JPH06107761A - ポリオール組成物、およびそれを用いる硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

ポリオール組成物、およびそれを用いる硬質ポリウレタンフォームの製造方法

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JPH06107761A
JPH06107761A JP4256404A JP25640492A JPH06107761A JP H06107761 A JPH06107761 A JP H06107761A JP 4256404 A JP4256404 A JP 4256404A JP 25640492 A JP25640492 A JP 25640492A JP H06107761 A JPH06107761 A JP H06107761A
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polyether polyol
polyol
alkylene oxide
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JP4256404A
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Inventor
Satoshi Yamazaki
聡 山崎
Fumio Yamazaki
文雄 山崎
Kazuhiko Okubo
和彦 大久保
Tsukuru Izukawa
作 伊豆川
Seiji Asai
清次 浅井
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 活性水素化合物、ポリイソシアネート化合
物、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、水、エチレンジアミンにアルキ
レンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールおよ
びアルカノールアミンにアルキレンオキサイドを付加し
たポリエーテルポリオールと芳香環および活性水素を有
する開始剤にアルキレンオキサイドを付加したポリエー
テルポリオールとのポリオール混合物、かつ、そのポリ
オール混合物1g当たりの芳香環濃度が0.55mmo
l以上である活性水素化合物を用いて形成する硬質ポリ
ウレタンフォーム用ポリオール組成物。 【効果】 上記ポリオール組成物を用いた硬質ポリウ
レタンフォームは低温における寸法収縮率が少なく、ま
た、常温寸法変化率が少なく、機械強度も優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリオール組成物、およ
びそれを使用した硬質ポリウレタンフォームの製造方法
に関する。さらに詳しくは、活性水素化合物とポリイソ
シアネート化合物を発泡剤、触媒、整泡剤およびその他
の助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、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、水、上記活性水素化合物とし
て、エチレンジアミンにアルキレンオキサイドを付加
したポリエーテルポリオール1重量部以上、45重量部
未満およびアルカノールアミンにアルキレンオキサイ
ドを付加したポリエーテルポリオールと芳香環および活
性水素を有する開始剤にアルキレンオキサイドを付加し
たポリエーテルポリオールとのポリオール混合物を用
い、かつ、そのポリオール混合物1g当たりの芳香環濃
度が0.55mmol以上であるポリオール組成物およ
びそれを用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは、既存の断
熱材料のなかでは、低密度で、かつ、優れた断熱性能を
有し、スプレー法、注入法などのあらゆる成形方法での
発泡が可能であるため、構造材、断熱材としてあらゆる
方面に使用されている。
【0003】低温倉庫、冷凍車両、保温保冷工事の補修
材、サッシ周りの充填材などに利用されている硬質ポリ
ウレタンフォームは、コンパクトなスプレーガンで二液
(ポリオール組成物、イソシアネート組成物)を混合し
ながら直接対象面に吹き付ける工法で製造されている。
対象物の形状にそった施工が可能であること、施工後の
断熱層には継ぎ目がなく、結露発生の恐れがないこと、
および他の断熱材と比較して熱伝導率が低いため、断熱
厚みを従来の断熱材の施工厚みに対して1/2〜2/3
にすることが可能であることから、現場発泡による硬質
ウレタンフォームの需要は大きく、フォームとしては低
密度で、かつ、低温における寸法変化率の少ないものが
要求されている。また、施工性の面から使用される原料
(ポリオール成分、イソシアネート成分)は低粘度のも
のが好ましい。
【0004】ビルや住宅の断熱材、構造材として使用さ
れているラミネートボード状の硬質ポリウレタンフォー
ムは不連続製造法により多段式プレスを利用した成形法
が主である。注入方式は手動もしくはロボットによる自
動注入で行われている。このように成形したボード状フ
ォームについても低温寸法変化性のよいものが要求され
ている。
【0005】硬質ウレタンフォームは、通常ポリオール
成分とポリイソシアネート成分とを、発泡剤、触媒、整
泡剤、難燃剤およびその他の助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能を得るため
に、上記発泡剤として、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性質をもつトリクロロモノフル
オロメタン(以下、CFC−11という)、トリクロロ
ジフルオロメタン(以下、CFC−12という)が使用
されている。
【0006】しかしながら、CFC−11、CFC−1
