JPH1081772A

JPH1081772A - 発泡断熱材の製造方法

Info

Publication number: JPH1081772A
Application number: JP8237472A
Authority: JP
Inventors: Akiko Komura; 明子香村; Yoshiyuki Tsuda; 善之津田
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2016-09-09
Also published as: JP3641080B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、アルカリ金属の水酸化物またはア
ルカリ土金属の水酸化物と、有機または無機化合物の少
なくとも一種からなる吸水性物質が、ウレタン反応系に
悪影響を及ぼさない様に、水酸化物、及び、吸水性物質
を親水基と親油基を有する界面活性剤に分散させた懸濁
液としてウレタン原料中へ供給し、ウレタンフォーム中
の炭酸ガス、及び、さらに炭酸ガスの吸着反応の副反応
により発生する水分を除去することにより、気泡内を気
体熱伝導率の低い揮発性発泡剤で充填し、優れた断熱性
能を持つ断熱材の製造方法を提供することを目的とす
る。【解決手段】ポリオール、整泡剤、触媒、反応性発泡
剤、及び、揮発性発泡剤を含む成分と、ポリイソシアネ
ート成分と、アルカリ金属水酸化物と有機または無機化
合物の少なくとも一種からなる吸水性物質とを界面活性
剤に分散させた懸濁液成分を、同時に混合することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫、冷凍庫な
どに用いる発泡断熱材の製造方法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、クロロフルオロカーボン（以下ＣＦ
Ｃと称する）、更にはハイドロクロロフルオロカーボン
（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
ウレタンフォームの製造にあたっては、ＣＦＣ、及び、
ＨＣＦＣの使用量削減を目的として、オゾン層破壊に対
する影響が全く無く、ハイドロフルオロカーボン（以下
ＨＦＣ）、更に地球温暖化に対しても影響の少ないハイ
ドロカーボン（以下ＨＣ称する）による発泡について、
種々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、独立気泡内部のガス
成分の中から気体熱伝導率の大きい炭酸ガスを取り除
き、揮発性発泡剤で満たすことが効果的手段とされてき
た。

【０００５】一方においては、揮発性発泡剤の使用量低
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、水などの反応性発泡剤と有
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
を発泡剤成分として用いることが必要不可欠であった。

【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、特開平８−８１５７４号公報で示されているように
炭酸ガス吸着性試薬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、炭酸ガス吸着性能にすぐれた
アルカリ金属水酸化物を１００センチポイズ〜１０００
センチポイズの範囲内の粘度を２５℃で有している担体
液体により懸濁質としたもの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】しかしながら、特開平
８−８１５７４号公報において用いられている構成で
は、ウレタン原料と混合過程において、アルカリ金属水
酸化物とウレタン原料が反応し、フォーム密度やウレタ
ン反応の反応性に悪影響を与える。

【０００９】すなわち、アルカリ金属水酸化物は吸水性
が高く、原料と直接接触することにより原料中の水分を
吸収するため、発泡効率が低下し、その結果フォーム密
度が増大する。また、アルカリ金属水酸化物の添加によ
り反応系のｐＨが上昇することにより、反応性が向上し
ゲル化が促進される。

【００１０】よって、発泡断熱材の独立気泡内部の炭酸
ガスはアルカリ金属水酸化物によって吸着除去され、実
質的に独立気泡内部のガス組成中の揮発性発泡剤の比率
は高くなり、気体熱伝導率は低下するが、フォーム密度
の増加による樹脂熱伝導率の悪化、及び、ゲルタイムの
短縮による充填性の悪化が問題として予想される。

【００１１】従って、アルカリ金属、または、アルカリ
土金属の水酸化物によって発泡断熱材の気泡内の炭酸ガ
スを吸着除去し、断熱性の向上、かつ、良好な充填性を
得るためには、アルカリ金属、またはアルカリ土金属の
水酸化物をウレタン原料と非接触の状態にし、ウレタン
反応系に影響のない発泡断熱材の製造方法を提供するこ
とが課題であった。

【００１２】本発明は、上記課題を鑑み、アルカリ金
属、または、アルカリ土金属の水酸化物とウレタン原料
とを非接触にすることにより、ウレタン反応系に影響を
与えずに発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスを速やかに吸着
除去し、高断熱性能を有する発泡断熱材の製造方法を供
することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の発泡断熱材の製
造方法は、アルカリ金属、または、アルカリ土金属の少
なくとも一種以上の水酸化物と、有機または無機化合物
の少なくとも一種以上の吸水性物質とを親水基と親油基
を有する界面活性剤に分散させた懸濁液を調整する懸濁
液調整ステップと、前記懸濁液とポリオール、整泡剤、
触媒、反応性発泡剤、揮発性発泡剤、及び、ポリイソシ
アネートを混合して発泡させ、独立気泡内部に水とポリ
イソシアネートとの反応により発生した炭酸ガス、及
び、揮発性発泡剤を含む発泡ポリウレタン樹脂組成物を
形成する樹脂形成ステップと、前記水酸化物が発泡ポリ
ウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸着して
炭酸塩を形成し、前記独立気泡内を実質的に揮発性発泡
剤で満たす炭酸ガス除去ステップと、前記水酸化物が発
泡ポリウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸
着する時に発生する水分が、前記吸水性物質に吸水され
る水分除去ステップとを有するものである。

