JPH0725968A - 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Info
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- JPH0725968A JPH0725968A JP5192990A JP19299093A JPH0725968A JP H0725968 A JPH0725968 A JP H0725968A JP 5192990 A JP5192990 A JP 5192990A JP 19299093 A JP19299093 A JP 19299093A JP H0725968 A JPH0725968 A JP H0725968A
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- polyurethane foam
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- rigid polyurethane
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】断熱特性を損なうことなく優れた圧縮強度を有
するポリウレタンフォームを提供する。 【構成】ポリイソシアネート類とポリオール類とを発泡
剤、触媒および整泡剤の存在下で反応させて得られる硬
質ポリウレタンフォームにおいて、発泡剤としてＨＣＦ
Ｃ−１４１ｂと水との混合物、触媒として三量化触媒を
必須成分として用いるとともに、イソシアネートインデ
ックスが１５０以下の条件下で反応させて得られること
を特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
するポリウレタンフォームを提供する。 【構成】ポリイソシアネート類とポリオール類とを発泡
剤、触媒および整泡剤の存在下で反応させて得られる硬
質ポリウレタンフォームにおいて、発泡剤としてＨＣＦ
Ｃ−１４１ｂと水との混合物、触媒として三量化触媒を
必須成分として用いるとともに、イソシアネートインデ
ックスが１５０以下の条件下で反応させて得られること
を特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫、冷凍庫等の断
熱材、建築物、車輛、船舶等の断熱材などに好適に用い
られる硬質ポリウレタンフォームに関する。
熱材、建築物、車輛、船舶等の断熱材などに好適に用い
られる硬質ポリウレタンフォームに関する。
【０００２】
【従来の技術】ウレタン系硬質フォームとしては、ポリ
ウレタンフォームとポリイソシアヌレートフォームが知
られている。ポリイソシアヌレートフォームは、一般
に、ポリイソシアネートとポリオールとを発泡剤、整泡
剤等の添加剤の存在下で三量化触媒を使用し、１８０程
度以上の高イソシアネートインデックス（ＮＣＯインデ
ックス）の条件下で反応させて得られる。例えば、公表
特許昭５９−５０１８２６号公報には、メチレンジイソ
シアネートと特定のグリコール化合物とを三量化触媒の
存在下で反応させる防火性ポリイソシアヌレートフォー
ムの製造方法が開示されている。一方、ポリウレタンフ
ォームは、ポリイソシアネートとポリオールとを発泡
剤、整泡剤等の添加剤の存在下で三量化触媒を用いるこ
となくアミン系等のウレタン化触媒を用い、１５０程度
以下のＮＣＯインデックス条件下で反応させて得られる
ことは公知である。
ウレタンフォームとポリイソシアヌレートフォームが知
られている。ポリイソシアヌレートフォームは、一般
に、ポリイソシアネートとポリオールとを発泡剤、整泡
剤等の添加剤の存在下で三量化触媒を使用し、１８０程
度以上の高イソシアネートインデックス（ＮＣＯインデ
ックス）の条件下で反応させて得られる。例えば、公表
特許昭５９−５０１８２６号公報には、メチレンジイソ
シアネートと特定のグリコール化合物とを三量化触媒の
存在下で反応させる防火性ポリイソシアヌレートフォー
ムの製造方法が開示されている。一方、ポリウレタンフ
ォームは、ポリイソシアネートとポリオールとを発泡
剤、整泡剤等の添加剤の存在下で三量化触媒を用いるこ
となくアミン系等のウレタン化触媒を用い、１５０程度
以下のＮＣＯインデックス条件下で反応させて得られる
ことは公知である。
【０００３】一般に、かかるポリウレタンフォームは断
熱特性が優れているため、冷蔵庫、冷凍庫等の断熱材と
して広く使用されている。この理由としては、フォーム
を製造する際、発泡剤として熱伝導特性に優れたクロロ
フルオロカーボン（ＣＦＣ）を多量に（例えば、ポリオ
ール類１００重量部に対して３５重量部以上）使用する
ことが挙げられる。
熱特性が優れているため、冷蔵庫、冷凍庫等の断熱材と
して広く使用されている。この理由としては、フォーム
を製造する際、発泡剤として熱伝導特性に優れたクロロ
フルオロカーボン（ＣＦＣ）を多量に（例えば、ポリオ