2等の特定フロン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、近年世界的環境問題となっている。先進
国では1995年を目処にこれらCFC類の生産量およ
び消費量を無くする動きがあり、その削減方法が大きな
課題となっている。
【0007】このため、CFC−11やCFC−12な
どの特定フロンの代替品の開発が世界的規模でなされて
おり、そのなかでヒドロクロロフルオロカーボン類であ
る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)および2,2−ジク
ロロ−2−モノフルオロメタン(以下、HCFC−14
1bという)が有望な代替フロンとして報告されてい
る。これらのフロンを用いた硬質ポリウレタンフォーム
についての検討が進められており、世界的環境問題の立
場から代替フロンの使用は免れない状況である。特に、
断熱性能を要求される分野では、ガスの熱伝導率の低い
フロンを発泡剤として使用しなければ、電力消費量がか
さみエネルギー問題にもつながる。更に、これらの代替
フロンと共に安価な水を発泡剤として併用する方法につ
いても検討が加えられている。
【0008】上記、HCFC−123およびHCFC−
141bは、ウレタン樹脂に対する溶解性が高いことか
ら低温における硬質ポリウレタンフォームの寸法変化率
が大きい問題やCFC−11と比較し低密度になりにく
いといった問題がある。
【0009】このため、代替フロン発泡系、特に、代替
フロンの一部を水に置き換えた発泡剤系では、ポリオー
ル成分のより一層の低粘度化が必要になると共に、硬質
ポリウレタンフォームを低密度にした時においても低温
寸法安定性に優れたポリオールが必要になってくる。
【0010】特開平3−47823号公報にエチレンジ
アン−アルキレンオキサイド付加ポリオールを45重量
%以上含む平均水酸基価250〜550のポリオール、
該ポリオール100重量部に対して低沸点ハロゲン化炭
化水素系発泡剤45重量部以下と水1〜6重量部からな
る発泡剤、および整泡剤や触媒などの添加剤を含む組成
物を、スプレー法によりポリイソシアネート化合物と混
合して硬質ポリウレタンフォームを製造するためのポリ
オール組成物が提案されている。特に、低温における硬
質ポリウレタンフォームと吹き付け面材との接着性の改
良についての発明であるが、低密度における低温寸法変
化率が大きい欠点がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、近年
の環境問題に対し、特定フロン系発泡剤を全く使用せ
ず、その代替としてHCFC−123、HCFC−14
1bの一部を水に置き換えた発泡剤系において施工性が
よく、かつ、硬質ポリウレタンフォームを低密度にした
際の低温寸法安定性を改良するポリオール組成物および
それを用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法を提
供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため鋭意検討し、特定のポリオールを使用す
れば良いことを見出し、遂に本発明に至った。
【0013】即ち、本発明は、活性水素化合物とポリイ
ソシアネート化合物を発泡剤、触媒、整泡剤およびその
他の助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、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、水、上記活性水素化合物100重量部あたり、エ
チレンジアミンにアルキレンオキサイドを付加したポリ
エーテルポリオール1重量部以上、45重量部未満およ
びアルカノールアミンにアルキレンオキサイドを付加
したポリエーテルポリオールと芳香環および活性水素を
有する開始剤にアルキレンオキサイドを付加したポリエ
ーテルポリオールとのポリオール混合物であり、かつ、
そのポリオール混合物1g当たりの芳香環濃度が0.5
5mmol以上である活性水素化合物を用いて硬質ポリ
ウレタンフォームを製造するためのポリオール組成物お
よびそれを用いる硬質ポリウレタンフォームの製造方法
である。
【0014】活性水素化合物とは、有機化合物の分子内
に酸素、窒素、硫黄原子に結合している水素原子を有し
ている化合物の総称であり、また、ポリイソシアネート
化合物とは、有機化合物の分子内にイソシアネート基を
2以上有する化合物であり、活性水素化合物との付加反
応、二量化・三量化反応等を起こす性質を有する。
【0015】本発明に用いられるポリイソシアネート化
合物としては、芳香族、脂肪族、脂環式ポリイソシアネ
ートおよびそれらの変成物、二量体、三量体、例えばヘ
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(以下、IPDIという)、トリレンジイソシア
ネート(以下、TDIという)、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート(以下、MDIという)、キシリレンジイ
ソシアネート(以下、XDIという)、ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニル
ポリイソシアネート(以下、MDI−CRという)、ト
リフェニルメチレントリイソシアネート、ウレチジオ
ン、イソシアヌレート、変成(カルボジイミド)ジフェ
ニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
【0016】上記ポリイソシアネート化合物のうち、毒
性が低く、一般に硬質ポリウレタンフォームに使用され
ているMDI−CRが好ましい。その使用量は、ポリオ
ール組成物中の活性水素の当量(ポリエーテルポリオー
ルの水酸基の当量と水との当量の合計)に対するポリイ
ソシアネート成分のイソシアネート基の当量が0.9〜
1.4当量が好ましい。更に、好ましくは1.0〜1.
