JPH10182776A - 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
硬質ポリウレタンフォームの製造方法Info
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- JPH10182776A JPH10182776A JP8345123A JP34512396A JPH10182776A JP H10182776 A JPH10182776 A JP H10182776A JP 8345123 A JP8345123 A JP 8345123A JP 34512396 A JP34512396 A JP 34512396A JP H10182776 A JPH10182776 A JP H10182776A
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- parts
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】オゾン破壊係数(ODP)がゼロかつ沸点が2
5℃以上の化合物を単独または2種以上を混合して発泡
剤とし、良好な流動性、脱型性、断熱性能を維持した上
に、常温以下での寸法安定性が著しく優れた硬質ポリウ
レタンフォームを提供する。 【解決手段】発泡剤としてODPがゼロかつ沸点が25
℃以上の化合物を単独または2種以上混合して用い、開
始剤中のショ糖濃度が60〜100mol%かつ平均官
能基数が6.0〜8.0、水酸基価が380〜480m
gKOH/gのポリエーテルポリオールと平均官能基数
が2.0〜4.0、水酸基価が280〜600mgKO
H/gの芳香族系ポリオールとをポリエーテル成分と
し、前記ポリエーテルポリオールをポリエーテル成分1
00重量部あたり5〜50重量部および前記芳香族系ポ
リオールを20重量部以上用いることを特徴とする硬質
ウレタンフォームの製造方法。
5℃以上の化合物を単独または2種以上を混合して発泡
剤とし、良好な流動性、脱型性、断熱性能を維持した上
に、常温以下での寸法安定性が著しく優れた硬質ポリウ
レタンフォームを提供する。 【解決手段】発泡剤としてODPがゼロかつ沸点が25
℃以上の化合物を単独または2種以上混合して用い、開
始剤中のショ糖濃度が60〜100mol%かつ平均官
能基数が6.0〜8.0、水酸基価が380〜480m
gKOH/gのポリエーテルポリオールと平均官能基数
が2.0〜4.0、水酸基価が280〜600mgKO
H/gの芳香族系ポリオールとをポリエーテル成分と
し、前記ポリエーテルポリオールをポリエーテル成分1
00重量部あたり5〜50重量部および前記芳香族系ポ
リオールを20重量部以上用いることを特徴とする硬質
ウレタンフォームの製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬質ポリウレタン
フォームの製造方法に関する。更に詳しくは、発泡剤と
してオゾン破壊係数(以下、ODPと記す)がゼロかつ
沸点が25℃以上の化合物を単独または2種以上混合し
て用い、特定のポリオールを用いることにより、良好な
流動性、断熱性能、さらに脱型性をもつ上に、常温以下
での優れた寸法安定性を有する硬質ポリウレタンフォー
ムを製造する方法に関するものである。
フォームの製造方法に関する。更に詳しくは、発泡剤と
してオゾン破壊係数(以下、ODPと記す)がゼロかつ
沸点が25℃以上の化合物を単独または2種以上混合し
て用い、特定のポリオールを用いることにより、良好な
流動性、断熱性能、さらに脱型性をもつ上に、常温以下
での優れた寸法安定性を有する硬質ポリウレタンフォー
ムを製造する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、断熱性
能、寸法安定性および施工性が優れているために、冷蔵
庫、冷凍倉庫、建築材料等の断熱材としてまたスプレー
用途として広範囲に使用されている。これは、従来、硬
質ポリウレタンフォームの発泡剤として低熱伝導率かつ
好適な沸点を有するトリクロロフルオロメタン(以下、
CFC−11と記す)が使用されていたことが大きな理
由である。しかし、クロロフルオロカーボン類(以下、
CFC類と記す)は、分子中に塩素原子を含みかつ非常
に安定な分子であるために拡散効果によりオゾン層まで
達し、オゾンと反応し地球のオゾン層を破壊する物質で
あるとの説が出され、既に1995年末、CFC類の使
用は全廃さている。現在、硬質ポリウレタンフォームの
発泡剤としては、その代替物であるハイドロクロロフル
オロカーボン類(以下、HCFC類と記す)が用いら
れ、特に断熱性能が要求されるものに関しては、HCF
C類の中でも低い熱伝導率をもつHCFC−141bの
使用が主流となっている。
能、寸法安定性および施工性が優れているために、冷蔵
庫、冷凍倉庫、建築材料等の断熱材としてまたスプレー
用途として広範囲に使用されている。これは、従来、硬
質ポリウレタンフォームの発泡剤として低熱伝導率かつ
好適な沸点を有するトリクロロフルオロメタン(以下、
CFC−11と記す)が使用されていたことが大きな理
由である。しかし、クロロフルオロカーボン類(以下、
CFC類と記す)は、分子中に塩素原子を含みかつ非常
に安定な分子であるために拡散効果によりオゾン層まで
達し、オゾンと反応し地球のオゾン層を破壊する物質で
あるとの説が出され、既に1995年末、CFC類の使
用は全廃さている。現在、硬質ポリウレタンフォームの
発泡剤としては、その代替物であるハイドロクロロフル
オロカーボン類(以下、HCFC類と記す)が用いら
れ、特に断熱性能が要求されるものに関しては、HCF
C類の中でも低い熱伝導率をもつHCFC−141bの
使用が主流となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、断熱用途の硬
質ポリウレタンフォームは、セル内に発泡剤が封入され
た独立気泡構造をとっている。このため沸点が常温以上
(25℃以上)の発泡剤を用いた場合、常温または低温
下で、セル内に封入された発泡剤の液化に起因したセル
内圧力の低下がおこる。この現象は発泡剤固有の蒸気圧
によるものであり、その結果として、硬質ポリウレタン
フォームは収縮する。すなわち、これら常温以上(25
