JPH0873555A - 発泡断熱材および断熱箱体 - Google Patents

発泡断熱材および断熱箱体

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JPH0873555A
JPH0873555A JP6213673A JP21367394A JPH0873555A JP H0873555 A JPH0873555 A JP H0873555A JP 6213673 A JP6213673 A JP 6213673A JP 21367394 A JP21367394 A JP 21367394A JP H0873555 A JPH0873555 A JP H0873555A
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JP
Japan
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foam
carbon dioxide
foaming agent
cyclopentane
heat
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Pending
Application number
JP6213673A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomonao Amayoshi
智尚 天良
Hideo Nakamoto
英夫 中元
Kazuto Uekado
一登 上門
Yoshiyuki Tsuda
善之 津田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、シクロペンタン等のハイドロカー
ボンを発泡剤として適用した場合において、水分と親和
性の高い炭酸ガス吸着剤を原料中に添加混合し発泡生成
した場合にもフォームフリー密度増大等の問題なく、断
熱性能の良好な発泡断熱材、及断熱箱体を製造する事を
目的とする。 【構成】水酸基価350〜600mgKOH/gのベンジリッ
クエーテル型液状フェノール樹脂組成物を少なくとも2
0%以上含有するポリオール成分と、有機ポリイソシア
ネ−ト、整泡剤、金属系触媒、炭酸ガス吸着剤と、発泡
剤成分としてペンタン、シクロペンタン等のハイドロカ
ーボンを少なくとも一成分とする発泡剤とを添加混合
し、発泡生成した発泡断熱材と発泡断熱材を発泡充填し
てなる断熱箱体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫、冷凍庫等に用
いる発泡断熱材、および発泡断熱材を充填してなる断熱
箱体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギーの観点より発泡断熱
材の熱伝導率を低減し、断熱性を向上させるというニー
ズがあると同時に、クロロフルオロカ−ボン(以下CF
Cと称する)、更にはハイドロクロロフルオロカ−ボン
(以下HCFCと称する)によるオゾン層破壊、及び地
球温暖化等の環境問題が注目されており、これらを解決
することが極めて重要なテーマとなっている。
【0003】このため、代表的な発泡断熱材である硬質
ウレタンフォ−ムの製造にあたっては、CFC、及びH
CFCの使用量削減を目的として、オゾン層破壊に対す
る影響が全く無いハイドロフルオロカーボン(以下HF
Cと称する)である1,1-ジフルオロエタン、1,1,
1,2-テトラフルオロエタン、あるいはハイドロカーボ
ン(以下HCと称する)であるシクロペンタンによる発
泡等についても、種々改善取り組みが検討されている。
【0004】基本的に、硬質ウレタンフォームの断熱性
能を向上するには、フォーム気泡内ガス成分の気体熱伝
導率を低減することが重要であり、気体熱伝導率の低い
気体成分でフォーム気泡内を満たすことが効果的手段と
されてきた。
【0005】しかしながら一方においては、発泡剤使用
量の低減、発泡剤と原料成分との相溶性の問題、及びフ
ォーム諸物性の改善等を目的に、有機ポリイソシアネー
トと水分との反応により発生する炭酸ガスを発泡剤成分
として用いる必要がある。
【0006】しかし、このような構成においては、気体
熱伝導率の大きい炭酸ガスが発泡断熱材の気泡内に残存
するため発泡断熱材の断熱性能は悪いものとなる。
【0007】こうした課題解決のアプローチとして例え