2当量の範囲である。
【0017】本発明に用いるエチレンジアミンにアルキ
レンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールおよ
びアルカノールアミンにアルキレンオキサイドを付加し
たポリエーテルポリオールはウレタンフォーム用ポリオ
ールとして公知である。
【0018】アルキレンオキサイドとしては、プロピレ
ンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイ
ド等が挙げられる。特に、プロピレンオキサイド、エチ
レンオキサイドが好ましい。
【0019】ポリエーテルポリオールの合成方法として
は、所定量の開始剤および必要に応じてアルキレンオキ
サイド重合触媒をオートクレーブに仕込み、窒素置換
後、内温を80〜120℃に昇温する。そして、所定量
の分子量になるまでアルキレンオキサイドの付加反応を
行う。
【0020】重合触媒としては公知のものを使用して良
く、例えば、水酸化化合物としては、水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等
が挙げられる。また、アミン化合物としては、ジブチル
アミン、ジメチルパルミチルアミン、テトラメチレンジ
アミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等が
挙げられる。
【0021】上記各触媒は、単独または2種類以上併用
することが出来る。アミン化合物を用いた場合には、後
処理が不要であるのに対して、水酸化化合物を用いた場
合には、アルキレンオキサイド付加重合後に、塩酸、蓚
酸、燐酸あるいは酢酸等の酸類による中和処理、生成し
た塩の濾過除去が必要である。
【0022】また、硬質ポリウレタンフォームはその使
用用途によってポリエーテルポリオールの分子設計が必
要である。特に、硬質ポリウレタンフォーム用ポリエー
テルポリオールは分子量が小さいため、開始剤の影響が
大きく、その選定には検討を要する。
【0023】一般に、スプレー発泡、ボード成形分野、
特にスプレー発泡では用いるポリオール成分の開始剤と
してアミン系化合物は必須である。
【0024】開始剤として用いられる脂肪族ポリアミン
化合物としてはエチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン等がよく知られている。H
CFC−123およびHCFC−141bのうち少なく
とも1種と水を用いた発泡剤系でのジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミンにアルキレンオキサイド、
特にプロピレンオキサイド(以下、POという)を付加
したポリエーテルポリオールとエチレンジアミンにPO
を付加した同一水酸基価のポリエーテルポリオールのウ
レタンフォームの物性上の特徴として、前記2つのポリ
エーテルポリオールは高粘度な上、後者のポリエーテル
ポリオールより、低温(−20℃で24時間放置)にお
けるフォーム収縮密度(この場合、放置前と放置後の体
積変化率が±3%以上になったときの密度を指す。)が
高いといった欠点がある。
【0025】ジエチレントリアミンにPOを付加したポ
リエーテルポリオールはポリイソシアネート化合物との
反応性が高いといった長所があるが、エチレンジアミン
にPOを付加したポリエーテルポリオールと比較して上
述した欠点が大きいため、その使用範囲は限定される。
そのため、エチレンジアミンにアルキレンオキサイドを
付加したポリエーテルポリオールがよく使用されてお
り、エチレンジアミン1モルに対して4モルのPOを付
加したポリエーテルポリオールはウレタン基架橋剤とし
ての効果が大きく、広範囲に渡って使用されている。し
かし、このポリエーテルポリオールも高粘度であるた
め、単独使用は困難であり更にアルキレンオキサイドを
付加したポリエーテルポリオールとの併用が一般的であ
る。
【0026】アルカノールアミンとしては、モノエタノ
ールアミン、メチルエタノールアミン、エチルエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノール
アミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
特に、トリエタノールアミンにアルキレンオキサイド
(PO)を付加したポリエーテルポリオールは同じ水酸
基価のエチレンジアミンにPOを付加したポリエーテル
ポリオールと比較し、ポリイソシアネートとの反応性が
高く、低温におけるフォーム収縮密度も低くなる傾向に
ある。また、トリエタノールアミンにPOを付加したポ
リエーテルポリオールは低粘度であり、ポリオール成分
の粘度低下への効果が大きい。
【0027】しかし、上記したエチレンジアミンとアル
カノールアミンを開始剤としアルキレンオキサイドを付
加したポリエーテルポリオールだけでは、HCFC−1
23およびHCFC−141bの一部を水に置き換えた
発泡剤系での硬質ポリウレタンフォームの物性を満足さ
せることが困難である。特に、HCFC−123やHC
FC−141bはウレタン樹脂およびポリエーテルポリ
オールに対する溶解性がCFC−11と比較して大きい
ため、それらを用いて発泡した硬質ポリウレタンフォー
ムを低温で放置すると、ガス状のフロンが液化すること
により硬質ポリウレタンフォームの寸法変化率が大きく
なることが知られている。
【0028】そこで、HCFC−123、HCFC−1
41bへの耐溶解性に優れたウレタン樹脂を検討した結
果、芳香環および活性水素を有する開始剤にアルキレン
オキサイドを付加したポリエーテルポリオールに効果が
あり、ポリオール混合物の芳香環濃度が0.55mmo
l/g以上あると低温での収縮の少ないフォームが得ら
れることが判明した。芳香環濃度が0.55mmol/
g未満であると低温寸法変化率が大きく、実用的なフォ