【００１４】また、アルカリ金属、または、アルカリ土
金属の少なくとも一種以上の水酸化物が、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムの少なくとも
一種以上を含んでなることを特徴とするものである。

【００１５】また、アルカリ金属水酸化物を親水基と親
油基を有する界面活性剤に分散させた懸濁液を調整する
懸濁液調整ステップと、前記懸濁液とポリオール、整泡
剤、触媒、反応性発泡剤、揮発性発泡剤、及び、ポリイ
ソシアネートを混合して発泡させ、独立気泡内部に水と
ポリイソシアネートとの反応により発生した炭酸ガス、
及び、揮発性発泡剤を含む発泡ポリウレタン樹脂組成物
を形成する樹脂形成ステップと、前記水酸化物が発泡ポ
リウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸着し
て炭酸塩を形成し、前記独立気泡内を実質的に揮発性発
泡剤で満たす炭酸ガス除去ステップと、前記水酸化物が
発泡ポリウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを
吸着する時に発生する水分が、前記水酸化物に吸水され
る水分除去ステップとを有するものである。

【００１６】また、アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、及び石灰ソーダの少なくと
も一種以上を含んでなることを特徴とするものである。

【００１７】また、界面活性剤が、シリコン系界面活性
剤であることを特徴とするものである。

【００１８】また、懸濁液中の界面活性剤対アルカリ金
属水酸化物の重量比が０．５及至３：１の範囲内にある
ことを特徴とするものである。

【００１９】また、懸濁液の添加量が、ポリオール１０
０重量部に対し１０乃至３０重量部の範囲内にあること
を特徴とするものである。

【００２０】また、ポリオール、整泡剤、触媒、反応性
発泡剤、及び、揮発性発泡剤を含む成分と、ポリイソシ
アネート成分と、アルカリ金属水酸化物と有機または無
機化合物の少なくとも一種からなる吸水性物質とを界面
活性剤に分散させた懸濁液成分を同時に混合することを
特徴とするものである。

【００２１】本発明によればウレタン反応系に悪影響を
及ぼさず、発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスを吸着除去
し、断熱性能に優れた発泡断熱材の製造方法が提供でき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発泡断
熱材の製造方法は、アルカリ金属、または、アルカリ土
金属の少なくとも一種以上の水酸化物と有機または無機
化合物の少なくとも一種以上の吸水性物質とを親水基と
親油基を有する界面活性剤に分散させた懸濁液を調整す
る懸濁液調整ステップと、前記懸濁液とポリオール、整
泡剤、触媒、反応性発泡剤、揮発性発泡剤、及び、ポリ
イソシアネートを混合して発泡させ、独立気泡内部に水
とポリイソシアネートとの反応により発生した炭酸ガ
ス、及び、揮発性発泡剤を含む発泡ポリウレタン樹脂組
成物を形成する樹脂形成ステップと、前記水酸化物が発
泡ポリウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸
着して炭酸塩を形成し、前記独立気泡内を実質的に揮発
性発泡剤で満たす炭酸ガス除去ステップと、前記水酸化
物が発泡ポリウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガ
スを吸着する時に発生する水分が、前記吸水性物質に吸
水される水分除去ステップとを有するものである。

【００２３】上記構成によって、懸濁液中で界面活性剤
に分散された水酸化物は、ウレタン原料と混合されるこ
とによって界面活性剤に表面修飾されたコロイド分散微
粒子を形成する。このため、界面活性剤の親油基のみが
水酸化物と接触し、水酸化物は、ウレタン原料とは隔離
された状態を維持することができ、ウレタン原料中の水
を吸着することはなく、発泡効率を低下させることもな
い。

【００２４】また、ウレタン反応系への水酸化物の溶出
によるｐＨ上昇もないため、ゲルタイムを早期化すると
いった弊害もなく、発泡断熱材の形成後、水酸化物は、
発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスを吸着除去することが可
能となる。

【００２５】また、水酸化物と同時に懸濁液中の界面活
性剤に分散された吸水物質もまた、同様の作用により、
ウレタン原料とは隔離された状態を維持することがで
き、ウレタン原料中の水を吸着することはなく、発泡効
率を低下させることもない。

【００２６】また、発泡断熱材の形成後には、吸水性物
質は、水酸化物と炭酸ガスとの副反応物として発生し、
気泡中に水蒸気として存在する水分を吸着除去するた
め、優れた断熱性能を有する発泡断熱材が得られる。