ば、特開昭57ー49628号公報で示されているよう
に炭酸ガス吸着剤で炭酸ガス成分を除去する方法が提案
されている。すなわち、ゼオライト等から成る吸着剤を
原料中にあらかじめ添加混合し、生成した炭酸ガスを吸
着剤にて吸着除去し、気泡内を発泡剤ガスで満たすこと
により断熱性能を向上させることが特徴となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭57ー49
628号公報における気泡内ガスの純化メカニズムを考
察すると、まず、ゼオライト等から成る炭酸ガス吸着剤
は、炭酸ガスの吸着以上に水分を選択優先的に吸着す
る。そのため、水分は原料混合と同時に吸着除去されて
しまい、フォーム低密度化に有効な有機イソシアネート
と水分との反応であるウレア反応は起こらずに脱水原料
での発泡生成と成るため、発泡剤単独発泡と同形態でフ
ォームが発泡形成される。
【0009】さらには、反応時のフォーム重合過程での
カルボジイミド反応やイソシアヌレート反応等により反
応生成する炭酸ガスは、発泡後、吸着剤に吸着除去さ
れ、気泡内ガスの純化が行われる。
【0010】従って、特開昭57ー49628号公報
は、主たる炭酸ガス発生因子である水分を原料中から脱
水除去し、かつ、フォーム重合過程で発生し気泡内に残
留する炭酸ガスを吸着除去することによりフォーム気泡
内ガスを純化しフォーム断熱性能の向上が図れるもので
ある。
【0011】一方、オゾン層破壊の影響がなく、地球温
暖化に対する影響も極めて低い、地球環境保護には必要
不可欠なハイドロカーボンであるシクロペンタン等を発
泡断熱材の発泡材に適用する場合は、発泡剤成分である
シクロペンタンが汎用的な硬質ウレタンフォーム用原料
であるポリエーテルポリオールとの相溶性が悪く、プレ
ミックス中への添加部数が制限される。
【0012】また、シクロペンタンの沸点は49.3℃と従
来使用されてきた常温沸点発泡剤であるCFC11の2
3.8℃や、HCFC141bの32.0℃などと比較すると
極めて高く、フォーム発泡効率の改善に際しては、水分
の添加が必要不可欠である。
【0013】しかしながら、従来の構成では炭酸ガス吸
着剤がプレミックス添加混合と同時に原料中水分を脱水
除去してしまうため、発泡剤としてシクロペンタン等を
適用した場合には、フォーム発泡効率が大きく低下し、
フォームの低密度化が達成できないという問題があっ
た。
【0014】本発明は、上記課題を鑑み、地球環境保護
を主要目的とし、オゾン層破壊の影響が全く無く、地球
温暖化へ与える影響も極めて小さいハイドロカーボンの
一つであるシクロペンタン等を発泡剤として用いた場合
においても、これ迄と同様のフォーム発泡効率を確保し
ながら、フォーム断熱性能に優れた高品質な発泡断熱材
と、それら発泡断熱材を充填して成る断熱箱体を提供す
るものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために水酸基価350〜600mgKOH/gのベンジリ
ックエーテル型液状フェノール樹脂組成物を少なくとも
20%以上含有するポリオール成分と、有機ポリイソシ
アネ−ト、整泡剤、金属系触媒、炭酸ガス吸着剤と、発
泡剤成分としてペンタン、シクロペンタン等のハイドロ
カーボンを少なくとも一成分とする発泡剤とを添加混合
し、発泡生成した発泡断熱材を得るものである。
【0016】また、外箱と、内箱と、前記外箱および内
箱によって形成される空間部に水酸基価350〜600
mgKOH/gのベンジリックエーテル型液状フェノール樹脂
組成物を少なくとも20%以上含有するポリオール成分
と、有機ポリイソシアネ−ト、整泡剤、金属系触媒、炭
酸ガス吸着剤と、発泡剤成分としてペンタン、シクロペ
ンタン等のハイドロカーボンを少なくとも一成分とする
発泡剤とを添加混合し、発泡生成した発泡断熱材を充填
して成る断熱箱体から成る断熱箱体を得るものである。
【0017】また、発泡剤としてはシクロペンタンの他
に、イソペンタン、ノルマルペンタン、ネオペンタン等
ペンタンの異性体、及びブタン等のハイドロカーボンが
適用でき、炭酸ガス吸着剤としてはゼオライト、活性炭
等が適用可能である。
【0018】
【作用】上記構成によって、ベンジリックエーテル型液
状フェノール樹脂組成物は、金属触媒との共存下では、
重合反応の初期段階で有機ポリイソシアネートと反応
し、炭酸ガスを生成する。従って、発泡過程での水と有
