JPH06200069A - 硬質ポリウレタンフォーム - Google Patents

硬質ポリウレタンフォーム

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JPH06200069A
JPH06200069A JP5000260A JP26093A JPH06200069A JP H06200069 A JPH06200069 A JP H06200069A JP 5000260 A JP5000260 A JP 5000260A JP 26093 A JP26093 A JP 26093A JP H06200069 A JPH06200069 A JP H06200069A
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JP
Japan
Prior art keywords
polyol
parts
rigid polyurethane
polyurethane foam
foam
Prior art date
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Pending
Application number
JP5000260A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kawasaki
浩 川崎
Toshikazu Kaneda
俊和 金田
Masahiko Hashiba
正彦 橋場
Mitsugi Kita
貢 北
Yuji Uchida
雄二 内田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】規制発泡剤トリクロロフルオロメタン、代替発
泡剤1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン及びモノク
ロロジフルオロメタン等を使用せず、水を発泡剤とし
て、熱伝導率、寸法安定性及び接着性に優れた硬質ポリ
ウレタンフォームを得る。 【構成】発泡剤としてポリオール100重量部当り、水
4.0〜8.0重量部、及びパ−フルオロメチルモルフ
ォリン0.5〜5.0部使用する。 【効果】R−11を使用する従来処方による硬質ポリウ
レタンフォームとほぼ同等の密度で、熱伝導率、寸法安
定性及び接着性に優れた製品を得ることができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は硬質ポリウレタンフォー
ムに関する。詳しくは、寸法安定性、熱伝導率及び接着
性に優れた硬質ポリウレタンフォームに関する。ここで
得られる硬質ポリウレタンフォームは、冷蔵庫,冷凍
庫,断熱パネル,船舶又は車両等の断熱材ないしは断熱
構造材等として広範囲の利用が期待されるものである。
【0002】
【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは断熱特性、
低温寸法安定性及び施工性が優れているため、冷蔵庫、
冷凍倉庫、建築材料等の断熱材として、広範囲に使用さ
れている。これは、硬質ポリウレタンフォームを製造す
る際、発泡剤として充填性及び断熱特性の優れたトリク
ロロフルオロメタン(以下 R−11と記す)を使用
し、且つ又、ポリオール100重量部(以下、部は重量
部を示す)当り、R−11が30部以上使用されている
ことが大きな理由である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、地球のオゾン層
保護のため、クロロフルオロカーボン類の規制が実施さ
れている。この規制対象には、今まで硬質ポリウレタン
フォームの発泡剤として用いられていたR−11も含ま
れている。R−11の代わりの代替発泡剤として、ハイ
ドロクロロフルオロカーボン(以下 HCFCと記す)
が有望視されているがHCFCは毒性、オゾン破壊係数
が高い等で将来使用が抑制されることがわかっている。
R−11又はHCFCを使用せずに水だけを発泡剤とす
る硬質ポリウレタンフォームは環境汚染性はないが、熱
伝導率、接着性等で問題があった。特開平3−5423
1では発泡剤として水とパーフルオロペンタン及びパー
フルオロヘキサンを使用して低熱伝導率の硬質ポリウレ
タンフォームを得る方法を提供している。しかし、この
方法ではパーフルオロペンタン類がすぐに分離するため
特別な混合装置と乳化剤が必要となり設備及び原料コス
トの面で著しく不利となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために鋭意検討した結果、硬質ポリウレ
タンフォームの製造に当たって、ポリオール100部当
り、水4.0〜8.0部、及びパーフルオロメチルモル
フォリン0.5〜5.0重量部を使用することにより、
従来のR−11処方と同等のフォーム密度で、熱伝導
率、寸法安定性及び接着性の優れた硬質ポリウレタンフ
ォームが得られることを見い出し本発明に到達した。す
なわち本発明は、有機ポリイソシアナート、ポリオー
ル、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤から製造さ
れる硬質ポリウレタンフォームにおいて、ポリオール1
00部当り、水4.0〜8.0部、及びパーフルオロメ
チルモルフォリン0.5〜5.0部使用して得られる硬
質ポリウレタンフォームである。
【0005】使用できるポリオールには特に制限がなく
硬質ポリウレタンフォームに使用できるすべてのポリオ
ールが使用できる。本発明に使用できるポリオールは、
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、1,3,6−ヘキサントリオール、ペンタエリス
