solved.

【0009】又、芳香族ポリイソシアネートの具体的な
例として、トリレン2.4ジイソシアネート,トリレン
2.6ジイソシアネート,及びこれらの混合物,ジフエ
ニルメタン4.4´ジイソシアネート,3−メチルジフ
エニルメタン4.4´ジイソシアネート及びこれらの粗
製物が使用できる。好ましくは粗製のジフエニルメタン
4.4´ジイソシアネートが良い。これらのジイソシア
ネートの上記のポリオールとを反応させて末端遊離イソ
シアネートプレポリマーを作る。遊離イソシアネートは
28.9%〜30.1%が望ましい。
Specific examples of the aromatic polyisocyanate include tolylene 2.4 diisocyanate, tolylene 2.6 diisocyanate, and mixtures thereof, diphenylmethane 4.4 'diisocyanate and 3-methyldiphenylmethane 4.4'. Diisocyanates and their crudes can be used. Crude diphenylmethane 4.4 'diisocyanate is preferable. These diisocyanates are reacted with the above polyols to make free isocyanate terminated prepolymers. The free isocyanate content is preferably 28.9% to 30.1%.

【0010】本発明に使用する界面活性剤は、ポリウレ
タンフォーム製造用として効果のあるものはすべて使用
でき、特に限定するものではない。例えば、ポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル,ポリオキシアルキレンア
ルキルアミノエーテルなどのポリオキシアルキレン系の
もの、オルガノポリシロキサン,シロキサンオキシアル
キレンコポリマーなどのシリコーン系のものなどが使用
出来る。本発明の原料を混合,発泡するには、反応混合
物を均一に混合できる方法ならば如何なる方法によって
も良い。例えば、ポリウレンタフォーム,エポキシフォ
ームなどを製造する際に使用される発泡機を使用すると
便利である。
As the surfactant used in the present invention, any surfactant effective for the production of polyurethane foam can be used, and it is not particularly limited. For example, polyoxyalkylene compounds such as polyoxyalkylene alkyl ether and polyoxyalkylene alkyl amino ether, and silicone compounds such as organopolysiloxane and siloxaneoxyalkylene copolymer can be used. In order to mix and foam the raw materials of the present invention, any method may be used as long as the reaction mixture can be uniformly mixed. For example, it is convenient to use a foaming machine used when manufacturing polyurethane foam, epoxy foam and the like.

【0011】[0011]

【実施例】本発明を実施例及び比較例を用いて説明す
る。 末端遊離イソシアネートプレポリマー:トリレンジイソ
シアネートとSU−450M(ショ糖系,水酸基価45
0,三井東圧化学社製)を反応させて得られる。イソシ
アネート30.1% ポリオールSOR :EX550SO
(ゾルビトール系,旭オーリン社製,水酸基価550) ポリオールSU :SU550(シ
ョ糖系,三井東圧化学社製,水酸基550) ポリオールPE :PE600(ペ
ンタエリスリトール系,三井東圧化学製,水酸基価60
0)とPE450(ペンタエリスリトール系,三井東圧
化学製,水酸基価450)を混合して水酸基価550に
調製 ポリオールTMP :EX890MP
(トリメチロールプロパン系,旭オーリン社製,水酸基
価890)EX400MP(トリメチロールプロパン
系,旭オーリン社製,水酸基価400)を混合して水酸
基価550に調製 整泡剤シリコン :SH193(東
レダウコーニング社製) アミン触媒 :TMHDA(花
王石けん社製,NNテトラメチルヘキサメチレンジアミ
ン) 発泡助剤 :HCFC123
(ジクロロトリフルオロエタン) 発泡助剤 :CFC11(ト
リクロロモノフルオロメタン)
EXAMPLES The present invention will be described with reference to examples and comparative examples. Terminated free isocyanate prepolymer: Tolylene diisocyanate and SU-450M (sucrose type, hydroxyl value 45)
0, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.). Isocyanate 30.1% Polyol SOR: EX550SO
(Zorbitol type, manufactured by Asahi Aurin, hydroxyl value 550) Polyol SU: SU550 (sucrose type, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, hydroxyl group 550) Polyol PE: PE600 (pentaerythritol type, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, hydroxyl value 60)
0) and PE450 (pentaerythritol type, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, hydroxyl value 450) to prepare a hydroxyl value of 550. Polyol TMP: EX890MP
(Trimethylolpropane type, manufactured by Asahi Aurin, hydroxyl value 890) EX400MP (Trimethylolpropane type, manufactured by Asahi Aurin, hydroxyl value 400) is mixed to prepare a hydroxyl value of 550 Foam stabilizer Silicon: SH193 (Toray Dow Corning Amine catalyst : TMHDA (Kao soap, NN tetramethylhexamethylene diamine) Foaming aid : HCFC123
(Dichlorotrifluoroethane) Foaming aid: CFC11 (trichloromonofluoromethane)