ームが得られない。
【0029】芳香環および活性水素を有する開始剤とし
て、2,3−/3,4−トリレンジアミン(以下、oT
DAという)、2,4−/2,6−トリレンジアミン
(以下、mTDAという)、ジフェニルメタンジアミン
(以下、MDAという)等の芳香族アミン類およびフェ
ノール、クレゾール、ブチルフェノール、ノニルフェノ
ール、クロロフェノール、レゾルシン、ヒドロキノン、
カテコール、グアヤコール、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールS、ビスフェノールF(以下、BPFという)
等のフェノール類とアルデヒド類、あるいは、α,α’
−ジクロロキシレンやα,α’−ジメトキシキシレン、
あるいは、硫黄等とを通常の方法により反応させて得ら
れる化合物も挙げられる。特に、フェノールとホルマリ
ンとを反応させて得られるノボラック樹脂、レゾール樹
脂は芳香環数が調節しやすい。また、フェノール類とホ
ルマリン、ジエタノールアミンとを反応させて得られる
マンニッヒ塩基化合物も挙げられる。
【0030】上記芳香環および活性水素を有する開始剤
にアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオ
ールは、単独使用ではHCFC−123およびHCFC
−141bの一部を水に置き換えた発泡剤系ではポリオ
ール組成物の粘度が上昇し、スプレー発泡、ボード成形
分野での使用が困難である。そこでエチレンジアミンに
アルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオー
ルおよびアルカノールアミンにアルキレンオキサイドを
付加したポリエーテルポリオール、その他多価アルコー
ル、糖類から選ばれた少なくとも1種の化合物にアルキ
レンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールとの
混合ポリオールにつき検討した結果、混合ポリオール1
00重量部当たり、エチレンジアミンにアルキレンオキ
サイドを付加したポリエーテルポリオール1重量部以
上、45重量部未満およびアルカノールアミンにアルキ
レンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールと芳
香環および活性水素を有する開始剤にアルキレンオキサ
イドを付加したポリエーテルポリオールとの混合ポリオ
ールであって、かつ、そのポリオール混合物1g当たり
の芳香環濃度が0.55mmol以上であれば低温寸法
安定性に優れた硬質ポリウレタンフォームが得られるこ
とが判った。
【0031】エチレンジアミンにアルキレンオキサイド
を付加したポリエーテルポリオールが45重量部以上で
あると、ポリオール混合物の低粘度化を維持したまま芳
香族濃度を0.55mmol/g以上にすることが困難
であり、芳香族濃度が2.0mmol/gになるとアル
カノールアミンにアルキレンオキサイドを付加したポリ
エーテルポリオールの使用は必須である。
【0032】本発明に用いるポリオール組成物は上記ポ
リオール以外に他のポリオールと混合して用いることが
出来る。他のポリオールとしては、ポリエーテルポリオ
ール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。ポリエ
ーテルポリオールとしては、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、ジプロピレ
ングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリスリトール、デキストロー
ス、ソルビトール、シュークロース等の2〜8価の多価
アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物が
挙げられる。
【0033】ポリエステルポリオールとしては、アジピ
ン酸、フタル酸、コハク酸等の多官能カルボン酸とエチ
レングリコール、プルピレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン等の多官能水酸基化合物との重
縮合や環状エステル化合物と多官能水酸基化合物との重
縮合により得られる化合物が挙げられる。これらのポリ
オールの水酸基価は200〜800mgKOH/gが好
ましい。
【0034】硬質ポリウレタンフォームは上述したポリ
オールとポリイソシアネート化合物を発泡剤、触媒、整
泡剤およびその他の助剤の存在下において反応させて製
造される。本発明のポリオール組成物で用いる発泡剤と
しては、HCFC−123およびHCFC−141bの
うちの少なくとも1種と水を用いる。
【0035】ポリオール混合物100重量部に配合する
水以外の発泡剤使用量は1〜45重量部、特に、10〜
40重量部であり、かつ、水の使用量は1〜6重量部、
特に1〜5重量部が実用的な硬質ポリウレタンフォーム
密度から好ましい。
【0036】触媒としては、アミン系触媒、有機金属触
媒が挙げられ、これらは単独、2種以上混合して使用し
ても良い。
【0037】アミン系触媒としては、トリエチルアミ
ン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,
N’,N’,−テトラメチルエチレンジアミン、N,
N,N’,N’,−テトラメチルプロパン1,3−ジア
ミン、N,N,N’,N’,−テトラメチルヘキサン−
1,6−ジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタ
メチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N”,
N”−ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメ
チルグアニジン、トリエチレンジアミン、N,N’−ジ