℃以上)の沸点をもつ発泡剤を用いた発泡技術を実用化
する上で最も困難な問題は、常温以下での硬質ポリウレ
タンフォーム収縮の回避つまり良好な寸法安定性を保持
させることである。
質ポリウレタンフォームは、セル内に発泡剤が封入され
た独立気泡構造をとっている。このため沸点が常温以上
(25℃以上)の発泡剤を用いた場合、常温または低温
下で、セル内に封入された発泡剤の液化に起因したセル
内圧力の低下がおこる。この現象は発泡剤固有の蒸気圧
によるものであり、その結果として、硬質ポリウレタン
フォームは収縮する。すなわち、これら常温以上(25
℃以上)の沸点をもつ発泡剤を用いた発泡技術を実用化
する上で最も困難な問題は、常温以下での硬質ポリウレ
タンフォーム収縮の回避つまり良好な寸法安定性を保持
させることである。
【0004】産業上、生産コスト削減につながる課題と
して、硬質ポリウレタンフォームの低密度化の要求があ
る。産業上の利用価値を損なわずにこの要求に応えるた
めには、常温以下での収縮がより少なく低密度化可能な
硬質ポリウレタンフォームの製造法の確立が必須とな
る。また、地球環境/オゾン層保護の要求が強まる中、
HCFC類もまた分子中に塩素分子を含むためODPが
ゼロではなく、2004年から規制の対象となることが
既に決まっている。HCFC類の代替化合物としては、
ハイドロフルオロカーボン類(以下、HFC類と記
す)、またシクロペンタン(以下、CPと記す)に代表
されるHC類等のODPがゼロの発泡剤が検討されてい
る。しかし、HFC類の中には1,1,1,2−テトラ
フルオロエタン(沸点、−26.2℃)、1,1−ジフ
ルオロエタン(沸点、−24.2℃)、1,1,1,
2,2−ペンタフルオロエタン(沸点、−48.5℃)
等のような沸点が0℃以下の化合物も多く、工業上これ
らを発泡剤として取扱うには高圧ガス対応といった設備
対応が必要となる。
して、硬質ポリウレタンフォームの低密度化の要求があ
る。産業上の利用価値を損なわずにこの要求に応えるた
めには、常温以下での収縮がより少なく低密度化可能な
硬質ポリウレタンフォームの製造法の確立が必須とな
る。また、地球環境/オゾン層保護の要求が強まる中、
HCFC類もまた分子中に塩素分子を含むためODPが
ゼロではなく、2004年から規制の対象となることが
既に決まっている。HCFC類の代替化合物としては、
ハイドロフルオロカーボン類(以下、HFC類と記
す)、またシクロペンタン(以下、CPと記す)に代表
されるHC類等のODPがゼロの発泡剤が検討されてい
る。しかし、HFC類の中には1,1,1,2−テトラ
フルオロエタン(沸点、−26.2℃)、1,1−ジフ
ルオロエタン(沸点、−24.2℃)、1,1,1,
2,2−ペンタフルオロエタン(沸点、−48.5℃)
等のような沸点が0℃以下の化合物も多く、工業上これ
らを発泡剤として取扱うには高圧ガス対応といった設備
対応が必要となる。
【0005】HC類を発泡剤とした場合、防爆設備対応
にする必要があるものの、レジンプレミックスは液状で
比較的取扱いやすい利点がある。特に、HC類の中で熱
伝導率の低いものとしてCPが挙げられる。また、発泡
剤として使用に適した沸点をもつものとしては炭素数が
5〜6のHC類がある。CPまたはHC類を発泡剤中の
成分として用いた例として、特開平2−91132号が
あり、さらにエステルポリオールを使用することによ
り、良好な諸物性を維持した上で特にCFC−11削減
発泡技術同等以下の熱伝導率を実現した例として、Th
e Society of the Plastics
Industry,Inc.Polyurethan
e Devision 1995 P.292〜295
が知られている。しかしながら、CPの沸点は49.3
℃であり、上記産業上の低密度化要求に応えるためには
やはり、常温以下での収縮の問題が不可避なものとな
る。
にする必要があるものの、レジンプレミックスは液状で
比較的取扱いやすい利点がある。特に、HC類の中で熱
伝導率の低いものとしてCPが挙げられる。また、発泡
剤として使用に適した沸点をもつものとしては炭素数が
5〜6のHC類がある。CPまたはHC類を発泡剤中の
成分として用いた例として、特開平2−91132号が
あり、さらにエステルポリオールを使用することによ
り、良好な諸物性を維持した上で特にCFC−11削減
発泡技術同等以下の熱伝導率を実現した例として、Th
e Society of the Plastics
Industry,Inc.Polyurethan
e Devision 1995 P.292〜295
が知られている。しかしながら、CPの沸点は49.3
℃であり、上記産業上の低密度化要求に応えるためには
やはり、常温以下での収縮の問題が不可避なものとな
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を達成する為に鋭意検討した結果、発泡剤としてOD
Pがゼロかつ沸点が25℃以上の化合物を用いた場合に
おいても、ポリオール成分として、開始剤中のショ糖濃
度が60〜100mol%、かつ平均官能基数が6.0
〜8.0、水酸基価が380〜480mgKOH/gで
あるポリエーテルポリオールをポリオール成分100重
量部あたり5〜50重量部、および平均官能基数が2.
0〜4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/g
である芳香族系ポリオールをポリオール成分100重量
部あたり20重量部以上用いることにより、良好な流動
性、脱型性、断熱性能を維持した上に、上記産業上の低
密度化要求に応え得る常温以下での収縮が著しく少な
い、すなわち、寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフ
ォームを製造することが可能であることを見出し、本発
明の完成に至った。
題を達成する為に鋭意検討した結果、発泡剤としてOD
Pがゼロかつ沸点が25℃以上の化合物を用いた場合に
おいても、ポリオール成分として、開始剤中のショ糖濃
度が60〜100mol%、かつ平均官能基数が6.0
〜8.0、水酸基価が380〜480mgKOH/gで
あるポリエーテルポリオールをポリオール成分100重
量部あたり5〜50重量部、および平均官能基数が2.