【００２７】本発明の請求項２に記載の発泡断熱材の製
造方法は、水酸化物が、水酸化リチウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化バリウムの少なくとも一種以上を含んでい
ることを特徴とするものであり、発泡断熱材の気泡内の
炭酸ガスが吸着除去された、断熱性能に優れた発泡断熱
材が得られる。

【００２８】本発明の請求項３に記載の発泡断熱材の製
造方法は、アルカリ金属水酸化物を親水基と親油基を有
する界面活性剤に分散させた懸濁液を調整する懸濁液調
整ステップと、前記懸濁液とポリオール、整泡剤、触
媒、反応性発泡剤、揮発性発泡剤、及び、ポリイソシア
ネートを混合して発泡させ、独立気泡内部に水とポリイ
ソシアネートとの反応により発生した炭酸ガス、及び、
揮発性発泡剤を含む発泡ポリウレタン樹脂組成物を形成
する樹脂形成ステップと、前記水酸化物が発泡ポリウレ
タン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸着して炭酸
塩を形成し、前記独立気泡内を実質的に揮発性発泡剤で
満たす炭酸ガス除去ステップと、前記水酸化物が発泡ポ
リウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸着す
るときに発生する水分が、前記アルカリ金属水酸化物に
吸水される水分除去ステップとを有するものである。

【００２９】上記構成によって、懸濁液中で界面活性剤
に分散されたアルカリ金属水酸化物は、ウレタン原料と
混合されることによって界面活性剤に表面修飾されたコ
ロイド分散微粒子を形成する。

【００３０】このため、界面活性剤の親油基のみがアル
カリ金属水酸化物と接触し、水酸化物は、ウレタン原料
とは隔離された状態を維持することができ、ウレタン原
料中の水を吸着することはなく、発泡効率を低下させる
こともない。

【００３１】また、ウレタン反応系への水酸化物の溶出
によるｐＨ上昇もないため、ゲルタイムを早期化すると
いった弊害もなく、発泡断熱材の形成後、水酸化物は、
発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスを吸着除去することが可
能となる。

【００３２】また、発泡断熱材の形成後、アルカリ金属
水酸化物は、アルカリ金属水酸化物と炭酸ガスとの副反
応として発生し、気泡中に水蒸気として存在する水分を
吸着除去するため、吸水性物質を添加する必要がなく、
熱伝導率の悪化が抑えられ、断熱性能に優れた発泡断熱
材が得られる。

【００３３】本発明の請求項４に記載の発泡断熱材の製
造方法は、アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、及び、石灰ソー
ダの少なくとも一種以上を含んでなることを特徴とする
ものであり、発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスが吸着除去
された、断熱性能に優れた発泡断熱材が得られる。

【００３４】上記構成によって、水分吸着性の高い水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、及
び、石灰ソーダは、自身と炭酸ガスとの副反応物として
生成した水分を自ら吸着するため吸水性物質を添加する
必要がなく、樹脂熱伝導率の悪化が抑えられ、かつ、生
成した水の独立気泡内部への拡散を防ぎ、断熱性能に悪
影響を及ぼさない。

【００３５】本発明の請求項５に記載の発泡断熱材の製
造方法は、界面活性剤が、シリコン系界面活性剤である
ことを特徴とするものであり、発泡断熱材の気泡内の炭
酸ガスが吸着除去された、断熱性能に優れた発泡断熱材
が得られる。

【００３６】上記構成によって、シリコン系界面活性剤
は、水酸化物および水分吸着物質と激しく反応すること
なく、水酸化物をコロイド分散させた懸濁液として存在
することが可能であると共に、ウレタン気泡形成にあた
っても起泡の安定化を図ることができ、気泡径の微細化
にも効果がある。

【００３７】本発明の請求項６に記載の発泡断熱材の製
造方法は、懸濁液中の界面活性剤対水酸化物の重量比が
０．５及至３：１の範囲内にあることを特徴とするもの
であり、発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスが吸着除去され
た、断熱性能に優れた発泡断熱材が得られる。

【００３８】上記構成によって、懸濁液には、水酸化物
がウレタン原料中コロイド分散微粒子となるための十分
な界面活性剤が供給され、また、過剰量の界面活性剤の
ために樹脂熱伝導率が悪化することもなく、水酸化物と
ウレタン原料中の水とが非接触の状態を維持できるた
め、ウレタン反応系に悪影響を及ぼさない。

【００３９】本発明の請求項７に記載の発泡断熱材の製
造方法は、懸濁液の添加量が、ポリオール１００重量部
に対し１０及至３０重量部の範囲内にあることを特徴と
するものであり、発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスが吸着
除去された、断熱性能に優れた発泡断熱材が得られる。

