JPH07165861A - ポリウレタンフォーム用組成物 - Google Patents

ポリウレタンフォーム用組成物

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JPH07165861A
JPH07165861A JP5313418A JP31341893A JPH07165861A JP H07165861 A JPH07165861 A JP H07165861A JP 5313418 A JP5313418 A JP 5313418A JP 31341893 A JP31341893 A JP 31341893A JP H07165861 A JPH07165861 A JP H07165861A
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JP
Japan
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composition
thermal conductivity
polyurethane foam
polyol
present
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JP5313418A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Uno
拓明 宇野
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/487Polyethers containing cyclic groups
    • C08G18/4879Polyethers containing cyclic groups containing aromatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0025Foam properties rigid

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリオール、イソシアネート化合物、発泡
剤、ウレタン化触媒および界面活性剤とからなるポリウ
レタンフォーム用組成物であって、上記ポリオールが多
価アルコールにエポキシ化合物が付加されたポリエーテ
ルポリオールであり、上記エポキシ化合物の1〜100
重量%が芳香族オキサイドであり、前記イソシアネート
化合物の1〜100重量%が芳香族イソシアネート化合
物である。 【効果】 発泡剤として、1,1−ジクロロ−1−フル
オロエタン等の熱伝導率の高いものを使用した場合で
も、トリクロロフルオロメタンを使用した場合と同程度
の優れた断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを製
造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリウレタンフォーム
用組成物に関し、さらに詳しくは、例えば、1,1−ジ
クロロ−1−フルオロエタンのような熱伝導率の高い発
泡剤を使用しても、熱伝導率が低く、圧縮強度の高い硬
質ポリウレタンフォームを得ることのできるポリウレタ
ンフォーム用組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは、断熱特
性、寸法安定性が優れているため、冷蔵庫、冷凍冷蔵庫
等の断熱剤として広範囲に使用されている。断熱特性が
優れるのは、主として、硬質ポリウレタンフォームの製
造に際して、発泡剤として熱伝導率が比較的低いトリク
ロロフルオロメタンを使用していることにあるが、この
発泡剤はオゾン層破壊の原因となるため使用中止が決定
している。このため、他の発泡剤を使用して、トリクロ
ロフルオロメタンを使用した場合と同水準の断熱特性を
有する発泡体の製造法が検討されてきた。例えば、発泡
剤として1,1−ジクロロ−1−フルオロエタンを使用
し、全ポリオール100重量部に対して、脂肪族及び/
又は芳香族アミンを1〜50重量部使用することを特徴
とする方法(特開平3−93827号公報)、発泡剤と
して1,1−ジクロロ−1−フルオロエタンを使用し、
有機イソシアネートとして有機イソシアネートのトリマ
ー変成体及び/又はカルボジイミド変成体のような有機
イソシアネートの変成品を使用することを特徴とする方
法(特開平3−86720号公報)が提案されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、従来のトリクロロフルオロメタンを使用した発
泡体に比較して、熱伝導率が上昇するので、トリクロロ
フルオロメタンを使用した場合と同一の断熱性を持たせ
るためには、発泡体の厚みを増す必要があるという問題
点があった。本発明の目的は、発泡剤として、1,1−
ジクロロ−1−フルオロエタン等の熱伝導率の高いもの
を使用した場合でも、トリクロロフルオロメタンを使用
した場合と同程度の優れた断熱性を有する硬質ポリウレ
タンフォームを製造できる硬質ポリウレタンフォーム用
組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明で使用されるポリ
オールは、多価アルコールにエポキシ化合物が付加され
たポリエーテルポリオールであり、上記エポキシ化合物
の1〜100重量%が芳香族オキサイドであるものに限
定される。
【0005】上記ポリエーテルポリオールの原料の多価
アルコールとしては、ポリウレタン用として公知のもの
が使用可能であり、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、ショ糖等
が挙げられる。
【0006】上記多価アルコールに付加されるエポキシ