0〜4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/g
である芳香族系ポリオールをポリオール成分100重量
部あたり20重量部以上用いることにより、良好な流動
性、脱型性、断熱性能を維持した上に、上記産業上の低
密度化要求に応え得る常温以下での収縮が著しく少な
い、すなわち、寸法安定性に優れた硬質ポリウレタンフ
ォームを製造することが可能であることを見出し、本発
明の完成に至った。
【0007】すなわち、本発明は、有機ポリイソシアナ
ートと、ポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤およびその
他の助剤類からなるレジンプレミックスを混合反応させ
て、硬質ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、(1)発泡剤として、ODPがゼロかつ沸点が25
℃以上の化合物を単独または2種以上混合して用い、
(2)ポリオール成分として、開始剤中のショ糖濃度
が60〜100mol%かつ平均官能基数が6.0〜
8.0、および水酸基価が380〜480mgKOH/
gのポリエーテルポリオールをポリオール成分100重
量部あたり5〜50重量部と、平均官能基数が2.0
〜4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/gの
芳香族系ポリオールをポリオール成分100重量部あた
り20重量部以上とを用いることを特徴とする硬質ポリ
ウレタンフォームの製造方法である。
ートと、ポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤およびその
他の助剤類からなるレジンプレミックスを混合反応させ
て、硬質ポリウレタンフォームを製造する方法におい
て、(1)発泡剤として、ODPがゼロかつ沸点が25
℃以上の化合物を単独または2種以上混合して用い、
(2)ポリオール成分として、開始剤中のショ糖濃度
が60〜100mol%かつ平均官能基数が6.0〜
8.0、および水酸基価が380〜480mgKOH/
gのポリエーテルポリオールをポリオール成分100重
量部あたり5〜50重量部と、平均官能基数が2.0
〜4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/gの
芳香族系ポリオールをポリオール成分100重量部あた
り20重量部以上とを用いることを特徴とする硬質ポリ
ウレタンフォームの製造方法である。
【0008】
【発明の実施の態様】本発明に用いる発泡剤は、ODP
(オゾン破壊係数)がゼロかつ沸点が25℃以上の化合
物である。このような化合物として、沸点が25℃以
上、好ましくは、25〜70℃の脂肪族または脂環式炭
化水素が挙げられる。例えば、シクロペンタン、iso
−ペンタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、2,2−ジ
メチルブタン、2,3−ジメチルブタン、2−メチルペ
ンタンおよび3−メチルペンタン等が挙げられる。これ
らは単独または2種以上を混合して用いられる。好まし
くは、シクロペンタンを単独またはシクロペンタンを主
成分とし前記の他の脂肪族または脂環式炭化水素との混
合物として用いられる。混合物は任意の割合で混合して
用いることができる。
(オゾン破壊係数)がゼロかつ沸点が25℃以上の化合
物である。このような化合物として、沸点が25℃以
上、好ましくは、25〜70℃の脂肪族または脂環式炭
化水素が挙げられる。例えば、シクロペンタン、iso
−ペンタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、2,2−ジ
メチルブタン、2,3−ジメチルブタン、2−メチルペ
ンタンおよび3−メチルペンタン等が挙げられる。これ
らは単独または2種以上を混合して用いられる。好まし
くは、シクロペンタンを単独またはシクロペンタンを主
成分とし前記の他の脂肪族または脂環式炭化水素との混
合物として用いられる。混合物は任意の割合で混合して
用いることができる。
【0009】また、助発泡剤として水を使用してもよ
い。水の使用量は、ポリオール成分100重量部に対し
0.5〜2.5重量部が好適である。0.5重量部未満
では流動性が低下し、2.5重量部を越えると硬質ポリ
ウレタンフォーム表面の脆さ、接着性さらに熱伝導率が
低下し好ましくない。発泡剤の使用量は、設定温度、助
発泡剤として用いる水の使用量にも依存するが、ポリオ
ール成分100重量部に対して、5〜30重量部が適当
で、更に好ましくは、10〜20重量部が適当である。
い。水の使用量は、ポリオール成分100重量部に対し
0.5〜2.5重量部が好適である。0.5重量部未満
では流動性が低下し、2.5重量部を越えると硬質ポリ
ウレタンフォーム表面の脆さ、接着性さらに熱伝導率が
低下し好ましくない。発泡剤の使用量は、設定温度、助
発泡剤として用いる水の使用量にも依存するが、ポリオ
ール成分100重量部に対して、5〜30重量部が適当
で、更に好ましくは、10〜20重量部が適当である。
【0010】本発明においてポリオール成分(本発明で
使用するポリエーテルポリオールと芳香族系ポリオール
とを指す。以下同様)の一つとして用いられるポリエー
テルポリオールは、開始剤中のショ糖濃度が60〜10
0mol%かつ平均官能基数が6.0〜8.0、水酸基
価が380〜480mgKOH/g、好ましくは400
〜460mgKOH/gのものである。通常、このよう
なポリエーテルポリオールは25℃における粘度が17
0,000cps以下のものである。平均官能基数が
6.0未満または開始剤中のショ糖濃度が60mol%
未満では常温以下の使用条件での収縮抑制はあまり顕著
でない。水酸基価が480mgKOH/gを越えると粘
度が高くなり混合不良となり実用上好ましくない。また
380mgKOH/g未満ではアルキレンオキシド付加
モル数の増加による、架橋点間距離の増加に起因する強
度低下を招き好ましくない。また、このポリエーテルポ
リオールの使用量は、ポリオール成分100重量部あた
り5〜50重量部であり、好ましくは10〜40重量部
である。5重量部未満では収縮防止効果は顕著に見られ