【００４０】上記構成によって、フォーム内の炭酸ガス
は完全に除去され、また、固体成分添加による熱伝導率
への影響も極めて小さいものである。

【００４１】本発明の請求項８に記載の発泡断熱材の製
造方法は、ポリオール、整泡剤、触媒、反応性発泡剤、
及び、揮発性発泡剤を含む成分と、ポリイソシアネート
成分と、アルカリ金属水酸化物を界面活性剤に分散させ
た懸濁液成分を同時に混合することを特徴とするもので
あり、発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスが吸着除去され
た、断熱性能に優れた発泡断熱材が得られる。

【００４２】上記構成によって、懸濁液は、ウレタン原
料中において長時間曝露されることはなく、安定性の低
いコロイド分散状態のアルカリ水酸化物の微粒子を、安
定な状態で発泡工程に導入することができる。

【００４３】本発明の吸水性物質としては、シリカゲ
ル、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、塩化カルシウ
ム等のように水分を吸着除去し得る化合物であれば、同
様の効果が得られる。

【００４４】本発明の揮発性発泡剤は、樹脂組成物の主
要発泡剤として作用させるものであり、ポリオール組成
物との相溶性が良好な化合物で、かつ気体熱伝導率が小
さい化合物が望ましい。具体例としては、シクロペンタ
ン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタ
ン、イソブタンなど炭化水素系化合物が地球環境保護の
観点から適しており、それらの中でも、気体熱伝導率の
低いシクロペンタンを適用する事がより望ましい。ま
た、同様にハイドロフルオロカーボン系の発泡剤である
ＨＦＣ−３５６ｍｍｆ、ＨＦＣ−２４５ｆａなどが適用
できる。

【００４５】また、揮発性発泡剤を２種類以上混合して
適用しても何ら問題ない。次に、本発明の具体例を説明
する。

【００４６】（実施例１）図１に本発明の製造方法のフ
ローチャートを示す。懸濁液調整ステップ１において
は、アルカリ金属水酸化物には平均粒径３００μｍの東
洋ケミカルズ製水酸化リチウム試薬を、水分吸着剤には
平均粒子径２００μｍの富士シリシア化学製シリカゲル
Ａ型を、界面活性剤には信越化学（株）社製Ｆ−３３５
を使用し、水酸化ナトリウム対界面活性剤の重量比が
１：１であるコロイド分散懸濁液を調整した。また、ポ
リオールは芳香族アミン系ポリエーテルポリオールとエ
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、整泡剤は信越化学
（株）社製Ｆ−３３５、触媒は花王（株）製カオライザ
ーＮｏ．１、反応性発泡剤は純水、揮発性発泡剤はシク
ロペンタンを使用した。以上の各原料を所定の配合部数
で混合し、フレミックス成分として構成した。

【００４７】一方、イソシアネート成分は、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
ネートである。

【００４８】樹脂形成ステップ２において、上記プレミ
ックス成分とイソシアネート成分と水酸化ナトリウムを
１０部、シリカゲルを４部含むコロイド分散懸濁液成分
２５重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱材を
成型した。なお、キュアは４５℃にて５分とした。樹脂
形成後、炭酸ガス除去ステップ３および水分除去ステッ
プ４を経て、高断熱発泡ウレタン断熱材を得た。

【００４９】（実施例２）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径５０μｍの関東電化工業製水酸化ナトリウム試薬
を、界面活性剤には信越化学（株）社製Ｆ−３３５を使
用し、水酸化ナトリウム対界面活性剤の重量比が１：１
であるコロイド分散懸濁液を調整した。

【００５０】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００５１】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部含むコロイド分散懸濁液
成分２０重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱
材を成型した。なお、キュアは４５℃にて５分とした。

【００５２】（比較例Ａ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径３００μｍの東洋ケミカルズ製水酸化リチウム試
薬を、水分吸着物質には平均粒子径２００μｍの富士シ
リシア化学製シリカゲルＡ型を、界面活性剤には信越化
学（株）社製Ｆ−３３５を使用し、水酸化ナトリウム対
界面活性剤の重量比が１：０．３であるコロイド分散懸
濁液を調整した。

【００５３】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００５４】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部、シリカゲルを４部含む
コロイド分散懸濁液成分１７重量部を高圧発泡機にて混
合攪拌し、発泡断熱材を成型した。なお、キュアは４５
℃にて５分とした。

【００５５】（比較例Ｂ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径３００μｍの東洋ケミカルズ製水酸化リチウム試
薬を、水分吸着物質には平均粒子径２００μｍの富士シ
リシア化学製シリカゲルＡ型を、界面活性剤には信越化
学（株）社製Ｆ−３３５を使用し、水酸化ナトリウム対
界面活性剤の重量比１：３．５であるコロイド分散懸濁
液を調整した。