メチルピペラジン、N,−メチル,N’−(2ジメチル
アミノ)−エチルピペラジン、N−メチルモルホリン、
N・(N’,N’−ジメチルアミノエチル)−モルホリ
ン、1,2−ジメチルイミダゾール、ジメチルアミノエ
タノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、N,
N,N’−トリメチルアミノエチル−エタノールアミ
ン、N−メチル−N’−(2ヒドロキシエチル)−ピペ
ラジン、N−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン、ビ
ス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、エチレング
リコールビス(3−ジメチル)−アミノプロピルエーテ
ル等が挙げられる。
【0038】有機金属触媒としては、スタナスオクトエ
ート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウ
レート等が挙げられる。
【0039】触媒の使用量としては、ポリエーテルポリ
オール成分100重量部に対して0.01〜5重量部が
良い。
【0040】整泡剤としては、従来公知の有機珪素系界
面活性剤であり、例えば、日本ユニカー社製のL−50
1、L−532、L−540、L−544、L−355
0、L−5302、L−5305、L−5320、L−
5340、L−5410、L−5420、L−542
1、L−5710、SZ−1642等、東レ・シリコー
ン社製のSH−190、SH−192、SH−193、
SH−194、SH−195、SH−200、SPX−
253等、信越シリコーン社製のF−114、F−12
1、F−122、F−220、F−230、F−25
8、F−260B、F−317、F−341、F−34
5等、東芝シリコーン社製ではTFA−4200、TF
A−4202等が挙げられる。
【0041】これらの整泡剤の使用量は、ポリエーテル
ポリオール成分100重量部に対して0.7〜3重量部
が良い。0.7重量部より小さいと、得られるポリウレ
タンフォームのセルが荒くなる傾向にある。また、3重
量部より多く使用してもポリウレタンフォームの物性上
特に問題はないが、コスト的に不利である。
【0042】その他の助剤としては難燃剤、粘度調整
剤、充填剤、安定剤等がある。難燃剤としては、含ハロ
ゲン燐酸エステル化合物が好ましく、例えば、トリス
(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロ
ロプロピル)ホスフェート、トリス(ジブロモプロピ
ル)ホスフェート、トリス(2,2−クロロエチル)ホ
スフェート、大八化学社製CR−505およびCR−5
07、モンサント化学社製Phosagard 2XC
−20およびC−22−R(Phosagardはモン
サント化学社商標)、ストーファー化学社製Fyrol
16(Fyrolはストーファー化学社商標)等が挙げ
らる。
【0043】これらの難燃剤の使用量は5〜30重量部
が良い。更に好ましくは7重量部から20重量部であ
る。5重量部より少ないと得られたポリウレタンフォー
ムの難燃効果が少ない。30重量部より多くなるとコス
ト的に不利であるばかりでなく、得られたポリウレタン
フォームの物性も低下する傾向にある。
【0044】粘度調整剤としては、ポリエーテルポリオ
ール成分の平均水酸基価を上げず、かつ、ポリウレタン
フォーム物性を低下させないような化合物が良い。例え
ば、プロピレンカーボネートやエチレンカーボネートの
ようなアルキレンカーボネートをポリオール組成物に添
加する方法がある。(USP−5102923、EP−
389098、EP−364113、EP−36176
4、EP−276452、USP−4731427、U
SP−4500655等)その使用量はポリエーテルポ
リオール成分に対して5重量%〜15重量%が好まし
い。5重量部より少ないと低粘度効果が少なく、15重
量部より多いとポリウレタンフォーム物性の低下を招
く。
【0045】また、ポリオキシエチレングルコールジメ
チルエーテルも使用できる。Fluka Chemik
aより市販されているPolyethylenegly
col 400 dimethylether、Pol
yethyleneglycol 500 dimet
hyletherあるいは、日曹油化社製のミラックス
FBE−30がある。特開平4−18432号公報で提
案されている低級脂肪族エステル化合物も使用できる。
【0046】さらに、一般的に使用されている可塑剤、
ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート等も使用
可能であるが、樹脂骨格のガラス転移温度の低下が上記
粘度調整剤と比較し、大きいためその使用量は10重量
%より少ないほうが好ましい。
【0047】上記した粘度調整剤は単独、2種類以上混
合して使用しても良く、その使用量はポリエーテルポリ
オール成分100重量部に対して0〜20重量部が好ま
しい。20重量部より多く含有させると得られるポリウ
レタンフォームの物性上好ましくない。
【0048】充填剤としては、シリカ、メラミン、炭酸
カルシウム、ウォラストナイト、カーボン繊維等のフェ
ラーが挙げられる。また、安定剤としては、一般的な酸
化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
【0049】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。尚、
ポリエーテルポリオールの水酸基価、水分量および粘度
の測定はJIS K1557に従った。
【0050】参考例1 エチレンジアミン(以下、EDAという) 360gを
温度計・攪拌装置を装着した2リットルオートクレーブ
に仕込み、窒素置換後95℃に昇温した。350r.