ず、50重量部を越えると、流動性が低下し好ましくな
い。
使用するポリエーテルポリオールと芳香族系ポリオール
とを指す。以下同様)の一つとして用いられるポリエー
テルポリオールは、開始剤中のショ糖濃度が60〜10
0mol%かつ平均官能基数が6.0〜8.0、水酸基
価が380〜480mgKOH/g、好ましくは400
〜460mgKOH/gのものである。通常、このよう
なポリエーテルポリオールは25℃における粘度が17
0,000cps以下のものである。平均官能基数が
6.0未満または開始剤中のショ糖濃度が60mol%
未満では常温以下の使用条件での収縮抑制はあまり顕著
でない。水酸基価が480mgKOH/gを越えると粘
度が高くなり混合不良となり実用上好ましくない。また
380mgKOH/g未満ではアルキレンオキシド付加
モル数の増加による、架橋点間距離の増加に起因する強
度低下を招き好ましくない。また、このポリエーテルポ
リオールの使用量は、ポリオール成分100重量部あた
り5〜50重量部であり、好ましくは10〜40重量部
である。5重量部未満では収縮防止効果は顕著に見られ
ず、50重量部を越えると、流動性が低下し好ましくな
い。
【0011】本発明に用いるポリオール成分の一方の成
分である芳香族系ポリオールは、平均官能基数が2.0
〜4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/gの
ものである。平均官能基数が4.0を越えると粘度が高
くなり混合不良となる、また流動性の低下し好ましくな
い。一方、2.0未満では架橋密度が低下し、強度が低
下するので好ましくない。この芳香族系ポリオールの使
用量は、ポリオール成分100重量部あたり20重量部
以上、好ましくは30〜60重量部である。上記ポリエ
ーテルポリオールとともに、この芳香族系ポリオールを
20重量部以上使用することにより、良好な流動性が得
られ、ならびに得られる硬質ウレタンフォームのセルの
微細化に起因する熱伝導率の低減がはかれる。使用量の
上限に特に制限はないが、得られる効果と経費面から決
められる。
分である芳香族系ポリオールは、平均官能基数が2.0
〜4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/gの
ものである。平均官能基数が4.0を越えると粘度が高
くなり混合不良となる、また流動性の低下し好ましくな
い。一方、2.0未満では架橋密度が低下し、強度が低
下するので好ましくない。この芳香族系ポリオールの使
用量は、ポリオール成分100重量部あたり20重量部
以上、好ましくは30〜60重量部である。上記ポリエ
ーテルポリオールとともに、この芳香族系ポリオールを
20重量部以上使用することにより、良好な流動性が得
られ、ならびに得られる硬質ウレタンフォームのセルの
微細化に起因する熱伝導率の低減がはかれる。使用量の
上限に特に制限はないが、得られる効果と経費面から決
められる。
【0012】上記芳香族系ポリオールとしては、例え
ば、トリレンジアミンおよび/またはその粗製物、ジフ
ェニルメタンジアミンおよび/またはその粗製物等の芳
香族アミン類の単独、または多価アルコール、脂肪族ア
ミン類との混合系にアルキレンオキシドを付加重合させ
て得られるポリエーテルポリオール、または無水フタル
酸をグリセリン、トリメチロールプロパン、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1、2−ブタンジオ
ール、1、4−ブタンジオール等の低分子トリオール、
ジオールで半エステル化したものにアルキレンオキシド
を重合させて得られるエステルポリオール、あるいはア
ジピン酸、フタル酸等の低分子量カルボン酸と多価アル
コールとの縮合反応により生成するポリエステルポリオ
ール、さらにビスフェノールA等の芳香族ヒドロキシ化
合物にアルキレンオキシドを付加重合させて得られるポ
リエーテルポリオール等が挙げられる。
ば、トリレンジアミンおよび/またはその粗製物、ジフ
ェニルメタンジアミンおよび/またはその粗製物等の芳
香族アミン類の単独、または多価アルコール、脂肪族ア
ミン類との混合系にアルキレンオキシドを付加重合させ
て得られるポリエーテルポリオール、または無水フタル
酸をグリセリン、トリメチロールプロパン、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1、2−ブタンジオ
ール、1、4−ブタンジオール等の低分子トリオール、
ジオールで半エステル化したものにアルキレンオキシド
を重合させて得られるエステルポリオール、あるいはア
ジピン酸、フタル酸等の低分子量カルボン酸と多価アル
コールとの縮合反応により生成するポリエステルポリオ
ール、さらにビスフェノールA等の芳香族ヒドロキシ化
合物にアルキレンオキシドを付加重合させて得られるポ
リエーテルポリオール等が挙げられる。
【0013】本発明で使用する上記ポリエーテルポリオ
ールと芳香族系ポリオールのポリオール成分にその他の
ポリオールを併用してもよい。このようなポリオールと
して公知のものがすべて使用できる。例えば、エチレン
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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリス
リトール、アルファメチルグルコシド、ソルビトール、
ショ糖等の多価アルコール、エチレンジアミン、トリエ
タノールアミン、イソプロパノールアミン等の脂肪族ア
ミン類の単独または混合系にアルキレンオキシドを付加
重合させて得た水酸基価350〜800mgKOH/g
のポリエーテルポリオール等がある。
ールと芳香族系ポリオールのポリオール成分にその他の
ポリオールを併用してもよい。このようなポリオールと
して公知のものがすべて使用できる。例えば、エチレン
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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリス
リトール、アルファメチルグルコシド、ソルビトール、
ショ糖等の多価アルコール、エチレンジアミン、トリエ
タノールアミン、イソプロパノールアミン等の脂肪族ア