【００５６】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００５７】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部、シリカゲルを４部含む
コロイド分散懸濁液成分４９重量部を高圧発泡機にて混
合攪拌し、発泡断熱材を成型した。なお、キュアは４５
℃にて５分とした。

【００５８】（比較例Ｃ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径３００μｍの東洋ケミカルズ製水酸化リチウム試
薬を、水分吸着物質には平均粒子径２００μｍの富士シ
リシア化学製シリカゲルＡ型を、界面活性剤には信越化
学（株）社製Ｆ−３３５を使用し、水酸化ナトリウム対
界面活性剤の重量比１：１であるコロイド分散懸濁液を
調整した。

【００５９】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００６０】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを２．５部、シリカゲルを４部含
むコロイド分散懸濁液成分９重量部を高圧発泡機にて混
合攪拌し、発泡断熱材を成型した。なお、キュアは４５
℃にて５分とした。

【００６１】（比較例Ｄ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径３００μｍの東洋ケミカルズ製水酸化リチウム試
薬を、水分吸着物質には平均粒子径２００μｍの富士シ
リシア化学製シリカゲルＡ型を、界面活性剤には信越化
学（株）社製Ｆ−３３５を使用し、水酸化ナトリウム対
界面活性剤の重量比が１：１であるコロイド分散懸濁液
を調整した。

【００６２】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００６３】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを２０部、シリカゲルを４部含む
コロイド分散懸濁液成分４４重量部を高圧発泡機にて混
合攪拌し、発泡断熱材を成型した。なお、キュアは４５
℃にて５分とした。

【００６４】（比較例Ｅ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径３００μｍの東洋ケミカルズ製水酸化リチウム試
薬を、水分吸着物質には平均粒子径２００μｍの富士シ
リシア化学製シリカゲルＡ型を、担体液体には旭電化工
業製エポキシ樹脂ＥＰ−４３００を使用し、水酸化ナト
リウム対担体液体の重量比が１：１であるコロイド分散
懸濁液を調整した。

【００６５】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００６６】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部、シリカゲルを４部含む
懸濁液成分２４重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発
泡断熱材を成型した。なお、キュアは４５℃にて５分と
した。

【００６７】（比較例Ｆ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径５０μｍの関東電化工業製水酸化ナトリウム試薬
を、界面活性剤には信越化学（株）社製Ｆ−３３５を使
用し、水酸化ナトリウム対界面活性剤の重量比が１：
０．３であるコロイド分散懸濁液を調整した。

【００６８】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００６９】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部含むコロイド分散懸濁液
成分１３重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱
材を成型した。なお、キュアは４５℃にて５分とした。

【００７０】（比較例Ｇ）アルカリ金属水酸物には平均
粒径５０μｍの関東電化工業製水酸化ナトリウム試薬
を、界面活性剤には信越化学（株）社製Ｆ−３３５を使
用し、水酸化ナトリウム対界面活性剤の重量比が１：
３．５であるコロイド分散懸濁液を調整した。

【００７１】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００７２】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部含むコロイド分散懸濁液
成分４５重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱
材を成型した。なお、キュアは４５℃にて５分とした。

【００７３】（比較例Ｈ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径５０μｍの関東電化工業製水酸化ナトリウム試薬
を、界面活性剤には信越化学（株）社製Ｆ−３３５を使
用し、水酸化ナトリウム対界面活性剤の重量比が１：１
であるコロイド分散懸濁液を調整した。

【００７４】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００７５】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを２．５部含むコロイド分散懸濁
液成分５重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱
材を成型した。なお、キュアは４５℃にて５分とした。

【００７６】（比較例Ｉ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径５０μｍの関東電化工業製水酸化ナトリウム試薬
を、界面活性剤には信越化学（株）社製Ｆ−３３５を使
用し、水酸化ナトリウム対界面活性剤の重量比が１：１
であるコロイド分散懸濁液を調整した。

【００７７】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００７８】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを２０部含むコロイド分散懸濁液
成分４０重量部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱
材を成型した。なお、キュアは４５℃にて５分とした。

【００７９】（比較例Ｊ）アルカリ金属水酸化物には平
均粒径５０μｍの関東電化工業製水酸化ナトリウム試薬
を、担体液体には旭電化工業製エポキシ樹脂ＥＰ−４３
００を使用し、水酸化ナトリウム対担体液体の重量比が
１：１である懸濁液を調整した。

【００８０】プレミックス成分、及び、イソシアネート
成分は実施例１と同様のものを使用した。

【００８１】上記プレミックス成分とイソシアネート成
分と水酸化ナトリウムを１０部含む懸濁液成分２０重量
部を高圧発泡機にて混合攪拌し、発泡断熱材を成型し
た。なお、キュアは４５℃にて５分とした。

【００８２】以上の実施例１、及び、実施例２、比較例
Ａから比較例Ｊの発泡断熱材を解体し、フォームサンプ
ルの初期密度と、気泡内ガス組成と、発泡１日後、及
び、７日後のフォーム熱伝導率を測定した。