ール類１００重量部に対して３５重量部以上）使用する
ことが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、地球のオゾン層
保護等の観点から、ＣＦＣ類の使用規制が実施されてい
る。そのため、硬質ポリウレタンフォームの発泡剤とし
て従来から用いられてきたＣＦＣ類の削減が急務とな
り、１、１−ジクロロ−１−フルオロエタン（ＨＣＦＣ
−１４１ｂ）などが代替発泡剤として開発されている。
しかしながら、ＨＣＦＣ−１４１ｂはＣＦＣ類に比較し
て樹脂の溶解性が強く、それを含有する硬質ポリウレタ
ンフォームは機械的強度（特に圧縮強度）が劣るという
問題がある。また、化学的発泡剤である水を併用する試
みがなされているが、水の使用量を増すとＣＦＣ類等の
物理的発泡剤を削減または全廃できるが、水から発生す
る炭酸ガスの熱伝導率が高く、フォームの断熱特性が低
下するという問題がある。本発明は、上記の問題点を解
決した断熱特性を損なうことなく圧縮強度に優れた硬質
ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
保護等の観点から、ＣＦＣ類の使用規制が実施されてい
る。そのため、硬質ポリウレタンフォームの発泡剤とし
て従来から用いられてきたＣＦＣ類の削減が急務とな
り、１、１−ジクロロ−１−フルオロエタン（ＨＣＦＣ
−１４１ｂ）などが代替発泡剤として開発されている。
しかしながら、ＨＣＦＣ−１４１ｂはＣＦＣ類に比較し
て樹脂の溶解性が強く、それを含有する硬質ポリウレタ
ンフォームは機械的強度（特に圧縮強度）が劣るという
問題がある。また、化学的発泡剤である水を併用する試
みがなされているが、水の使用量を増すとＣＦＣ類等の
物理的発泡剤を削減または全廃できるが、水から発生す
る炭酸ガスの熱伝導率が高く、フォームの断熱特性が低
下するという問題がある。本発明は、上記の問題点を解
決した断熱特性を損なうことなく圧縮強度に優れた硬質
ポリウレタンフォーム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】本発明者は、上記実情に
鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の条件下で三量化触媒
を用いることにより上記の目的を達成できることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要
旨は、ポリイソシアネート類とポリオール類とを発泡
剤、触媒および整泡剤の存在下で反応させて得られる硬
質ポリウレタンフォームにおいて、発泡剤として１、１
−ジクロロ−１−フルオロエタンと水との混合物、触媒
として三量化触媒を必須成分として用いるとともに、イ
ソシアネートインデックスが１５０以下の条件下で反応
させて得られることを特徴とする硬質ポリウレタンフォ
ームにある。
鑑み鋭意検討を重ねた結果、特定の条件下で三量化触媒
を用いることにより上記の目的を達成できることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要
旨は、ポリイソシアネート類とポリオール類とを発泡
剤、触媒および整泡剤の存在下で反応させて得られる硬
質ポリウレタンフォームにおいて、発泡剤として１、１
−ジクロロ−１−フルオロエタンと水との混合物、触媒
として三量化触媒を必須成分として用いるとともに、イ
ソシアネートインデックスが１５０以下の条件下で反応
させて得られることを特徴とする硬質ポリウレタンフォ
ームにある。
【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において使用する発泡剤は、１、１−ジクロロ−１
−フルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）と水の混合物
が用いられる。ＨＣＦＣ−１４１ｂの使用量は、ポリオ
ール類１００重量部に対して、１０〜５０重量部、好ま
しくは２０〜４０重量部である。水の使用量は、ポリオ
ール類１００重量部に対して、０．５〜５重量部、好ま
しくは１〜３重量部である。一般に、水の使用量を増や
すと、得られるフォームの断熱特性は低下する傾向にあ
る。しかしながら、本発明では、触媒として三量化触媒
を用いることによりその低下傾向を阻止することができ
るとともに、得られるフォームの機械的特性、特に圧縮
強度を改善することができる。
発明において使用する発泡剤は、１、１−ジクロロ−１
−フルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）と水の混合物
が用いられる。ＨＣＦＣ−１４１ｂの使用量は、ポリオ
ール類１００重量部に対して、１０〜５０重量部、好ま
しくは２０〜４０重量部である。水の使用量は、ポリオ
ール類１００重量部に対して、０．５〜５重量部、好ま
しくは１〜３重量部である。一般に、水の使用量を増や