ミン類の単独または混合系にアルキレンオキシドを付加
重合させて得た水酸基価350〜800mgKOH/g
のポリエーテルポリオール等がある。
【0014】触媒としては、例えば、トリメチルアミノ
エチルピペラジン、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、ペンタメチルジエチレントリアミン等のア
ミン系ウレタン化触媒等、公知の触媒がすべて使用でき
る。その使用量は、本発明で使用する、活性水素を有す
る化合物の合計量100重量部に対して、0.001〜
10.0重量部である。
エチルピペラジン、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、ペンタメチルジエチレントリアミン等のア
ミン系ウレタン化触媒等、公知の触媒がすべて使用でき
る。その使用量は、本発明で使用する、活性水素を有す
る化合物の合計量100重量部に対して、0.001〜
10.0重量部である。
【0015】整泡剤としては、従来公知の有機珪素系の
界面活性剤が用いられる。例えば、日本ユニカ−社製の
L−5420、L−5421等、東レダウコーニングシ
リコーン社製のSH−193等、信越化学工業社製のF
−327、F−345、F−305等である。これらの
整泡剤の使用量は、活性水素を有する化合物と有機ポリ
イソシアナートの総和100重量部に対して0.1〜1
0重量部である。その他難燃剤、可塑剤、安定剤および
着色剤等を必要に応じ添加することができる。
界面活性剤が用いられる。例えば、日本ユニカ−社製の
L−5420、L−5421等、東レダウコーニングシ
リコーン社製のSH−193等、信越化学工業社製のF
−327、F−345、F−305等である。これらの
整泡剤の使用量は、活性水素を有する化合物と有機ポリ
イソシアナートの総和100重量部に対して0.1〜1
0重量部である。その他難燃剤、可塑剤、安定剤および
着色剤等を必要に応じ添加することができる。
【0016】本発明の方法では、上記のポリオール成
分、発泡剤、整泡剤、およびその他難燃剤、可塑剤、安
定剤および着色剤等を必要に応じ添加してレジンプレミ
ックスを調製し、有機ポリイソシアネートと反応させ
る。本発明に使用される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(以下、TDIと記す)
および/またはジフェニルメタンジイソシアナート(以
下、MDIと記す)である。TDIは2,4−体100
%品や異性体の混合物、すなわち2,4−体/2,6−
体が80/20または65/35(それぞれ重量比)、
あるいはその他の混合比であるものをはじめ、三井東圧
化学(株)製TDI−TRC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’−体を主成分とする純品
の他に、3核体以上の多核体を含有する三井東圧化学
(株)製コスモネートシリーズに代表されるポリメリッ
クMDIが好適に使用される。またこれら有機ポリイソ
シアナートと後述のポリオールより得られるイソシアナ
ート基を分子末端に有するプレポリマーもイソシアナー
ト組成物の一部または全部として使用できる。
分、発泡剤、整泡剤、およびその他難燃剤、可塑剤、安
定剤および着色剤等を必要に応じ添加してレジンプレミ
ックスを調製し、有機ポリイソシアネートと反応させ
る。本発明に使用される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(以下、TDIと記す)
および/またはジフェニルメタンジイソシアナート(以
下、MDIと記す)である。TDIは2,4−体100
%品や異性体の混合物、すなわち2,4−体/2,6−
体が80/20または65/35(それぞれ重量比)、
あるいはその他の混合比であるものをはじめ、三井東圧
化学(株)製TDI−TRC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’−体を主成分とする純品
の他に、3核体以上の多核体を含有する三井東圧化学
(株)製コスモネートシリーズに代表されるポリメリッ
クMDIが好適に使用される。またこれら有機ポリイソ
シアナートと後述のポリオールより得られるイソシアナ
ート基を分子末端に有するプレポリマーもイソシアナー
ト組成物の一部または全部として使用できる。
【0017】有機ポリイソシアナート中のNCO基とレ
ジンプレミックス中の活性水素の割合は、NCO/OH
(活性水素)で0.7〜5.0(当量比)が特に好適で
ある。したがって、本発明を実施するには、有機ポリイ
ソシアナートのNCO基とレジンプレミックスの活性水
素との当量比(NCO:OH)が0.7:1から5:1
の範囲となる、有機ポリイソシアナートとレジンプレミ
ックスとを所望の液比として高速混合し、空隙または型
に注入する。常法の発泡成形法により硬質ウレタンフォ
ームを得ることができる。
ジンプレミックス中の活性水素の割合は、NCO/OH
(活性水素)で0.7〜5.0(当量比)が特に好適で
ある。したがって、本発明を実施するには、有機ポリイ
ソシアナートのNCO基とレジンプレミックスの活性水
素との当量比(NCO:OH)が0.7:1から5:1
の範囲となる、有機ポリイソシアナートとレジンプレミ
ックスとを所望の液比として高速混合し、空隙または型
に注入する。常法の発泡成形法により硬質ウレタンフォ
ームを得ることができる。
【0018】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明する。しかし、本発明は、以下の実施例に限
定されるものではない。実施例および比較例において、
使用した原料はつぎの通りである。 ポリエーテルポリオールA:ショ糖/グリセリン(重量
比60/40)にプロピレンオキシドを付加重合した水
酸基価450mgKOH/g、粘度6,000cps
(25℃)のポリエーテルポリオール。平均官能基数
4.44、開始剤中のショ糖濃度28.8mol%。 ポリエーテルポリオールB:参考例1で合成したもの。 ポリエーテルポリオールC:参考例2で合成したもの。 ポリエーテルポリオールD:参考例3で合成したもの。 芳香族系ポリオールA:m−トリレンジアミン/トリエ
タノールアミン(重量比70/30)にプロピレンオキ