【００８３】なお、熱伝導率は、発泡断熱材から２０×
２０×２．５ｃｍサイズのフォームを切り出し、英弘精
機（株）社製ＡＵＴＯ−Λにて測定した。また、気泡内
ガス組成は、（株）島津製作所社製ガスクロマトグラフ
ィーにて測定した。

【００８４】（表１）に実施例１、及び、比較例Ａ、比
較例Ｂ、比較例Ｃ、比較例Ｄ、比較例Ｅについて配合部
数と評価結果について示す。

【００８５】（表２）に実施例２、及び、比較例Ｆ、比
較例Ｇ、比較例Ｈ、比較例Ｉ、比較例Ｊについて配合部
数と評価結果について示す。

【００８６】

【表１】

【００８７】

【表２】

【００８８】このように本発明における実施例１では、
炭酸ガスと反応する水酸化物として水酸化リチウムを、
水酸化リチウムと炭酸ガスとの反応の副生成物として生
成する水分を吸着する水分吸着剤としてシリカゲルを、
また、水酸化リチウム及びシリカゲルを表面修飾し、コ
ロイド分散微粒子とするための界面活性剤としてシリコ
ン系界面活性剤を用いることにより、界面活性剤の親油
基のみが水酸化リチウムと接触し、水酸化リチウムは、
ウレタン原料とは隔離された状態を維持することがで
き、ウレタン原料中の水を吸着することはなく、発泡効
率を低下させることもない。また、ウレタン反応系への
水酸化リチウムの溶出によるｐＨ上昇もないため、ゲル
タイムを早期化するといった弊害もなく、発泡断熱材の
形成後、水酸化リチウムは、発泡断熱材の気泡内の炭酸
ガスを吸着除去することが可能となる。

【００８９】また、水酸化リチウムと同時に懸濁液中の
界面活性剤に分散されたシリカゲルもまた、同様の作用
によりウレタン原料とは隔離された状態を維持すること
ができ、ウレタン原料中の水を吸着することはなく、発
泡効率を低下させることもない。また、発泡断熱材の形
成後には、シリカゲルは、水酸化リチウムと炭酸ガスと
の副反応物として発生し、気泡中に水蒸気として存在す
る水分を吸着除去するため、断熱性能に優れた発泡断熱
材の製造が可能であること判った。

【００９０】また、界面活性剤としてシリコン系界面活
性剤を使用したため、水酸化リチウムと激しく反応する
ことなく、水酸化リチウムをコロイド分散させた懸濁液
として存在することが可能であると共に、ウレタン気泡
形成にあたっても起泡の安定化を図ることができ、気泡
径の微細化にも効果がある。

【００９１】また、懸濁液中の界面活性剤対水酸化リチ
ウムの重量比が１：１であるため、水酸化リチウムがウ
レタン原料中でコロイド分散微粒子となるための十分な
界面活性剤が供給され、また、過剰量の界面活性剤のた
めに樹脂熱伝導率が悪化することもなく、水酸化リチウ
ムとウレタン原料中の純水とが非接触の状態を維持でき
るため、ウレタン反応系に悪影響を及ぼさない。

【００９２】また、懸濁液の添加量が、ポリオール１０
０重量部に対し２０重量部であるため、フォーム気泡内
の炭酸ガスを完全に吸着除去し、かつ、固体成分の添加
による熱伝導率の悪化も抑制されている。

【００９３】また、ポリオール、整泡剤、触媒、反応性
発泡剤、及び、揮発製発泡剤を含む成分と、ポリイソシ
アネート成分と、水酸化リチウムシリカゲルとを界面活
性剤に分散させた懸濁液成分を同時に混合したため、懸
濁液成分が安定な状態でウレタン発泡工程へと供給さ
れ、断熱性能の向上が得られたものである。

【００９４】比較例Ａでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、水酸化リチウム量に対する界面活性剤量が少ないた
めに、ウレタン原料中で十分なコロイド分散微粒子とな
らなかった水酸化リチウム及びシリカゲルの一部による
純水の吸着が生じ、その結果フォーム密度が増大したこ
とによるものと考えられる。また、水酸化リチウムとウ
レタン原料との反応が生じたことにより、ゲルタイムが
短縮され充填性も悪化した。

【００９５】比較例Ｂでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、界面活性剤の添加量が過剰であるために、樹脂熱伝
導率が悪化したためであると考えられる。

【００９６】比較例Ｃでは、炭酸ガスの吸着除去量が少
なく、熱伝導率の低減も小さかった。これは、懸濁液の
添加量が５部であることから、水酸化リチウムの添加量
が十分でないためであると考えられる。

【００９７】比較例Ｄでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、懸濁液の添加量が４４部であることから、添加量が
過剰であったため樹脂熱伝導率が悪化したものと考えら
れる。