p.m.の回転数で攪拌しながらプロピレンオキサイド
(以下、POという)1423.2gを100±5℃の
範囲で2時間かけて装入した。3時間内圧反応後、系中
の未反応POを減圧除去した。水酸基価755mgKO
H/g、粘度50,000cps/25℃のポリエーテ
ルポリオール1750gを得た。得られたポリオールを
Aとする。
【0051】参考例2 EDA 210.1gとを温度計・攪拌装置を装着した
2リットルオートクレーブに仕込み、窒素置換後内温1
00℃に昇温した。350r.p.m.の回転数で攪拌
しながらPO 812.3gを100±5℃の範囲で2
時間かけて装入した。2.5時間内圧反応後、オートク
レーブ内を窒素置換し、純度96%のKOH 5.3g
添加した。再度、窒素置換を行い、723.4gのPO
を3時間かけて装入した。4時間内圧反応後、系中の未
反応POを減圧除去し、仕込んだKOHと等モルの燐酸
で中和した後、塩を濾別して除去した。水酸基価453
mgKOH/g、粘度3,850cps/25℃のポリ
エーテルポリオール1695gを得た。得られたポリオ
ールをBとする。
【0052】参考例3 ノニルフェノール(以下、NPという)1356.8g
とジエタノールアミン(以下、DEOAという)136
0gを温度計・攪拌装置を装着した5リットルオートク
レーブに仕込み、窒素置換後内温25℃とした。オート
クレーブにメタリングポンプにて37%ホルマリン(以
下、HCHOという)水溶液 751.3gを0.8時
間かけて滴下した。滴下終了後、内温を55±5℃に昇
温し、2時間反応させた後、更に110±5℃に昇温
し、4時間反応させた。反応後、95℃まで冷却し、
6.5時間かけて減圧脱水を行った。水酸基価683.
5mgKOH/g、粘度49,000cps/25℃、
水分0.04重量%であった。
【0053】次に、このマンニッヒ塩基混合物120
7.5gとジメチルエタノールアミン(以下、DMEA
という)5.36gとを温度計・攪拌装置を装着した2
リットルオートクレーブに仕込み、窒素置換後内温10
0℃に昇温した。350r.p.m.の回転数で攪拌し
ながらPO 578.8gを100±5℃の範囲で1.
2時間かけて装入した。4.5時間内圧反応後、系中の
未反応POを減圧除去した。水酸基価480mgKOH
/g、粘度17,500cps/25℃のポリエーテル
ポリオール1695gを得た。得られたポリオールをC
とする。
【0054】参考例4 トリエタノールアミン(以下、TEOAという)163
9gと純度96%のNaOH 10.3gを温度計・攪
拌装置を装着した5リットルオートクレーブに仕込み、
窒素置換後内温内温100℃に昇温した。350r.
p.m.の回転数で攪拌しながらPO 2475gを1
00±5℃の範囲で2.5時間かけて装入した。2.5
時間内圧反応後、系中の未反応POを減圧除去し、Na
OHと等モルの蓚酸で中和した後、塩を濾別して除去し
た。水酸基価460mgKOH/g、粘 度355cp
s/25℃のポリエーテルポリオール4005gを得
た。得られたポリオールをDとする。
【0055】参考例5 TEOA 1749gと純度96%のNaOH 4.3
gを温度計・攪拌装置を装着した5リットルオートクレ
ーブに仕込み、窒素置換後内温内温100℃に昇温し
た。350r.p.m.の回転数で攪拌しながらPO
2451gを100±5℃の範囲で2.5時間かけて装
入した。3時間内圧反応後、系中の未反応POを減圧除
去し、NaOHと等モルの蓚酸で中和した後、塩を濾別
して除去した。水酸基価501mgKOH/g、粘度3
50cps/25℃のポリエーテルポリオール4100
gを得た。得られたポリオールをEとする。
【0056】参考例6 ビスフェノールFを含有するフェノール樹脂(三井東圧
化学(株)製銘柄VR)270.1gとジイソプロパノ
ールアミン 345.2gおよびDMEA 3.9gと
を温度計・攪拌装置を装着した2リットルオートクレー
ブに仕込み、窒素置換後内温100℃に昇温した。35
0r.p.m.の回転数で攪拌しながらPO 684.