すと、得られるフォームの断熱特性は低下する傾向にあ
る。しかしながら、本発明では、触媒として三量化触媒
を用いることによりその低下傾向を阻止することができ
るとともに、得られるフォームの機械的特性、特に圧縮
強度を改善することができる。
【０００７】本発明において使用する触媒としては、三
量化触媒を必須成分として用いることが必要である。三
量化触媒としては、２−ヒドロキシプロピル−トリメチ
ルアンモニウムフォルメイト、２−ヒドロキシプロピル
−トリメチルアンモニウム−２−エチルヘキサノエイト
等の第四級アンモニウム塩、あるいは、アルカリ金属の
脂肪酸エステルなどが用いられるが、第四級アンモニウ
ム塩が好ましい。三量化触媒の使用量は、ポリオール類
１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましく
は、０．３〜２重量部である。本発明においては、かか
る三量化触媒の他に公知のアミン系、錫系等のウレタン
化触媒を併用することができる。
量化触媒を必須成分として用いることが必要である。三
量化触媒としては、２−ヒドロキシプロピル−トリメチ
ルアンモニウムフォルメイト、２−ヒドロキシプロピル
−トリメチルアンモニウム−２−エチルヘキサノエイト
等の第四級アンモニウム塩、あるいは、アルカリ金属の
脂肪酸エステルなどが用いられるが、第四級アンモニウ
ム塩が好ましい。三量化触媒の使用量は、ポリオール類
１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましく
は、０．３〜２重量部である。本発明においては、かか
る三量化触媒の他に公知のアミン系、錫系等のウレタン
化触媒を併用することができる。
【０００８】本発明においては、原料となるポリイソシ
アネート類、ポリオール類、整泡剤は、従来から硬質ポ
リウレタンフォームの製造において用いられているもの
を使用できる。
アネート類、ポリオール類、整泡剤は、従来から硬質ポ
リウレタンフォームの製造において用いられているもの
を使用できる。
【０００９】ポリイソシアネート類としては、４，４’
−ジフェニルメタンジイソシアネートの粗製品（ポリメ
リックＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、これらの変性物などが挙げられ、その単独または
混合物が用いられる。
−ジフェニルメタンジイソシアネートの粗製品（ポリメ
リックＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、これらの変性物などが挙げられ、その単独または
混合物が用いられる。
【００１０】ポリオール類としては、アルキレンオキサ
イドを低分子ポリオールまたはポリアミンに付加させて
得られるポリエーテルポリオールの単独または混合物が
用いられるが、本発明においては、芳香族アミン系ポリ
エーテルポリオールを必須成分として用いることが好ま
しい。芳香族アミン系ポリエーテルポリオールとして
は、例えば、トルエンジアミン、キシレンジアミンなど
の芳香族ポリアミンにエチレンオキサイド（ＥＯ）、プ
ロピレンオキサイド（ＰＯ）等のアルキレンオキサイド
を付加させて得られる、官能基数２〜５、水酸基価１０
０〜６００のものが用いられる。芳香族アミンポリエー
テルポリオールの使用割合は、ポリオール類１００重量
部あたり、２０〜８０重量％、好ましくは、３０〜７０
重量％である。
イドを低分子ポリオールまたはポリアミンに付加させて
得られるポリエーテルポリオールの単独または混合物が
用いられるが、本発明においては、芳香族アミン系ポリ
エーテルポリオールを必須成分として用いることが好ま
しい。芳香族アミン系ポリエーテルポリオールとして
は、例えば、トルエンジアミン、キシレンジアミンなど
の芳香族ポリアミンにエチレンオキサイド（ＥＯ）、プ
ロピレンオキサイド（ＰＯ）等のアルキレンオキサイド
を付加させて得られる、官能基数２〜５、水酸基価１０
０〜６００のものが用いられる。芳香族アミンポリエー
テルポリオールの使用割合は、ポリオール類１００重量
部あたり、２０〜８０重量％、好ましくは、３０〜７０
重量％である。
【００１１】整泡剤としては、公知のシリコン系化合物
が用いられる。
が用いられる。
【００１２】本発明におけるＮＣＯインデックスは、１
５０以下、好ましくは９０〜１５０、より好ましくは１
０５〜１３０である。
５０以下、好ましくは９０〜１５０、より好ましくは１
０５〜１３０である。
【００１３】尚、本発明においては、上記の原料の他
に、必要により、乳化剤、安定剤、充填剤、着色剤、酸
化安定剤等の各種添加剤を使用することができる。ま
た、本発明の硬質ポリウレタンフォームは従来公知の成
形法によって製造することができる。
に、必要により、乳化剤、安定剤、充填剤、着色剤、酸
化安定剤等の各種添加剤を使用することができる。ま