機イソシアネートとの反応により発生する炭酸ガスを補
助発泡剤にすべく水分の添加を必要としなくなる。
【0019】したがって、水と極めて親和性の高いゼオ
ライト系炭酸ガス吸着剤を原料成分中に添加混合し発泡
断熱材を発泡生成した場合にもゼオライトが原料中の水
分を脱水する事なく初期の活性状態を維持したままで、
ウレタン重合反応が進行するのである。また、フォーム
発泡過程では、ベンジリックエーテル型液状フェノール
樹脂組成物と有機ポリイソシアネートとの反応により発
生する炭酸ガスによりフォーム発泡効率を損なう事な
く、フォーム低密度化も達成可能となるのである。
【0020】その結果、重合反応終了後は、炭酸ガス吸
着剤であるゼオライトが、気泡中の炭酸ガスを吸着除去
するため気泡内の発泡剤成分比率が増大し、気体熱伝導
率の低減によりフォーム熱伝導率が改善されるのであ
る。
【0021】なお、ベンジリックエーテル型液状フェノ
ール樹脂組成物と有機ポリイソシアネートとの重合反応
による炭酸ガス生成メカニズムの詳細に付いては不明で
あるが、錫系触媒等の金属触媒共存下の場合にのみ反応
が進行する事が判っている。
【0022】よって、オゾン破壊係数0、地球温暖化係
数も極めて小さく地球環境問題に対して極めて有効な発
泡剤を利用し、フォーム諸物性に問題が無く、断熱性能
に優れた高品質な発泡断熱材が提供できるのである。
【0023】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の発泡断熱材を
説明する。
【0024】(表1)に一実施例の原料処方を示した。
ポリオ−ルAは、芳香族アミン系ポリエ−テルポリオ−
ルとエチレンジアミン系ポリエーテルポリオールの混合
物でトータル水酸基価460mgKOH/g、ポリオールB
は、ベンジリックエーテル型液状フェノール樹脂組成物
で水酸基価450mgKOH/g、整泡剤Aは、信越化学
(株)社製F−335、触媒Aは、花王(株)製カオライ
ザ−No.31、触媒Bは、ジブチル錫ジラウレート、
発泡剤Aは、シクロペンタン、炭酸ガス吸着剤Aは、東
ソー(株)社製合成ゼオライト(A−4)であり、各原
料を所定の配合部数で混合し、プレミックス成分として
構成する。
【0025】一方、イソシアネ−ト成分は、アミン当量
135のポリメリックMDIから成る有機ポリイソシア
ネ−トである。
【0026】このように調合混合したプレミックス成分
とイソシアネ−ト成分とを所定の配合部数で混合撹拌
し、高圧発泡機にて発泡、内箱と外箱からなる箱体内部
に充填し断熱箱体を得た。
【0027】なお、プレミックス成分については、発泡
剤成分と、ポリエーテルポリオールと助剤の混合原料と
をスタティックミキサーを用い混合作成した。
【0028】(表1)のウレタン原料処方にて発泡生成
したウレタンフォームのフリー密度と反応性を(表1)
に示した。また、前記フリー密度にてコア密度35kg/c
m2を狙いに外箱と内箱を有する空間へ発泡充填した断熱
箱体を作成し、前記断熱箱体から切り出したウレタンフ
ォームのフォームKfを英弘精機(株)社製AUTO−
Λにて測定した。また、同時に(株)島津製作所社製ガ
スクロマトグラフィーにてフォーム気泡内のガス組成に
ついても測定し(表1)に示した(実施例1)。
【0029】また、同時に比較例として炭酸ガス吸着剤
を使用しない場合、及び炭酸ガスの生成手段としてポリ
オールBのベンジリックエーテル型液状フェノール樹脂
組成物を使用せずに水分を添加した場合についてもそれ
ぞれ(表1)に示した(比較例A、B)。
【0030】
【表1】
【0031】このように本発明の発泡断熱材、及びその
発泡断熱材を充填して成る断熱箱体は、ポリオールBの
ベンジリックエーテル型液状フェノール樹脂組成物と炭
酸ガス吸着剤を併用して適用しているため、フォーム発
泡効率の低下といった問題もなく、フォーム気泡内炭酸
ガスを吸着除去できるため気泡内の気体熱伝導率が大幅
に低減可能となりフォーム断熱性能の向上が図れること
が判った。
【0032】従って、発泡剤としてシクロペンタンを適
用した場合にも、高断熱性能を有する高品質な発泡断熱
材、及び断熱箱体が製造できるのである。
【0033】また、比較例に示したように炭酸ガス吸着
剤を適用しない場合には、フォーム気泡内ガスの純化が
図れずフォームKfの改善は図れない。
【0034】一方、炭酸ガス吸着剤を適用した場合であ
っても、炭酸ガスの生成手段として水分と有機ポリイソ