7gを100±5℃の範囲で1.4時間かけて装入し
た。3.5時間内圧反応後、系中の未反応POを減圧除
去した。水酸基価436mgKOH/g 、粘度6,0
50cps/25℃のポリエーテルポリオール1242
gを得た。得られたポリオールをFとする。
【0057】参考例7 ノボラック型フェノール樹脂(三井東圧化学(株)製銘
柄#2000) 392gとTEOA 414.3gお
よびDMEA 4.8gとを温度計・攪拌装置を装着し
た2リットルオートクレーブに仕込み、窒素置換後内温
100℃に昇温した。内温105℃で2時間フェノール
樹脂を溶融させた後、350r.p.m.の回転数で攪
拌しながらPO 672.5gを100±5℃の範囲で
3.5時間かけて装入した。3.5時間内圧反応後、系
中の未反応POを減圧除去した。水酸基価466mgK
OH/g、粘度23,000cps/25℃のポリエー
テルポリオール 1420gを得た。得られたポリオー
ルをGとする。
【0058】参考例8 mTDA 1230gを温度計・攪拌装置を装着した9
リットルオートクレーブに仕込み、窒素置換後、オート
クレーブの内圧を1.4kg/cm2Gまで窒素で加圧
し、内温100℃に昇温した。250r.p.m.の回
転数で攪拌しながらエチレンオキサイド(以下、EOと
いう)1220gを100±5℃の範囲で2.4時間か
けて装入した。1.5時間内圧反応後、系中の未反応E
Oを減圧除去し、窒素置換後、ジエタノールアミン 2
19.9gとプロピレングリコール 42.6gおよび
DMEA 18gを装入し、PO 2827.9gを3
時間かけて装入し、3時間内圧反応を行った。その後、
系中の未反応POを減圧除去した。水酸基価477mg
KOH/g、粘度16,600cps/25℃のポリエ
ーテルポリオール 5260gを得た。得られたポリオ
ールをHとする。
【0059】参考例9 MDA(三井東圧化学(株)製銘柄MDA−220)3
65.9gとTEOA365.9gおよびDMEA
8.1gを温度計・攪拌装置を装着した2リットルオー
トクレーブに仕込み、窒素置換後内温内温100℃に昇
温した。350r.p.m.の回転数で攪拌しながらP
O 1068.2gを100±5℃の範囲で2.5時間
かけて装入した。5.5時間内圧反応後、系中の未反応
POを減圧除去した。水酸基価473mgKOH/g、
粘度8,450cps/25℃のポリエーテルポリオー
ル1750gを得た。得られたポリオールをIとする。
【0060】参考例10 ビスフェノールFを含有するフェノール樹脂(三井東圧
化学(株)製銘柄VR)1911.1gとTEOA 4
77.8gおよびDMEA 18.9gとを温度計・攪
拌装置を装着した5リットルオートクレーブに仕込み、
窒素置換後内温110℃に昇温した。350r.p.
m.の回転数で攪拌しながらPO 1811.4gを1
10±5℃の範囲で2.1時間かけて装入した。1時間
内圧反応後、系中の未反応POを減圧除去した。水酸基
価380mgKOH/g、粘度88,000cps/2
5℃のポリエーテルポリオール3890gを得た。得ら
れたポリオールをJとする。
【0061】参考例11 ソルビトール 691.7gとTEOA 461.1g
およびDMEA 24gを温度計・攪拌装置を装着した
5リットルオートクレーブに仕込み、窒素置換後内温内
温110℃に昇温した。350r.p.m.の回転数で
攪拌しながらPO 2847.2gを110±5℃の範
囲で4時間かけて装入した。3時間内圧反応後、系中の
未反応POを減圧除去した。水酸基価470mgKOH
/g、粘度4360cps/25℃のポリエーテルポリ
オール3860gを得た。得られたポリオールをKとす
る。開始剤、PO、EO重量比及び分析値を〔表1〕に
まとめて記す。
【0062】
【表1】
【0063】実施例1〜7、比較例1〜2 上記ポリオール100gに対してシリコーン整泡剤SZ
−1642(日本ユニカー社品)1.5g、トリス(2
−クロロプロピル)ホスフェート(以下、TCPPとい
う)15g、粘度調整剤としてポリエチレングリコール
500ジメチルエーテル(Fluka Chemika
社品)5gを加えた後、HCFC−123、HCFC−
141bおよび水を〔表2〕および〔表3〕に示した配
合量混合し、レジン原液を造り、15℃に調整した。
【0064】これに15℃に温度調整したポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネート(三井東圧化学(株)
製コスモネートM−100 NCO%31.5)を〔表
2〕および〔表3〕に示した量加え、6000r.p.