シド/エチレンオキシドを付加重合した水酸基価400
mgKOH/g、粘度10,000cps(25℃)の
ポリエーテルポリオール。 芳香族系ポリオールB:参考例4で合成したもの。 有機ポリイソシアナート:三井東圧化学(株)製 コス
モネートM−200、ポリメリックMDI NCO%
31.3% 整泡剤:日本ユニカー(株)製 SZ−1675 触媒A:花王(株)製 カオーライザーNo.3(ペン
タメチルジエチレントリアミン) 触媒B:花王(株)製 カオーライザーNo.1(テト
ラメチルヘキサメチレンジアミン) 発泡剤A:日本ゼオン(株)製 ゼオンゾルブ HP (CP;純度98%) 発泡剤B:ハルターマン社 製 Cyclopent
ane 75% (CP;純度75% 残りの主成分iso−ペンタン) 発泡剤C:PHLLIPS 66 COMPANY製 Cyclopentane 70% (CP;純度70〜77.5% 残りの主成分ジメチル
ブタン) 発泡剤D:三井デユポンフロロケミカル(株)製 フロ
ン−11A(トリクロロフルオロメタン)
体的に説明する。しかし、本発明は、以下の実施例に限
定されるものではない。実施例および比較例において、
使用した原料はつぎの通りである。 ポリエーテルポリオールA:ショ糖/グリセリン(重量
比60/40)にプロピレンオキシドを付加重合した水
酸基価450mgKOH/g、粘度6,000cps
(25℃)のポリエーテルポリオール。平均官能基数
4.44、開始剤中のショ糖濃度28.8mol%。 ポリエーテルポリオールB:参考例1で合成したもの。 ポリエーテルポリオールC:参考例2で合成したもの。 ポリエーテルポリオールD:参考例3で合成したもの。 芳香族系ポリオールA:m−トリレンジアミン/トリエ
タノールアミン(重量比70/30)にプロピレンオキ
シド/エチレンオキシドを付加重合した水酸基価400
mgKOH/g、粘度10,000cps(25℃)の
ポリエーテルポリオール。 芳香族系ポリオールB:参考例4で合成したもの。 有機ポリイソシアナート:三井東圧化学(株)製 コス
モネートM−200、ポリメリックMDI NCO%
31.3% 整泡剤:日本ユニカー(株)製 SZ−1675 触媒A:花王(株)製 カオーライザーNo.3(ペン
タメチルジエチレントリアミン) 触媒B:花王(株)製 カオーライザーNo.1(テト
ラメチルヘキサメチレンジアミン) 発泡剤A:日本ゼオン(株)製 ゼオンゾルブ HP (CP;純度98%) 発泡剤B:ハルターマン社 製 Cyclopent
ane 75% (CP;純度75% 残りの主成分iso−ペンタン) 発泡剤C:PHLLIPS 66 COMPANY製 Cyclopentane 70% (CP;純度70〜77.5% 残りの主成分ジメチル
ブタン) 発泡剤D:三井デユポンフロロケミカル(株)製 フロ
ン−11A(トリクロロフルオロメタン)
【0019】参考例1 ポリエーテルポリオールBの合成 301gのショ糖、624gの上記ポリエーテルポリオ
ールAおよび6.75gのジメチルパルミチルアミンを
内容積2Lの反応槽に装入し、反応槽を窒素置換後、攪
拌、昇温を開始し、100℃で反応槽の内圧が4.0k
g/cm2 以下に保たれるように303gのプロピレン
オキシドを徐々に装入し、反応を行った。2時間でプロ
ピレンオキシド装入後、110℃に昇温し、内圧の低下
が認められなくなるまで3時間攪拌した。反応終了後、
残留するプロピレンオキシドを減圧により除去し、水1
23gを加えた。100℃で1時間攪拌し、未反応ショ
糖の溶解を確認した後、減圧下、脱水を行った。引き続
き、273gのプロピレンオキシドを装入し、反応終了
後、残留するプロピレンオキシドを除去し、さらにろ過
(さらしろ過)し、薄黄色澄明な水酸基価452mgK
OH/gのポリエーテルポリオールBが得られた。平均
官能基数6.00、開始剤中のショ糖濃度60.0mo
l%。
ールAおよび6.75gのジメチルパルミチルアミンを
内容積2Lの反応槽に装入し、反応槽を窒素置換後、攪
拌、昇温を開始し、100℃で反応槽の内圧が4.0k
g/cm2 以下に保たれるように303gのプロピレン
オキシドを徐々に装入し、反応を行った。2時間でプロ
ピレンオキシド装入後、110℃に昇温し、内圧の低下
が認められなくなるまで3時間攪拌した。反応終了後、
残留するプロピレンオキシドを減圧により除去し、水1
23gを加えた。100℃で1時間攪拌し、未反応ショ
糖の溶解を確認した後、減圧下、脱水を行った。引き続
き、273gのプロピレンオキシドを装入し、反応終了
後、残留するプロピレンオキシドを除去し、さらにろ過
(さらしろ過)し、薄黄色澄明な水酸基価452mgK
OH/gのポリエーテルポリオールBが得られた。平均
官能基数6.00、開始剤中のショ糖濃度60.0mo
l%。
【0020】参考例2 ポリエーテルポリオールCの合成 358gのショ糖、437gのポリエーテルポリオール
(ソルビトール/グリセリン=94/6重量%にプロピ
レンオキシドを付加し、水酸基価470mgKOH/
g、平均官能基数=5.63)および6.75gのジメ
チルパルミチルアミンを内容積2Lの反応槽に装入し、
反応槽を窒素置換後、攪拌、昇温を開始し、100℃で
反応槽の内圧が4.0kg/cm2 以下に保たれるよう
に583gのプロピレンオキシドを徐々に装入し、反応
を行った。2時間でプロピレンオキシド装入後、110
℃に昇温し、内圧の低下が認められなくなるまで3時間
攪拌した。反応終了後、残留するプロピレンオキシドを
減圧により除去し、水150gを加えた。100℃で1
時間攪拌し、未反応ショ糖の溶解を確認した後、減圧
下、脱水を行った。引き続き、122gのプロピレンオ
キシドを装入し、反応終了後、残留するプロピレンオキ
シドを除去し、さらにろ過(さらしろ過)し、薄黄色澄
明な水酸基価455mgKOH/gのポリエーテルポリ
オールCが得られた。平均官能基数7.09、開始剤中
のショ糖濃度60.0mol%。
(ソルビトール/グリセリン=94/6重量%にプロピ
レンオキシドを付加し、水酸基価470mgKOH/
g、平均官能基数=5.63)および6.75gのジメ
チルパルミチルアミンを内容積2Lの反応槽に装入し、
反応槽を窒素置換後、攪拌、昇温を開始し、100℃で
反応槽の内圧が4.0kg/cm2 以下に保たれるよう