【0012】[0012]

【表3】 [Table 3]

【0013】表3に示す配合の20℃に調製された3倍
量のグラム数の液を1リットルのビーカーに添加し、1
万rpmの撹拌機で5秒間撹拌し、180mm×180mm
×150mmの箱型に注入、自由発泡させた。発泡中にク
リーム時間(CT)とゲル時間(GT)及びタックフリ
ー時間(TFT)を測定した。24時間後にフォームの
密度kg/m3,圧縮強度kg/cm2 ,スコーチ(内部発熱状
態),クラック(割れ) ,低温寸法安定性(−30℃×
24時間)を測定した。尚、生産性は発泡状態を勘案し
て評価した。
Three times the amount of the gram solution prepared at 20 ° C. having the composition shown in Table 3 was added to a 1 liter beaker, and 1
Stir for 5 seconds with a stirrer at 10,000 rpm, 180 mm x 180 mm
It was poured into a box shape of × 150 mm and allowed to freely foam. Cream time (CT), gel time (GT) and tack free time (TFT) were measured during foaming. After 24 hours, foam density kg / m 3 , compressive strength kg / cm 2 , scorch (internal heat generation state), cracks, low temperature dimensional stability (-30 ° C x
24 hours) was measured. The productivity was evaluated in consideration of the foaming state.

【0014】[0014]

【発明の効果】発泡助剤にHCFC123を用い、ポリ
オールにトリメチロールプロパンのアルキレンオキサイ
ド付加物を20重量部以上使用した場合所望のフォーム
特性を満足することが出来た。しかしトリメチロールプ
ロパンのアルキレンオキサイド付加物以外のポリオール
を使用したときは諸々の不具合が発生した。
When HCFC123 was used as the foaming aid and 20 parts by weight or more of the alkylene oxide adduct of trimethylolpropane was used as the polyol, the desired foam characteristics could be satisfied. However, various problems occurred when a polyol other than the alkylene oxide adduct of trimethylolpropane was used.

フロントページの続き (72)発明者 萩 譲 兵庫県加古郡稲美町六分一字内ケ池1176番 地 東洋ゴム工業株式会社兵庫事業所兵庫 工場内 (72)発明者 安西 弘行 兵庫県加古郡稲美町六分一字内ケ池1176番 地 東洋ゴム工業株式会社兵庫事業所兵庫 工場内Front page continuation (72) Inventor, Hagi Yuzuru, Inami-machi, Kami-gun, Hyogo 1176, Uchigaike, Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. 1176, Uchigaike, 6th character of the town Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Hyogo Office, Hyogo Factory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トリレンジイソシアネート又はポリメリ
ツクMDIと硬質ウレタン用ポリオールからなる末端遊
離イソシアネート基を有するプレポリマーと硬質ポリオ
ールから硬質ポリウレタンスラブフォームを製造する方
法において、該硬質ポリオールがトリメチロールプロパ
ンにアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエー
テルポリオールを10重量部から100重量部を使用
し、発泡助剤としてジクロロトリフルオロエタンを使用
することを特徴とする硬質ポリウレタンスラブフォーム
の製造方法。
1. A method for producing a rigid polyurethane slab foam from a prepolymer having a terminal free isocyanate group consisting of tolylene diisocyanate or polymeric MDI and a polyol for rigid urethane, and a rigid polyol, wherein the rigid polyol is trimethylolpropane and alkylene oxide. Is used to add 10 to 100 parts by weight of a polyether polyol, and dichlorotrifluoroethane is used as a foaming aid. A process for producing a rigid polyurethane slab foam.
JP3321229A 1991-11-07 1991-11-07 Production of rigid polyurethane slab foam Withdrawn JPH05186550A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7456229B2 (en) 2006-05-31 2008-11-25 Bayer Materialscience Llc Process for the production of rigid and semi-rigid foams with low amounts of diisocyanate using polymer polyols characterized by high solids and a high hydroxyl number and the resultant foams

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7456229B2 (en) 2006-05-31 2008-11-25 Bayer Materialscience Llc Process for the production of rigid and semi-rigid foams with low amounts of diisocyanate using polymer polyols characterized by high solids and a high hydroxyl number and the resultant foams

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Legal Events

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Effective date: 19990204