【００９８】比較例Ｅでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、水酸化リチウム及びシリカゲルをエポキシ樹脂によ
る懸濁液で供給したため、水酸化リチウム及びシリカゲ
ルがウレタン原料と直接接触し、水酸化リチウム及びシ
リカゲルによる純水の吸着が生じ、その結果フォーム密
度が増大したことによるものと考えられる。また、水酸
化リチウムとウレタン原料との反応が生じたことによ
り、ゲルタイムが短縮され充填性も悪化した。

【００９９】本発明における実施例２では、炭酸ガスと
反応する水酸化物として水酸化ナトリウムを、また、水
酸化ナトリウムを表面修飾し、コロイド分散微粒子とす
るための界面活性剤としてシリコン系界面活性剤を用い
ることにより、懸濁液中で界面活性剤に分散された水酸
化ナトリウムは、ウレタン原料と混合されることによっ
て界面活性剤に表面修飾されたコロイド分散微粒子を形
成する。このため、界面活性剤の親油基のみが水酸化ナ
トリウムと接触し、水酸化ナトリウムは、ウレタン原料
とは隔離された状態を維持することができ、ウレタン原
料中の水を吸着することはなく、発泡効率を低下させる
こともない。また、ウレタン反応系への水酸化ナトリウ
ムの溶出によるｐＨ上昇もないため、ゲルタイムを早期
化するといった弊害もなく、発泡断熱材の形成後、水酸
化ナトリウムは、発泡断熱材の気泡内の炭酸ガスを吸着
除去することが可能となる。

【０１００】更に、発泡断熱材の形成後、水酸化ナトリ
ウムは、水酸化ナトリウムと炭酸ガスとの副反応物して
発生し、気泡中に水蒸気として存在する水分を吸着除去
するため、吸水性物質を添加する必要がなく、熱伝導率
の悪化が抑えられ、断熱性能に優れた発泡断熱材の製造
が可能であること判った。

【０１０１】さらに、アルカリ金属水酸化物が、吸湿性
の高い水酸化ナトリウムであるため、発泡断熱材形成後
の炭酸ガス吸着反応過程において副反応物として生成す
る水分を吸着除去する。これによって、水分吸着剤を添
加することなく水酸化物と炭酸ガスとの反応の副生成物
である水分を吸着除去できるため、水分吸着剤の添加に
よる樹脂熱伝導率の悪化が抑制できると考える。

【０１０２】また、界面活性剤としてシリコン系界面活
性剤を使用したため、水酸ナトリウムと激しく反応する
ことなく、水酸化ナトリウムをコロイド分散させた懸濁
液として存在することが可能であると共に、ウレタン気
泡形成にあたっても起泡の安定化を図ることができ、気
泡径の微細化にも効果がある。

【０１０３】また、懸濁液中の界面活性剤対水酸化ナト
リウムの重量比が１：１であるため、水酸化ナトリウム
がウレタン原料中でコロイド分散微粒子となるための十
分な界面活性剤が供給され、また、過剰量の界面活性剤
のために樹脂熱伝導率が悪化することもなく、水酸化ナ
トリウムとウレタン原料中の純水とが非接触の状態を維
持できるため、ウレタン反応系に悪影響を及ぼさない。

【０１０４】また、懸濁液の添加量が、ポリオール１０
０重量部に対し２０重量部であるため、フォーム気泡内
の炭酸ガスを完全に吸着除去し、かつ、固体成分の添加
による熱伝導率の悪化も抑制されている。

【０１０５】また、ポリオール、整泡剤、触媒、反応性
発泡剤、及び、揮発性発泡剤を含む成分と、ポリイソシ
アネート成分と、水酸化ナトリウムを界面活性剤に分散
させた懸濁液成分を同時に混合したため、懸濁液成分が
安定な状態でウレタン発泡工程へと供給され、断熱性能
の向上が得られたものと考える。比較例Ｆでは、炭酸ガ
スが吸着除去されているにも関わらず、熱伝導率の低減
が小さかった。これは、水酸化ナトリウム量に対する界
面活性剤量が少ないために、ウレタン原料中で十分なコ
ロイド分散微粒子とならなかった水酸化ナトリウムの一
部による純水の吸着が生じ、その結果フォーム密度が増
大したことによるものと考えられる。また、水酸化ナト
リウムとウレタン原料との反応が生じたことにより、ゲ
ルタイムが短縮され充填性も悪化した。

【０１０６】比較例Ｇでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、界面活性剤の添加量が過剰であるために、樹脂熱伝
導率が悪化したためであると考えられる。

【０１０７】比較例Ｈでは、炭酸ガスの吸着除去量が少
なく、熱伝導率の低減も小さかった。これは、懸濁液の
添加量が５部であることから、水酸化ナトリウムの添加
量が十分でないためであると考えられる。