化合物としては、芳香族オキサイドおよびその他のオキ
サイドが挙げられる。上記芳香族オキサイドとしては、
例えば、スチレンオキサイド、メチルスチレンオキサイ
ド、ジメチルスチレンオキサイド、トリメチルスチレン
オキサイド、クロロメチレンオキサイド、ジクロロメチ
レンオキサイド、トリクロロメチレンオキサイド等が挙
げられる。その他のオキサイドとしては、エチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイ
ドが挙げられる。
【0007】上記エポキシ化合物中の芳香族オキサイド
の量が少なくなると、本発明の組成物から得られる発泡
体の熱伝導率が上昇し、圧縮強度も低下するので、エポ
キシ化合物中、芳香族オキサイドの割合は1〜100重
量%に限定され、好ましくは50〜100重量%であ
る。
【0008】上記ポリエーテルポリオールとしては、単
独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0009】上記ポリエーテルポリオールとしては、ヒ
ドロキシル価が300〜550mgKOH/g、分子量
が200〜1000のものが好ましい。ヒドロキシル価
および分子量が小さくなると本発明の組成物から得られ
る発泡体の熱伝導率が上昇し、大きくなると圧縮強度が
低下する。
【0010】本発明の組成物に使用されるイソシアネー
ト化合物は、芳香族イソシアネートおよびその他のイソ
シアネートである。上記芳香族イソシアネートとして
は、例えば、メチレンジフェニルジイソシアネート、粗
メチレンジフェニルジイソシアネート、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等が挙げら
れ、好ましくはNCO重量%が31〜33の粗メチレン
ジフェニルジイソシアネートが使用される。NCO含量
が小さくなると本発明の組成物から得られる発泡体の圧
縮強度が低下し、大きくなると熱伝導率が上昇する。上
記その他のイソシアネートとしては、例えば、1,6−
ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
【0011】上記イソシアネート化合物中の芳香族イソ
シアネートの量が少なくなると、本発明の組成物から得
られる発泡体の熱伝導率が上昇するので、イソシアネー
ト化合物中、芳香族イソシアネートの割合は1〜100
重量%に限定され、好ましくは50〜100重量%であ
る。
【0012】本発明のポリウレタンフォーム用組成物に
おいて、イソシアネート化合物とポリオールのNCO/
OH当量比は、限定されないが、好ましくは、0.8〜
1.5、さらに好ましくは、1.0〜1.3である。イ
ソシアネート化合物とポリオールのNCO/OH当量比
が小さくなると、本発明の組成物から得られる発泡体の
圧縮強度が低下し、大きくなると熱伝導率が上昇する。
【0013】本発明で使用される発泡剤としては、1,
1−ジクロロ−1−フルオロエタン等のフロン類または
n−ヘキサン等の炭化水素化合物等が使用でき、特に熱
伝導率の点で1,1−ジクロロ−1−フルオロエタンが
好ましい。その使用量は特に限定されないが、好ましく
はポリオール100重量部に対して40〜70重量部で
ある。発泡剤の量が少なくなると本発明の組成物から得
られる発泡体の密度が高くなり、多くなると熱伝導率が
上昇し、また圧縮強度が低下する。
【0014】本発明で使用されるウレタン化触媒とは、
ポリオールとイソシアネート化合物の反応を促進するも
ので、例えば、アミン系ウレタン化触媒(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、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−ジメチルベンジルアミン、
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ギ酸塩または
他の塩、第一及び第二アミンのアミノ基のオキシアルキ
レン付加物、N,N−ジアルキルピペラジン類のような
アザ環化合物、種々のN,N',N''−トリアルキルアミ
ノアルキルヘキサヒドロトリアジン類等)および有機金
属系ウレタン化触媒(酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン
酸錫、ラウリン酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチ
ル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロライド、オクタン
酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸
コバルト等)等が挙げられる。これらは、それぞれ、単
独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。触
媒の使用量は特に限定されないが、好ましくはポリオー
ル100重量部に対して0.0001〜10重量部であ
る。触媒量が少なくなると本発明の組成物から得られる
発泡体の熱伝導率が上昇し、多くなると本発明の組成物
の作業性が低下する。
【0015】本発明で使用される界面活性剤は、従来公
知の界面活性剤が使用され、例えば、日本ユニカー社製
の、商品名L−501、L−520、L−532、L−
540、L−544、L−3550、L−5302、L
−5305、L−5320、L−5340、L−541
0、L−5420、L−5710、L−5720、東レ
ダウコーニングシリコーン社製の、商品名SH−19
0、SH−192、SH−193、SH−194、SH
−195、SH−200、SRX−253、信越シリコ