た、本発明の硬質ポリウレタンフォームは従来公知の成
形法によって製造することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以
下の例において使用した反応成分は次の通りであり、特
に断わらない限り、「部」および「％」は、重量を基準
とする。
具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以
下の例において使用した反応成分は次の通りであり、特
に断わらない限り、「部」および「％」は、重量を基準
とする。
【００１５】（１）ポリイソシアネート類：ポリメリッ
クＭＤＩ（ＰＡＰＩ−１３５） （２）ポリオール類 ポリオールＡ：官能基数４、水酸基価３９０の芳香族ア
ミンポリエーテルポリオール。このポリオールは、トル
エンジアミンを開始剤とし、ＥＯとＰＯを付加させて得
た。 ポリオールＢ：官能基数６、水酸基価４８０のポリエー
テルポリオール。このポリエーテルポリオールは、ソル
ビトールを開始剤とし、ＰＯを付加させて得た。 ポリオールＣ：官能基数４、水酸基価６４０のポリエー
テルポリオール。このポリエーテルポリオールはエチレ
ンジアミンを開始剤とし、ＰＯを付加させて得た。 （３）添加剤 触媒：触媒Ａ：アミン系触媒（カオライザー＃５０、花
王社製） 触媒Ｂ：三量化触媒（第４級アンモニウム塩、ダブコＴ
ＭＲ−２、エアプロダクト社製） 発泡剤：発泡剤Ａ（水）、発泡剤Ｂ（ＨＣＦＣ−１４１
ｂ） 整泡剤：シリコン系整泡剤
クＭＤＩ（ＰＡＰＩ−１３５） （２）ポリオール類 ポリオールＡ：官能基数４、水酸基価３９０の芳香族ア
ミンポリエーテルポリオール。このポリオールは、トル
エンジアミンを開始剤とし、ＥＯとＰＯを付加させて得
た。 ポリオールＢ：官能基数６、水酸基価４８０のポリエー
テルポリオール。このポリエーテルポリオールは、ソル
ビトールを開始剤とし、ＰＯを付加させて得た。 ポリオールＣ：官能基数４、水酸基価６４０のポリエー
テルポリオール。このポリエーテルポリオールはエチレ
ンジアミンを開始剤とし、ＰＯを付加させて得た。 （３）添加剤 触媒：触媒Ａ：アミン系触媒（カオライザー＃５０、花
王社製） 触媒Ｂ：三量化触媒（第４級アンモニウム塩、ダブコＴ
ＭＲ−２、エアプロダクト社製） 発泡剤：発泡剤Ａ（水）、発泡剤Ｂ（ＨＣＦＣ−１４１
ｂ） 整泡剤：シリコン系整泡剤
【００１６】実施例１〜６および比較例１〜３ 表１および表２に記載の配合処方（表中のポリイソシア
ネート量は、ＮＣＯインデックスで表示）に従い、次の
要領にて硬質ポリウレタンフォームを製造した。ポリオ
ールにポリイソシアネート原料を除く他の全ての成分を
計量して添加し、５００回転／分の条件下に３０秒間攪
拌後、物理的発泡剤の量を調製し、液温を２０℃に保っ
た。次にその中に液温を２０℃に保持したポリイソシア
ネートを添加し、３０００回転／分の条件下に５秒間攪
拌して原料混合物を調製した。次いでその混合物を温度
調節（４０゜Ｃ）されたアルミ製モールドに注入し、５
分間キュアすることにより硬質フォームを得た。得られ
たフォームについて総密度（kg/m3）、 熱伝導率（kcal
/mhr℃）および圧縮強度（kg/cm2;10%圧縮）を測定しそ
の結果を各表に併記した。
ネート量は、ＮＣＯインデックスで表示）に従い、次の
要領にて硬質ポリウレタンフォームを製造した。ポリオ
ールにポリイソシアネート原料を除く他の全ての成分を
計量して添加し、５００回転／分の条件下に３０秒間攪
拌後、物理的発泡剤の量を調製し、液温を２０℃に保っ
た。次にその中に液温を２０℃に保持したポリイソシア
ネートを添加し、３０００回転／分の条件下に５秒間攪
拌して原料混合物を調製した。次いでその混合物を温度
調節（４０゜Ｃ）されたアルミ製モールドに注入し、５
分間キュアすることにより硬質フォームを得た。得られ
たフォームについて総密度（kg/m3）、 熱伝導率（kcal
/mhr℃）および圧縮強度（kg/cm2;10%圧縮）を測定しそ
の結果を各表に併記した。
【００１７】
【発明の効果】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、
特定のＮＣＯインデックス条件下でＨＣＦＣ−１４１ｂ
と水との混合発泡剤を用い、かつ、触媒として三量化触
媒を必須成分とした配合処方を用いて製造されているた
め、熱伝導率を損なうことなく優れた圧縮強度を有す
る。従って、本発明の硬質ポリウレタンフォームは冷蔵
庫、冷凍庫等の断熱材、あるいは、建築物、車輛、船舶
等の断熱材として好適に用いられる。この結果、本発明
は、ＣＦＣ類の影響によるオゾン層破壊および地球の温
暖化等の環境問題の解決に対して寄与することができ
る。
特定のＮＣＯインデックス条件下でＨＣＦＣ−１４１ｂ
と水との混合発泡剤を用い、かつ、触媒として三量化触
媒を必須成分とした配合処方を用いて製造されているた
め、熱伝導率を損なうことなく優れた圧縮強度を有す