シアネートとの反応を利用した場合には、炭酸ガス吸着
剤であるゼオライトを原料中に添加混合すると同時に原
料中の水分を吸着してしまうため脱水原料と同様な発泡
生成となりフォームフリー密度が大きく増大すると共
に、水分を吸着したゼオライトは炭酸ガスの吸着性能が
大幅に低下するため、反応生成後の気泡内炭酸ガスの吸
着は殆ど起こらない事が判った。
【0035】この結果、地球環境を守る上で必要不可欠
なオゾン破壊係数0、地球温暖化に与える影響も殆ど無
いハイドロカーボンの一つであるシクロペンタンをウレ
タンフォーム用発泡剤として、フォーム諸物性に問題の
ない高断熱性能を有する高品質な発泡断熱材、また前記
発泡断熱材を発泡充填した高品質な断熱箱体が提供でき
るのである。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明は、水酸基価350
〜600mgKOH/gのベンジリックエーテル型液状フェノ
ール樹脂組成物を少なくとも20%以上含有するポリオ
ール成分と、有機ポリイソシアネ−ト、整泡剤、金属系
触媒、炭酸ガス吸着剤と、発泡剤成分としてペンタン、
シクロペンタン等のハイドロカーボンを少なくとも一成
分とする発泡剤とを添加混合し、発泡生成した発泡断熱
材。
【0037】また、外箱と、内箱と、前記外箱および内
箱によって形成される空間部に水酸基価350〜600
mgKOH/gのベンジリックエーテル型液状フェノール樹脂
組成物を少なくとも20%以上含有するポリオール成分
と、有機ポリイソシアネ−ト、整泡剤、金属系触媒、炭
酸ガス吸着剤と、発泡剤成分としてペンタン、シクロペ
ンタン等のハイドロカーボンを少なくとも一成分とする
発泡剤とを添加混合し、発泡生成した発泡断熱材を充填
して成る断熱箱体を得るものである。
【0038】この結果、地球環境を守る上で不可欠なオ
ゾン破壊係数0、地球温暖化に与える影響も殆ど無いハ
イドロカーボンをウレタンフォーム用発泡剤として容易
に適用可能となるのである。
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 C08G 101:00) C08L 75:04 (72)発明者 津田 善之 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸基価350〜600mgKOH/gのベン
    ジリックエーテル型液状フェノール樹脂組成物を少なく
    とも20%以上含有するポリオール成分と、有機ポリイ
    ソシアネ−ト、整泡剤、金属系触媒、炭酸ガス吸着剤
    と、発泡剤成分としてペンタン、シクロペンタン等のハ
    イドロカーボンを少なくとも一成分とする発泡剤とを添
    加混合し、発泡生成した発泡断熱材。
  2. 【請求項2】 外箱と、内箱と、前記外箱および内箱に
    よって形成される空間部に水酸基価350〜600mgKO
    H/gのベンジリックエーテル型液状フェノール樹脂組成
    物を少なくとも20%以上含有するポリオール成分と、
    有機ポリイソシアネ−ト、整泡剤、金属系触媒、炭酸ガ
    ス吸着剤と、発泡剤成分としてペンタン、シクロペンタ
    ン等のハイドロカーボンを少なくとも一成分とする発泡
    剤とを添加混合し、発泡生成した発泡断熱材を充填して
    成る断熱箱体。
JP6213673A 1994-09-07 1994-09-07 発泡断熱材および断熱箱体 Pending JPH0873555A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015529269A (ja) * 2012-09-18 2015-10-05 キングスパン・ホールディングス・(アイアールエル)・リミテッド フェノール発泡体
CN109369950A (zh) * 2018-11-06 2019-02-22 山东天洋新材料有限公司 一种超临界二氧化碳发泡酚醛泡沫及其制备方法

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JP2015529269A (ja) * 2012-09-18 2015-10-05 キングスパン・ホールディングス・(アイアールエル)・リミテッド フェノール発泡体
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