ーン社製の、商品名F−114、F−121、F−12
2、F−220、F−230、F−258、F−26
0、F−305、F−306、F−317、F−34
1、東芝シリコーン社製の、商品名TFA−4200、
TFA−4202等の有機ケイ素界面活性剤が好適に使
用できる。これらの界面活性剤の使用量は特に限定され
ないが、好ましくはポリオール100重量部に対して、
0.1〜20重量部である。この範囲であれば、本発明
の組成物から得られる発泡体の熱伝導率が特に低くな
る。
【0016】本発明のポリウレタンフォーム用組成物に
は、必要に応じて、難燃剤を添加してもよい。難燃剤と
しては、例えば、トリス(2−クロロエチル)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)ホスフェート等が使用できる。
これらの市販品としては、大八化学社製の、商品名CR
−505およびCR−507、ストーファー化学社製
の、商品名Fyrol−6等がある。
【0017】本発明のポリウレタンフォーム用組成物に
は、必要に応じて、核剤を添加してもよい。核剤として
は、例えば、タルク、無水シリカ、アルミナ等が挙げら
れる。粒径は5μm以下が好ましく、通常は1μm以上
である。粒径が大きくなると本発明の組成物から得られ
る発泡体の熱伝導率が上昇する。添加量はポリオール1
00重量部に対して、0.1〜1重量部が好ましく、添
加量が少なくなると本発明の組成物から得られる発泡体
の熱伝導率が上昇し、多くなるとコストが上昇する。
【0018】本発明のポリウレタンフォーム用組成物に
は、さらに、必要に応じて、可塑剤、充填剤、安定剤、
着色剤等を添加してもよい。
【0019】本発明の組成物の調製は、ポリオール、発
泡剤、触媒、界面活性剤および必要に応じて、難燃剤、
その他の助剤類の所定量を混合してレジン液を得、得ら
れたレジン液と所定量のイソシアネート化合物とを急速
混合することによって行う。混合装置としては通常のポ
リウレタン発泡機が使用できる。
【0020】本発明の組成物から発泡体を得るには、該
組成物を調製直後、組成物を空隙または型に注入する。
注入後、数分間で該組成物が発泡硬化し硬質ポリウレタ
ンフォームが得られる。
【0021】本発明の組成物から得られた硬質ウレタン
フォームは、電気冷蔵庫、断熱パネル、船舶または車両
等の断熱材または構造材として利用できる。
【0022】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。以下の実
施例および比較例において、使用した材料は表1の通り
である。
【0023】
【表1】
【0024】(実施例1〜4、比較例1、2)表2に示
した配合のうちイソシアネート化合物を除いたものを配
合し混合した(この混合物をレジン液と称する)。ま
た、イソシアネート化合物は、別に配合し混合した。こ
のようにして得られた、レジン液とイソシアネート化合
物の液を4000rpmで8秒間急速混合して、ポリウ
レタンフォーム用組成物を調製した。ポリウレタンフォ
ーム用組成物を調製直後、400×200×80mmの
スチール製バットに注入し開放状態で発泡させた。注入
後、数分間で発泡硬化し、ポリウレタンフォームが得ら
れた。
【0025】〔性能評価〕得られたポリウレタンフォー
ムを25℃で24時間放置した後、密度、気泡径、圧縮
強度、および200×200×25mmのサイズに切り
出して熱伝導率を測定した。密度の測定は、JIS−A
9514に準じて測定した。気泡径の測定は、発泡体の
中心部の断面を走査型電子顕微鏡で撮影し、その気泡を
画像処理装置を用いて円形処理後、その平均径を測定し
た。圧縮強度の測定は、JIS−K7220に準じて測
定した。熱伝導率の測定はJIS−A1412に準じて
測定した。その結果を表3に示した。
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】表2、表3から、発泡剤として1,1−ジ
クロロ−1−フルオロエタンを用いた場合、従来の組成
物(比較例1)では、熱伝導率が高く、圧縮強度の低い
発泡体が得られたが、一方、本発明の組成物(実施例1
〜4)では、発泡剤としてトリクロロフルオロメタンを
用いた組成物(比較例2)から得られた発泡体と同等の
熱伝導率および圧縮強度の発泡体が得られたことが分か
った。
【0029】
【発明の効果】本発明のポリウレタンフォーム用組成物
の構成は前記した通りであり、ポリオールが多価アルコ
ールにエポキシ化合物が付加されたポリエーテルポリオ
ールであり、上記エポキシ化合物の1〜100重量%が
芳香族オキサイドであり、前記イソシアネート化合物の
1〜100重量%が芳香族イソシアネート化合物である
ので、本発明の組成物を使用すると、熱伝導率が低く、
圧縮強度が高い硬質ウレタンフォームを得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール、イソシアネート化合物、発
    泡剤、ウレタン化触媒および界面活性剤とからなるポリ
    ウレタンフォーム用組成物であって、上記ポリオールが
    多価アルコールにエポキシ化合物が付加されたポリエー
    テルポリオールであり、上記エポキシ化合物の1〜10
    0重量%が芳香族オキサイドであり、前記イソシアネー
    ト化合物の1〜100重量%が芳香族イソシアネート化
    合物であることを特徴とするポリウレタンフォーム用組
    成物。
JP5313418A 1993-12-14 1993-12-14 ポリウレタンフォーム用組成物 Pending JPH07165861A (ja)

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