る。従って、本発明の硬質ポリウレタンフォームは冷蔵
庫、冷凍庫等の断熱材、あるいは、建築物、車輛、船舶
等の断熱材として好適に用いられる。この結果、本発明
は、ＣＦＣ類の影響によるオゾン層破壊および地球の温
暖化等の環境問題の解決に対して寄与することができ
る。
【００１８】 表１ 比較例1 実施例1 比較例2 実施例2 比較例3 実施例3 ポリオールＡ 50 50 50 50 50 50 ポリオールＢ 40 40 40 40 40 40 ポリオールＣ 10 10 10 10 10 10 発泡剤Ａ 1.3 1.3 2.2 2.2 3.5 3.5 発泡剤Ｂ 38 38 30 30 20 20 触媒Ａ 2.2 2.2 1.9 1.9 1.5 1.5 触媒Ｂ - 0.5 - 0.5 - 0.5 整泡剤 3 3 3 3 3 3 ポリイソシアネート 115 115 115 115 115 115 総密度 32.8 32.9 33.9 33.8 34.3 34.3 圧縮強度 1.12 1.21 1.28 1.40 1.46 1.59 熱伝導率 0.0145 0.0144 0.0151 0.0149 0.0160 0.0157
【００１９】
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｇ 101:00） Ｃ０８Ｌ 75:04
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリイソシアネート類とポリオール類と
を発泡剤、触媒および整泡剤の存在下で反応させて得ら
れる硬質ポリウレタンフォームにおいて、発泡剤として
１、１−ジクロロ−１−フルオロエタンと水との混合
物、触媒として三量化触媒を必須成分として用いるとと
もに、イソシアネートインデックスが１５０以下の条件
下で反応させて得られることを特徴とする硬質ポリウレ
タンフォーム。 - 【請求項２】 前記発泡剤としての１、１−ジクロロ−
１−フルオロエタンと水の量が、ポリオール類１００重
量部に対して、それぞれ１０〜５０重量部および０．５
〜５重量部であり、触媒としての三量化触媒の量が、ポ
リオール類１００重量部に対して０．３〜２重量部であ
る請求項１記載の硬質ポリウレタンフォーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192990A JPH0725968A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 硬質ポリウレタンフォーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192990A JPH0725968A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 硬質ポリウレタンフォーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0725968A true JPH0725968A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16300397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5192990A Pending JPH0725968A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 硬質ポリウレタンフォーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725968A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9642403B2 (en) | 2007-08-16 | 2017-05-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Strap fastening system for a disposable respirator providing improved donning |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5192990A patent/JPH0725968A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9642403B2 (en) | 2007-08-16 | 2017-05-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Strap fastening system for a disposable respirator providing improved donning |
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