に583gのプロピレンオキシドを徐々に装入し、反応
を行った。2時間でプロピレンオキシド装入後、110
℃に昇温し、内圧の低下が認められなくなるまで3時間
攪拌した。反応終了後、残留するプロピレンオキシドを
減圧により除去し、水150gを加えた。100℃で1
時間攪拌し、未反応ショ糖の溶解を確認した後、減圧
下、脱水を行った。引き続き、122gのプロピレンオ
キシドを装入し、反応終了後、残留するプロピレンオキ
シドを除去し、さらにろ過(さらしろ過)し、薄黄色澄
明な水酸基価455mgKOH/gのポリエーテルポリ
オールCが得られた。平均官能基数7.09、開始剤中
のショ糖濃度60.0mol%。
【0021】参考例3 ポリエーテルポリオールDの合成 514gのショ糖および6.75gのジメチルパルミチ
ルアミンを内容積2Lの反応槽に装入し、反応槽を窒素
置換後、攪拌、昇温を開始し、100℃で反応槽の内圧
が4.0kg/cm2 以下に保たれるように863gの
プロピレンオキシドを徐々に装入し、反応を行った。6
時間でプロピレンオキシド装入後、110℃に昇温し、
内圧の低下が認められなくなるまで3時間攪拌した。反
応終了後、残留するプロピレンオキシドを減圧により除
去し、水275gを加えた。100℃で1時間攪拌し、
未反応ショ糖の溶解を確認した後、減圧下、脱水を行っ
た。引き続き、122gのプロピレンオキシドを装入
し、反応終了後、残留するプロピレンオキシドを除去
し、さらにろ過(さらしろ過)し、薄黄色澄明な水酸基
価456mgKOH/gのポリエーテルポリオールDが
得られた。平均官能基数8.00、開始剤中のショ糖濃
度100.0mol%。
ルアミンを内容積2Lの反応槽に装入し、反応槽を窒素
置換後、攪拌、昇温を開始し、100℃で反応槽の内圧
が4.0kg/cm2 以下に保たれるように863gの
プロピレンオキシドを徐々に装入し、反応を行った。6
時間でプロピレンオキシド装入後、110℃に昇温し、
内圧の低下が認められなくなるまで3時間攪拌した。反
応終了後、残留するプロピレンオキシドを減圧により除
去し、水275gを加えた。100℃で1時間攪拌し、
未反応ショ糖の溶解を確認した後、減圧下、脱水を行っ
た。引き続き、122gのプロピレンオキシドを装入
し、反応終了後、残留するプロピレンオキシドを除去
し、さらにろ過(さらしろ過)し、薄黄色澄明な水酸基
価456mgKOH/gのポリエーテルポリオールDが
得られた。平均官能基数8.00、開始剤中のショ糖濃
度100.0mol%。
【0022】参考例4 芳香族系ポリオールBの合成 6.69kgの無水フタル酸、2.03kgのグリセリ
ン、2.08kgの1,4−ブタンジオールおよび6
7.5gのジメチルパルミチルアミンを内容積30Lの
反応槽に装入し、反応槽を窒素置換後、3kg/cm2
まで窒素加圧し昇温した。100℃で1時間反応後、反
応槽を常圧に戻し、4.19kgのプロピレンオキシド
を装入した。温度を100℃に保持し5時間攪拌し、1
20℃に昇温して内圧の低下が認められなくなるまで更
に5時間反応させた。反応終了後、残留するプロピレン
オキシドを減圧留去し、ろ過して酸価0mgKOH/
g、水酸基価412mgKOH/g、粘度35,000
cps(25℃)の芳香族ポリオールBを得た。
ン、2.08kgの1,4−ブタンジオールおよび6
7.5gのジメチルパルミチルアミンを内容積30Lの
反応槽に装入し、反応槽を窒素置換後、3kg/cm2
まで窒素加圧し昇温した。100℃で1時間反応後、反
応槽を常圧に戻し、4.19kgのプロピレンオキシド
を装入した。温度を100℃に保持し5時間攪拌し、1
20℃に昇温して内圧の低下が認められなくなるまで更
に5時間反応させた。反応終了後、残留するプロピレン
オキシドを減圧留去し、ろ過して酸価0mgKOH/
g、水酸基価412mgKOH/g、粘度35,000
cps(25℃)の芳香族ポリオールBを得た。
【0023】実施例1〜6および比較例1〜6 表−1(実施例1〜6)および表−2(比較例1〜6)
に示す配合のレジンプレミックスを所定量配合し、有機
ポリイソシアナートと高速混合し発泡を行った。条件を
以下に示す。 発泡液温;有機ポリイソシアナート/レジンプレミック
ス=20(℃)/20(℃)。 寸法安定性の評価は、フリー発泡用ボックス(サイズ:
250×250×250mm)に発泡させ、23℃、湿
度65%の恒温室で24時間放置した硬質ポリウレタン
フォームのコア部を切り出し、寸法および密度を測定し
た後、−30℃雰囲気下に24hr静置し、寸法変化率
%にて数値化した。流動性の評価は、予め45℃に調整
したアルミ製縦型パネル(サイズ:内寸400×400
×厚み35mm)に、所定量の発泡液を注入し、8分後
に脱型した後、フォーム長、フォーム重量を測定し、単
位重量あたりの長さ(mm/g)により数値化した。発
泡後、23℃、湿度65%の恒温室で24時間放置した
硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率を以下の通り測定
した。 サンプルサイズ;200×200×厚み25mm 測定器機;英弘精機(株)製 Auto−λ HC−072(中間温度25℃) 脱型性の評価は予め45℃に調整したアルミ製水平モー
ルド(サイズ:330×330×厚み80mm)に所定
量の発泡液を注入し5分後に脱型した。脱型直後にダイ
ヤルゲージにて厚みを測定しフォームの膨れの状態を測
定した。本来の厚み80mmに対して何ミリ膨れている
かにより評価した。
に示す配合のレジンプレミックスを所定量配合し、有機
ポリイソシアナートと高速混合し発泡を行った。条件を
以下に示す。 発泡液温;有機ポリイソシアナート/レジンプレミック
ス=20(℃)/20(℃)。 寸法安定性の評価は、フリー発泡用ボックス(サイズ:
250×250×250mm)に発泡させ、23℃、湿
度65%の恒温室で24時間放置した硬質ポリウレタン
フォームのコア部を切り出し、寸法および密度を測定し
た後、−30℃雰囲気下に24hr静置し、寸法変化率
%にて数値化した。流動性の評価は、予め45℃に調整
したアルミ製縦型パネル(サイズ:内寸400×400
×厚み35mm)に、所定量の発泡液を注入し、8分後
に脱型した後、フォーム長、フォーム重量を測定し、単
位重量あたりの長さ(mm/g)により数値化した。発