【０１０８】比較例Ｉでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、懸濁液の添加量が４０部であることから、添加量が
過剰であったため樹脂熱伝導率が悪化したものと考えら
れる。

【０１０９】比較例Ｊでは、炭酸ガスが吸着除去されて
いるにも関わらず、熱伝導率の低減が小さかった。これ
は、水酸化ナトリウムをエポキシ樹脂による懸濁液で供
給したため、水酸化ナトリウムがウレタン原料と直接接
触し、アルカリ金属水酸化物による純水の吸着が生じ、
その結果フォーム密度が増大したことによるものと考え
られる。また、アルカリ金属水酸化物とウレタン原料と
の反応が生じたことにより、ゲルタイムが短縮され充填
性も悪化した。

【０１１０】以上の結果から、本発明により、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、高
断熱性能を有する高品質な発泡断熱材の製造方法が提供
できると考えられる。

【０１１１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、発泡断熱
材の気泡内の炭酸ガスが吸着除去され、かつ炭酸ガスの
吸着反応により発生する水分が断熱性能に悪影響を及ぼ
さない、断熱性能に優れた発泡断熱材の製造方法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による発泡断熱材製造方法のフローチャ
ート

【符号の説明】

１懸濁液調整ステップ２樹脂形成ステップ３炭酸ガス除去ステップ４水分除去ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属、または、アルカリ土金属
の少なくとも一種以上の水酸化物と、有機または無機化
合物の少なくとも一種以上の吸水性物質とを親水基と親
油基を有する界面活性剤に分散させた懸濁液を調整する
懸濁液調整ステップと、前記懸濁液とポリオール、整泡
剤、触媒、反応性発泡剤、揮発性発泡剤、及び、ポリイ
ソシアネートを混合して発泡させ、独立気泡内部に水と
ポリイソシアネートとの反応により発生した炭酸ガス、
及び、揮発性発泡剤を含む発泡ポリウレタン樹脂組成物
を形成する樹脂形成ステップと、前記水酸化物が発泡ポ
リウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸着し
て炭酸塩を形成し、前記独立気泡内を実質的に揮発性発
泡剤で満たす炭酸ガス除去ステップと、前記水酸化物が
発泡ポリウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを
吸着する時に発生する水分が、前記吸水性物質に吸水さ
れる水分除去ステップとを有する発泡断熱材の製造方
法。
【請求項２】アルカリ金属、または、アルカリ土金属
の少なくとも一種以上の水酸化物が、水酸化リチウム、
水酸化カルシウム、水酸化バリウムの少なくとも一種以
上を含んでいることを特徴とする請求項１記載の発泡断
熱材の製造方法。
【請求項３】アルカリ金属水酸化物を親水基と親油基
を有する界面活性剤に分散させた懸濁液を調整する懸濁
液調整ステップと、前記懸濁液とポリオール、整泡剤、
触媒、反応性発泡剤、揮発性発泡剤、及び、ポリイソシ
アネートを混合して発泡させ、独立気泡内部に水とポリ
イソシアネートとの反応により発生した炭酸ガス、及
び、揮発性発泡剤を含む発泡ポリウレタン樹脂組成物を
形成する樹脂形成ステップと、前記水酸化物が発泡ポリ
ウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸着して
炭酸塩を形成し、前記独立気泡内を実質的に揮発性発泡
剤で満たす炭酸ガス除去ステップと、前記水酸化物が発
泡ポリウレタン樹脂組成物の独立気泡内の炭酸ガスを吸
着する時に発生する水分が、前記水酸化物に吸水される
水分除去ステップとを有する発泡断熱材の製造方法。
【請求項４】アルカリ金属水酸化物が、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、及び、石灰ソーダの少なくとも
一種以上を含んでいることを特徴とする請求項３記載の
発泡断熱材の製造方法。
【請求項５】界面活性剤が、シリコン系界面活性剤で
あることを特徴とする請求項１または請求項３記載の発
泡断熱材の製造方法。
【請求項６】懸濁液中の界面活性剤対アルカリ金属水
酸化物の重量比が、０．５及至３：１の範囲内にあるこ
とを特徴とする請求項１または請求項３記載の発泡断熱
材の製造方法。
【請求項７】懸濁液の添加量が、ポリオール１００重
量部に対し１０及至３０重量部の範囲内にあることを特
徴とする請求項１または請求項３記載の発泡断熱材の製
造方法。
【請求項８】ポリオール、整泡剤、触媒、反応性発泡
剤、及び、揮発性発泡剤を含む成分と、ポリイソシアネ
ート成分と、アルカリ金属水酸化物と有機または無機化
合物の少なくとも一種からなる吸水性物質とを界面活性
剤に分散させた懸濁液成分を、同時に混合することを特
徴とする請求項１または請求項３記載の発泡断熱材の製
造方法。