リトール、ソルビトール、シュークロース、ビスフェノ
ールA、ノボラック、ヒドロキシル化1,2−ポリブタ
ジエン、ヒドロキシル化1,4−ポリブタジエン等の多
価アルコール類、及び/又はこれらのポリヒドロキシル
化合物にアルキレンオキサイドを付加重合させて得た水
酸基価200〜800mgKOH/gのポリエーテルポ
リオールである。また、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン等のアルカノールアミン類、エチレンジア
ミン、ジエチレントリアミン、アンモニア、アニリン、
トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジアミノジフ
ェニルメタン等の、活性水素を2個以上含有する化合物
及び/又はこれらのアミン類に、エチレンオキサイド、
プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレン
オキサイド等を付加重合させて得た水酸基価200〜8
00mgKOH/gのポリエーテルポリオール及びポリ
テトラメチレンエーテルグリコールも使用できる。
【0006】また、本発明には脂肪族系多塩基酸、芳香
族系多塩基酸及びその無水物と多価アルコールからなる
ポリエステルポリオールも使用できる。脂肪族系多塩基
酸及びその無水物としては例えばシュウ酸、マロン酸、
アジピン酸、コハク酸、無水コハク酸などが挙げられ
る。また芳香族系多塩基酸及びその無水物としては例え
ばテレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水ト
リメリット酸、無水ピロメリット酸などが挙げられる。
多価アルコールとしては2〜8官能のもので例えばエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリメ
チルペンタンジオール、グリセリン、ペンタンジオー
ル、ソルビトール、シュークロースなどが挙げられる。
またこれらのアルコールのアルキレンオキサイド付加物
も使用可能である。ポリアルキレンテレフタレート又は
その釜残査をポリオール中で加熱分解して得た生成物や
ポリカプロラクトンコポリエステルポリオールも使用で
きる。特に好ましいポリオールは、ポリオールの開始剤
として、ペンタエリスリトール40〜70部、トリエタ
ノールアミン10〜50部、グリセリン40部以下であ
り、この混合物にアルキレンオキサイドを付加してなる
水酸基価300〜450mgKOH/gのポリオールで
あって、発泡剤としてポリオール100部当り、水で
4.0〜8.0部、及びパーフルオロメチルモルフォリ
ン0.5〜5.0部使用することを特徴とする硬質ポリ
ウレタンフォームである。
【0007】発泡剤としての水が、ポリオール100部
当り、4.0部未満であると、フォーム密度が高くなり
すぎ、8.0部を越えると熱伝導率、寸法安定性及び接
着性が悪化し、共に実用的でない。パーフルオロメチル
モルフォリンが、ポリオール100部当り、0.5部未
満であると効果がなく、5.0部を越えると分離し、実
用的でない。
【0008】有機ポリイソシアナートとしては、公知の
ものがすべて使用できるが、最も一般的なものはトルエ
ンジイソシアナート(TDI)及びジフェニルメタンジ
イソシアナート(MDI)である。TDIは、異性体の
混合物すなわち2,4−体100%品、2,4−体/
2,6−体=80/20,65/35(それぞれ重量
比)等のものはもちろん、商品名三井コスモネートTR
C等として知られる多官能性のタールを含有するいわゆ
る粗TDIも使用できる。また、MDIとしては、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアナートを主成分とす
る純品のほかに、3核体以上の多核体を含有する三井コ
スモネートM−200等のいわゆるポリメリックMDI
が使用できる。これらのうちMDI、特に3核体以上の
多核体を含有する三井コスモネートM−200のいわゆ
るポリメリックMDIが好適に使用できる。有機ポリイ
ソシアナートと後述のレジン液中の活性水素のNCO/
H(活性水素)=0.70−5.00(当量比)が特に
好適である。
【0009】触媒としては、例えばトリメチルアミノエ
チルピヘラジン、トリエチルアミン、トリプロピルアミ
ン、N−メチルモルフォリン、N−エチルモルフォリ
ン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン等のアミン系ウレタン化触媒が使用できる。
これらの触媒は、単独で、叉は混合して用いることがで
き、その使用量は活性水素を持つ化合物100部に対し
て0.0001〜10.0部が適当である。
【0010】整泡剤としては、従来公知の有機珪素界面
活性剤が用いられる。例えば、日本ユニカー(株)製の
L−5420、L−5340、SZ−1645、SZ−
1627等、信越化学工業(株)製のF−343、F−
347、F−350S、F−345、F−348等が適
当である。これら整泡剤の使用量は、活性水素を持つ化
合物と有機ポリイソシアナートの総和100部に対して
0.1〜10部である。その他難燃剤、可塑剤、安定
剤、着色剤等を必要に応じ添加することができる。
【0011】本発明を実施するには、ポリオール、水、
触媒、整泡剤及びパーフルオロメチルモルフォリンの所
定量を混合してレジン液とする。レジン液と有機ポリイ
ソシアナートとを一定の比率で高速混合する。得られた
硬質ポリウレタンフォーム原液を空隙叉は型に注入す
る。 この際、有機ポリイソシアナートとレジン液の活
性水素との当量比(NCO/H)が0.7:1から5:
1となるように有機ポリイソシアナートとレジン液との
液比を調節する。
【0012】
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明する。使用した諸原料は次の通りである。ポリオール
の内容を表1、2に示した。 コスモネートM−200:三井東圧化学(株)製品、ポ
リメリックMDINCO% 31.3% ポリオールA−G:表1に表示した開始剤の混合液にプ
ロピレンオキサイドを付加して、水酸基価400mgK
OH/gのポリオールA〜Gを得た。
【0013】
【表1】 (注)ホ゜ リオール-A〜ホ゜ リオール-Fは実施例に使用されたポリ
オール。ホ゜ リオール-Gは実施例及び比較例に使用されたポリオー
ル。 ポリオールH〜K:ペンタエリスリトール60部、グリ
セリン20部、トリエタノールアミン20部の混合液に
表2に表示したアルキレンオキサイドを付加してポリオ
ールH〜Kを得た。
【0014】
【表2】 POはプロピレンオキサイド,EOはエチレンオキサイ
ドを示す。 整泡剤:日本ユニカー(株)製品 L−5420 触媒 :花王(株)製品 カオライザーNo.8
【0015】実施例及び比較例の結果をまとめて、表3
〜6に示す。
【0016】
【表3】
【0017】
【表4】
【0018】
【表5】
【0019】
【表6】
【0020】実施例1〜16 表3,4,5及び6に表示したポリオール、水、整泡
剤、触媒及びパーフルオロメチルモルフォリンを所定量
作り、これに所定量の有機ポリイソシアナート(コスモ
ネートM−200)を加え、8秒間高速混合し、直ちに
フリー発泡用ボックス(サイズ:200×200×20
0mmの木箱)に注入し発泡させた。注入後15分で取
り出し、硬質ポリウレタンフォームを得た。また、予め
40℃に調整したアルミ製縦型パネル(サイズ:400
×400×30mm)を使用してパネル発泡を行った。
この時、空隙部を充填するのに最も少ない量を確認し、
続けて約5%過剰に注入した。引続きパネルの内側に金
属板(サイズ:100×100mm、厚み0.2mm)
を貼り、同様な方法でパネル発泡を行い、接着性テスト
を行った。得られた硬質ポリウレタンフォームを翌日切
断し、密度(JIS−A−9514)と熱伝導率を測定
した。熱伝導率の測定は、アナコンmodel-8 を使用し
た。以上の実験で得られた硬質ポリウレタンフォームの
諸特性値を表3〜6に示す。
【0021】比較例1〜5 実施例に準じ、水及びパーフルオロメチルモルフォリン
の使用量を本発明の範囲外とした場合の結果を、比較例
1〜5として表5〜6に示す。
【0022】以上の結果から、本発明の処方により得ら
れる硬質ポリウレタンフオームは、従来のR−11を多
量使用した処方により得られる硬質ポリウレタンフオー
ムと比較して、一般物性を特に損なうことなく、ほぼ同
等の優れた寸法安定性、断熱性能及び接着性を示すこと
がわかった。
【0023】
【発明の効果】発泡剤として、水のみを使用して得られ
た硬質ポリウレタンフォームは、従来のR−11を多量
使用する処方より得られた硬質ポリウレタンフォームと
比較して、硬質ポリウレタンフォームの断熱性能が著し
く劣っていた。しかし、本発明により、発泡剤として、
水のみを使用して得られた硬質ポリウレタンフォームと
比較し、他の硬質ポリウレタンフォーム物性を特に損な
うことなく、従来の技術より得られた密度とほぼ同等
で、熱伝導率、寸法安定性及び接着性に優れた硬質ポリ
ウレタンフォームが得られた。
───────────────────────────────────────────────────── 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 北 貢 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 内田 雄二 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機ポリイソシアナート、ポリオール、発
    泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤から製造される硬
    質ポリウレタンフォームにおいて、発泡剤としてポリオ
    ール100重量部当たり、水4.0〜8.0重量部及び
    パーフルオロメチルモルフォリン0.5〜5.0重量部
    を使用して得られる硬質ポリウレタンフォーム。
  2. 【請求項2】ポリオールが、ペンタエリスリトール50
    〜70重量部、トリエタノールアミン20〜40重量部
    及びグリセリン10〜30重量部の混合物を開始剤と
    し、これにアルキレンオキサイドを付加して得られる水
    酸基価300〜450mgKOH/gのポリオールであ
    ることを特徴とする請求項1記載の硬質ポリウレタンフ
    ォーム。
JP5000260A 1993-01-05 1993-01-05 硬質ポリウレタンフォーム Pending JPH06200069A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011041948A (ja) * 2006-05-04 2011-03-03 Air Products & Chemicals Inc 立体的に込み合った塩類からの新規な三量化触媒
JP2016530387A (ja) * 2013-09-04 2016-09-29 エレメンティス スペシャルティーズ,インコーポレイテッド., Ici増粘剤組成物及び使用

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