泡後、23℃、湿度65%の恒温室で24時間放置した
硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率を以下の通り測定
した。 サンプルサイズ;200×200×厚み25mm 測定器機;英弘精機(株)製 Auto−λ HC−072(中間温度25℃) 脱型性の評価は予め45℃に調整したアルミ製水平モー
ルド(サイズ:330×330×厚み80mm)に所定
量の発泡液を注入し5分後に脱型した。脱型直後にダイ
ヤルゲージにて厚みを測定しフォームの膨れの状態を測
定した。本来の厚み80mmに対して何ミリ膨れている
かにより評価した。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、発泡剤としてODPが
ゼロかつ沸点が25℃以上の化合物を単独または2種以
上混合して用いた場合においても、良好な流動性、脱型
性、断熱性能を維持した上に、上記産業上の低密度化要
求に応え得る著しく常温以下での寸法安定性に優れた硬
質ポリウレタンフォームを得ることができる。
ゼロかつ沸点が25℃以上の化合物を単独または2種以
上混合して用いた場合においても、良好な流動性、脱型
性、断熱性能を維持した上に、上記産業上の低密度化要
求に応え得る著しく常温以下での寸法安定性に優れた硬
質ポリ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 (72)発明者 秋元 悟 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 中島 利和 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 藤野 浩 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)
- 【請求項1】 有機ポリイソシアナートと、ポリオー
ル、発泡剤、触媒、整泡剤およびその他の助剤類からな
るレジンプレミックスを混合反応させて、硬質ポリウレ
タンフォームを製造する方法において、 (1)発泡剤としてオゾン破壊係数がゼロかつ沸点が2
5℃以上の化合物を単独または2種以上混合して用い、 (2)ポリオール成分として、開始剤中のショ糖濃度
が60〜100mol%、平均官能基数が6.0〜8.
0、および水酸基価が380〜480mgKOH/gの
ポリエーテルポリオールをポリオール成分100重量部
あたり5〜50重量部と、 平均官能基数が2.0〜
4.0、水酸基価が280〜600mgKOH/gの芳
香族系ポリオールをポリオール成分100重量部あたり
20重量部以上とを用いることを特徴とする硬質ポリウ
レタンフォームの製造方法。 - 【請求項2】 発泡剤が、シクロペンタンを必須成分と
する発泡剤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の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8345123A JPH10182776A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8345123A JPH10182776A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10182776A true JPH10182776A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18374446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8345123A Pending JPH10182776A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10182776A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010051304A (ko) * | 1999-10-29 | 2001-06-25 | 가나이 쓰토무 | 경질 폴레우레탄 폼 및 이를 사용한 냉장고 |
WO2009095964A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
CN103554471A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-05 | 淄博德信联邦化学工业有限公司 | 保温材料用聚醚多元醇的制备方法 |
CN115109218A (zh) * | 2022-06-26 | 2022-09-27 | 瀚寅(苏州)新材料科技有限公司 | 一种阻燃型组合聚醚及其制备方法 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP8345123A patent/JPH10182776A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010051304A (ko) * | 1999-10-29 | 2001-06-25 | 가나이 쓰토무 | 경질 폴레우레탄 폼 및 이를 사용한 냉장고 |
WO2009095964A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
JP2009179752A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
CN103554471A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-05 | 淄博德信联邦化学工业有限公司 | 保温材料用聚醚多元醇的制备方法 |
CN115109218A (zh) * | 2022-06-26 | 2022-09-27 | 瀚寅(苏州)新材料科技有限公司 | 一种阻燃型组合聚醚及其制备方法 |
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Legal Events
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