m.の回転数を持つ攪拌機で、5秒急速混合した。この
混合物を直ちに縦25cm×横25cm×高さ10cm
の木製ボックスに注入し、フリー発泡させ、発泡開始後
のクリームタイム、ゲルタイムを測定した。また、室温
で24時間放置後のポリウレタンフォームからサンプル
を切り出して、JIS K 7220の方法に準じて圧
縮強度(発泡平行方向(縦方向)、発泡垂直方向(横方
向))を、また、ASTM D 2126の方法に準
じて常温寸法安定性(22℃で24時間放置後のフォー
ムの体積変化率)、低温寸法安定性(−20℃で24時
間放置後のフォームの体積変化率)を測定した。〔表
2〕および〔表3〕に発泡結果を示す。
【0065】
【表2】
【0066】
【表3】
【0067】
【発明の効果】本発明のポリオール組成物は、環境問題
になっている特定フロン系発泡剤を全く使用せず、HC
FC−123やHCFC−141bの使用量を減らすこ
とができ、かつ、低粘度で作業性がよいものである。ま
た、本発明のポリオール組成物を用いた硬質ポリウレタ
ンフォームはフォーム密度を維持した状態で寸法変化
率、特に低温における寸法収縮率が少なくなり、実用的
なポリウレタンフォームが得られる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 101:00) C08L 75:04 (72)発明者 伊豆川 作 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内 (72)発明者 浅井 清次 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井東圧化学株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性水素化合物とポリイソシアネート化
    合物を発泡剤、触媒、整泡剤およびその他の助剤の存在
    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、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、水、上記活
    性水素化合物100重量部あたり、エチレンジアミン
    にアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオ
    ール1重量部以上、45重量部未満およびアルカノー
    ルアミンにアルキレンオキサイドを付加したポリエーテ
    ルポリオールと芳香環および活性水素を有する開始剤に
    アルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオー
    ルとのポリオール混合物であり、かつ、そのポリオール
    混合物1g当たりの芳香環濃度が0.55mmol以上
    である活性水素化合物を用いる硬質ポリウレタンフォー
    ムを製造するためのポリオール組成物。
  2. 【請求項2】 ポリオール混合物の平均水酸基価が35
    0〜600mgKOH/gで ある請求項1記載のポリ
    オール組成物。
  3. 【請求項3】 エチレンジアミンにアルキレンオキサ
    イドを付加したポリエーテルポリオール1重量部以上、
    45重量部未満およびアルカノールアミンにアルキレ
    ンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールと芳香
    環および活性水素を有する開始剤にアルキレンオキサイ
    ドを付加したポリエーテルポリオールとのポリオール混
    合物で、かつ、そのポリオール混合物1g当たりの芳香
    環濃度が0.55mmol以上である活性水素化合物以
    外のポリオールが、多価アルコール、糖類から選ばれた
    少なくとも1種の化合物にアルキレンオキサイドを付加
    したポリエーテルポリオールである請求項1記載のポリ
    オール組成物。
  4. 【請求項4】 エチレンジアミンにアルキレンオキサ
    イドを付加したポリエーテルポリオール1重量部以上、
    45重量部未満およびアルカノールアミンにアルキレ
    ンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールと芳香
    環および活性水素を有する開始剤にアルキレンオキサイ
    ドを付加したポリエーテルポリオールとのポリオール混
    合物であり、かつ、そのポリオール混合物1g当たりの
    芳香環濃度が0.55mmol以上である活性水素化合
    物を用い、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
    タンのうち少なくとも1種、水、触媒、整泡剤およびそ
    の他の助剤の存在下、ポリイソシアネート化合物と反応
    させてなる硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
  5. 【請求項5】 ポリオール混合物の平均水酸基価が30
    0〜600mgKOH/gである請求項4記載の硬質ポ
    リウレタンフォームの製造方法。
  6. 【請求項6】 エチレンジアミンにアルキレンオキサ
    イドを付加したポリエーテルポリオール1重量部以上、
    45重量部未満およびアルカノールアミンにアルキレ
    ンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールと芳香
    環および活性水素を有する開始剤にアルキレンオキサイ
    ドを付加したポリエーテルポリオールとのポリオール混
    合物で、かつ、そのポリオール混合物1g当たりの芳香
    環濃度が0.55mmol以上である活性水素化合物以
    外のポリオールが、多価アルコール、糖類から選ばれた
    少なくとも1種の化合物にアルキレンオキサイドを付加
    したポリエーテルポリオールである請求項4記載の硬質
    ポリウレタンフォームの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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